代紅艷 于翠梅等
摘 要:【目的】探索以原核表達的草莓輕型黃邊病毒(SMYEV)外殼蛋白(CP)為抗原制備抗血清的方法,從而建立利用ELISA檢測SMYEV的技術(shù)體系?!痉椒ā坷肐PTG誘導(dǎo)SMYEV CP重組蛋白在大腸桿菌中表達,分離純化重組蛋白并以其為抗原對新西蘭兔進行免疫。血清效價達到要求后,分離純化抗血清并利用DAC-ELISA對草莓植株進行SMYEV檢測,同時利用RT-PCR對DAC-ELISA檢測結(jié)果進行驗證?!窘Y(jié)果】宿有SMYEV CP基因的大腸桿菌經(jīng)IPTG誘導(dǎo)后出現(xiàn)一條52.0 ku左右的特異性重組蛋白譜帶,以純化的重組蛋白為抗原制備出專一性較強的針對SMYEV的抗血清,該抗血清稀釋800倍后仍能有效檢測草莓植株中的SMYEV。利用DAC-ELISA和RT-PCR對26份草莓試材分別進行SMYEV檢測,2種檢測方法的檢測結(jié)果基本一致?!窘Y(jié)論】以原核表達的SMYEV CP為抗原可以制備出專一性較強、效價較高的SMYEV的抗血清。
關(guān)鍵詞: 草莓輕型黃邊病毒(SMYEV); CP; 原核表達; 抗血清; ELISA
中圖分類號:S668.4 文獻標志碼:A 文章編號:1009-9980?穴2013?雪04-0578-04
草莓輕型黃邊病毒(Strawberry mild yellow edge virus, SMYEV)是一種嚴重危害草莓生產(chǎn)的病毒,通過蚜蟲持久性傳播,在世界上廣泛分布[1]。SMYEV歸屬于馬鈴薯X病毒屬(Potexvirus),其病毒粒子為線形,基因組為1條單鏈RNA,全長約6 000個核苷酸,包含5個開放閱讀框(ORF)[2]。隨著SMYEV在世界各地廣泛傳播,SMYEV生物學(xué)特性也不斷變化,不同分離物在不同草莓病毒指示植物上癥狀表現(xiàn)多樣,這為病毒鑒定、病害防治帶來了困難[3]。
病毒檢測是病毒研究的一項重要內(nèi)容,簡單、快速、靈敏的病毒檢測方法的建立對于病毒病的防治具有重要意義。早期檢測SMYEV的方法為指示植物小葉嫁接法,其周期長,檢測效率較低[1]。近年來,RT-PCR成為SMYEV檢測的主要方法[4-6]。利用RT-PCR檢測病毒具有靈敏度高、周期短、試材用量少等優(yōu)點,但是成本較高,而且對實驗室條件和操作人員的素質(zhì)要求也較高?;诳寡宓拿嘎?lián)免疫吸附分析(ELISA)是病毒檢測中常用的方法之一,具有快速、成本低廉、靈敏度高等優(yōu)點,可以大規(guī)模應(yīng)用于植物病毒的檢測[7]。應(yīng)用ELISA技術(shù)檢測病毒的前提條件是具有該病毒的抗血清。傳統(tǒng)的病毒抗血清制備是以純化病毒粒子為抗原,SMYEV在草莓植株內(nèi)含量較低,病毒粒子的純化很困難[8]。以原核表達病毒外殼蛋白(coat protein, CP)為基礎(chǔ)的抗血清制備,克服了傳統(tǒng)通過提純病毒粒子并以病毒粒子為抗原制備抗血清的種種弊端,并且能夠大量獲得特異性高的抗血清。這種技術(shù)已在柑橘速衰病毒(Citrus tristeza virus)[9]、沙地葡萄莖痘伴隨病毒(Rupestris stem pitting associated virus)[10]、蘋果褪綠葉斑病毒(Apple chlorotic leaf spot virus)[11]、蘋果莖痘病毒(Apple stem pitting virus)[12]等果樹病毒上獲得成功。
在克隆SMYEV分離物SY05的CP基因全長并實現(xiàn)在大腸桿菌中表達重組蛋白的基礎(chǔ)上[13],我們從大腸桿菌細胞中純化SMYEV CP,并制備其抗血清,比較分析抗血清檢測病毒與RT-PCR檢測病毒的一致性與靈敏性,為通過ELISA技術(shù)大規(guī)模檢測SMYEV奠定基礎(chǔ)。
1 材料和方法
1.1 材料
用于SMYEV檢測方法比較分析的草莓試材有26份,分為兩類:一類是離體保存的試管苗,品種為‘布蘭登堡;另一類是草莓田間植株,包括25個品種。
1.2 SMYEV CP在原核細胞中誘導(dǎo)表達及電泳分析
1.3 抗血清制備
從菌液中分離純化重組蛋白,然后以重組蛋白為抗原對2只成年新西蘭兔進行免疫。初次免疫時將重組蛋白1 mL(1 g·L-1)與弗氏完全佐劑1∶1混勻后,用5 mL注射器進行背部多點注射。初次免疫后每2周加強免疫一次,加強免疫用同樣量重組蛋白與不完全弗氏佐劑1∶1混合后背部皮下多點注射。每次加強免疫后14~15 d,從耳緣靜脈取血液1 mL,常規(guī)方法分離血清,用間接ELISA法測定血清效價。血清效價達到要求后,取血并按照常規(guī)方法分離純化抗血清。
1.4 DAC-ELISA檢測SMYEV
1.5 RT-PCR檢測SMYEV
2 結(jié)果與分析
2.1 SMYEV原核表達產(chǎn)物的SDS-PAGE分析
2.2 SMYEV抗血清的制備
2.3 SMYEV抗血清在病毒檢測時的應(yīng)用效價
2.4 ELISA與RT-PCR檢測SMYEV效果比較
利用DAC-ELISA和RT-PCR分別對26份草莓材料進行SMYEV檢測。DAC-ELISA檢測結(jié)果顯示,3份草莓材料攜帶SMYEV,分別是:‘布蘭登堡、‘JA3田間苗和‘布蘭登堡組培苗。RT-PCR 檢測結(jié)果表明,3份ELISA檢測表現(xiàn)陽性的試材在RT-PCR檢測中也全部為陽性,但是有1份試材,即‘幸香田間苗,在DAC-ELISA檢測中表現(xiàn)為陰性,而在RT-PCR檢測中為陽性。
3 討 論
ELISA方法因操作簡便、成本低等特點適宜病毒的大規(guī)模檢測,特異性抗血清的制備是其能否應(yīng)用的關(guān)鍵。由于SMYEV在草莓的病毒含量極低,病毒粒體為柔軟的線條形,進行病毒粒子純化時,病毒粒體間易相互聚集,易被污染,因此通過病毒粒子的分離和提純制備抗血清相當困難[8]。Jawee等[16]以昆諾藜中純化出的SMYEV病毒粒子為抗原制備了SMYEV抗血清,但ELISA檢測草莓田間帶病毒材料時只在一定時期內(nèi)(1月至5月)效果較好。本研究改變傳統(tǒng)的以病毒粒子為抗原制備抗血清的方法,采用基因工程技術(shù),利用原核表達的SMYEV的CP為抗原制備抗血清,克服了SMYEV病毒粒子難以分離提純的困難,而且純化的重組CP蛋白相對于提純的病毒粒子而言,不含寄主植物的任何成分,不受寄主蛋白的干擾,所以所制備的抗血清特異性強。
本研究比較了ELISA與RT-PCR檢測SMYEV技術(shù)的效果,結(jié)果表明1個RT-PCR檢測陽性的樣本未能通過ELISA檢測出來,其可能的主要原因是ELISA檢測病毒的靈敏度低于RT-PCR。Hu等[17]在檢測香蕉植株中黃瓜花葉病毒(cucumber mosaic virus)的研究中發(fā)現(xiàn),RT-PCR檢測CMV的靈敏性比ELISA高100倍,而Sanchez-Navarro等[18]在PNRSV上檢測得到類似的結(jié)果。另一個可能的原因是血清型差異。目前GenBank中已報道SMYEV CP基因序列近30個,不同分離物間序列變異較大,存在較多插入、缺失位點,不同分離物核苷酸序列同源性也存在較大差異,因此SMYEV很可能存在血清型差異,從而影響ELISA檢測病毒的效果。
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