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地黄等特种经济作物病毒检测技术研究及脱毒新品种培育

文献类型： 获奖成果

作者：

获奖名称： 科学技术进步奖

获奖等级： 二等奖

关键词： 病毒检测;检测技术;新品种培育;品种;技术;检测;技术研究;地黄;培育;经济作物;作物;经济;新品种;研究;品种培育;脱毒;病毒

第一完成单位： 河南省农业科学院植物保护研究所

获奖时间： 2006

摘要： 　　利用现代免疫学、分子生物学和基因工程技术，对侵染地黄、山药的病毒种类进行了鉴定，并通过抗体制备、引物设计以及反应条件的筛选和程序的优化等，建立了地黄、山药等茎尖苗的病毒快速检测技术。在对地黄、山药、百合等特种经济作物的脱毒技术进行系统研究的基础上，利用研制的病毒检测技术对培育的茎尖苗进行了检测，共培养成功脱毒地黄新品种4个、脱毒山药新品种5个、脱毒百合品种2个和脱毒草莓品种2个；在我省初步建立了地黄、草莓脱毒种苗的三级繁育和供种体系，为脱毒种苗的大面积推广奠定了基础。2001-2003年在我省示范推广脱毒地黄和脱毒草莓种苗2000多亩，田间小区试验表明，脱毒地黄的平均增产幅度为31.0%，脱毒草莓的平均增产幅度为32.3%，增产效果显著。本项研究的特色和创新点有： 　　（1）明确了侵染我省地黄和山药的主要病毒种类，并鉴定出侵染地黄的烟草花叶病毒（TMV）新株系一个。 利用血清学、RT-PCR、结合核苷酸序列测定等方法对我省地黄病毒种类进行了初步鉴定。结果表明，侵染地黄的病毒有TMV、BBWV、CIRV和CMV，其中TMV为侵染地黄的主要病毒；侵染山药的病毒有TuMV、BBWV、CIRV、CPMV和CMV等。对TMV 地黄分离物（TMV-RH）的外壳蛋白（CP）基因和移动蛋白（MP）基因进行了克隆和序列分析，TMV-RH与TMV-U1株系CP基因和MP基因的核苷酸序列同源性分别为86.46%和78.0%，氨基酸同源性分别为94.34%和80%；TMV-RH CP基因的核苷酸序列与已发表的TMV其它株系CP基因的核苷酸序列的同源性在76.3%-88.5%之间，同源性均较低，我们初步认为该分离物可能为TMV一新的株系。 　　（2）利用原核表达和免疫学技术制备了TMV地黄分离物和CMV的特异性抗体，为病毒快速检测技术的研制奠定了基础。通过构建原核表达载体，在大肠杆菌中高效表达了TMV地黄分离物和CMV 的移动蛋白（MP），经过蛋白提纯和免疫家兔制备了特异性抗体；另外，还从国内外试验室收集了涉及到9个病毒属的共19种重要病毒的抗血清，这些抗体的获得，为病毒快速检测技术的研制奠定了基础。 　　（3）初步建立了地黄、山药等茎尖苗病毒的血清学和一步法RT-PCR检测技术。利用免疫学技术，通过优化反应条件，简化反应程序，初步建立了茎尖苗血清学检测技术；根据病毒的核苷酸序列设计特异性引物或通用引物，通过优化反应条件，简化反应程序，建立了一步法RT-PCR检测技术。 　　（4）对地黄、山药、百合等特种经济作物的脱毒快繁技术进行了系统研究，筛选出了脱毒培养和快繁的系列培养基，培养成功脱毒地黄新品种4个、脱毒山药新品种5个、脱毒百合品种2个和脱毒草莓品种2个。筛选出了地黄、山药和百合适宜的茎尖培养和快繁培养基和培养条件，以及适宜的草莓花药培养方法；培育成功“脱毒85-5”、“脱毒北京1号”、“脱毒9302”和“脱毒红薯王”脱毒地黄品种4个；“脱毒怀庆1号”、“脱毒2号”、“脱毒野山药1号”、“脱毒太谷山药”和“脱毒铁棍山药”等脱毒山药品种5个；“脱毒信阳食用百合”和“脱毒兰州百合”脱毒百合品种2个；以及“日本1号”和“星都2号”脱毒草莓品种2个。脱毒地黄的平均增产幅度为31.0%，脱毒草莓平均增产幅度为32.3%，增产效果显著。 　　（5）初步建立了地黄等脱毒种苗较规范的病毒检测技术规程和脱毒种苗原原种、原种及良种三级繁育和供种体系。初步建立了目测法、血清学法和RT-PCR技术相结合的脱毒种苗病毒检测技术规程和以河南省农科院植保所为龙头，由多个市县参加的地黄等特种经济作物脱毒原原种、原种及良种三级繁育和供种体系，三年来共示范推广脱毒地黄和脱毒草莓种苗2000余亩，新增效益300多万元。

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