Detection of Whitefly-transmitted Geminiviruses from Hibiscus Rosa-sinensis Leaf Curl Disease Samples

Detection of Whitefly-transmitted Geminiviruses from Hibiscus Rosa-sinensis Leaf Curl Disease Samples

朱槿（Hibiscus rosa-sinensis Linn.）又称扶桑、火红花、假牡丹和大红花等，属锦葵科黄槿属常绿灌木，原产于我国云南、广东及南美，也是马来西亚国花和我国南宁市市花。该植物在华南地区几乎可终年开花，是重要的园林花卉植物。但近期广东部分地区的朱槿植株表现曲叶或黄化曲叶症状，该症状与烟粉虱传双生病毒侵染植物引起的症状十分相似。为了明确其病因，作者对其开展了分子检测与鉴定。

1 材料和方法

1.1 病害调查

对广东各地朱槿进行调查，包括朱槿被为害情况、症状表现、介体烟粉虱发生情况等。

1.2 毒源材料

在各病区随机采集表现为曲叶或黄化曲叶症状的朱槿病样5～10个，带回室内用于检测。

1.3 PCR检测

用NaOH法提取病样总DNA[1]，并做适当改进，即：取待检病叶片100mg，在灭菌的研钵中加液氮速冻研磨成粉末，解冻前加入1ml 0.5N NaOH提取液，并在提取液使用前加入巯基乙醇（0.5%）；8000g×离心5min，上清液用0.1 mol/L Tris缓冲液（pH值7.0）稀释100倍，用作PCR模板。

应用烟粉虱传双生病毒通用简并引物AV494 [2]和DeP3（也即CoPL[3]）对上述采集于各地的朱槿曲叶病样进行PCR检测。PCR扩增结束后，取10μl反应产物进行电泳，以检测PCR扩增结果。

2 结果与分析

2.1 朱槿曲叶病发生及其症状

调查结果表明，目前仅在广州和佛山发生朱槿曲叶病，其他地方暂时还未发现该病害。病株典型症状为植株明显矮化，全株叶片向上卷曲、叶脉肿大明显、有耳突、叶质脆硬，随着病情的发展，病叶缘开始褪绿黄化，最终叶片大部分甚至整片叶黄化（图1）。植株感病后不再开花，或即使开花，花朵不正常。人工修剪后，病株难以长出新叶，或虽长出新叶，叶数量少、叶小且严重卷曲。自然界朱槿曲叶病扩散速度较快，短时间内会使较大范围内朱槿很快都被传染感病，完全失去园林和绿化价值。另外，朱槿上烟粉虱发生普遍。

Figure 1 Symptoms of Hibiscus rosa-sinensis leaf curl disease in Guangdong

2.2 PCR检测结果

对广东各地朱槿曲叶病样进行PCR检测，结果显示：从这些病样本中均能扩增出1条570bp特异片段，而健康的朱槿对照未扩增出任何条带，图2是其中1次的检测结果。这些检测结果说明，朱槿曲叶病样中存在烟粉虱传双生病毒。

Figure 2 The result of the PCR with AV494 and DeP3

2.3 基因克隆及序列分析结果

对分离物G6 PCR扩增的特异片段进行克隆及序列测定，结果表明，该片段长为570bp；BLAST结果显示，与该片段有较高同源率的均为双生病毒科（Geminiviridae）菜豆金色花叶病毒属（Begomovirus）病毒，与木尔坦棉花曲叶病毒（Cotton leaf curl Multan virus，CLCuMV）各分离物的同源率均大于95%，其中与CLCuMV分离物Okra（Genbank登陆号：AJ002459）序列同源率最高，为97%。刚刚完成的广州朱槿曲叶病毒分离物G6全基因组克隆结果显示，该病毒分离物与CLCuMV分离物62的序列同源率高达96.1%（另文发表），说明G6应该是CLCuMV的一个分离物。

3 讨论

朱槿属多年生灌木，由于绿化和观赏需要，在广东省每年都要对其修剪1至多次。目前，在广州、佛山等地均有朱槿曲叶病发生。朱槿感病后，全株叶片即会卷曲，植株生长衰退；人工修剪后，病株难以长出新叶，或虽然长出新叶，叶数量少、叶小且严重卷曲，完全失去绿化价值。因此，该病害对市政园林绿化影响很大。

应用先前建立的烟粉虱传双生病毒PCR检测技术[4～5]，从广东各地采集的朱槿曲叶病样中均能检测到该类病毒；而新近完成的朱槿曲叶病毒G6分离物基因组序列分析结果表明，其是CLCuMV一个分离物。因此，本研究初步表明，朱槿曲叶病可能是由CLCuMV侵染引起的，但还需要做更进一步深入研究加以验证。

CLCuMV最先发现于巴基斯坦为害棉花，由烟粉虱传播，已给该国棉花生产造成了巨大的经济损失。该病毒也是我国的一个外检对象，但目前仅在广东朱槿上发现该病毒，应引起我们的重视。