[发明专利]植物疾病检测

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年3月21日提交的美国临时申请No.61/465,649的优先权，该文献以引用方式全文并入本文。

技术领域

本公开总体而言涉及植物疾病检测，更具体而言，本公开涉及早期检测柑橘属植物的感染性疾病的方法和系统。

ASCII文本文件形式的序列表的提交

以下提交的ASCII文本文件形式的内容以引用方式全部并入本文：序列表1-15的计算机可读形式（CRF）（文件名：Table1.txt，包含134KB；Table2.txt，包含93KB；Table3.txt，包含94KB；Table4.txt，包含25KB；Table5.txt，包含48KB；Table6.txt，包含65KB；Table7.txt，包含21KB；Table8.txt，包含55KB；Table9.txt，包含140KB；Table10.txt，包含119KB；Table11.txt，包含85KB；Table12.txt，包含113KB；Table13.txt，包含94KB；Table14.txt，包含104KB；以及Table15.txt，包含6KB）。这些文件在2011年3月21日建立。

背景技术

植物病原体通过在全世界内破坏农作物而在许多国家对农业生产提出了重大的挑战。

具有主要的经济影响的疾病的实例为“柑橘黄龙”病或黄龙病（HLB），其在东南亚、巴西和USA破坏柑橘农作物。HLB为一种媒传疾病，其是由亚洲韧皮杆菌（Candidatus Liberibacter asiaticus(CaLas)）细菌引起的，并通过食用韧皮部的昆虫柑桔木虱（Asian citrus psyllid）散播。尽管对人健康无害，但是由于HLB对生产、树衰退、果实大小和形状的影响，所以其破坏了柑橘植物。甜橙、柑橘和蜜柑是高度易受影响的，然后为酸橙、葡萄柚以及其他市售的重要的柑橘种类。据报道，仅有几种柠檬栽培品种和几种其他的物种（例如Citrus indica和Citrus macroptera）显示出对细菌具有一些耐受性或可能的抗性。

基于核糖体区域序列的数据，韧皮杆菌（Candidatus Liberibacter）为变形菌的α亚类(Jagoueix et al.,1994)。通过亚洲韧皮杆菌柑桔木虱（Diaphorina citri）传播的CaLas在受感染柑橘的韧皮部生存，并且一旦获得，便在昆虫媒介的一生内传播。杀虫剂可以减少木虱群体，但是由于细菌持续在媒介中，所以单独的一些木虱能够散播疾病。

由于柑橘植物在长期内保持无疾病症状，所以重要的是在症状出现之前识别感染。如果在早期检测到，则可以通过在商业化的果园里选择性地除去树来终止或减少疾病由感染的树的传播。受感染的树可以用于提升的营养治疗，从而减少症状以及降低发展。

到目前为止，具有较少的确定的方法来检测具有韧皮杆菌细菌的柑橘感染（如果其无症状）。聚合酶链式反应（PCR）测试为用于诊断HLB的一种潜在的方法。但是，PCR是昂贵且耗时的方法，由于植物中细菌的加载是不均匀的分布的并且可以随着时间波动，所以其进一步受到挑战。

由于CaLas生存在韧皮部，这种途径可能是造成部分树被感染后细菌快速散播的原因。就该原因而言，假定CaLas存在于受感染的树的无症状叶上，但是浓度接近或低于PCR检测的极限(4.6x10²l/g)。

产生主要的经济影响的另一种植物病原体为柑橘衰退病毒（Citrus tristeza virus(CTV)）。CTV为植物基病毒，其属于多形多核病毒属，长线形病毒科，并且适于在其宿主的韧皮部组织中复制。CTV具有长度大约2000nm、直径为10-12nm的丝状结构。估计其RNA基因组的大小为大约20Kb，并且其首先由Karsaev et al在1995年测序(Kersev1995)。CTV被认为具有任何已知植物病毒的最大基因组之一。CTV主要感染芸香科植物，其包含经济重要的果实农作物，例如甜橙、克莱门氏小柑橘、酸橙和葡萄柚栽培品种。这些栽培品种通过将新的根茎嫁接到现存的幼枝上来繁殖。因此，任何受感染的接穗和根茎都起到人工媒介的作用，从而将病毒引入新的区域，然后通过蚜虫、粉虱和水蜡虫在局部水平上散播。最近70年中，估计超过8亿棵树（主要为克莱门氏小柑橘和甜橙种类）由于全世界内CTV的感染而被毁坏。到目前为止，CTV表现成为柑橘工业的现实且明显的经济负担。