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利用短串联重复序列对柑橘黄龙病菌种群变异的研究
摘要：
柑橘黄龙病菌是柑橘黄龙病的病原体，作为一种经济作物的主要病害之一，严重影响了柑橘的生产和经济效益。研究柑橘黄龙病菌种群的变异有助于更好地理解柑橘黄龙病的发生机理及其遗传变异特征。本文主要阐述了利用短串联重复序列对柑橘黄龙病菌种群变异的研究，包括病菌种群变异的基本特征、短串联重复序列的优点与应用及其在柑橘黄龙病菌种群变异研究中的应用。
关键词：短串联重复序列；柑橘黄龙病菌；种群变异
一、引言
柑橘是我国传统的优势农产品之一，柑橘黄龙病是柑橘栽培中最常见的病害之一，严重影响了柑橘的生长和产量。柑橘黄龙病菌（CandidatusLiberibacterasiaticus）作为柑橘黄龙病的致病菌，属于镰刀菌门（Proteobacteria）拉氏体科（Rhizobiaceae），是一种长势很慢的革兰氏阴性细菌（Zhangetal.,2012）。其主要传播方式为害虫传播和嫁接传播，且在柑橘树体内可长时间潜伏，使得其防治困难。为更好地控制柑橘黄龙病，了解柑橘黄龙病菌的遗传变异特征及其种群变异模式是很有必要的。
与其他微生物相同，柑橘黄龙病菌也存在着不同的基因型和亚型，有些基因型或亚型在不同地区或不同季节中会表现出不同的遗传多样性。目前，利用分子标记技术如RAPD（随机扩增多态性DNA）、AFLP（扩增性片段长度多态性）和SSR（简单序列重复）等方法来研究柑橘黄龙病菌的种群遗传变异已得到了初步的结果（Lietal.,2016；Liuetal.,2018）。但这些方法的分辨率较低，不能准确地评估柑橘黄龙病菌种群的遗传多样性。因此，短串联重复序列的高分辨率与多态性将成为研究柑橘黄龙病菌种群的新方法。
二、病菌种群变异的基本特征
病原菌的基因组存在多种变异形式，其方式包括SNP（单核苷酸多态性）、InDel（插入/缺失多态性）、CNV（拷贝数变异）和STR（短串联重复）等，在柑橘黄龙病菌种群中的应用主要是STR。
STR是一类核酸多态性分子标记，其基因组广泛存在，常以短串联重复单元的长度变化或数量变化为特征物来分析遗传多态性和种群结构。STR的长度通常在2-10bp之间，相邻的重复单元常为同构或异构，其变异性由摩尔复杂度决定，与物种的进化、表型特征和适应性息息相关，因此，在种群遗传分析和分子人类学中得到了广泛的应用和研究。STR的多态性程度表现为两个方面，即重复序列数的多少和单元重复长度的异构性。含有多个STR片段的基因可以形成重复序列变异性的指纹图，可以用于种群遗传多样性分析、个体识别和估计亲缘关系（Jeonetal.,2015；Yangetal.,2016）。
与其他分子标记技术相比，STR的优点在于：（1）高通量：可以同时测定多个片段，可以对大量的菌株进行鉴定和检测；（2）高分辨率：与其他分子标记技术相比，STR具有更高的分辨率和鉴别力；（3）数据可重复性：STR的数据可以存储，方便后续的数据分析和比较；（4）可编程SR制冷机在小体积扩增反应上的应用。
三、短串联重复序列在柑橘黄龙病菌种群变异研究中的应用
目前，针对柑橘黄龙病菌种群变异的研究，短串联重复序列（SSR）的应用已经得到了很好的实践。研究表明，柑橘黄龙病菌的种群遗传多样性较高且存在较明显的地域差异，基因型多样性随季节的变化而有所变化，这表明柑橘黄龙病菌种群的遗传多样性变化受到环境因素的影响（Lietal.,2016；Liuetal.,2018）。
利用SSR分析，柑橘黄龙病菌的种群可以被划分为几个主要类别，对于多平台样品数据的聚类分析和多样性指数计算，模拟程序分析表明，柑橘黄龙病菌优化的分组模式与部分基于树结构的聚类方法一致。在分组中的主要因素是不同省份和季节的数据差异，此外还在化石和现代人的遗传多态性和人类族群的形成历史等领域起到了重要的作用。利用SR制冷机在小体积扩增反应中直接测量的成本也是研究的优点（Hongetal.,2018）。
四、总结
短串联重复序列作为一种遗传标记技术，在柑橘黄龙病菌遗传分析中能提供丰富的变异信息，这对精确定位柑橘黄龙病菌演化和种群遗传分析有重要的价值。因此，在柑橘黄龙病疫情监测、病原生物学和种群遗传学等方面，更多的短串联重复序列应用方法的加入，将更好地促进柑橘黄龙病菌防治研究的发展。
参考文献
JeonH.J.,YuH.S.,KimC.J.,etal.Demographicexpansionofyellow-spottedblacksalamander(Hynobiusyangi)insouthernKoreaandDiminishinggeneticdiversityonapeninsula[J].MolecularPhylogeneticsandEvolution,2015,88:170-