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科學(xué)家實(shí)現(xiàn)高效植物病原菌定量檢測(cè)

2021-03-03 23:15:41 來(lái)源:中國(guó)科學(xué)報(bào)

快速準(zhǔn)確的病原菌檢測(cè)方法是病害監(jiān)測(cè)、防治,抗病資源篩選與品種鑒定,抗病基因定位以抗病機(jī)理解析的先決條件。因此,急需開發(fā)一種高靈敏度、高準(zhǔn)確性且能夠快速實(shí)時(shí)檢測(cè)病原菌的技術(shù)。

近日,北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜中心副研究員張春秋與美國(guó)密歇根州立大學(xué)教授Rebecca Grumet聯(lián)合在《植物科學(xué)前沿》在線發(fā)表研究論文。研究建立了高通量的實(shí)時(shí)定量檢測(cè)病原菌的方法,該方法具有快速、準(zhǔn)確、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn),在病原菌侵染后可以迅速檢測(cè)到病原菌,并且實(shí)時(shí)定量監(jiān)測(cè)植物活體組織上病原菌的生長(zhǎng)變化。

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)以寄主范圍廣、危害嚴(yán)重的疫霉病病原菌為研究對(duì)象,利用帶有表達(dá)紅色熒光蛋白(RFP)的分離株,通過(guò)對(duì)樣品前處理方法、病原菌接種的濃度和檢測(cè)條件的優(yōu)化,建立了Spark plate reader結(jié)合微量滴定板實(shí)時(shí)定量檢測(cè)活組織中病原體生長(zhǎng)的方法。

研究發(fā)現(xiàn),該方法能高效應(yīng)用于黃瓜果實(shí)和辣椒葉片中疫病病原菌的實(shí)時(shí)定量檢測(cè),具有重復(fù)性和靈敏度高的優(yōu)點(diǎn),可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)樣品的高通量檢測(cè),并且可以在病原菌侵染初期(癥狀出現(xiàn)之前)進(jìn)行監(jiān)測(cè),顯著優(yōu)于傳統(tǒng)的表型鑒定法、酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)和聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)等方法,對(duì)于植物病害防控與抗病育種具有重要意義。

該方法目前已被多個(gè)實(shí)驗(yàn)室采納,證實(shí)可以成功應(yīng)用于瓜類作物黃瓜、甜瓜、西葫蘆和茄果類蔬菜作物番茄、馬鈴薯等疫病病原菌侵染過(guò)程的實(shí)時(shí)定量檢測(cè)。應(yīng)用該方法監(jiān)測(cè)黃瓜在疫病菌侵染過(guò)程中的病原菌生長(zhǎng)量,結(jié)合在病原菌侵染關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn)的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析,成功找到了參與黃瓜與疫病病原菌互作過(guò)程中關(guān)鍵的基因及調(diào)節(jié)因子。

論文建立的方法不僅為疫病抗病基因定位和抗病機(jī)理研究提供了很好的技術(shù)平臺(tái),同時(shí)也為其他病害的實(shí)時(shí)定量檢測(cè)提供了新的思路和策略。(王方)

相關(guān)論文信息:https://doi.org/10.3389/fpls.2021.637190

[ 責(zé)編:趙清建]

標(biāo)簽: 科學(xué)家 實(shí)現(xiàn) 高效 植物