向日葵茎溃疡病菌RPA检测方法的建立

向日葵茎溃疡病菌(Diaporthe helianthi)是我国进境植物检疫性病原真菌.本研究针对D.helianthi的cal基因保守序列设计特异性引物,建立该病菌的重组酶聚合酶扩增检测技术(RPA)方法,并对其特异性、灵敏度及适用性进行评价.结果 显示,建立的RPA方法特异性强,只有3个D.helianthi样品能...     

丁香疫霉菌RPA/CRISPR-Cas12a快速检测方法的建立

丁香疫霉病菌（Phytophthora syringae,PS）造成数十种蔷薇科植物严重病害,是我国的植物检疫性有害生物。本研究根据GenBank中PS的Ras-like protein (Ypt1)基因,建立重组酶聚合酶等温扩增结合CRISPR-Cas12a系统的荧光法和侧向流层析试纸条快速检测方法,以实现在田间或口岸快速、准确、灵敏检测丁香疫霉病菌的目的。本研究优化了RPA/CRISPR-Cas12a的反应条件,考察了特异性、灵敏度以及实际样品检测能力。结果表明,该方法 37℃扩增40 min,能特异性地检测丁香疫霉菌,灵敏度为133 fg,与荧光定量PCR相当。本研究建立的快速检测方法可用于丁香疫霉菌的快速诊断。     

向日葵黑茎病菌TaqMan-MGB探针实时荧光快速检测方法

 向日葵黑茎病菌是我国进境检疫性有害生物名录中的一种检疫性真菌。根据向日葵黑茎病菌及其近似种的ITS序列差异,设计并合成特异性引物和探针,建立了向日葵黑茎病菌的实时荧光PCR检测方法。特异性试验结果表明,该检测方法能特异性检测向日葵黑茎病菌;灵敏度试验结果表明,最低检测限量为20 μL反应体系中总DNA含量0.1 pg;实时荧光PCR优化反应条件为引物终浓度0.6 μmol·L^-1,探针终浓度0.3 μmol·L^-1。实际样品检测结果表明,该方法可用于疑似携带向日葵黑茎病菌样品的检测与初筛。此方法快速、灵敏,整个反应过程约1 h,检测过程完全闭管,无需PCR后续处理,为早期快速检测向日葵黑茎病菌提供了重要参考。     

不同引物PCR检测向日葵黑茎病菌的灵敏度比较及应用

为准确快速筛查进境油葵种子中携带的向日葵黑茎病菌Plenodomus lindquistii,采用常规PCR方法比较了3对向日葵黑茎病菌PCR检测引物320FOR/320RVE、LEPB/LEPF和LLF/LLR的灵敏度,对哈萨克斯坦进境120批油葵种子样品进行PCR检测,并对检测为阳性的样品进行产物序列测定及病原菌分离。结果显示,引物320FOR/320RVE的检测灵敏度最高,可达10-5ng/μL,引物LEPB/LEPF和LLF/LLR分别为10-4ng/μL和10-3ng/μL。利用引物320FOR/320RVE、LEPB/LEPF和LLF/LLR对120批进境油葵种子样品进行检测,阳性检出率分别为65%、50%和45%,阳性检出率高低与引物的检测灵敏度相一致。阳性样品扩增的产物序列与Gen Bank中向日葵黑茎病菌的序列同源性最高;分离的病原菌菌落为乳白色至灰白色,分生孢子器黑褐色、球形并产生透明状分生孢子液,分生孢子单胞、无色、肾型、两端有油球,与已报道的向日葵黑茎病菌的病原特征描述一致,初步鉴定哈萨克斯坦进境油葵种子中存在向日葵黑茎病菌。     

进境哈萨克斯坦油葵中向日葵黑茎病菌的检疫鉴定

依据出入境检验检疫行业标准SN/T 3174-2012,对新疆口岸进境的哈萨克斯坦油葵中的向日葵黑茎病菌进行检疫鉴定。挑取油葵样品中的可疑病种子和植株残体作为实验材料,分别提取其DNA,用向日葵黑茎病菌特异性检测引物LEPB/LEPF对挑取的样品进行PCR检测初筛,初筛结果阳性者,进行病原分离培养。对分离获得的阳性纯培养菌株的菌落、孢子形态进行观察,PCR检测及致病性测定,最终确定其为向日葵黑茎病菌。本研究从进境哈萨克斯坦油葵中分离到检疫性病原菌,新疆周边口岸应进一步加强疫情监测与调查。     

梨火疫病菌的RPA快速检测技术的研发

梨火疫病菌Erwinia amylovora是我国进境植物检疫性有害生物, 主要侵染梨、苹果、山楂、海棠等多种蔷薇科植物引起梨火疫病。该病自1780年在美国被发现以来, 已经传播到世界多个国家, 对我国的果树生产也构成一定的威胁。严格植物检疫是全球防控梨火疫病菌扩散危害的重要方法之一, 目前我国植物检疫部门主要从实验室分离鉴定、分子检测和田间症状识别及快速检测方面开展工作。本研究基于重组酶聚合酶扩增(RPA)技术和E.amylovora 16S-23S ITS区间的保守序列设计的引物和探针, 建立了实时荧光RPA和侧流层析试纸条RPA两种检测方法。经测试, 在39℃条件下, 这两种检测方法都具有良好的特异性, 分别能在20 min和10 min内完成扩增。实时荧光RPA对E. amylovora菌株DNA的检测阈值为1.38×10-2 ng/μL;侧流层析试纸条RPA对E. amylovora菌悬液和DNA的检测阈值分别为104 cfu/mL和1.38×10-3 ng/μL。侧流层析试纸条RPA体系因反应快速、读取结果方便、不需要复杂仪器操作可以满足现场快速检测的需求。     

进境哈萨克斯坦向日葵种子中向日葵黑茎病菌的鉴定

自进境哈萨克斯坦向日葵种子中,采用常规平板分离法获得1株疑似向日葵黑茎病菌Plenodomus lindquistii菌株LL4,通过生物学性状、ITS序列测定和比对分析及致病性测定等方法对其进行了鉴定。结果表明,该病菌在PDA平板上培养初期菌丝无色,分隔分枝多,后期菌丝褐色或深褐色,常膨大;分生孢子器暗褐色,分散或聚集,球形、近球形或不规则形,大小为71.2~361.8μm;分生孢子形态变化较大,无色,单孢,肾形至椭圆形,大小为3.6~8.2μm×2.2~3.7μm,常含有2个油球;培养期间未见有性阶段。基于ITS序列分析比对发现,菌株LL4与Gen Bank中多个向日葵黑茎病菌分离物序列同源性达99%以上,系统进化树显示其与其它向日葵黑茎病菌分离物聚在同一个分支。菌株LL4可侵染向日葵根茎部,造成典型黑茎病症状。表明分离获得的菌株LL4为向日葵黑茎病菌P.lindquistii。     

水稻细菌性谷枯病菌和水稻白叶枯病菌荧光RPA快速检测方法的建立

本研究分别针对我国进境植物检疫性有害生物水稻细菌性谷枯病菌及水稻白叶枯病菌建立了光RPA检测方法,并对其灵敏度、特异性以及对实际种子样本的检测能力进行了测试评价。结果表明,本研究建立的两种方法均能够在20 min内特异性检测到目标菌株,对水稻细菌性谷枯病菌(Burkholderia glumae)菌液的检测下限达到了11.4 CFU/反应,DNA检测下限达到了4.83×10^-5ng/反应;对水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae)菌液的检测下限达到了4.42 CFU/反应,DNA检测下限达到了3.83×10^-4ng/反应。两种方法均能够成功应用于带菌种子样品的快速检测。     

马铃薯腐烂茎线虫RPA-LFD可视化快速检测方法的建立

 马铃薯腐烂茎线虫是为害我国甘薯和马铃薯的一种重要植物病原线虫,也是我国重要的检疫性有害生物。为实现对该线虫的准确、快速且可视化的检测,本研究以马铃薯腐烂茎线虫rDNA-ITS序列为靶标构建了重组酶聚合酶结合侧流层析试纸条(RPA-LFD)的可视化快速检测体系。该体系可在39 ℃条件下15 min内特异性地完成对马铃薯腐烂茎线虫的检测,对A型(甘薯种群)和B型(马铃薯种群)单头线虫(J4)的检出底限均为3 125^-1头线虫,可以直接对土壤和甘薯茎中的马铃薯腐烂茎线虫进行检测,灵敏度可达1头(J4)/10 g土壤和1头(J4)/2 g甘薯茎组织。该体系操作简便、成本低廉、结果可视,可为马铃薯腐烂茎线虫的早期预警和口岸检疫提供技术支撑。     

法国向日葵种子中向日葵黑茎病菌的首次截获与检测

从法国进境向日葵种子中分离到3株疑似向日葵黑茎病的菌株,对所有菌株进行形态学、致病性测定和分子序列比对分析。分离菌菌落乳白色或象牙色至灰白色,有大量黑褐色分生孢子器产生,分生孢子器球形至扁球形,内含无色单胞、卵圆形分生孢子,有明显或不明显油球;针刺接种4片真叶向日葵幼苗的下胚轴,7～9d后茎部产生典型黑茎病黑色椭圆形病斑,病斑上着生黑色分生孢子器;菌丝DNA用ActF1/R1和ITS1/ITS4扩增,序列与NCBI基因库中P.macdonaldii序列相似性为98%～100%。形态学、分子生物学及致病性检测结果显示,截获的3株菌均为向日葵黑茎病菌。     

木尔坦棉花曲叶病毒RPA快速检测方法的建立

木尔坦棉花曲叶病毒Cotton leaf curl Multan virus(CLCuMuV)引起的病害是世界棉花生产上的毁灭性灾害,也是我国进境植物检疫性有害生物之一。因此,建立快速检测技术对CLCuMuV的检疫和防控具有重要意义。本研究根据CLCuMuV外壳蛋白(CP)基因序列设计引物,建立了该病毒的重组酶聚合酶等温扩增(recombinase polymerase amplification, RPA)检测方法,并评价了该方法的灵敏度和特异性,进一步测定了对田间疑似病样的检测准确性。结果表明,建立的RPA检测方法仅能从感染CLCuMuV的样品中扩增出目的条带,而感染同属的其他5种病毒的样品中未扩增出目的条带。该方法检测灵敏度是常规PCR的10倍,且对田间疑似病样的检出结果与PCR试验结果一致。因此,本研究所建立的CLCuMuV RPA快速检测方法具有特异、灵敏、准确、操作简便、无需特殊设备等优点,这些为CLCuMuV的快速检测提供了一种新技术。     

基于RPA-CRISPR/Cas12a的番茄花叶病毒可视化检测方法的建立

番茄花叶病毒(tomato mosaic virus, ToMV)属于植物杆状病毒科Virgaviridae烟草花叶病毒属Tobamovirus成员, 主要危害番茄和辣椒, 多数茄科植物易感染, 严重影响果实的品质和产量。本研究根据ToMV编码的外壳蛋白的基因保守序列, 设计重组酶聚合酶扩增技术(recombinase polymerase amplification, RPA)特异性引物和簇状规则间隔短链重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats, CRISPR)及相关蛋白12a(CRISPR-associated 12a, Cas12a)的crRNA并挑选报告基因。通过优化反应体系建立了ToMV的快速可视化检测方法, 当荧光报告基因FQ终浓度为400 nmol/L、Cas12a/crRNA比例为1∶5、终浓度为200 nmol·L-1/1 000 nmol·L-1时检测信号最强, 只需RPA和CRISPR/Cas12a分别反应15 min, 即可在便携式蓝光照射设备下直接观察到阳性信号。该方法可特异性检测ToMV, 对携带ToMV样品的RNA检测灵敏度可以达到172 ag/μL, 是普通RT-PCR检测灵敏度的10 000倍, 可用于ToMV快速灵敏的可视化检测。     

油菜茎基溃疡病菌LAMP-LFD检测方法的建立

本文基于环介导等温扩增技术与横向流动试纸条相结合的方法,建立了一种应用于油菜茎基溃疡病菌(Leptosphaeria maculans)的LAMP-LFD快速检测方法。以油菜茎基溃疡病菌的ITS基因序列为靶序列,设计出一套用于LAMP-LFD检测的引物和探针,优化了反应体系与反应条件(63℃,35 min)。结果表明:只有油菜茎基溃疡病菌出现阳性条带,其他参照菌株和阴性对照均未出现阳性条带,说明LAMP-LFD检测特异性强;灵敏度检测表明,对油菜茎基溃疡病菌的检测极限可低至114 fg/μL,灵敏度比传统PCR高10倍;该方法可从进境船载油菜籽样品中成功检测出油菜茎基溃疡病菌,检测结果与传统的鉴定方法一致。LAMP-LFD检测方法能够快速检测油菜茎基溃疡病菌,具有简便、灵敏、特异性高,不依赖特殊检测设备等优点,极具推广前景。     

油菜茎基溃疡病菌DPO-PCR检测方法的建立

根据油菜茎基溃疡病菌ITS基因序列,设计特异性DPO引物,建立检测油菜茎基溃疡病菌的DPO-PCR检测方法,并对其特异性、灵敏性进行评价。结果显示与常规PCR检测方法相比,DPO-PCR反应对退火温度不敏感,具有更强的特异性。利用该方法对10批油菜籽样品进行检测,共检出5批阳性样品,检测结果与常规PCR一致,为油菜茎基溃疡病菌的检测提供了新方法。     

樱桃灰霉病菌LFD-RPA快速检测方法的建立

 灰霉病是樱桃的主要病害,由灰葡萄孢(Botrytis cinerea)侵染所致。该病菌可为害樱桃的花、叶、果实等多个部位,尤其在樱桃生长中后期及贮藏期发病率极高,危害严重。依据樱桃灰霉病菌内转录间隔区(ITS)序列设计引物,建立了樱桃灰霉病菌的重组酶聚合酶扩增结合侧流层析试纸条(LFD-RPA)检测方法。结果表明,该方法检测条件为37℃扩增30 min,能特异性地检测灰葡萄孢,灵敏度为100 fg·μL^-1,略低于常规PCR(10 fg·μL^-1)和荧光定量PCR(7.43 fg·μL^-1);检测方法用时短,PRA扩增仅需30 min,LFD检测仅需10 min。本研究建立的快速检测方法可用于樱桃灰霉病菌的实时监测及病害的田间快速诊断。     

可视化核酸试纸条法快速检测松材线虫

建立了快速、可视化检测松材线虫的方法,分别设计一对特异性引物和一条竞争引物,其中上、下游引物的5'端分别修饰有生物素(biotin)和荧光素(FITC);通过试验筛选并确定了竞争引物的最适比例从而避免核酸试纸条检测扩增产物的假阳性结果,实现了松材线虫的可视化检测.该技术具有操作便利、特异性强、灵敏度高,结果直观、稳定、可靠等优点,在口岸检验检疫实验室快速鉴定松材线虫方面具有良好的应用前景.