重组酶聚合酶扩增技术在植物病原快速检测中的应用

植物病原的快速检测对于植物病害防控具有重要意义。重组酶聚合酶扩增(recombinase polymerase amplification,RPA)是近年建立的等温核酸扩增技术,具有灵敏度高、特异性强、适用于现场快速检测等特点,已在多个领域广泛应用。本文对重组酶聚合酶扩增技术的原理、特性、检测方法及其在植物病原体检测领域的应用进展加以综述。     

快速检测马铃薯干腐病病原接骨木镰孢的环介导等温扩增技术

 本研究基于环介导等温扩增技术(loop-mediated isothermal amplification, LAMP),建立了一种快速、准确和灵敏的接骨木镰孢的检测技术。通过比对接骨木镰孢与其近源种之间的候选靶标序列,选取TEF1-α(translation elongation factor 1-α,翻译延伸因子)基因作为靶标,设计并筛选出一套对该病原菌具有种特异性的LAMP引物,建立了检测接骨木镰孢的 LAMP 体系。该体系在反应前加入染料羟基萘酚蓝(hydroxynaphthol blue,HNB),经62℃恒温反应70 min之后,可根据肉眼观察到的反应物的颜色判定结果。特异性分析结果表明,仅接骨木镰孢的DNA经检测后呈天蓝色的阳性反应,而其他供试菌株的DNA均呈紫色的阴性反应。该方法对DNA的最低检测限为100 pg·μL^-1。在采自内蒙古和黑龙江的28份马铃薯干腐病疑似病害样本中,检测到14份阳性样品。该方法的建立为接骨木镰孢的检测及其所致病害的诊断提供了快捷准确的技术。     

逆转录环介导等温扩增技术检测花生条纹病毒

花生条纹病毒病(Peanut stripe virus,PStV)是我国花生上流行最广[1]、田间发病率最高的一种花生病毒病,严重影响花生的产量和品质.由于PStV存在不同症状类型株系,在中国占优势的轻斑驳株系,引起花生症状较轻,并且与其他花生病毒病症状类似,不易分辨,目前主要利用PCR方法对PStV进行检测[2],但该方法检测时间长,并且需要专业仪器,较难普及.     

利用环介导等温扩增(LAMP)技术快速检测辣椒疫霉菌

<正>辣椒疫霉(Phytophthora capsici)是一种重要植物病原菌,能造成植株坏死、果实腐烂,严重影响产量[1]。辣椒疫霉侵染植物的早期病症并不明显,易被忽视。因此,对辣椒疫霉早期快速、准确检测显得尤为重要。聚合酶链式反应(PCR)为动植物病原物检测的重要方法,但需要较昂贵的仪器、试剂与耗材,后期的电泳检测也费时费力,致使这一技术很难在生产一线普及推广。Notomi等2000年研发了环介     

玉蜀黍黑粉菌环介导等温扩增检测体系的建立及应用

 本文根据玉蜀黍黑粉菌(Ustilago maydis )的UmPep1、UmPit2和UmSee1基因各设计4套环介导等温扩增(LAMP)引物,从中筛选出1套引物对LAMP反应体系进行3因素(Bst DNA聚合酶浓度、Mg²⁺浓度、内外引物浓度比)3水平的优化试验。并对优化的U. maydis LAMP反应体系进行特异性、灵敏度及田间检测可行性试验。特异性试验表明,该方法能特异性检测U. maydis,而与其他病原菌的DNA没有交叉反应;灵敏度试验表明,该反应体系的最低检出限为44 fg·μL^-1 pEasy-Pep质粒DNA,制作的标准曲线可对U. maydis进行定量分析。该方法也适用于在U. maydis侵染前或侵染早期对田间样品进行检测,对现场采集的172份田间样品进行检测,其中140个样品显示为阳性。本研究所建立的LAMP体系具有特异性好、灵敏度高、重复性好的特点,并能在45 min内完成对田间样品的检测,是快速、定量检测U. maydis的有效手段。     

环介导等温扩增技术检测小苍兰花叶病毒

小苍兰花叶病毒Freesia mosaic virus(FreMV)是侵染兰花的主要病毒,严重影响其观赏价值。本研究根据FreMV的外壳蛋白基因序列设计了一组特异性引物,经过一系列条件优化,建立了该病毒的RT-LAMP检测方法。结果显示设计引物能特异扩增FreMV,与其他4种病毒(菜豆黄花叶病毒Bean yellow mosaic virus、黄瓜花叶病毒Cucumber mosaic virus、建兰花叶病毒Cymbidium mosaic virus和齿兰环斑病毒Odontoglossum ringspot virus)不发生反应;该方法灵敏度为RT-PCR的10倍。田间检测20份样品中,RT-LAMP和RT-PCR检测结果一致,检出率为60%。在产物中加入荧光染料SYBR GreenⅠ直接用肉眼观察就可判断样品是否感染FreMV,可省去电泳分析的时间。该方法具有特异性强、灵敏度高、操作简单、快速等特点。     

寄主——病原物互作

 植物病理学是研究两种生命形式之间关系的科学。所谓寄主——病原物互作,就是在一定条件下,植物发病过程中寄主和病原物相互作用,从而决定发病表型的生理、生化和遗传调控过程。它主要是从寄主——病原物相互关系的角度研究病理过程机制。     

逆转录环介导等温扩增技术检测南芥菜花叶病毒

根据南芥菜花叶病毒外壳蛋白基因序列设计并合成了2组RT-LAMP引物,通过筛选试验,最终确定Ar4组引物为最佳引物,建立了南芥菜花叶病毒的RT-LAMP检测方法.同时,通过实时浊度仪和钙黄绿素分别对检测结果进行了判断.特异性和灵敏度试验结果显示,RT-LAMP方法快速、特异且灵敏,其灵敏度与普通RT-PCR法一致.     

基于环介导等温扩增技术检测瓜类细菌性果斑病菌

本文利用环介导等温扩增技术(loop-mediated isothermal amplification,LAMP),针对西瓜嗜酸菌(Acidovorax citrulli)基因组中Aave_4063和Aave_4064序列设计了2对特异引物Ac-F3/Ac-B3和Ac-FIP/Ac-BIP,建立了西瓜嗜酸菌的LAMP检测体系。利用该体系在65℃保温1h,通过荧光显色即可完成检测。设计的引物特异性强,其检测灵敏度为2.0×101 cfu/mL。该方法为西瓜嗜酸菌的检疫及其所致病害的快速诊断提供了新的技术。     

逆转录环介导等温扩增技术检测南方菜豆花叶病毒

 根据南方菜豆花叶病毒外壳蛋白基因序列设计并合成了4组RT-LAMP引物,通过引物筛选试验,确定SB1组引物为最佳引物,并进行了引物特异性与灵敏度检测试验,最终建立了南方菜豆花叶病毒的RT-LAMP检测方法。灵敏度检测试验显示,RT-LAMP方法比普通RT-PCR法灵敏度高10倍,而检测时间明显缩短,整个反应过程只需40 min。此外,体系中加入钙黄绿素,反应结束后,可裸眼观察颜色变化来判定结果。本研究所建立的SBMV RT-LAMP方法具有快速、稳定、灵敏、特异、操作简单的特点,适合于SBMV的现场快速检测。     

豇豆疫霉LAMP检测方法的建立

本研究以豇豆疫霉Phytophthora vignae Purss核糖体内转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)序列为靶标片段,设计4条特异性引物,建立了环介导等温扩增(LAMP)检测方法。特异性检测结果表明:8株不同地理来源的豇豆疫霉菌株LAMP检测均为阳性(绿色),扩增产物用2.0%琼脂糖凝胶电泳出现特有的梯形条带,而其他11种卵菌近缘种及12种常见病原真菌和细菌共42个菌株均未观察到这些现象。灵敏度分析显示:该方法检测灵敏度在DNA水平上可达到100fg/25μL。采用LAMP方法对福建建瓯和宁德采集的62份疑似豇豆疫病病株样本进行检测,并用组织分离方法进行验证。结果表明,LAMP和组织分离方法的检出率分别为67.7%(42/62)和61.3%(38/62)。综合以上结果,LAMP方法具有特异性强、灵敏度高、快速高效、操作简单的特点,适合基层部门用于田间豇豆疫霉快速检测。     

水稻细菌性条斑病菌LAMP快速检测方法的建立

以SYBR Green I荧光染料为指示剂,针对水稻细菌性条斑病菌糖基转移酶,设计了4条普通LAMP引物,并在此基础上设计了2条LAMP环引物,建立了水稻细菌性条斑病菌的环介导等温扩增可视化快速检测方法。结果表明:水稻细菌性条斑病菌呈荧光的阳性反应,近缘菌株则呈橙色的阴性反应;检测灵敏度DNA为100 fg/μL,菌悬液为3×103 cfu/m L。LAMP技术的建立为现场检疫和大规模检测提供了新的方法。     

基于环介导等温扩增技术快速检测美澳型核果褐腐病菌

本文建立了美澳型核果褐腐病菌(Monilinia fructicola)环介导等温扩增技术,并利用此技术开展了M.fructicola的检测和鉴定。采用M.fructicola SCAR分子标记的MO368特异片段为靶标序列,设计并筛选出M.fructicola的特异性LAMP引物,建立了该病菌快速诊断方法。试验结果表明,仅M.fructicola的菌株DNA扩增后呈天蓝色的阳性反应,而在其他真菌的供试菌株中均呈紫色的阴性反应。检测灵敏度可达到100 pg/μL。利用该方法对无锡机场截获的7份疑似李子褐腐病样本进行检测,结果有3份样品呈LAMP阳性反应。本文建立的M.fructicola LAMP检测方法具有灵敏度高、特异性好,简便易行等优点,为美澳型核果褐腐病菌的快速检测提供了一种新技术。     

假禾谷镰刀菌LAMP快速检测方法的建立

<正>假禾谷镰刀菌(Fusarium pseudograminearum)1999年由Aoki等[1]在澳大利亚首次发现,是引起冠腐病和赤霉病的主要病原,该病菌在世界小麦产区造成严重的经济损失,包括澳大利亚、北美、土耳其、和新西兰等地区,在澳大利亚冠腐病对小麦生产造成的损失超过了5 600万美元。特别在昆士兰、威尔士南部和澳大利亚南部的部分地区发生尤为严重。2011年Li等[2]在中国河南省矮抗58小     

基于Ypt1靶标的大豆疫霉环介导等温扩增技术的研究

大豆疫霉侵染大豆引起的根腐病是大豆生产上的毁灭性病害之一。本研究以Ypt1基因作为靶标,利用环介导等温扩增(LAMP)技术,设计了特异性检测体系,整个过程仅需60 min,即可通过肉眼直接目测检测结果。反应后经浊度仪验证浊度变化、琼脂糖凝胶进行电泳验证和在扩增前加入染料HNB(羟基蔡酚蓝)作为反应指示剂验证扩增结果。特异性检测中,111个大豆疫霉菌株均能产生浊度曲线和扩增到梯形状的条带,同时HNB显色观察到天蓝色的阳性反应,而其它疫霉、腐霉和真菌供试菌株中均没有观察到这些现象;在灵敏度检测中,PsYpt1-LAMP技术最低检测限达到100 pg·μL~(-1),比普通PCR技术的最低检测限高出10倍;在田间应用方面,PsYpt1-LAMP检测技术明显提高了检测效率。本研究建立的LAMP检测体系可用于口岸和田间对大豆疫霉的快速检测。     

世界主要储粮书虱环介导等温扩增试剂盒研发与应用

为利用分子生物学技术快速准确鉴定国内外主要储粮书虱,基于环介导等温扩增 （loop-mediated isothermal amplification, LAMP）技术拟研发一款世界主要储粮书虱LAMP试剂盒,利用该LAMP试剂盒对10种储粮书虱的DNA粗提液进行测试,并结合DNA条形码技术对采自中国山东省和内蒙古自治区粮库的未知种类储粮书虱成虫样品进行鉴定。结果显示,本试验研发的LAMP试剂盒可准确鉴定10种储粮书虱;使用LAMP试剂盒和DNA条形码技术鉴定未知种储粮书虱样品的结果一致,即山东省储粮书虱样品为嗜虫书虱 Liposcelis entomophila,内蒙古自治区储粮书虱样品为啮书虱 L. corrodens,表明本试验研发的世界主要储粮书虱LAMP试剂盒可以快速、精准完成主要储粮书虱的鉴定,且操作便捷,可为海关口岸和基层仓储保护部门书虱鉴定工作提供技术支持。     

基于LAMP方法的苜蓿疫霉根腐病菌分子检测研究

苜蓿疫霉根腐病菌是我国检疫性有害生物之一.但是,目前国内尚无检测标准.笔者针对该病菌特异分子标记,设计了LAMP引物,建立了苜蓿疫霉根腐病菌恒温快速检测方法(巳申请发明专利).该方法快速、准确、无需PCR仪,很好地满足了口岸检疫部门的检测要求.     

油菜黑胫病菌和茎基溃疡病菌的LAMP检测方法的建立

油菜黑胫病和油菜茎基溃疡病分别由子囊菌Leptosphaeria biglobosa和L.maculans引起.我国油菜产区仅发现L.biglobosa,未发现L.maculans.因而,L.maculans是我国的对外检疫性对象.这两种真菌形态相似,引起的病害症状相似,给田间快速准确鉴定带来难度.本研究基于环介导等温...