近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所作物有害生物功能基因組研究創(chuàng)新團(tuán)隊與俄亥俄州立大學(xué)、孟加拉國謝赫穆吉布拉赫曼農(nóng)業(yè)大學(xué)、巴西圣卡洛斯聯(lián)邦大學(xué)和美國農(nóng)業(yè)部合作開發(fā)出一種檢測田間麥瘟病發(fā)生的新方法，該方法不依賴實驗室PCR儀等笨重設(shè)備，實現(xiàn)了麥瘟病的田間快速核酸檢測。通過與巴西、孟加拉國等合作單位對早期侵染材料進(jìn)行檢測發(fā)現(xiàn)，該方法比傳統(tǒng)的PCR檢測靈敏度更高。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《工程院院刊（Engineering）》上。
1985年，麥瘟病首次在南美洲爆發(fā)，該病發(fā)生嚴(yán)重時可造成高達(dá)100%的小麥產(chǎn)量損失。麥瘟病病原為稻瘟菌（ Magnaporthe oryzae ）的小麥致病型，也稱麥瘟菌。麥瘟菌菌絲、孢子的外觀形態(tài)與水稻稻瘟菌完全一致，兩者基因組DNA序列整體一致性也超過99%。然而，麥瘟菌對小麥的整體侵染能力比水稻稻瘟菌對水稻的侵染能力更強(qiáng)，且麥瘟菌廣泛對嘧菌酯、醚菌酯等QoI類殺菌劑具有較強(qiáng)的抗/耐藥性。目前研究發(fā)現(xiàn)，小麥種質(zhì)資源中只有2N片段、 Rmg2 、 Rmg3 、 Rmg7 和 Rmg8 等少數(shù)抗病區(qū)段和基因，除 Rmg8 外，其余抗病基因的抗性均已被麥瘟菌克服或?qū)λ腩i瘟無效。麥瘟病于2016年進(jìn)入南亞孟加拉國并爆發(fā)，給當(dāng)?shù)匦←溕a(chǎn)造成毀滅性打擊。 此外，2017年，麥瘟菌進(jìn)入非洲贊比亞并于局部爆發(fā)，發(fā)病田塊穗頸瘟率高達(dá)50%-100%，給非洲小麥生產(chǎn)安全也帶來了嚴(yán)重威脅。麥瘟病進(jìn)入亞洲、非洲大陸后，其菌絲或孢子隨氣流、種子等媒介進(jìn)入我國的風(fēng)險進(jìn)一步增加。因此，開發(fā)出準(zhǔn)確的麥瘟菌檢測技術(shù)對準(zhǔn)確監(jiān)測預(yù)警、及時阻斷其可能的入侵具有重要意義。
該團(tuán)隊與巴西合作，從田間分離出麥瘟菌并對其中兩個菌株進(jìn)行了全基因組測序和序列分析；通過與已公布的大量稻瘟基因組進(jìn)行比較基因組學(xué)分析并找出了麥瘟菌特異的DNA序列；結(jié)合RPA、Cas12a、NALFIA等技術(shù)開發(fā)出了田間快速檢測方法并在孟加拉國進(jìn)行測試。傳統(tǒng)PCR核酸檢測方法在麥瘟菌侵染后第4天才能被檢測到，而本方法在侵染后第2天便能準(zhǔn)確檢測到麥瘟侵染，表現(xiàn)出更高的靈敏度。同時，本方法還能明確區(qū)分種內(nèi)不同致病型，表現(xiàn)出較高的準(zhǔn)確性和特異性。
該研究得到中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程等資助。
原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S209580992030240X。
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