（2020.11.7 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)）

近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所作物有害生物功能基因組研究創(chuàng)新團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)生嚴重時可造成高達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，且麥瘟菌廣泛對嘧菌酯、醚菌酯等QoI類殺菌劑具有較強的抗/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，麥瘟菌進入非洲贊比亞并于局部爆發(fā)，發(fā)病田塊穗頸瘟率高達50%-100%，給非洲小麥生產(chǎn)安全也帶來了嚴重威脅。麥瘟病進入亞洲、非洲大陸后，其菌絲或孢子隨氣流、種子等媒介進入我國的風(fēng)險進一步增加。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。

該團隊與巴西合作，從田間分離出麥瘟菌并對其中兩個菌株進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。