番茄潰瘍病菌分子檢測取得首創(chuàng)性突破
日期:2010-06-22 12:43:44
6月份正值番茄新鮮上市的時候。番茄因其營養(yǎng)豐富、酸甜可口而廣受人們的喜愛。但番茄潰瘍病卻給番茄生產(chǎn)帶來嚴(yán)重威脅,該病害在歷史上曾使北美和歐洲的加工番茄生產(chǎn)受到毀滅性打擊,直接影響番茄醬的總產(chǎn)量和價格走勢,造成嚴(yán)重的經(jīng)濟損失,從而備受生產(chǎn)者和研究人員關(guān)注。
在國家自然基金的資助下,中國農(nóng)業(yè)大學(xué)植物病理學(xué)系教授李健強帶領(lǐng)的研究團隊經(jīng)過多年研究,建立了番茄潰瘍病菌快速靈敏的分子檢測方法,為生產(chǎn)中病菌的鑒定和田間病害的診斷提供了可靠依據(jù)。
番茄潰瘍病是“紅色產(chǎn)業(yè)”的最大殺手
番茄潰瘍病是由密執(zhí)安棒桿菌密執(zhí)安亞種(Cmm)引起的一種重要的細菌病害,目前還沒有快速有效的防治辦法。番茄潰瘍病主要通過種子帶菌實現(xiàn)遠距離傳播,主要癥狀表現(xiàn)為:葉片壞死、莖稈開裂、潰瘍、植株整株枯死等。
該病自1909年首次在美國發(fā)現(xiàn)以來,發(fā)生頻繁,現(xiàn)已廣泛分布于世界各番茄產(chǎn)區(qū)。在我國,近年來每年均有發(fā)生,且呈逐年擴散和加重的趨勢。其中尤以甘肅、新疆、內(nèi)蒙古、河北等省區(qū)為甚。
“目前生產(chǎn)中沒有針對這類病害的特效防治藥劑,該病害發(fā)生嚴(yán)重時可造成產(chǎn)量損失80%以上甚至絕收?!崩罱姄?dān)憂地說,“如果不加以控制,該病害將是我國新疆等地 紅色產(chǎn)業(yè) 的最大潛在危害,嚴(yán)重威脅我國番茄制種業(yè)的發(fā)展和加工番茄、食用番茄的大田生產(chǎn)?!?/P>
提高病菌分子檢測效率
發(fā)病番茄的幼苗、葉片、莖稈、果實等均可表現(xiàn)潰瘍病癥狀。病原細菌可在種子內(nèi)外及病殘體上越冬,在病殘體上存活時間最多可達3年左右。傳統(tǒng)的植物病原細菌診斷要經(jīng)過分離培養(yǎng)、病原菌致病性測定、生理生化鑒定等一系列繁雜步驟,時間冗長,無法滿足制種田、生產(chǎn)田和種子公司大規(guī)??焖贆z驗的需要。李健強告訴記者,近年來隨著分子生物學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,核酸雜交和PCR技術(shù)為快速、高靈敏度地鑒定植物病原細菌提供了可能。
課題研究人員通過亞種特異性引物的設(shè)計及PCR反應(yīng)條件的優(yōu)化、檢測靈敏度和特異性研究,建立了快速靈敏的番茄潰瘍病菌分子檢測方法,并首創(chuàng)了區(qū)分植物病原細菌死、活細胞的EMA-PCR檢測技術(shù)。
據(jù)李健強介紹,課題組研究人員設(shè)計開發(fā)出的具有亞種特異性的引物,能高靈敏度、特異性地檢測番茄潰瘍病菌,且對目前研究中供試的100余株國內(nèi)外菌株均適用,較國外已報道的基于質(zhì)粒上的基因設(shè)計的引物適用范圍更廣。
番茄潰瘍病菌分子檢測取得首創(chuàng)性突破
李健強告訴記者,國外對番茄潰瘍病的研究包括病害的發(fā)生與防治、病原菌的生物學(xué)及檢測技術(shù)、病原菌的致病機制等方面,國內(nèi)之前的研究多集中在病害的發(fā)生危害方面。
課題研究人員則通過創(chuàng)新性研究,研究開發(fā)出了區(qū)分病原細菌活性的EMA real-time PCR檢測方法,為種子帶菌尤其是活菌的檢測提供了可能。首次將EMA這類DNA雙鏈結(jié)合染料用于植物病原細菌的檢測技術(shù),建立了能區(qū)分病原細菌活性的基于核酸的PCR檢測技術(shù)。
對于下一步將要開展的工作,李健強表示,希望對種子傳帶活菌的定量分子檢測技術(shù)進行優(yōu)化,并對番茄潰瘍病菌在田間自然條件下的存活狀態(tài)及田間病害主要初侵染來源進行分析。
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