番茄潰瘍病菌分子檢測(cè)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(shí)候。番茄因其營(yíng)養(yǎng)豐富、酸甜可口而廣受人們的喜愛(ài)。但番茄潰瘍病卻給番茄生產(chǎn)帶來(lái)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(jià)格走勢(shì),造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,從而備受生產(chǎn)者和研究人員關(guān)注。
在國(guó)家自然基金的資助下,中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)植物病理學(xué)系教授李健強(qiáng)帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)多年研究,建立了番茄潰瘍病菌快速靈敏的分子檢測(cè)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(xì)菌病害,目前還沒(méi)有快速有效的防治辦法。番茄潰瘍病主要通過(guò)種子帶菌實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)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(guó)發(fā)現(xiàn)以來(lái),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(guó),近年來(lái)每年均有發(fā)生,且呈逐年擴(kuò)散和加重的趨勢(shì)。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(méi)有針對(duì)這類病害的特效防治藥劑,該病害發(fā)生嚴(yán)重時(shí)可造成產(chǎn)量損失80%以上甚至絕收。”李健強(qiáng)擔(dān)憂地說(shuō),“如果不加以控制,該病害將是我國(guó)新疆等地 紅色產(chǎn)業(yè) 的最大潛在危害,嚴(yán)重威脅我國(guó)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(cè)效率
發(fā)病番茄的幼苗、葉片、莖稈、果實(shí)等均可表現(xiàn)潰瘍病癥狀。病原細(xì)菌可在種子內(nèi)外及病殘?bào)w上越冬,在病殘?bào)w上存活時(shí)間最多可達(dá)3年左右。傳統(tǒng)的植物病原細(xì)菌診斷要經(jīng)過(guò)分離培養(yǎng)、病原菌致病性測(cè)定、生理生化鑒定等一系列繁雜步驟,時(shí)間冗長(zhǎng),無(wú)法滿足制種田、生產(chǎn)田和種子公司大規(guī)??焖贆z驗(yàn)的需要。李健強(qiáng)告訴記者,近年來(lái)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(xì)菌提供了可能。
課題研究人員通過(guò)亞種特異性引物的設(shè)計(jì)及PCR反應(yīng)條件的優(yōu)化、檢測(cè)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(cè)方法,并首創(chuàng)了區(qū)分植物病原細(xì)菌死、活細(xì)胞的EMA-PCR檢測(cè)技術(shù)。
據(jù)李健強(qiáng)介紹,課題組研究人員設(shè)計(jì)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(cè)番茄潰瘍病菌,且對(duì)目前研究中供試的100余株國(guó)內(nèi)外菌株均適用,較國(guó)外已報(bào)道的基于質(zhì)粒上的基因設(shè)計(jì)的引物適用范圍更廣。
番茄潰瘍病菌分子檢測(cè)取得首創(chuàng)性突破
李健強(qiáng)告訴記者,國(guó)外對(duì)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(cè)技術(shù)、病原菌的致病機(jī)制等方面,國(guó)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(guò)創(chuàng)新性研究,研究開發(fā)出了區(qū)分病原細(xì)菌活性的EMA real-time PCR檢測(cè)方法,為種子帶菌尤其是活菌的檢測(cè)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(xì)菌的檢測(cè)技術(shù),建立了能區(qū)分病原細(xì)菌活性的基于核酸的PCR檢測(cè)技術(shù)。
對(duì)于下一步將要開展的工作,李健強(qiáng)表示,希望對(duì)種子傳帶活菌的定量分子檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化,并對(duì)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(lái)源進(jìn)行分析。