（2020.11.7 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)）

近日，中國(guó)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(duì)與俄亥俄州立大學(xué)、孟加拉國(guó)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(guó)農(nóng)業(yè)部合作開(kāi)發(fā)出一種檢測(cè)田間麥瘟病發(fā)生的新方法，該方法不依賴實(shí)驗(yàn)室PCR儀等笨重設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了麥瘟病的田間快速核酸檢測(cè)。通過(guò)與巴西、孟加拉國(guó)等合作單位對(duì)早期侵染材料進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，該方法比傳統(tǒng)的PCR檢測(cè)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(shí)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(guò)99%。然而，麥瘟菌對(duì)小麥的整體侵染能力比水稻稻瘟菌對(duì)水稻的侵染能力更強(qiáng)，且麥瘟菌廣泛對(duì)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(wú)效。麥瘟病于2016年進(jìn)入南亞孟加拉國(guó)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(lái)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(guó)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)一步增加。因此，開(kāi)發(fā)出準(zhǔn)確的麥瘟菌檢測(cè)技術(shù)對(duì)準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)預(yù)警、及時(shí)阻斷其可能的入侵具有重要意義。

該團(tuán)隊(duì)與巴西合作，從田間分離出麥瘟菌并對(duì)其中兩個(gè)菌株進(jìn)行了全基因組測(cè)序和序列分析;通過(guò)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(kāi)發(fā)出了田間快速檢測(cè)方法并在孟加拉國(guó)進(jìn)行測(cè)試。傳統(tǒng)PCR核酸檢測(cè)方法在麥瘟菌侵染后第4天才能被檢測(cè)到，而本方法在侵染后第2天便能準(zhǔn)確檢測(cè)到麥瘟侵染，表現(xiàn)出更高的靈敏度。同時(shí)，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(guó)農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程等資助。