麥瘟病是小麥的致命病害,如何更快、更有效地檢測出麥瘟病的病原,是麥瘟病防治的關(guān)鍵。近日,我國科學家與多國科學家聯(lián)合,開發(fā)出檢測田間麥瘟病發(fā)生的新方法,該方法不依賴實驗室PCR儀等專業(yè)設(shè)備,實現(xiàn)了麥瘟病的田間快速核酸檢測。
據(jù)康厚祥副研究員介紹,麥瘟病病原為稻瘟菌的小麥致病型,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藥性和耐藥性。
用特異性引物可準確檢測麥病侵染。中國農(nóng)科院供圖
1985年,麥瘟病首次在南美洲暴發(fā),該病發(fā)生嚴重時,可造成高達100%的小麥產(chǎn)量損失。2016年,麥瘟病進入南亞孟加拉國并暴發(fā),給當?shù)匦←溕a(chǎn)造成毀滅性打擊。
麥瘟病進入亞洲后,其菌絲或孢子隨氣流、種子等媒介進入我國的風險進一步增加。因此,開發(fā)出準確的麥瘟菌檢測技術(shù)對準確監(jiān)測預(yù)警、及時阻斷其可能的入侵具有重要意義。
此次,中國農(nóng)業(yè)科學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、孟加拉國謝赫穆吉布拉赫曼農(nóng)業(yè)大學、巴西圣卡洛斯聯(lián)邦大學和美國農(nóng)業(yè)部合作。
據(jù)介紹,科學家們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,進行比較基因組學分析,并找出了麥瘟菌特異的DNA序列。隨后開發(fā)出了田間快速檢測方法,并在孟加拉國進行測試。
康厚祥介紹,對麥瘟病的病原檢測,傳統(tǒng)方法在麥瘟菌侵染后第4天才能被檢測到,而新方法在侵染后第2天便能準確檢測到麥瘟菌侵染,表現(xiàn)出更高的靈敏度。同時,新方法還能明確區(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。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《工程院院刊(Engineering)》上。