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马铃薯奥古巴花叶病毒一步法逆转录环介导等温扩增检测技术的建立与应用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月16日 来源:Crop Protection 2.5
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为解决马铃薯奥古巴花叶病毒(PAMV)田间检测技术繁琐、成本高的问题,研究人员开发了一步法逆转录环介导等温扩增(RT-LAMP)检测体系。该技术通过靶向PAMV基因组保守区域设计引物,优化反应条件,实现2拷贝/μL的高灵敏度检测,并在甘肃、云南田间样本验证中展现优异性能。该方法操作简便、成本低廉,为马铃薯病毒防控提供了实用工具。
马铃薯作为全球第四大粮食作物,其生产长期受到植物病毒的威胁。其中马铃薯奥古巴花叶病毒(Potato aucuba mosaic virus, PAMV)属于马铃薯X病毒属(Potexvirus),不仅能单独侵染导致叶片黄化坏死,更常与马铃薯Y病毒(PVY)协同感染,造成严重减产。传统检测方法如ELISA、RT-PCR存在设备依赖性强、耗时长等缺陷,而宏阵列技术虽灵敏度高却难以推广。面对田间大规模检测的需求缺口,开发快速、精准且低成本的诊断技术成为当务之急。
中国的研究团队在《Crop Protection》发表研究,建立了针对PAMV的一步法RT-LAMP检测体系。该技术通过比对9个PAMV分离株基因组序列,筛选高度保守区域设计5组引物,优化反应温度和时间参数。采用Bacillus stearothermophilus 3.0 DNA聚合酶实现逆转录与扩增同步进行,通过荧光信号和显色反应双重判读结果。测试样本包括甘肃卓尼县马铃薯病叶及云南地区马铃薯和pepino样品,并与常规RT-PCR、血清学方法进行平行比较。
植物材料与引物设计
研究选取甘肃卓尼县表现典型症状的马铃薯病叶作为病毒源,通过全基因组比对确定PAMV保守区域(基因组位置:4,301-4,800 nt),据此设计包含F3/B3、FIP/BIP等特异性引物的5组RT-LAMP引物。
反应条件优化
比较5组引物性能显示,PAMV_1组在60°C条件下最早启动扩增(<30分钟),荧光强度达1.5×104
RFU,显著优于其他组别。温度梯度实验证实60°C为最佳反应温度,较常规RT-PCR灵敏度提升100倍。
特异性与灵敏度验证
该方法能准确区分PAMV与PVY、PMTV等常见马铃薯病毒,最低检测限达2拷贝/μL。田间样本检测结果与RT-PCR符合率100%,且不受植物基质抑制影响。
讨论与结论
该研究首次将一步法RT-LAMP技术应用于PAMV检测,突破传统方法对精密仪器的依赖。60分钟完成检测的特性使其特别适合基层实验室和田间监测,显色判读功能进一步降低技术门槛。研究团队特别指出,该方法对混合感染样本中PAMV的识别能力,为解析PVY-PAMV协同致病机制提供了新工具。该技术的推广将助力实现马铃薯病毒早期预警,对保障粮食安全具有重要意义。
值得注意的是,该方法采用Bacillus stearothermophilus聚合酶的逆转录活性,避免了RNA提取步骤可能造成的降解风险。作者建议后续可开发冻干试剂形式,以适应偏远地区的检测需求。这项由中国学者自主研发的技术,为植物病毒诊断领域提供了创新性解决方案。
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