《Microchemical Journal》:Rapid and visual one-tube detection of Pseudomonas tolaasii based on recombinase-aided amplification and CRISPR/Cas12a

【字体: 时间:2025年06月23日 来源:Microchemical Journal 4.9

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  为解决食用蘑菇褐斑病病原体托拉斯假单胞菌(Pseudomonas tolaasii)检测中传统方法耗时长、操作复杂的问题,研究人员开发了一种结合重组酶辅助扩增(RAA)与CRISPR/Cas12a系统的一管式检测平台。该技术通过优化亚优化PAM序列实现靶标DNA识别,并整合荧光探针和侧流层析试纸条(LFD)实现可视化,灵敏度达1.6×10?6 ng/μL,25分钟内完成检测,为食用蘑菇病害早期诊断提供了高效工具。

食用蘑菇因其营养丰富而广受欢迎,但褐斑病病原体托拉斯假单胞菌(Pseudomonas tolaasii)的侵染严重制约产业发展。传统检测方法如培养法耗时、PCR依赖精密仪器,难以满足现场需求。针对这一难题,中国农业科学院的研究团队在《Microchemical Journal》发表了一项创新研究,开发了基于重组酶辅助扩增(RAA)与CRISPR/Cas12a系统的一管式快速检测技术。

研究采用RAA等温扩增与CRISPR/Cas12a的协同作用,通过筛选亚优化PAM序列(protospacer adjacent motif)提升靶标结合效率,并设计荧光探针和侧流层析试纸条(LFD)实现双重可视化。实验样本包括托拉斯假单胞菌重组质粒及5种常见细菌(如铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌等)以验证特异性。

RAA优化
通过电泳筛选高效引物对F3-R1,确定最佳Mg2+浓度(200 mM)和反应温度(37–42°C),扩增产物为185 bp(图2A)。

一管式检测性能
整合LFD与荧光探针后,灵敏度分别达1.6×10?6 ng/μL和1.6×10?5 ng/μL,且能特异性区分托拉斯假单胞菌与其他细菌(图3)。

结论与意义
该技术将检测时间缩短至25分钟,无需复杂设备,通过物理分离RAA与CRISPR/Cas12a反应避免交叉干扰。其创新性在于利用亚优化crRNA实现一管式操作,为食用蘑菇病害的现场监测提供了高灵敏、高特异的解决方案,推动精准农业的发展。

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