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科研人员研发出4套基于CRISPR/Cas系统的病原体核酸检测工具

作者:   文章来源:酷游ku111备用线路作物科学研究所   发表时间:2022-04-27    点击量:

  近日,酷游ku111备用线路作物科学研究所作物分子育种技术和应用创新团队鉴定了RfxCas13d靶向RNA引发“反式切割”活性的基本特征,研制出基于RfxCas13d、LwaCas13a、LbCas12a与AsCas12a的多套核酸检测工具,并研发出田间实时可视化灵敏定性定量检测方法,为动植物病原体检测提供了高效、低成本的开发途径,具有广阔的技术开发场景与应用价值。相关研究结果在线发表在《中国科学:生命科学(Science China-Life Sciences)》上。

  

  据谢传晓研究员介绍,植物真菌性病害、细菌性病害及病毒性病害严重危害作物生产与品质安全,如禾谷镰孢菌和拟轮枝镰孢菌是玉米穗粒腐、茎腐病、小麦赤霉病的罪魁祸首;水稻黑条矮缩病毒则通过灰飞虱在水稻、小麦和玉米宿主之间迁移传播,严重威胁水稻、小麦和玉米生产。建立快速、准确、灵敏及便携的病原体诊断技术,可为病害的早期预警与绿色防控提供重要依据。

  针对以上植物病害病原体,团队成员研制了多套基于CRISPR-Cas12a和CRISPR-Cas13系统“反式切割”活性的病原体核酸诊断技术。通过优化样本处理方法,可实现田间实际样本粗提物稀释液的灵敏检测,且可利用小型手持式荧光仪或试纸条进行田间现场定性读取结果。此外,以禾谷镰孢与拟轮枝镰孢菌复合侵染为样本,建立了基于Cas12/Cas13联合应用的复合检测,实现了一个检测能诊断判读多种病原,进一步拓展了检测工具的应用场景与潜力。此外,该系列检测方法还可应用于食品安全质量检验、动植物检疫、转基因检测、动植物群体的基因分型与基因表达检测等,具有重要的应用价值。