作者:彭丽 来源:科学时报 发布时间:2010-6-21 9:37:29
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番茄溃疡病菌分子检测取得新进展

患溃疡病的番茄植株和果实
 
6月份正值番茄新鲜上市的时候。番茄因其营养丰富、酸甜可口而广受人们的喜爱。但番茄溃疡病却给番茄生产带来严重威胁,该病害在历史上曾使北美和欧洲的加工番茄生产受到毁灭性打击,直接影响番茄酱的总产量和价格走势,造成严重的经济损失,从而备受生产者和研究人员关注。
 
在国家自然基金的资助下,中国农业大学植物病理学系教授李健强带领的研究团队经过多年研究,建立了番茄溃疡病菌快速灵敏的分子检测方法,为生产中病菌的鉴定和田间病害的诊断提供了可靠依据。
 
番茄溃疡病是“红色产业”的最大杀手
 
番茄溃疡病是由密执安棒杆菌密执安亚种(Cmm)引起的一种重要的细菌病害,目前还没有快速有效的防治办法。番茄溃疡病主要通过种子带菌实现远距离传播,主要症状表现为:叶片坏死、茎秆开裂、溃疡、植株整株枯死等。
 
该病自1909年首次在美国发现以来,发生频繁,现已广泛分布于世界各番茄产区。在我国,近年来每年均有发生,且呈逐年扩散和加重的趋势。其中尤以甘肃、新疆、内蒙古、河北等省区为甚。
 
“目前生产中没有针对这类病害的特效防治药剂,该病害发生严重时可造成产量损失80%以上甚至绝收。”李健强担忧地说,“如果不加以控制,该病害将是我国新疆等地‘红色产业’的最大潜在危害,严重威胁我国番茄制种业的发展和加工番茄、食用番茄的大田生产。”
 
提高病菌分子检测效率
 
发病番茄的幼苗、叶片、茎秆、果实等均可表现溃疡病症状。病原细菌可在种子内外及病残体上越冬,在病残体上存活时间最多可达3年左右。传统的植物病原细菌诊断要经过分离培养、病原菌致病性测定、生理生化鉴定等一系列繁杂步骤,时间冗长,无法满足制种田、生产田和种子公司大规模快速检验的需要。李健强告诉记者,近年来随着分子生物学技术的飞速发展,核酸杂交和PCR技术为快速、高灵敏度地鉴定植物病原细菌提供了可能。
 
课题研究人员通过亚种特异性引物的设计及PCR反应条件的优化、检测灵敏度和特异性研究,建立了快速灵敏的番茄溃疡病菌分子检测方法,并首创了区分植物病原细菌死、活细胞的EMA-PCR检测技术。
 
据李健强介绍,课题组研究人员设计开发出的具有亚种特异性的引物,能高灵敏度、特异性地检测番茄溃疡病菌,且对目前研究中供试的100余株国内外菌株均适用,较国外已报道的基于质粒上的基因设计的引物适用范围更广。
 
番茄溃疡病菌分子检测取得首创性突破
 
李健强告诉记者,国外对番茄溃疡病的研究包括病害的发生与防治、病原菌的生物学及检测技术、病原菌的致病机制等方面,国内之前的研究多集中在病害的发生危害方面。
 
课题研究人员则通过创新性研究,研究开发出了区分病原细菌活性的EMA real-time PCR检测方法,为种子带菌尤其是活菌的检测提供了可能。首次将EMA这类DNA双链结合染料用于植物病原细菌的检测技术,建立了能区分病原细菌活性的基于核酸的PCR检测技术。
 
对于下一步将要开展的工作,李健强表示,希望对种子传带活菌的定量分子检测技术进行优化,并对番茄溃疡病菌在田间自然条件下的存活状态及田间病害主要初侵染来源进行分析。
 
《科学时报》 (2010-6-21 A4 科学基金)
 
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