近日，中國農業科學院作物科學研究所作物分子育種技術和應用創新團隊鑒定了RfxCas13d靶向RNA引發“反式切割”活性的基本特征，研制出基于RfxCas13d、LwaCas13a、LbCas12a與AsCas12a的多套核酸檢測工具，并研發出田間實時可視化靈敏定性定量檢測方法，為動植物病原體檢測提供了高效、低成本的開發途徑，具有廣闊的技術開發場景與應用價值。相關研究結果在線發表在《中國科學:生命科學（Science China-Life Sciences）》上。
據謝傳曉研究員介紹，植物真菌性病害、細菌性病害及病毒性病害嚴重危害作物生產與品質安全，如禾谷鐮孢菌和擬輪枝鐮孢菌是玉米穗粒腐、莖腐病、小麥赤霉病的罪魁禍首；水稻黑條矮縮病毒則通過灰飛虱在水稻、小麥和玉米宿主之間遷移傳播，嚴重威脅水稻、小麥和玉米生產。建立快速、準確、靈敏及便攜的病原體診斷技術，可為病害的早期預警與綠色防控提供重要依據。
針對以上植物病害病原體，團隊成員研制了多套基于CRISPR-Cas12a和CRISPR-Cas13系統“反式切割”活性的病原體核酸診斷技術。通過優化樣本處理方法，可實現田間實際樣本粗提物稀釋液的靈敏檢測，且可利用LUYOR-3415小型手持式熒光儀（熒光蛋白激發光源）或試紙條進行田間現場定性讀取結果。此外，以禾谷鐮孢與擬輪枝鐮孢菌復合侵染為樣本，建立了基于Cas12/Cas13聯合應用的復合檢測，實現了一個檢測能診斷判讀多種病原，進一步拓展了檢測工具的應用場景與潛力。此外，該系列檢測方法還可應用于食品安全質量檢驗、動植物檢疫、轉基因檢測、動植物群體的基因分型與基因表達檢測等，具有重要的應用價值。
該研究得到自然科學基金和中國農科院科技創新工程等項目資助。（通訊員：衛斐）
全文鏈接：http://engine.scichina.com/doi/10.1007/s11427-021-2028-x
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