2月10日，北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜中心張春秋副研究員與美國(guó)密歇根州立大學(xué)Rebecca Grumet教授（美國(guó)農(nóng)業(yè)部瓜類(lèi)首席科學(xué)家）聯(lián)合在Frontiers in plant science在線(xiàn)發(fā)表題為“Quantitative High-Throughput, Real-Time Bioassay for Plant Pathogen Growth in vivo”的研究論文。研究建立了高通量的實(shí)時(shí)定量檢測(cè)病原菌的方法，該方法具有快速、準(zhǔn)確、靈敏度高等常規(guī)方法無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，在病原菌侵染后可以迅速檢測(cè)到病原菌，并且實(shí)時(shí)定量監(jiān)測(cè)植物活體組織上病原菌的生長(zhǎng)變化。
快速準(zhǔn)確的病原菌檢測(cè)方法是病害監(jiān)測(cè)、防治，抗病資源篩選與品種鑒定，抗病基因定位以抗病機(jī)理解析的先決條件。因此，急需開(kāi)發(fā)一種高靈敏度、高準(zhǔn)確性且能夠快速實(shí)時(shí)檢測(cè)病原菌的技術(shù)。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)以寄主范圍廣、危害嚴(yán)重的疫霉病病原菌為研究對(duì)象，利用帶有表達(dá)紅色熒光蛋白（RFP）的分離株，通過(guò)對(duì)樣品前處理方法、病原菌接種的濃度和檢測(cè)條件的優(yōu)化，建立了Spark plate reader結(jié)合微量滴定板實(shí)時(shí)定量檢測(cè)活組織中病原體生長(zhǎng)的方法。利用建立的方法對(duì)具有不同抗性的黃瓜和辣椒兩種作物的不同組織部位（果實(shí)和葉片）進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，該方法能高效應(yīng)用于黃瓜果實(shí)和辣椒葉片中疫病病原菌的實(shí)時(shí)定量檢測(cè)，具有重復(fù)性和靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)樣品的高通量檢測(cè)，并且可以在病原菌侵染初期（癥狀出現(xiàn)之前）進(jìn)行監(jiān)測(cè)，顯著優(yōu)于傳統(tǒng)的表型鑒定法、酶聯(lián)免疫吸附（ELISA）和聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）等方法，對(duì)于植物病害防控與抗病育種具有重要意義。
文中的部分內(nèi)容已在2018年國(guó)際植物病理學(xué)議上以poster的形式進(jìn)行了展示，該方法目前已被多個(gè)實(shí)驗(yàn)室采納，證實(shí)可以成功應(yīng)用于瓜類(lèi)作物黃瓜、甜瓜、西葫蘆和茄果類(lèi)蔬菜作物番茄、馬鈴薯等疫病病原菌侵染過(guò)程的實(shí)時(shí)定量檢測(cè)。應(yīng)用該方法監(jiān)測(cè)黃瓜在疫病菌侵染過(guò)程中的病原菌生長(zhǎng)量，結(jié)合在病原菌侵染關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn)的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析，成功找到了參與黃瓜與疫病病原菌互作過(guò)程中關(guān)鍵的基因及調(diào)節(jié)因子（BMC Genomics，2020，https://doi.org/10.1186/s12864-020-07040-9）。論文建立的方法不僅為疫病抗病基因定位和抗病機(jī)理研究提供了很好的技術(shù)平臺(tái)，同時(shí)也為其它病害的實(shí)時(shí)定量檢測(cè)提供了新的思路和策略。
論文完成第一單位為我院蔬菜中心，蔬菜中心張春秋副研究員和Donald Danforth植物科學(xué)研究中心Ben N. Mansfeld博士后為論文的并列第一作者，密歇根州立大學(xué)Rebecca Grumet教授為文章的通訊作者，密歇根州立大學(xué)博士生Ying-Chen Lin參與部分研究工作。研究得到了國(guó)家留學(xué)基金委、院“海培計(jì)劃”、蔬菜中心“海融計(jì)劃”、院青年基金項(xiàng)目、北京市自然基金面上項(xiàng)目和美國(guó)農(nóng)業(yè)部瓜類(lèi)產(chǎn)業(yè)體系等項(xiàng)目的資助。
原文鏈接：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2021.637190/full。
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