中國檢驗檢疫科學研究院有害生物檢測與監測技術研究首席專家張永江團隊針對番茄褐色皺紋果病毒、辣椒輕斑駁病毒、番茄花葉病毒和番茄斑駁花葉病毒等茄科作物易感的四種重要病毒，通過現場核酸快速抽提、屬間比較基因組學分析、簡并擴增設計、多組分特異識別集成，成功研發一步法高精準檢測技術，解決了CRISPR檢測通量低的難題，填補多種病毒同步檢測的國際空白，現場檢測靈敏度是常規實驗室檢測方法的100倍，同時也大幅縮短檢測時間。可為番茄、辣椒、馬鈴薯等茄科農產品的田間疫情監測、市場交易監管及口岸植物檢疫提供快速、高精準的檢測技術支持，對于維護茄科農產品安全、農業生產穩定和環境可持續發展具有重要意義。
植物病毒病害是制約農作物安全生產的重要因素，由于病毒個體極其微小，肉眼看不見、摸不著，在發生初期很容易被忽視，而一旦發生又沒有藥劑可以治療，是農作物上最難防控的一類病害。快速、準確、靈敏、實用的檢測技術是防止病毒入侵、生產無毒種子種苗、病害監測預警和綠色防控的前提和關鍵。
茄科作物是許多病毒的易感寄主，番茄、煙草、辣椒等茄科作物經濟價值極高，其栽培面積、產量占我國蔬菜總量的四分之一左右；馬鈴薯則已成為世界第四大糧食作物，是眾多地區的支柱性產業。番茄褐色皺紋果病毒、辣椒輕斑駁病毒、番茄花葉病毒和番茄斑駁花葉病毒等植物病毒主要侵染茄科作物，會造成植株花序減少，果實病變甚至壞死，減產甚至絕收。這些病毒在進化過程中，變得越來越“狡猾”，初期經常不出現癥狀，后期發病導致茄科作物產品品質和產量重大損失，隱癥產品流通到市場領域也為市場生物安全帶來隱患和監管難題。研發相應植物病毒現場檢測技術有助于更有效的控制植物病毒病害，對農業產業的發展和安全起著至關重要的作用。
針對我國急需建立快速實用的茄科作物田間病毒檢測技術用于作物病毒病害防控的重大需求，該團隊在國家重點研發計劃課題（2021YFD1400103）的支持下，研發了一體化反應技術（一體化RT-RAA/CRISPR-Cas12a-LFA）。這種技術將一步逆轉錄-重組酶輔助擴增（一步RT-RAA）和基于CRISPR-Cas12a的側流分析在一個混合物中相結合，可快速篩選并準確檢測出茄科作物易感的四種病毒。
該技術攻克了茄科作物易感病毒癥狀相似、種類多、基因差異小的檢測難題，填補了多種病毒現場同步檢測的國際空白，田間樣品檢測靈敏度可達1皮克/微升，比常規實驗室檢測方法（qPCR）靈敏100倍（常規方法是100皮克/微升），單個樣本中四種病毒的檢測時間從大約5小時顯著縮短至僅需約1小時，檢測成本降低了40%。研究成果以“One-Step Reverse-Transcription Recombinase-Aided Amplification CRISPR/Cas12a-based Lateral Flow Assay for Fast Field Screening and Accurate Differentiation of Four Major Tobamoviruses Infecting Tomato and Pepper”為題發表在國際學術期刊《農業與食品化學雜志（Journal Of Agricultural And Food Chemistry）》上，論文第一作者為趙振興博士，通訊作者為張永江研究員。
日期：2024-04-28
植物病毒病害是制約農作物安全生產的重要因素，由于病毒個體極其微小，肉眼看不見、摸不著，在發生初期很容易被忽視，而一旦發生又沒有藥劑可以治療，是農作物上最難防控的一類病害。快速、準確、靈敏、實用的檢測技術是防止病毒入侵、生產無毒種子種苗、病害監測預警和綠色防控的前提和關鍵。
茄科作物是許多病毒的易感寄主，番茄、煙草、辣椒等茄科作物經濟價值極高，其栽培面積、產量占我國蔬菜總量的四分之一左右；馬鈴薯則已成為世界第四大糧食作物，是眾多地區的支柱性產業。番茄褐色皺紋果病毒、辣椒輕斑駁病毒、番茄花葉病毒和番茄斑駁花葉病毒等植物病毒主要侵染茄科作物，會造成植株花序減少，果實病變甚至壞死，減產甚至絕收。這些病毒在進化過程中，變得越來越“狡猾”，初期經常不出現癥狀，后期發病導致茄科作物產品品質和產量重大損失，隱癥產品流通到市場領域也為市場生物安全帶來隱患和監管難題。研發相應植物病毒現場檢測技術有助于更有效的控制植物病毒病害，對農業產業的發展和安全起著至關重要的作用。
針對我國急需建立快速實用的茄科作物田間病毒檢測技術用于作物病毒病害防控的重大需求，該團隊在國家重點研發計劃課題（2021YFD1400103）的支持下，研發了一體化反應技術（一體化RT-RAA/CRISPR-Cas12a-LFA）。這種技術將一步逆轉錄-重組酶輔助擴增（一步RT-RAA）和基于CRISPR-Cas12a的側流分析在一個混合物中相結合，可快速篩選并準確檢測出茄科作物易感的四種病毒。
該技術攻克了茄科作物易感病毒癥狀相似、種類多、基因差異小的檢測難題，填補了多種病毒現場同步檢測的國際空白，田間樣品檢測靈敏度可達1皮克/微升，比常規實驗室檢測方法（qPCR）靈敏100倍（常規方法是100皮克/微升），單個樣本中四種病毒的檢測時間從大約5小時顯著縮短至僅需約1小時，檢測成本降低了40%。研究成果以“One-Step Reverse-Transcription Recombinase-Aided Amplification CRISPR/Cas12a-based Lateral Flow Assay for Fast Field Screening and Accurate Differentiation of Four Major Tobamoviruses Infecting Tomato and Pepper”為題發表在國際學術期刊《農業與食品化學雜志（Journal Of Agricultural And Food Chemistry）》上，論文第一作者為趙振興博士，通訊作者為張永江研究員。
日期：2024-04-28
