近期,中國熱科院椰子研究所植物保護中心在檳榔、椰子等棕櫚作物植原體病害研究方面取得系列新進展,建立了針對相關植原體的快速高效檢測技術體系,明確了海南黃化病檳榔園中植原體的種類及其遺傳特征,為相關棕櫚作物植原體病害的檢測鑒定、監測預警等研究提供了技術支撐與參考依據。
植原體是一類寄生于植物韌皮部、尚難分離培養的原核致病菌。由于棕櫚作物自身特征,導致其植原體檢測較為困難。本團隊通過設計、篩選擴增引物與熒光探針,建立了檳榔黃化植原體微滴式數字PCR檢測體系,檢測靈敏度為7.0×10-2 copies/μL(20 μL)。研究成果發表于農林科學期刊Annals of Applied Biology(2022),研發的檢測試劑盒及方法獲國家發明專利授權1項。椰子所于少帥博士為成果第一作者,覃偉權研究員為成果通訊作者,環植所張新春博士等參與了相關工作。
海南是我國椰子主產區,也是多種椰子致死性黃化植原體的適生區,極具入侵風險。本團隊基于6類椰子致死性黃化植原體已發表基因序列,通過保守區域比對、靶標基因合成、構建重組質粒模板等方法,篩選、獲得該類植原體通用型快速可視化檢測引物組2套。30-40 min即可根據反應體系顏色變化判讀檢測結果。研究成果發表于農林科學期刊Plant Disease(2022a),研發的檢測試劑盒及方法已申請國家發明專利1項。椰子所于少帥博士為成果第一作者,海口海關熱帶植物隔離檢疫中心潘英文博士為成果通訊作者。
明確植原體的種類及其自然寄主特征,對于全面揭示其病害循環、預防相關病害的發生及大面積流行、制訂精準有效的防控策略等具有重要意義。在海南發病檳榔園中共鑒定植原體12種,其中,5種植原體與檳榔黃化植原體16S rDNA序列相似性為100 %。按16Sr組分類,這些植原體可分為16SrI、16SrII和16SrXXXII組,其中,16SrXXXII-D亞組是本團隊在海南鑒定的一個新的植原體分類亞組,該亞組已被美國農業部植原體分類系統iPhyClassifier收錄采用。按植原體候選屬分類,可分為‘Candidatus Phytoplasma asteris’、‘Ca. P. aurantifolia’、‘Ca. P. malaysianum’等,其中,‘Ca. P. malaysianum’植原體在馬來西亞可侵染椰子、油棕等棕櫚作物引起致死性病害。植原體不僅可單獨侵染植物,也可與病原菌‘Ca. Liberibacter asiaticus’復合侵染植物。研究成果分別發表于生物學期刊Biology(2022)和農林科學期刊Plant Disease(2022b;2022c)。椰子所于少帥博士為相關成果第一作者與通訊作者。
相關研究得到了中國熱帶農業科學院基本科研業務費專項(1630152021005、1630152022004)、海南省自然科學基金高層次人才項目(320RC743)、海南省重大科技計劃項目(zdkj201902)和海南省院士創新平臺專項(YSPTZX202138)等項目的支持。
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https://doi.org/10.1094/PDIS-05-22-0996-SC
https://doi.org/10.3390/biology11060869
https://doi.org/10.1094/PDIS-07-21-1375-PDN
https://doi.org/10.1094/PDIS-03-22-0692-PDN