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超灵敏三重检测法!IC-RPA-CRISPR/Cas12a技术筑牢水稻细菌性条斑病防控防线

水稻细菌性条斑病(BLS)作为由Xanthomonas oryzae pv. oryzicola(Xoc)引发的毁灭性病害,每年给全球水稻产业造成巨额产量损失,更是我国重点防控的检疫性病害。传统检测技术始终存在诸多瓶颈:症状观察与形态鉴定准确率偏低,PCR技术依赖昂贵设备难以现场应用,等温扩增易出现假阳性,血清学方法灵敏度不足,核酸提取过程还易受干扰。针对这些痛点,一项发表于《Agricultural and Food Chemistry》的研究,创新开发出IC-RPA-CRISPR/Cas12a检测方法,为水稻细菌性条斑病的精准防控提供了全新解决方案。其中,研究中的CRISPR/Cas12a部分使用的正是我司提供的JY0301 CRISPR Cas12/13 HybriDetect试纸条。

该方法的核心创新在于将免疫捕获、重组酶聚合酶扩增(RPA)与CRISPR/Cas12a切割技术深度融合,构建了“捕获-扩增-检测”的高效闭环。检测流程简洁高效:首先通过特异性Xoc单克隆抗体,在预涂抗体的PCR管壁上精准捕获目标细菌,省去复杂核酸提取步骤;随后在PCR管内完成RPA核酸扩增,快速放大目标基因信号;最后利用CRISPR/Cas12a特异性识别切割扩增产物中的TTTN序列及ssDNA报告探针,通过信号读取实现检测。

更值得关注的是,该方法提供了三种灵活的读数模式,适配不同应用场景:qPCR机器可实现精准定量检测,紫外灯能快速观察荧光信号,侧流试纸条则支持现场可视化读数,无需复杂仪器。性能测试显示,该方法特异性极强,对7种Xoc菌株均能精准识别,而对其他9种水稻病原菌无交叉反应;灵敏度更是实现质的飞跃,qPCR模式检测限低至2 CFU/mL,紫外灯模式为6 CFU/mL,侧流试纸条模式为60 CFU/mL,较常规PCR和Dot-ELISA灵敏度提升256倍。

在实际应用中,该方法表现同样出色。对我国不同省份的9批水稻种子检测结果,与PCR检测完全一致,可准确排查带菌种子;针对田间采集的44份水稻叶片样品,研究人员还开发了基于保温杯和侧流试纸条的无仪器检测方案,操作简便且结果可靠,为田间现场快速检测提供了可能。

这项集高灵敏度、强特异性、多场景适配于一体的检测技术,有效解决了水稻细菌性条斑病检测的痛点难题,为病害早发现、早防控提供了有力支撑。未来,随着与微流控芯片等平台的结合,该方法将进一步提升检测效率与便捷性,在水稻种子检疫、田间病害监测等实际生产场景中发挥更大作用,为保障粮食安全筑牢技术屏障。

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