核盘菌对多菌灵不同抗性基因型的高通量检测技术及其在抗性监测中的应用研究开题报告

 2023-02-14 09:02

1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)

现状分析:

环介导恒温扩增反应(LAMP)是2000年由日本学者Notomi[1]等发明的一种新颖的恒温核酸体外扩增技术,广泛应用于动物、植物等疾病的基因诊断。该技术原理是:利用一套(4种)特异性引物,在一种高活性链置换DNA聚合酶的作用下引起自循环链置换反应,60~65℃范围60min内,大量合成目标DNA的同时伴随有副产物白色的焦磷酸镁沉淀产生。羟基萘酚蓝(HNB)是一种金属离子指示剂,根据反应液中镁离子的变化而呈现出不同的颜色,阴性(没有扩增出产物)时为紫色,阳性(有产物扩增)时为天蓝色。LAMP方法的最大特点就是实现恒温扩增,不需要循环仪等昂贵的仪器;扩增反应极快,一般在1小时内完成;扩增产生的产物量大,通过肉眼即可判定结果,不需要繁琐的电泳过程;灵敏度高、特异性强;操作简便、快捷,极适于病原的快速诊断及检测。[2-5]

油菜菌核病是由核盘菌(Sclerotiniasclerotiorum)引起的一种分布较广、破坏性较强的世界性病害。该病菌寄主范围非常广泛,能侵染包括75科278属408种及42个变种或亚种植物[6],给农作物的产量和质量造成了严重的经济损失[7-10]。多年来一直使用以多菌灵为主的苯并咪唑类杀菌剂防治油菜菌核病,据报道,油菜菌核病菌已对多菌灵产生抗性,且抗性菌株分布范围逐年扩大,抗性群体比例不断上升,最终导致了多菌灵田间防效下降[10-12]。经过多年的研究,南京农业大学植物药理学和病害防控实验室发现核盘菌对多菌灵的抗药性菌株主要是由β-微管蛋白基因(SS1G_04652.3)第198或200位氨基酸密码子突变造成,第198位氨基酸密码子GAG(Glu)→GCG(Ala)的突变对多菌灵表现为高抗,第200位氨基酸密码子TTC(Phe)→TAC(Tyr)的突变对多菌灵表现为低抗。其中第198位突变类型占所有抗药性突变类型总量的90%以上,成为病原菌产生田间抗药性的主要原因。

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2. 研究的基本内容和问题

研究目标:

针对油菜菌核病菌对多菌灵的抗性分子机制,基于环介导恒温扩增技术建立油菜菌核病菌对多菌灵抗性的快速分子检测技术,并在农业生产中进行应用评价。

研究内容:

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3. 研究的方法与方案

研究方法:环介导恒温扩增技术

技术路线:设计引物→引物优化→体系及参数优化→检测技术建立→应用

实验方案:

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4. 研究创新点

本项目的创新之处

首次将环介导恒温扩增技术应用于杀菌剂抗性监测领域;

首次基于环介导恒温扩增技术建立油菜菌核病菌对多菌灵抗性菌株的快速分子检测。

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5. 研究计划与进展

项目研究计划及预期进展

2015年7-2015年8月:LAMP引物设计及优化

2015年9-2015年11月:LAMP技术的建立及生产应用

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