分子生物学技术在香梨蛀果性害虫诊断中的应用

地区:上海市 宝山区

关键词:库尔勒出入境检验检疫局

成果类型:其它

成果领域:生物与新医药

成果编号:A2021061000001569

成果描述:

库尔勒香梨是新疆巴州特色优质水果,已出口至东南亚、美洲、澳洲等20多个国家,是新疆出口创汇的重要农产品。在出口香梨检验检疫过程中,蛀果性害虫的幼虫大量出现,有时是幼龄幼虫,有时仅剩幼虫残体,时常无法鉴定,而香梨进口国在实施检验检疫时,常常对蛀果性害虫幼虫给出错误的鉴定结果,提出种种限制性技术措施,变相阻止香梨出口。苹果蠹蛾、梨小食心虫和香梨优斑螟是在香梨上普遍发生的蛀果性害虫,他们幼虫形态非常相似,利用传统形态学方法很难鉴定。鉴定方法不成熟和分辨率低大大增加了香梨出口的风险。为在国际贸易谈判中抢占技术制高点,降低香梨的出口风险,需要针对这3种害虫建立简易可行、准确快速的实验检测平台,精确区分出口香梨中存在的形态学相似的有害生物,2013年库尔勒市科技局下达“分子生物学技术在香梨蛀果性虫害诊断中的应用”科研计划项目。该项研究首先通过采集苹果蠹蛾、香梨优斑螟、梨小食心虫等蛀果性害虫不同发育时期的活体样本和虫体残骸样本,根据NCBI等数据库所报道的16SrDNA序列,用BLAST和DNA-star等软件对COI序列进行比对分析,发现不同来源的苹果蠹蛾、梨小食心虫和香梨优斑螟的COI区域均具有较高的保守性。通过测序比对分析筛选出3中蛀果性害虫具有差异位点的种间变异区,而且在种内十分保守,进而采用此差异性序列,设计特异性引物并经常规定性PCR扩增验证。从而设计引物扩增这3种害虫的细胞色素C氧化酶亚基I(COI)片段,在此基础上设计各种害虫特异性的PCR引物和荧光探针。通过样品核酸提取与质控,特异性荧光探针的设计与验证,反应条件和反应体系的优化,特异性、重复性和灵敏性的试验比对分析,开发出实时荧光PCR检测技术方法。将该方法应用于盲样检测验证,得出结论与形态学鉴定结果一致。该方法操作简单易行,能够在较短时间内(约3小时)完苹果蠹蛾,香梨优斑螟、梨小食心虫的虫体鉴定,一次可检测多个样品,特别适合于大批量的抽样检查。该项目通过分子生物学手段寻找香梨蛀果性害虫线粒体DNA序列的微小差异和特征序列;设计种属特异性的引物和荧光探针;开发蛀果性害虫的实时荧光定量PCR检测方法。在后续的工作中课题组将继续探索多重荧光定量PCR实验体系,努力为蛀果害虫的检验检疫工作开发更为简洁、精确的实验检测体系。该项目已获国家发明专利一项,正申报待批国家发明专利一项。在核心期刊发表科研论文一篇,编写该实验室操作规程一个,研究的方法在多个检验检疫部门和生物技术公司应用。
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