柑橘黄龙病是当前柑橘生产中最具毁灭性的病害,染病后无法根治,对产业构成严重威胁。这种病害发展呈现递进式危害特征,染病第一年通常导致减产10%-20%,第二年减产幅度升至20%-40%,第三年则超过60%,染病果树3-4年后即完全丧失经济价值。在果农口中,有一种比较形象的说法:“一年二年青青绿绿,三年四年黄黄缩缩,五年六年光光秃秃”。
不止于此,柑橘黄龙病传染性极强。在连片果园中,单株染病即可迅速蔓延,危及整片果林,令果农多年心血毁于一旦。
给柑橘树“看病”,农技人员一般先要到田间地头去实地采样,再将样本送回实验室进行病原分离培养与鉴定分析,依据经验综合研判病情并提出防控建议。全期时长短则五天,长则半月。这种方法不仅劳动强度大、成本高,且时效性、准确性及最终防控效果均难以满足实际需求。
能否在田间实现高效、准确、经济的病害快速诊断?自2021年起,赣南师范大学“环环相鉴”大学生科创团队便致力于柑橘黄龙病田间快速检测技术攻关。团队建立了病害机理模型,并先后攻克了病原基因高效提取、核酸扩增与快速可视化等关键技术。目前,该团队在园艺学硕士研究生王琢冰的带领下持续推进相关研究。
突破性成果:首款国产试剂盒问世
2024年,该团队迎来重大突破——成功研发出全国首款柑橘黄龙病田间快速检测试剂盒。该产品创新性采用田间研磨提纯病原基因方案,通过集成除杂滤网设计,显著提升了病菌DNA的纯度。其便携式核酸快速提取技术,一举突破了传统实验室提取需耗时30分钟以上的瓶颈,将提取时间缩短至仅需3分钟,效率提升10倍。
在关键的DNA扩增环节,团队基于Bst酶构象优化,开发出高灵敏度的环介导等温扩增(LAMP)技术,可在恒温64℃条件下,于20分钟内完成靶标核酸的高效扩增,效率较传统聚合酶链式反应(PCR)技术提升10倍。团队进一步设计了针对黄龙病的特异性引物组合,构建了封闭式检测体系,实现了病菌核酸在15秒内的可视化快速显色。经国家脐橙工程技术研究中心权威鉴定,该产品对柑橘黄龙病的检测准确率高达94.75%,为果农提供了优质、高效、安全的早期诊断与防治决策支持工具。
科技兴农:服务产业振兴与乡村振兴
产业振兴是乡村振兴的重中之重。“环环相鉴”团队始终秉持“勇攀高峰、敢为人先”的创新精神,以高度的责任感投身柑橘科研事业。多年来,团队依托科研院所、地方农民专业合作社等平台,积极面向基层农技推广人员、种植大户等群体,开展柑橘黄龙病防控科普宣传与前沿检测技术培训,毫无保留地分享科研成果与宝贵经验。
为促进新技术的落地应用,团队在充分调研果农对新产品的接受度基础上,量身定制了包含试剂盒使用指导、果树检测分析、个性化防控方案在内的综合性技术服务方案,并与服务对象签订合作协议,承诺提供长期技术跟踪服务,确保果农在整个种植周期获得及时有效的技术支撑,赢得了广泛认可。
“下一步,团队将深入开展研究,加速推进第三代多病原联检试剂盒的研发,力求在检测准确率和通量上实现新突破,为保障柑橘产业健康发展和全面推进乡村振兴贡献科技力量。”王琢冰的话语,道出了团队扎根乡土、科技兴农的坚定信念。
责任编辑:kj005
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