种子传细菌病原体的常规和分子检测方法综述

摘要

病原性种子传播细菌病原体的检测是病原学研究的一个重要方面疾病管理。目测无法可靠地检测出种子中是否存在病籽。种子的射线分析提供了一种有效的，非破坏性的方法来确定种子内部损害。然而，随着分子技术的进步，细菌鉴定和分类的重点已经从传统的方法转向了更分子的方法。DNA分析技术，如聚合酶链式反应(PCR)和随机扩增多态性(RAP)分析是最常用的工具。核酸提取在许多情况下仍然是必要的，在实践中抑制问题正在降低分子检测的理论敏感性。总的来说,分子技术基于PCR扩增技术，特别是实时PCR技术，为最严重的种子传播细菌病原体提供了高通量、更快速和更准确的检测方法

关键字

种子，种子传播，检测，常规方法，分子方法，核酸

介绍

种子是作物生产中最重要的投入。许多植物病原体是种子传播的，会造成巨大的作物损失;作物生长和生产力的下降。种子是许多细菌性疾病暴发的最重要的初级接种物来源[1，2]。确定种子传播病原体的存在可使管理人员采取适当的控制措施或修改管理做法，以避免今后出现这一问题[3.]。因此，人们迫切需要无病原菌的健康种子植物种群还有好收成。因此，大多数国家都定期进行种子健康测试，以进行国内种子认证、质量评估和植物检疫[4]。种子健康检测是所有种子公司在疾病风险管理中不可或缺的一项工作，可以提高种子的萌发潜力，最终提高作物产量[5]。

细菌已被认为是一种独特的植物病原体，能够在世界各地不同国家种植的各种作物中造成重大损失。根据其形态学，生化/生理，免疫和核酸特征已应用于它们的检测、鉴别和识别，具有不同程度的敏感性、特异性和可靠性[6]。

已知植物细菌性病原体携带在真正的种子和营养繁殖的植物材料上，如块茎、球茎、插枝和结子，它们构成了下一季节生长的作物的主要感染源[7]。它能在种子内或种子上存活的时间比种子本身更长。大约万分之一的种子感染就能引起细菌性疾病的爆发[8]。因此，有必要对这些种植材料中的细菌病原体进行检测，以防止新的细菌病原体传入新的区域或限制现有细菌病原体在某个地理位置的传播[9]。及时发现和适当识别与种子病害相关的致病因子被认为是制定植物细菌性病害可持续管理的最重要问题。

文献综述

从传统到分子

在大多数情况下，肉眼检查无法识别细菌病原体对种子的侵染。可通过切开种子并寻找疾病症状来检查种子内部内容物[10]。种子传播的病原体也可出现在没有明显疾病症状的种子上[11]。因此，许多人检测方法多年来已开发用于各种种子传播的细菌病原体。然而，种源性细菌病原体的检测仍主要依赖于形态鉴定、显微观察、生化表征和文化资产等过于经典的活动[12]。目前已经出现了以核酸为基础的检测方法补充这些受限的通道。

生物分析

这个过程是高度选择性的，因为它依赖于宿主病原体相互作用的特异性。它的敏感性不太确定，因为接种阈值可能根据所测试的植物品种而变化环境条件生育力和其他因素。此外，工厂检查员可靠地检测低发病率疾病的能力是一个关键因素，因为通常需要在数千个工厂中直观地识别单个病变。尽管如此，生长在外被广泛使用，并被认为是确定种子批次感染状况的决定性因素。由于长出菌依赖于症状表达，阳性结果通常是细菌存在、可存活和致病的无可辩驳的证据[13]。另一方面，基于分离和进一步鉴定的检测种子传播细菌病原体的标准方案很耗时，而且并不总是足够敏感和特异性。因此，它们显然不适合用于大量样品的常规分析[12]。它们具有较低的鉴定表型性状的再现性和规律性的缺乏系统发育意义[14]。

基于核酸的技术

检测方法的选择取决于测试的目的，即是否对种子进行种子认证、种子处理、检疫等测试。如果用于隔离目的，则首选高度敏感的方法。在传统的种子传播疾病检测方法中，已经开发了基于不同技术的种子分析方法，包括目视检查;有选择性的媒体;苗木生长试验和血清学技术。同时，有必要采用特殊的技术来检测细菌感染在种子中，比如基于核酸的技术[15]。

目前最常用的基于核酸的技术是核酸杂交技术、基于聚合酶链反应的分析、实时聚合酶链反应和限制性片段长度多态性分析。针对相关病原体的诊断DNA探针的开发有助于快速检测、区分和量化种子内的细菌种群，特别是已知通过种子和其他种植材料传播的病原体。基于核酸的技术之所以被广泛接受，是因为它们比传统方法更敏感、更完善、更详细和更快。实时PCR、多重PCR和生物PCR等方法是提供快速特异性数据分析的检测选择之一。实时荧光定量PCR已被成功应用于许多植物病原体的鉴定和定量，与培养板检测和传统PCR相比，实时荧光定量PCR的灵敏度更高[16]。因此，有必要在常规种子健康检测中开发和应用实时PCR检测，以提高效率、特异性和敏感性[6，12，16]。

讨论与结论

一般来说，从传统的检测方法到最先进的实时荧光定量PCR，每种病原体检测方法都有各自的优缺点，但此时根据其多维度的重要性选择最合适的方法是至关重要的，建议采用16S rDNA测序、生物表型分析、脂肪酸甲酯酶谱分析和致病性检测等综合方法。RNA微生物的发展，使从种子传播的细菌病原体的数千个基因的基因表达测量成为可能，将为选择新的检测标记提供数据。在不久的将来，基于分子的新检测方案的准确性将取决于不含各种细菌病原体的种子的可用性。

参考文献

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