基于金纳米和杂交链式反应可视化检测植物病毒RNA

作者：李文慧; 王舒婷; 马振男; 杜江; 王德富^*; 牛颜冰^*

来源：中国生物化学与分子生物学报, 2023, 39(07): 1036-1046.

DOI：10.13865/j.cnki.cjbmb.2023.04.1014

• 植物病毒RNA
• 杂交链式反应
• 金纳米
• 比色反应

植物病毒病危害严重，严重制约着农业的可持续发展，可造成巨大的经济损失。监测植物健康和及早检测病毒病原对于减少疾病传播至关重要。为实现对植物病毒病的早期田间检测，本文将基于金纳米(AuNPs)的比色法与杂交链式反应(HCR)相结合，设计了一种灵敏、特异与高效的植物病毒RNA可视化检测技术。以烟草花叶病毒(tobacco mosaic virus, TMV)为模型，根据TMV特异性保守片段设计2个具有单链尾的发夹结构H1/H2,TMV可打开发夹结构，使之交替形成长的双直链DNA。HCR反应前后核酸的2种状态与AuNPs之间的结合差异性致使比色信号产生，从而实现对TMV的可视化检测。经过对Tris-HAc浓度、发夹结构浓度、HCR反应时间等进行优化，得到最佳检测条件。在最优条件下，进一步分析了该技术的灵敏性、特异性以及进行了真实样本检测。结果表明，AuNPs的吸光度比值(A620/A520)与0～10 nmol/L范围内的目标片段浓度存在线性关系，最低检出限可达412 pmol/L;在实际样本检测中，该技术能从众多病样中准确检出目标病毒，且AuNPs的吸光度比值与0～40ng/μL的TMV也存在良好的线性关系，线性方程为y=0.00827x+0.14606,R2=0.96405,检出限为4.68 ng/μL,裸眼检出限也可达10 ng/μL。所建立的检测技术具有快速简易、成本低廉、特异性强和灵敏度高等优点，能实现对植物病毒RNA的早期快速可视化检测，具有广阔的应用前景。

• 单位
  生命科学学院; 山西农业大学