CN112921073A - 一种小麦病原真菌可视化检测试剂盒 - Google Patents
一种小麦病原真菌可视化检测试剂盒 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112921073A CN112921073A CN202110277681.6A CN202110277681A CN112921073A CN 112921073 A CN112921073 A CN 112921073A CN 202110277681 A CN202110277681 A CN 202110277681A CN 112921073 A CN112921073 A CN 112921073A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wheat
- detection
- kit
- visual
- probe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 241000209140 Triticum Species 0.000 title claims abstract description 77
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 title claims abstract description 77
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 title claims abstract description 22
- 244000053095 fungal pathogen Species 0.000 title claims abstract description 4
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 28
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 claims abstract description 16
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000007726 management method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000013523 data management Methods 0.000 claims abstract description 9
- -1 silver ions Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 8
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000012800 visualization Methods 0.000 claims abstract 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 9
- OPTASPLRGRRNAP-UHFFFAOYSA-N cytosine Chemical compound NC=1C=CNC(=O)N=1 OPTASPLRGRRNAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000003068 molecular probe Substances 0.000 claims description 4
- 229940104302 cytosine Drugs 0.000 claims description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 3
- 238000005360 mashing Methods 0.000 claims description 3
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 3
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 2
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 claims description 2
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 claims description 2
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 claims 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 23
- 201000010099 disease Diseases 0.000 abstract description 15
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 abstract description 15
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 108010046334 Urease Proteins 0.000 abstract description 6
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 abstract description 6
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 abstract description 6
- 241001123583 Puccinia striiformis Species 0.000 abstract description 5
- BELBBZDIHDAJOR-UHFFFAOYSA-N Phenolsulfonephthalein Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C1(C=2C=CC(O)=CC=2)C2=CC=CC=C2S(=O)(=O)O1 BELBBZDIHDAJOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 abstract description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 3
- 229960003531 phenolsulfonphthalein Drugs 0.000 abstract description 3
- 241000223195 Fusarium graminearum Species 0.000 abstract description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 2
- 244000098338 Triticum aestivum Species 0.000 abstract 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 abstract 1
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 102000053602 DNA Human genes 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 4
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 4
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 4
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 4
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000003757 reverse transcription PCR Methods 0.000 description 3
- 241001530056 Athelia rolfsii Species 0.000 description 2
- 239000003298 DNA probe Substances 0.000 description 2
- 208000036647 Medication errors Diseases 0.000 description 2
- 241000221300 Puccinia Species 0.000 description 2
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 2
- 230000009418 agronomic effect Effects 0.000 description 2
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000008676 import Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 2
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 2
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 2
- IAJOBQBIJHVGMQ-UHFFFAOYSA-N 2-amino-4-[hydroxy(methyl)phosphoryl]butanoic acid Chemical compound CP(O)(=O)CCC(N)C(O)=O IAJOBQBIJHVGMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000711573 Coronaviridae Species 0.000 description 1
- 241000221785 Erysiphales Species 0.000 description 1
- 241000223218 Fusarium Species 0.000 description 1
- 239000005561 Glufosinate Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 description 1
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
- C12Q1/6813—Hybridisation assays
- C12Q1/6834—Enzymatic or biochemical coupling of nucleic acids to a solid phase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
- C12Q1/6806—Preparing nucleic acids for analysis, e.g. for polymerase chain reaction [PCR] assay
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
本发明公开了一种小麦病原真菌可视化检测试剂盒，属于分子检测领域。所述试剂盒包括样品预处理、探针识别、检测结果可视化和数据管理三部分；样品预处理，采用加热提取法，时间5min以内；检测探针采用一类嵌有银离子的DNA双链；结果可视化由试纸反应池，智能手机信号采集和监测数据管理云网页组成。检测原理基于致病菌RNA置换错配链，释放银离子，灭活脲酶，阻止尿素分解，纸基芯片在苯酚红作用下呈现黄色，反之为红色。本试剂盒可以同时筛查多种包括条锈、根腐、禾谷镰孢等常见的小麦致病菌病害。测试结果可以通过图像管理网页计算得到条锈菌RNA的量，估测致病菌的活菌数量，准确判断小麦染病情况，进一步提高小麦病害检测的准确性、稳定性和便捷性。
Description
技术领域
本发明属于分子检测领域。
背景技术
小麦作为我国的主要粮食供应，维持小麦每年的丰产对维护我国粮食安全至关重要。2019 年我国小麦产量1.33 亿吨，消费量为1.28 亿吨，进口量 320.5 万吨，出口量110万吨。参考 2008-2019 年小麦产量走势图可看出，我国小麦市场大，总体和每亩单产量均呈现平稳的上升趋势。
作物产量的提升主要依赖育种和植物保护。而小麦由于基因组复杂（六倍体），其育种难度非常大，因此植物保护措施对保证小麦产出变得更加重要。然而，小麦的病虫害非常多，防治困难。小麦锈病、纹枯病等主要病害严重影响小麦产量，导致小麦大量减产，对小麦种植业危害极大，并且部分属于气传病害，传播性和危害性极大，其中最大的威胁因素是小麦条锈病。
小麦条锈病一般是由小麦条锈菌的夏孢子引起的。条锈菌夏孢子呈鲜黄色，形状为直径约 18~28μm 的球形或卵圆形，孢子表面散生 6~12 个芽孔，孢子重量极轻，可随气流进行远距离传播。当夏孢子遇到小麦与合适的环境条件时，便会迅速定居繁殖，引起条锈菌的发生。
构建以条锈病为主的小麦致病菌监控体系是保证小麦粮食安全的关键。目前小麦病害诊断主要靠专业的农学技术人员观察症状，且相同症状的病原不一样，会导致用药错误。故目前亟需要发展、集成、便携、廉价可推广的小麦病害诊断工具。
发明内容
小麦作为我国的主要粮食供应，维持小麦每年的丰产对维护我国粮食安全至关重要。2019 年我国小麦产量1.33 亿吨，消费量为1.28 亿吨，进口量 320.5 万吨，出口量110万吨。参考 2008-2019 年小麦产量走势图可看出，我国小麦市场大，总体和每亩单产量均呈现平稳的上升趋势。
作物产量的提升主要依赖育种和植物保护。而小麦由于基因组复杂（六倍体），其育种难度非常大，因此植物保护措施对保证小麦产出变得更加重要。然而，小麦的病虫害非常多，防治困难。小麦锈病、纹枯病等主要病害严重影响小麦产量，导致小麦大量减产，对小麦种植业危害极大，并且部分属于气传病害，传播性和危害性极大，其中最大的威胁因素是小麦条锈病。
小麦条锈病一般是由小麦条锈菌的夏孢子引起的。条锈菌夏孢子呈鲜黄色，形状为直径约 18~28μm 的球形或卵圆形，孢子表面散生 6~12 个芽孔，孢子重量极轻，可随气流进行远距离传播。当夏孢子遇到小麦与合适的环境条件时，便会迅速定居繁殖，引起条锈菌的发生。
构建以条锈病为主的小麦致病菌监控体系是保证小麦粮食安全的关键。目前小麦病害诊断主要靠专业的农学技术人员观察症状，且相同症状的病原不一样，会导致用药错误。故目前亟需要发展、集成、便携、廉价可推广的小麦病害诊断工具。
鉴于现有检测方法的不足，本发明旨在解决的问题是：提供一种小麦致病菌检测试剂盒，用于从小麦样本中快速检致病菌;
本发明的技术方案如下：
一种小麦致病菌可视化检测试剂盒，包括样品预处理、探针识别、检测结果可视化和检测数据管理四部分。
所述样品采集的特征在于加热提取核酸，具体操作为：
取1～2片发病小麦叶片置于离心管中，用研磨棒捣碎，加入50～1000 μL分子水，温度50～90℃，加热1～10 min,吸取上清液储存备用。
所述的可视化检测试剂盒，分子探针是一类嵌有银离子的DNA双链分子，底物链与错配链各有一个胞嘧啶碱基C，在银离子的作用下相互配对；
所述可视化检测试剂盒，检测结果可视化，探针检测试纸通过智能手机完成信号采集，上传至网页端，在Matlab分析将图像信息转换为数字信号。
所述可视化检测试剂盒，检测数据管理检测数字信号，通过网页发布，使用者使用上传密码查看实验结果，同时获取相应的致病菌管理防控建议。
所述可视化检测试剂盒，数据管理网页Origami系统是一种典型的Web服务器系统（Web Server），该系统由四个子系统组成，如图1所示，分别是前端应用系统、后端服务系统、后端管理系统和数据库系统。
特别地，所述Origami网页系统前端应用系统的特征在于：所述网页前端应用系统是一种用户端系统，用于用户拍照上传样片和获取诊断结果。
特别地，所述后端服务系统的特征在于：应用后端中枢，用于受理各子端系统的实际业务请求，分离业务功能和呈现功能，并负责数据的统一入库和出库。
特别地，所述后端管理系统的特征在于：后端管理系统是一种后台端系统，用于操作员下载样片、分析并将结果录入应用系统。
特别地，所述数据库系统的特征在于：数据库系统用于存储用户查询任务和样片数据。
所述可视化检测试剂盒，探针检测的特征在于：分子探针滴于纸基芯片上，纸基芯片以水性滤纸为基质，区分亲水反应区域和疏水通道。亲水通道的形状呈直径为1～10mm的圆，疏水区域采用石蜡打印技术。
特别地，所述纸基芯片采用蜡打印技术，其特征在于：设计图案，采用蜡打印技术完成通道构建，采用电加热板加热使石蜡扩散形成疏水壁；电加热的温度为120～180℃，时间为30～300s。
以检测小麦条锈菌RNA的可视化试剂盒为例，简要说明本发明的试剂盒的工作原理如下：
分子识别试剂中，错配链和底物链通过Ag+错配形成C-C碱基对，当目标RNA存在时，会竞争性地结合底物链，错配链在被置换出的同时，C-C碱基对会被打开，Ag+得以释放。脲酶可以降解尿素，但是游离的Ag+会抑制脲酶的活性，此时溶液PH保持中性，则含有尿素、苯酚红的混合溶液保持原有的黄色；当目标RNA不存在时，Ag+被嵌入双链DNA中，无法影响脲酶活性。脲酶正常降解尿素，导致溶液PH上升，则含有尿素、苯酚红的混合溶液颜色转为红色。
本发明的试剂盒是对新冠病毒检测的创新。其与现有技术的区别主要在于：现有技术主要依靠PCR以及荧光读取仪器等昂贵的设备；而本发明提供的可视化检测方法，有助于小麦致病菌的现场快速检测。
本发明的试剂盒具有如下有益效果。
1）灵敏度高。本发明的试剂盒最低检测限可低至569 fM的条锈菌RNA。
2）特异性好。本发明的试剂盒能从复杂的环境中检测出条锈菌，却对秆锈，叶锈，白粉，赤霉，禾谷廉苞等真菌几乎不会产生阳性反应。
3）检测便捷。检测全过程恒温即可，且检测结果肉眼可辨，无需借助昂贵的荧光及紫外读取设备。
4）检测结果仅通过手机客户端就可实现从图片信息到数字信号地转换，且在查询检测结果的同时可以获得小麦病害的防治建议。
5）从检测到结果获取可以在2h之内完成，检测速度超常。
6）可以定量活菌。试剂盒检测RNA目标物，可以通过定量RNA，估测活菌数量，准确预测小麦致病菌感染严重程度。
显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。
以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
附图说明
图1是Origami应用系统的子系统。
图2是Origami应用系统的子系统。
图3是实施例1中对其他小麦致病菌的选择性测试结果。
图4是实施例4中对不同染病时间的小麦叶片的测试结果。
图5是实施例5中盲测50个小麦叶片样品的测试结果。
图6是对比例1中盲测50个小麦叶片样品的测试结果准确性评估。
具体实施方式
实施例1制备双链DNA探针
本实施例中，制备嵌有银离子的由错配链和底物链碱基互补配对而成的DNA双链，该双链DNA在检测靶标小麦RNA过程中起到分子识别的作用。
双链DNA（分子识别试剂）的合成方式具体方法如下：
将5 μL浓度为3 μM的Ag+, 5 μL浓度为1.5 μM的DNA底物链，5 μL浓度为1.5 μM的DNA错配链及15 μL缓冲液（1M NaNO3，pH=6.9）加入PCR管中，置于90℃下退火5 min，接着在室温下孵育30 min。在汞离子的参与下，胞嘧啶配对，错配链和底物链互补形成双链结构，获得双链DNA溶液。
实施例2 小麦致病菌RNA提取
本实施例中，加热提取小麦致病菌RNA具体操作如下：
取感染条锈菌、秆锈菌、叶锈菌、赤霉菌、禾谷镰孢菌的小麦叶片置于离心管中，用研磨棒捣碎，加入50μL分子水，温度70℃，加热1～10 min,吸取上清液储存备用。
实施例3小麦致病菌的选择性测试
本实施例中，考察本发明方法对条锈菌RNA的选择特异性，步骤如下：
（1）取实施例2中的RNA储液5μL
（2）小麦致病菌样品溶液检测
①取实施例1制备的15 μL双链DNA溶液，该双链DNA溶液由错配链m-probe和底物链s-probe结合而成，混匀，在室温下孵育35 min，从而将汞离子及错配链置换出来。然后加入2 μL超纯水及3 μL浓度为90 nM的脲酶，混匀，在室温下放置35 min
②取浓度为1.5 mM的苯酚红溶液及浓度为2.5 M的尿素水溶液各5 μL，与15 μL超纯水混匀
③将①和(1)溶液混合后，在室温下放置30min，测定560nm波长下的紫外吸收强度
由图2可知，条锈菌、秆锈菌和叶锈菌分别对相应的探针有相应，对其他探针无响应。说明本发明能够从各种小麦致病菌中中有效辨别出条锈菌，具有高度特异选择性。
实施例4不同感染时间小麦样品测定
本实施例中，盲测50个小麦叶片样本。具体操作如下：
（1）采集小麦叶片，并如实例2所述提取小麦叶片RNA。取感染相同量条锈菌后0 d,1 d,2 d,3 d,4 d,5 d,7 d,9 d,11 d,13 d,15 d的小麦叶片,提取RNA；
（2）取实施例1中制备的双链DNA探针，滴于纸基芯片，分别取（1）中获得的RNA溶液反应，拍照，分析获取不同感染时间的颜色聚类占比，实验结果如图3所示；
由图3可知，随着感染时间的增加，颜色聚类占比变大，RNA量增大。
实施例5小麦样品盲测
本实施例中，盲测50个小麦叶片样本。具体操作如下：
（1）随机采集50片小麦叶片，并如实例2所述提取小麦叶片RNA；
（2）取实施例1中制备的双链DNA探针，滴于纸基芯片，分别取（1）中获得的RNA溶液反应，拍照，分析获取不同叶片检测的颜色聚类占比，实验结果如图4所示；
由图4可知，不同的叶片样品，颜色聚类占比呈现很大差异。
实施例6Origami应用系统操作
本实施例中，对Origami应用系统的用户和操作人员操作流程做详细说明：
(1)用户（User）通过网路（Internet）向服务器请求Origami应用系统。该请求被服务器网关（Gateway）派发至Origami前端应用系统（Origami）。Origami反馈前端页面，User在手机上看到系统首页。User操作Origami并将数据上传到Origami后端服务器系统（Origami-server），Origami-server随后将数据存入数据库。如附图1所示；
(2)操作人员（Operator）通过网路（Internet）向服务器请求Origami后端应用系统。该请求被服务器网关（Gateway）派发至Origami后端管理系统（Origami-admin）。Origami-admin反馈前端页面，Operator在电脑上看到系统首页。Operator查询数据库中的用户数据，批量选择并下载未处理的样片。Operator将样片依次在数据处理中心（Data-processing Center）进行处理并得到检测结果。Operator在Origami-admin系统中录入检测结果。如附图1所示。
对比例1
本对比例中，结合50个小麦叶片样本盲测结果，对比RT-PCR结果，评估本发明结果的准确性和灵敏度。实验步骤如下：
（1）取实施例5（1）中提取的RNA试液，进行RT-PCR操作，得到不同试样的扩增结果；
（2）对比RT-PCR结果与实施例5中本发明的检测结果，对比结果如图5所示；
由图5可知，本发明对50个随机小麦叶片的检测结果敏感度达到90.9%，特异性达到95.2%。说明本发明构建的检测方法灵敏度高、特异性强、实验结果真实可靠。
Claims (10)
1.一种小麦病原真菌可视化检测试剂盒，包括样品预处理、探针识别、检测结果可视化和检测数据管理四部分；样品采集的特在于：
所述样品采集的特征在于加热提取核酸，具体操作为：
取1～2片发病小麦叶片置于离心管中，用研磨棒捣碎，加入50～1000μL分子水，温度50～90℃，加热1～10 min,吸取上清液储存备用。
2.如权利要求1所述的可视化检测试剂盒，所述探针检测的特征在于：
所述分子探针是一类嵌有银离子的DNA双链分子，底物链与错配链各有一个胞嘧啶碱基C，在银离子的作用下相互配对。
3.如权利要求1所示的可视化检测试剂盒，所述检测结果可视化的特征在于：
所述探针检测试纸通过智能手机完成信号采集，上传至网页端，在Matlab分析将图像信息转换为数字信号。
4.如权利要求1所示的可视化检测试剂盒，所述检测数据管理的特征在于：
所述检测数字信号，通过网页发布，使用者使用上传密码查看实验结果，同时获取相应的病原菌管理防控建议。
5.如权利要求4所示的可视化检测试剂盒，所述检测数据管理网页的特征在于：
Origami网页系统是一种典型的Web服务器系统（Web Server），该系统由四个子系统组成，如图1所示，分别是前端应用系统、后端服务系统、后端管理系统和数据库系统。
6.如权利要求5所示的可视化检测试剂盒，所述Origami网页系统前端应用系统的特征在于：
所述网页前端应用系统是一种用户端系统，用于用户拍照上传样片和获取诊断结果。
7.如权利要求5所示的可视化检测试剂盒，所述后端服务系统的特征在于：
应用后端中枢，用于受理各子端系统的实际业务请求，分离业务功能和呈现功能，并负责数据的统一入库和出库。
8.如权利要求5所示的可视化检测试剂盒，所述后端管理系统的特征在于：
所述后端管理系统是一种后台端系统，用于操作员下载样片、分析并将结果录入应用系统。
9.如权利要求5所示的可视化检测试剂盒，所述数据库系统的特征在于：
所述数据库系统用于存储用户查询任务和样片数据。
10.如权利要求1所述的可视化检测试剂盒，所述探针检测的特征在于：
所述分子探针滴于纸基芯片上，纸基芯片以水性滤纸为基质，区分亲水反应区域和疏水通道。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110277681.6A CN112921073A (zh) | 2021-03-15 | 2021-03-15 | 一种小麦病原真菌可视化检测试剂盒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110277681.6A CN112921073A (zh) | 2021-03-15 | 2021-03-15 | 一种小麦病原真菌可视化检测试剂盒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112921073A true CN112921073A (zh) | 2021-06-08 |
Family
ID=76175108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110277681.6A Pending CN112921073A (zh) | 2021-03-15 | 2021-03-15 | 一种小麦病原真菌可视化检测试剂盒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112921073A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112501248A (zh) * | 2020-05-15 | 2021-03-16 | 四川大学华西医院 | 一种可视化核酸检测试剂盒 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5464743A (en) * | 1989-10-12 | 1995-11-07 | Amoco Corporation | Nucleic acid probes and methods for detecting cryptococcus neoformans |
| US20050044132A1 (en) * | 2003-08-18 | 2005-02-24 | Campbell Bill F. | Web server system and method |
| CN102609507A (zh) * | 2012-02-03 | 2012-07-25 | 浙江工业大学 | 基于Web的数据可视化系统 |
| CN111471743A (zh) * | 2020-05-15 | 2020-07-31 | 四川大学华西医院 | 一种基于脲酶的microRNA检测试剂盒 |
-
2021
- 2021-03-15 CN CN202110277681.6A patent/CN112921073A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5464743A (en) * | 1989-10-12 | 1995-11-07 | Amoco Corporation | Nucleic acid probes and methods for detecting cryptococcus neoformans |
| US20050044132A1 (en) * | 2003-08-18 | 2005-02-24 | Campbell Bill F. | Web server system and method |
| CN102609507A (zh) * | 2012-02-03 | 2012-07-25 | 浙江工业大学 | 基于Web的数据可视化系统 |
| CN111471743A (zh) * | 2020-05-15 | 2020-07-31 | 四川大学华西医院 | 一种基于脲酶的microRNA检测试剂盒 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| XUHAN XIA等: ""Dual-Terminal Stemmed Aptamer Beacon for Label-Free Detection of Aflatoxin B1 in Broad Bean Paste and Peanut Oil via Aggregation-Induced Emission"", 《J. AGRIC. FOOD CHEM》 * |
| 彭丹丹等: ""植物病原真菌分子检测技术的研究进展"", 《基因组学与应用生物学》 * |
| 邓锐杰: ""识别增强适配体探针设计及小分子计数分析"", 《中国食品科学技术学会第十五届年会论文摘要集》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112501248A (zh) * | 2020-05-15 | 2021-03-16 | 四川大学华西医院 | 一种可视化核酸检测试剂盒 |
| CN112501248B (zh) * | 2020-05-15 | 2023-04-25 | 四川大学华西医院 | 一种可视化核酸检测试剂盒 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Orwin et al. | A comparison of the ability of PLFA and 16S rRNA gene metabarcoding to resolve soil community change and predict ecosystem functions | |
| Bhunia | One day to one hour: how quickly can foodborne pathogens be detected? | |
| Schweigkofler et al. | Detection and quantification of airborne conidia of Fusarium circinatum, the causal agent of pine pitch canker, from two California sites by using a real-time PCR approach combined with a simple spore trapping method | |
| Ritzmann et al. | Prevalence of Mycoplasma suis in slaughter pigs, with correlation of PCR results to hematological findings | |
| Venbrux et al. | Current and emerging trends in techniques for plant pathogen detection | |
| Kennedy et al. | Determining the outcome of field‐based competition between two Rhizopogon species using real‐time PCR | |
| Vicente et al. | Discrimination of Pseudomonas syringae isolates from sweet and wild cherry using rep-PCR | |
| Elbehiry et al. | Performance of MALDI biotyper compared with Vitek™ 2 compact system for fast identification and discrimination of Staphylococcus species isolated from bovine mastitis | |
| WO2011103144A1 (en) | Methods and systems for detection of microbes | |
| Chen et al. | A quantitative real‐time PCR assay for detection of C olletotrichum lindemuthianum in navy bean seeds | |
| CN102174653A (zh) | 副猪嗜血杆菌实时荧光定量pcr检测方法 | |
| Sigee et al. | Patterns of cell death in freshwater colonial cyanobacteria during the late summer bloom | |
| CN113881789B (zh) | 用于检测隐球菌的探针及引物对组合物及检测方法和应用 | |
| Aguayo et al. | Combining permanent aerobiological networks and molecular analyses for large‐scale surveillance of forest fungal pathogens: A proof‐of‐concept | |
| CN108474019A (zh) | 用于检测至少一个第一抑制区存在或不存在的方法 | |
| Taggart et al. | Molecular identification of roots from a grassland community using size differences in fluorescently labelled PCR amplicons of three cpDNA regions | |
| CN112921073A (zh) | 一种小麦病原真菌可视化检测试剂盒 | |
| CN106434921B (zh) | 一种用于多种粪便污染源检测的微生物源示踪分子标记物及其高通量检测方法 | |
| Taylor et al. | Species limits in Vachellia (Acacia) karroo (Mimosoideae: Leguminoseae): Evidence from automated ISSR DNA “fingerprinting” | |
| CN103529004A (zh) | 基于三维荧光检测黄曲霉素b1的方法 | |
| CN105044101A (zh) | 一种基于裸眼目视比色的农药残留速测卡 | |
| CN103131760A (zh) | 一种可以同时检测六种治病微生物的悬浮芯片检测方法 | |
| Zhao et al. | Molecular identification of mung bean accessions (Vigna radiata L.) from Northeast China using capillary electrophoresis with fluorescence‐labeled SSR markers | |
| Ghasemzade et al. | Molecular identification of Babesia canis canis genotype A in a dog from Iran | |
| Colgan III et al. | A reliable method of analyzing dietaries of mycophagous small mammals |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20210608 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |