近日，院信息所、質檢所、甘蔗所與廣西民族大學化學化工學院聯合在國際知名期刊International Journal of Biological Macromolecules (中科院一區，IF = 7.7) 發表題為“Dual-electrode signal amplification self-powered biosensing platform based on nanozyme boosting target-induced DNA nanospace array for ultrasensitive detection of sugarcane Pokkah Boeng disease pathogenic bacteria ”的研究論文。

梢腐病是導致甘蔗產量降低、種性退化和原料蔗品質降低的最主要病害之一，早期發現其致病菌侵染過程并及時進行干預防控至關重要。當前常用的檢測方法設備昂貴且操作復雜，難以在生產一線大規模推廣。針對這一難題，研究團隊將自供能生物傳感器引入甘蔗梢腐病病原菌檢測，設計利用生物酶的高效催化特性和DNAzyme的精準切割能力，結合3D DNA傳送器的動態納米技術和精確設計的“行走軌道”，來實現檢測信號的放大輸出和目標物DNA的精準識別，采用簡單萬用電表連接藍牙即可通過手機實時的獲取檢測數據。所構建電化學/比色雙模態分析系統的檢測線性范圍為0.0001-10000 pM，檢出限低至56.76 aM，具有良好的靈敏度和優異的檢測限，使其能夠有效地定量檢測超痕量的目標物DNA。該方法具有操作簡便快捷、易于實現微型化和適用于農田現場檢測等優點，可為甘蔗梢腐病早期預警與防范提供有效技術支撐。

信息所智慧農業實驗室王澤平副研究員、廣西民族大學碩士研究生宋雨杰為論文共同第一作者，質檢所牙禹副研究員、廣西民族大學黃克靖教授和譚學才教授為論文共同通訊作者，院農產品質檢所廖潔高級工程師、甘蔗所張曉秋博士參與部分研究工作。該研究得到了國家自然科學基金“硫氧化還原蛋白介導ROS內穩態調控甘蔗生長及響應梢腐病菌侵染機制”、廣西科技重大專項“廣西‘數字蔗田’技術平臺構建與示范應用”、中央引導地方資金“廣西甘蔗生物技術信息數字管理平臺構建”、糖料蔗產業科技先鋒隊等項目的支持。

信息所 申垚陽供稿/供圖

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