基于CRISPR/Cas12a的辣椒曲叶病毒免扩增快速检测技术

《Physiological and Molecular Plant Pathology》：Fast-Track Detection of Chilli Leaf Curl Virus using CRISPR/Cas12a without Amplification

本研究开发了一种基于CRISPR/Cas12a系统的辣椒曲叶病毒（ChLCV）快速检测方法，无需传统核酸扩增步骤即可实现高灵敏度检测。该技术通过设计特异性sgRNA靶向病毒AV1和AC1基因，利用Cas12a的trans-cleavage（反式切割）活性，成功将检测灵敏度提升至1 ng基因组DNA水平，为田间病毒早期诊断提供了革命性的解决方案。

　　

Highlight

本研究首次建立无需预扩增的CRISPR/Cas12a检测平台，直接针对辣椒曲叶病毒（ChLCV）基因组DNA实现快速可视化检测，为田间病毒诊断提供新技术方案。

Discussion

双生病毒科（Geminiviridae）的菜豆金色花叶病毒属（Begomovirus）是破坏性最强的植物病毒群，由烟粉虱（Bemisia tabaci）传播，给全球热带和亚热带地区的经济作物造成重大损失。近年来辣椒曲叶病（ChLCD）已成为制约辣椒生产的关键障碍，而传统检测方法存在耗时长、设备依赖性强等局限性。本研究开发的CRISPR/Cas12a检测体系通过优化sgRNA设计，显著提升了检测特异性，其反式切割（trans-cleavage）活性使检测灵敏度达到单纳米级水平，为作物病毒防控提供了新思路。

Conclusion

本研究证实基于CRISPR/Cas12a反式切割活性的检测方法可实现ChLCV的快速免扩增检测。特异性sgRNA靶向AV1和AC1基因的表现尤为突出，其中AV1gRNA-2对PCR扩增产物的检测灵敏度达0.1 ng，而AC1gRNA-1对基因组DNA的检测限为1 ng。该技术省略了传统扩增步骤，大幅缩短检测时间，为开发田间即时检测（POCT）工具奠定了坚实基础。