近日，我所质检中心在国际期刊International Journal of Biological Macromolecules（中科院1区Top期刊）发表题为“A CRISPR/Cas12a-based photothermal platform for the portable detection of citrus-associated Alternaria genes using a thermometer”的研究论文（https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2022.10.048）。我所硕士研究生刘晏霖为文章第一作者，焦必宁研究员和何悦教授为文章共同通讯作者。本研究得到国家重点研发计划项目课题、现代农业（柑桔）产业技术体系和重庆市自然科学基金等项目资助。

链格孢菌是一种重要的真菌病害，它侵染柑桔的叶片、茎干和果实，引起柑桔褐斑病、黑腐病等病害，导致柑桔产业严重的损失。此外，链格孢属真菌可产生70多种有毒代谢产物，统称为链格孢霉毒素。研究表明，链格孢霉毒素具有致癌致畸毒性、细胞毒性、基因毒性以及急性毒性。随着分子生物学技术的飞速发展，链格孢菌鉴定从传统的形态学鉴定深入到了分子生物学鉴定。ITS鉴定是检测链格孢菌最常用的技术之一。然而，该技术便利性较差、检测成本较高、需要大型仪器设备及专业技术人员。因此发展用户友好、检测速度快以及灵敏度高的链格孢菌现场检测技术尤为重要。    

近期，作为新一代基因编辑技术的CRISPR/Cas12a在核酸诊断领域展现出了巨大的应用前景。该研究应用两对ITS通用引物ITS1、ITS4对链隔孢菌基因组DNA进行扩增，扩增产物与CRISPR/Cas12a系统中的CrRNA结合从而激活Cas12a的酶切活性；信号探针由组装在金纳米颗粒上的单链DNA和辣根过氧化物酶（HRP）组成；结合磁分离技术，通过HRP催化双氧水氧化底物TMB生成蓝色的单电子氧化产物oxTMB，在近红外激光照射下，具有强烈的光热效应，从而实现了温度计对链格孢菌的检测。在优化条件下，该方法对人工合成的链格孢DNA的检出限为1.5 pM。该方法还可以检测提取自柑桔、番茄和苹果中分离培养的链格孢菌的基因组DNA。在 CRISPR/Cas12a 系统的帮助下，该方法可以特异性地区分链格孢菌与其它相关柑桔致病微生物。当应用所建立的方法对田间采集的柑桔样品进行分析时，所得结果与基因测序技术所得结果具有良好的一致性。以上结果表明该方法在链格孢菌的快速筛查中具有极大的应用潜力。