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更新時間:2026-06-08
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玉米莖腐病是由鐮刀菌等病原真菌引起的毀滅性病害,嚴重時可導致整株枯死。病原菌在維管束中的蔓延速度與致病性密切相關,但傳統研究方法需要每隔一段時間破壞性取樣、切片、染色觀察,不僅工作量大,而且無法獲得連續動態數據。更為關鍵的是,破壞性取樣丟失了樣本內的時間一致性,不同植株之間的差異也干擾了結果的解讀。
“科辰星飛"植物活體成像系統搭載了近紅外二區(NIR-II)成像技術,憑借其優異的組織穿透能力,可在不破壞玉米莖稈的前提下,活體追蹤生物發光標記的莖腐病菌在節間的上行速度。即使莖稈厚度達到3-5毫米,維管束中的菌絲發光信號依然清晰可見。
在一項玉米抗莖腐病種質篩選中,研究人員使用“科辰星飛"同時觀察了抗病和感病兩種自交系。接種后第3天,感病系莖基部節間出現了明顯的發光信號,且信號以每天約2節的速度向上蔓延;而抗病系直至第7天僅在接種點有微弱信號,且未出現向上的擴散。這一動態差異為抗性基因的功能解析提供了直觀且可量化的表型依據。
“科辰星飛"的非侵入性連續監測能力,改變了植物與病原菌互作研究的范式,使研究者能夠在同一植株上完整捕捉病原菌侵染的全過程。