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稻曲病作为最主要的水稻真菌病害之一,严重威胁作物产量和食品安全。该病害能以真菌孢子的形式通过空气在田间传播,因此早期诊断对于稻曲病的有效控制至关重要。稻曲病的发生、发展过程中会伴随真菌毒素Ustiloxins的产生,在发病早期以UstiloxinA为主。因此,UstiloxinA高灵敏检测可能实现稻曲病的早期诊断。核酸适配子具有与靶标特异性结合的能力,已经发展成为一类重要的检测和诊断工具。SELEX筛选技术则是获得靶标适配子的主要途径,利用该方法已经成功筛选得到大量包括真菌毒素在内的适配子。以适配子为信号检测元件设计基于滚环扩增技术(RCA)的可视化传感器,能通过DNA扩增放大检测信号,并得到直观的测试结果。筛选UstiloxinA的适配子、设计高灵敏的可视化核酸传感器,对于最终实现稻曲病的早期诊断具有重要意义。我们主要从以下两个方面进行了系统研究:1.利用高纯度的靶标化合物Ustiloxin A,通过基于磁珠的SELEX筛选技术(Mag-SELEX),经14轮正筛、负筛与反筛(谷胱甘肽、甘氨酸和Ustiloxin D),我们获得了与Ustiloxin A作用的motif序列;通过深入分析发现,Ustiloxin A偏向于和包含GATGG、GAGACCATC、CTCAGATG结构单元的DNA作用。根据所得的motif序列,我们设计了能与Ustiloxin A结合的DNA序列P1-P3,靶标与DNA的结合强度随筛选轮数的增加而增强。2.以蛋白质PDGF-BB和其适配子为模型,我们设计了能与适配子竞争性结合的CDNA,用以启动RCA扩增;RCA产物能与脲酶(Urease)偶联的DNA结合,并催化显色底液中的尿素水解为氨气,使溶液pH增加,导致底液中酚红指示剂变红。经优化后,该传感器的背景信号干扰较小,能实现靶标PDGF-BB的高灵敏检测;12 pmol PDGF-BB能使体系变为显著的红色,且该传感器对靶标的检测具有特异性。综上所述,我们利用固定靶标的Mag-SELEX筛选获得了与UstiloxinA结合的motif序列,设计了一类基于RCA的pH可视化核酸传感器。本文对设计以Ustiloxin A为靶标的可视化核酸传感器、开发稻曲病的早期诊断工具都具有一定参考价值。