潍坊职业学院学子：用分子技术为农业攻坚赋能

为深入贯彻落实习近平总书记关于“三农”工作的重要指示精神，积极投身国家乡村振兴战略，2025年7月至8月，潍坊职业学院农林科技学院“智护兴农”暑期“三下乡”社会实践团队坚定走在科技助农的第一线，迈出坚实而富有成效的步伐。在中国农业科学院烟草研究所的鼎力支持下，团队于7月13日至26日远赴四川凉山彝族自治州与云南昆明市，系统开展了茄科作物病毒病的实地调研工作；并于7月28日至8月13日，依托中国农业科学院烟草研究所先进实验室平台，深入开展了分子生物学技术实践。这一系列行动不仅彰显了新时代农业院校学子服务乡村、奉献“三农”的责任担当，更标志着一段富有现实意义与科研价值的农业病害防治征程正式启航。

病害样本采集：深入田间，聚焦典型症状

在中国农业科学院烟草研究所的专业技术指导下，团队严格遵循科研规范，有序完成了从田间样品采集至实验室分析的全流程工作。在为期14天的实地实践过程中，队员们深入四川凉山和云南昆明的茄科作物主产区域，系统开展样本收集与病害调查工作。

图为团队成员在云南昆明取样。王杰宽 供图

队员们依照植物病理学采样标准，在烟草、辣椒、番茄等作物田间共采集到107份具有典型症状的病害样本。在采样过程中，团队重点针对多种病毒病的核心病理特征进行了辨识与记录：例如烟草花叶病毒（TMV）感染叶片所呈现的黄绿相间、马赛克状斑驳；马铃薯Y病毒（PVY）导致的叶片皱缩、变小和边缘上卷；黄瓜花叶病毒（CMV）引起的“蕨叶”畸形现象；以及辣椒脉斑驳病毒（ChiVMV）特有的褐色网状脉症状等，均被逐一详细记录并影像留存。

图为团队成员拍摄记录病毒病症状。张睿 供图

实验技术攻坚：突破关键环节，提升检测效能

在实验研究阶段，团队依托中国农业科学院烟草研究所先进的分子生物学平台，系统开展了病毒检测技术体系的构建与优化工作，在关键环节取得系列重要进展。

实验首先从RNA提取开始，团队采用Trizol法进行提取。实际操作中，成员严格控制样本研磨力度，在充分破碎细胞与避免RNA降解之间找到平衡，并精准把握氯仿分相时间以提高RNA纯度。通过反复优化异丙醇沉淀步骤，最终成功获得高纯度、完整性良好的RNA，为后续实验奠定坚实基础。

图为团队成员利用Trizol法，通过加入氯仿抽提、异丙醇沉淀，获取总RNA。唐秀秀 供图

在cDNA合成环节，团队选用高保真逆转录酶，以所提RNA为模板，在优化反应体系的基础上，于PCR仪中执行标准程序：70℃变性5分钟，冰浴冷却后加入酶混合物，42℃反应1小时，最后70℃灭活酶活性，成功获得结构稳定、适用于后续扩增的cDNA。

在掌握RNA提取与反转录技术后，团队通过反复练习，精确控制反转录体系各种试剂的比例，确保cDNA合成效率。完成PCR扩增后，运用琼脂糖凝胶电泳对产物进行分析，根据条带位置和亮度准确判断扩增结果。

在柱法大提质粒实验中，团队面临初始回收率低（65%±3.2%）、纯度不理想（OD260/280=1.6-1.9）的技术瓶颈。通过系统文献调研与实验验证，创新性地引入梯度离心策略，测试了10000rpm/7min、11500rpm/6min及12000rpm/5min三组参数。实验结果表明，在12000rpm离心5分钟的条件下，质粒回收率显著提升至95.4%±1.8%，OD260/280比值稳定在1.82-1.95之间，完全符合分子克隆实验标准。该方案通过增强离心力有效去除杂质，改善硅胶膜吸附特异性，使病毒基因片段捕获效率大幅提升。

图为团队成员使用柱法大提质粒。王杰宽 供图

基于上述技术突破，团队进一步开展了病毒病原检测与转录组测序工作。通过对病毒病原的精准检测，明确了多种复合侵染的病毒种类，并利用转录组测序技术初步揭示了病毒与寄主植物之间的互作机制，为后续开发靶向防控技术奠定了坚实基础。

技术应用成果：高效筛查病毒，揭示侵染机制

技术上的突破直接推动了检测效能的大幅提升。应用优化后的质粒提取流程，团队高效完成了87份样本的病毒筛查工作，其中复合感染检出率高达38.5%（33/87）。在凉山州某烟草种植基地的样本中，团队同步检出TMV与PVY，双重感染率达21.3%；在昆明市的番茄样本中，也成功检测到CMV与ChiVMV的协同侵染，发生率为17.1%。

图为团队成员分析复合感染病毒结果。马文建 供图

基于高通量测序平台，团队进一步针对PVY侵染机制展开转录组分析。研究发现，Nla、HC-Pro等病毒编码蛋白能够特异性抑制寄主植物JA信号通路相关基因（如LOX2、AOS）的表达。这一重要发现为开发靶向抗病毒制剂提供了坚实的理论依据。经中国农科院专家验证，该检测体系成功将病原鉴定周期由常规的7天大幅缩短至72小时，诊断准确率更是提升至98.7%。

图为团队成员利用激光共聚焦显微镜检测目标基因的表达情况。王杰宽 供图

在宋丽云研究员的悉心指导下，团队构建起“问题导向-实验验证-应用反馈”的闭环训练模式。成员们通过完成137次重复实验，系统且熟练地掌握了移液器精度校准（误差≤0.5%）、核酸浓度检测（Nanodrop标准操作）及电泳图谱判读（凝胶成像系统分析）等核心技能。

图为团队成员在中国农业科学院烟草研究所实验室合影留念。唐秀秀 供图

此次科技助农实践，是潍坊职业学院深入贯彻落实习近平总书记关于“三农”工作重要论述和乡村振兴战略部署的切实行动。团队将分子检测技术创新与农业生产中的痛点紧密结合，形成的“采样-检测-防控”一体化解决方案，生动展现了职业教育服务国家粮食安全战略的使命担当。学院明确表示，未来将持续大力支持学子们怀揣对农业的热忱，在植物病理学领域深入钻研，为推动农业绿色转型、保障国家粮食安全注入源源不断的青春活力。

作者：王杰宽