本發(fā)明屬于兩棲類動物病毒檢測技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種大鯢虹彩病毒CPA檢測引物,還涉及該引物的應(yīng)用。
背景技術(shù):
大鯢(Andrias davidianus)俗稱娃娃魚,是我國特有的珍稀兩棲類動物,1988年被列為國家二級保護(hù)動物,2007年《瀕危野生動植物物種國際貿(mào)易公約》(CITES)中被列為Ⅰ類瀕危物種。因大鯢具有極高的營養(yǎng)價值和藥用價值,我國自上世紀(jì)80年代突破了大鯢的人工繁育技術(shù)以后,開始了大鯢的規(guī)?;斯ゐB(yǎng)殖。目前大鯢已作為重點開發(fā)的養(yǎng)殖品種,在全國多個省市被廣泛養(yǎng)殖。由于養(yǎng)殖集約化發(fā)展,大鯢種質(zhì)下降,養(yǎng)殖環(huán)境惡化等問題,導(dǎo)致大鯢養(yǎng)殖中病害頻發(fā),除了細(xì)菌性病原以外,由大鯢虹彩病毒(Giant salamander iridovirus,GSIV)感染引起大鯢虹彩病毒病是目前唯一發(fā)現(xiàn)的大鯢病毒性疾病,該病給大鯢養(yǎng)殖業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失,已成為制約大鯢養(yǎng)殖業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。
對于大鯢虹彩病毒,目前的診斷方法有細(xì)胞培養(yǎng)分離、電鏡技術(shù)、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)、TaqMan實時熒光定量PCR、環(huán)介導(dǎo)等溫擴(kuò)增(Loop-mediated isothermal amplification,LAMP)等。細(xì)胞培養(yǎng)法不能直接對病毒進(jìn)行檢測,只能利用細(xì)胞培養(yǎng)物的病變特征進(jìn)行初步判定并進(jìn)行進(jìn)一步病毒檢測才能進(jìn)行準(zhǔn)確診斷;電子顯微鏡技術(shù)雖然可以直接觀察到病毒粒子的存在,但其操作復(fù)雜、耗費時間長、準(zhǔn)確性低。常規(guī)PCR和TaqMan實時熒光定量PCR技術(shù)依賴昂貴的儀器設(shè)備,上述方法均只適合在專業(yè)實驗室的應(yīng)用。LAMP法是一種現(xiàn)場的快速診斷技術(shù),但通常其檢測結(jié)果依靠人肉眼對反應(yīng)液顏色的變化進(jìn)行判斷,具有一定的主觀性??梢?,上述方法都有各自的局限性,為了及早發(fā)現(xiàn)和確診大鯢虹彩病毒病,有必要建立一種不僅準(zhǔn)確、快速、靈敏,而且結(jié)果判斷客觀、直觀的檢測方法,為疾病的診斷與防控提供技術(shù)手段,也為大鯢養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展提供技術(shù)保障。
交叉引物恒溫擴(kuò)增技術(shù)(Cross priming amplification,CPA)是由杭州優(yōu)思達(dá)公司發(fā)明的一種新型的恒溫核酸擴(kuò)增方法(發(fā)明專利授權(quán)號:ZL 200810134583.1),針對靶基因設(shè)計特異性引物,利用鏈置換DNA聚合酶(Bst DNA聚合酶)在恒溫條件下反應(yīng)一小時即可完成核酸擴(kuò)增反應(yīng)。通過標(biāo)記特異性探針使其擴(kuò)增產(chǎn)物可用一次性核酸檢測裝置進(jìn)行檢測,有效防止擴(kuò)增產(chǎn)物帶來的污染,減少假陽性結(jié)果。該技術(shù)作為一種基礎(chǔ)方法,在應(yīng)用到具體檢測對象時,需要針對檢測對象基因結(jié)構(gòu)的特點,針對性地選擇靶基因及擴(kuò)增位點,合理設(shè)計交叉引物、檢測引物及剝離引物以提高方法的特異性與靈敏度,并且優(yōu)化各引物濃度比例以及反應(yīng)體系中其他物質(zhì)的濃度,獲得最佳反應(yīng)條件,進(jìn)而才能獲得較好的檢測效果。本發(fā) 明將該技術(shù)應(yīng)用到GSIV的檢測中,根據(jù)GSIV的特點進(jìn)行方法的優(yōu)化,建立了GSIV的CPA檢測方法。本方法通過在引物設(shè)計環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)以及對反應(yīng)體系部分物質(zhì)濃度進(jìn)行優(yōu)化,以提高方法的特異性和檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。本發(fā)明具有很高的特異性和靈敏度,快速、簡便,結(jié)果判定直觀、客觀、準(zhǔn)確可靠,適合大鯢虹彩病毒病的現(xiàn)場快速檢測。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供了一種大鯢虹彩病毒CPA檢測引物,根據(jù)GenBank公布的GSIV毒株的主衣殼蛋白基因(MCP)編碼序列(JN516141)設(shè)計CPA引物,同時對部分堿基進(jìn)行改變以避免引物間錯配進(jìn)而提高反應(yīng)的特異性,利用CPA技術(shù)擴(kuò)增靶基因的特定區(qū)域,從分子水平對大鯢虹彩病毒進(jìn)行快速檢測,具有簡便、快速、高特異性和靈敏性的特點。
本發(fā)明的另一個目的在于提供了一種大鯢虹彩病毒CPA檢測引物在制備大鯢虹彩病毒CPA檢測試劑盒中的應(yīng)用。利用本發(fā)明提供的試劑盒,僅需一個金屬浴或水浴鍋即可在1.5小時內(nèi)準(zhǔn)確檢測出樣品中的GSIV,能檢測GSIV感染的病鯢組織,能檢測GSIV感染的細(xì)胞培養(yǎng)物(如EPC細(xì)胞),特別適用于GSIV的現(xiàn)場快速檢測。
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種大鯢虹彩病毒CPA檢測引物:
CPF:5’-GCCTCAGCGAACAGCGTGGCACCACCTCTACTCCTAT-3’
CPR:5’-GGCACCACCTCTACTCCTATGCCTCAGCGAACAGCGT-3’
DF:5’-(Biotin)CCTCAGCCTACAGCACCC-3’
DR:5’-(FITC)CTGGCGTTGGTCAGTCCG-3’
DPF:5’-TCCATCCCAGTCAGCA-3’
DPR:5’-TACCCAGAGTCGTCACCT-3’。
一種大鯢虹彩病毒CPA檢測引物在制備大鯢虹彩病毒CPA檢測試劑盒中的應(yīng)用,所述的試劑盒包括:Reaction Buffer;Bst DNA聚合酶;dNTPs;MgSO4;Betaine;交叉引物CPF、CPR;檢測引物DF、DR;剝離引物DPF、DPR;核酸檢測試紙條。
CPF:5’-GCCTCAGCGAACAGCGTGGCACCACCTCTACTCCTAT-3’
CPR:5’-GGCACCACCTCTACTCCTATGCCTCAGCGAACAGCGT-3’
DF:5’-(Biotin)CCTCAGCCTACAGCACCC-3’
DR:5’-(FITC)CTGGCGTTGGTCAGTCCG-3’
DPF:5’-TCCATCCCAGTCAGCA-3’
DPR:5’-TACCCAGAGTCGTCACCT-3’。
利用大鯢虹彩病毒CPA檢測引物或試劑盒非診斷性檢測大鯢虹彩病毒的方法:
1、病毒DNA的獲取:
2、CPA擴(kuò)增:
采用25μL反應(yīng)體系,包括:Reaction Buffer 2.5μL,交叉引物CPF、CPR各1.0μM,檢測引物DF、DR各0.2~1.0μM,剝離引物DPF、DPR各0.2~1.0μM,Mg SO44~12mM,dNTPs 0.2~1.0mM,Betaine 0.6M,Bst DNA聚合酶8U,模板DNA 1μL,ddH2O補足至25μL;55~65℃的溫度范圍,反應(yīng)30~90分鐘后,80℃滅活2分鐘。
3、檢測結(jié)果判定,可以用下述二種方法之一進(jìn)行結(jié)果的判定:
1)取擴(kuò)增產(chǎn)物,用2.0%(W/V)的瓊脂糖凝膠電泳后,置于凝膠成像系統(tǒng)中成像,電泳圖片顯示CPA特征性梯狀條帶,則結(jié)果為陽性;無任何條帶,則結(jié)果為陰性。
2)取擴(kuò)增產(chǎn)物,用核酸檢測試紙條檢測,僅在質(zhì)控區(qū)C出現(xiàn)一條紅線,表示樣品檢測結(jié)果陰性。出現(xiàn)兩條紅線,一條檢測線,一條質(zhì)控線,表示樣品檢測結(jié)果陽性。在質(zhì)控區(qū)C無紅色線條出現(xiàn),表明核酸檢測試紙條失效,檢測結(jié)果無效。
以上所述的步驟,步驟2的CPA擴(kuò)增中,其體系優(yōu)選為:
采用25μL反應(yīng)體系,包括:Reaction Buffer 2.5μL,交叉引物CPF、CPR各1.0μM,檢測引物DF、DR各0.4μM,剝離引物DPF、DPR各0.4μM,MgSO48.0mM,dNTPs 1.0mM,Betaine 0.6M,Bst DNA聚合酶8U,模板DNA 1μL,ddH2O補足至25μL;63℃反應(yīng)60分鐘后,80℃滅活2分鐘。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
1、特異性好,能有效檢測出大鯢虹彩病毒;
2、快速高效,檢測時間約1.5小時,非常適用于GSIV的現(xiàn)場快速檢測;
3、不依賴昂貴的儀器設(shè)備和專業(yè)檢測人員,檢測成本低;
4、檢測結(jié)果判定簡單、客觀、直觀。
5.靈敏度高,可檢測至10copies/μL的GSIV。
具體實施方式
下列實例進(jìn)一步說明本發(fā)明,但不應(yīng)該當(dāng)做對本發(fā)明的限制。本發(fā)明所述技術(shù)方案,如未特別說明,均為本領(lǐng)域的常規(guī)方案;所述試劑或材料,如未特別說明,均已公開或來源于商業(yè)渠道。
實施例1:
一種大鯢虹彩病毒CPA檢測試劑盒,包括:
Reaction Buffer;Bst DNA聚合酶(NEB);dNTPs;MgSO4;Betaine(Sigma);交叉引物CPF、CPR;檢測引物DF、DR;剝離引物DPF、DPR;核酸檢測試紙條(杭州優(yōu)思達(dá)公司)。
CPF:5’-GCCTCAGCGAACAGCGTGGCACCACCTCTACTCCTAT-3’
CPR:5’-GGCACCACCTCTACTCCTATGCCTCAGCGAACAGCGT-3’
DF:5’-(Biotin)CCTCAGCCTACAGCACCC-3’
DR:5’-(FITC)CTGGCGTTGGTCAGTCCG-3’
DPF:5’-TCCATCCCAGTCAGCA-3’
DPR:5’-TACCCAGAGTCGTCACCT-3’。
實施例2:
一種大鯢虹彩病毒CPA檢測試劑盒中不同引物濃度及比例的優(yōu)化:
一、取待檢樣品提取病毒DNA:
取感染GSIV(中國典型培養(yǎng)物保藏中心,CCTCC NO:V201134)的病鯢脾、腎組織勻漿液300μL,用試劑或Viral DNA Kit試劑盒,按照說明書提取DNA,最后溶于30μL滅菌水,-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>
二、CPA擴(kuò)增的反應(yīng)體系:
采用25μL反應(yīng)體系,在PCR管中加病毒DNA模板1μL,Reaction Buffer 2.5μL,交叉引物CPF、CPR,檢測引物DF、DR,剝離引物DPF、DPR,MgSO48.0mM,dNTPs 1.0mM,Betaine 0.6M,Bst DNA聚合酶8U,無核酸酶水補足至25μL。同時設(shè)置空白對照。
其中交叉引物(CPF、CPR),檢測引物(DF、DR),剝離引物(DPF、DPR)采用不同的濃度比例:
1)CPF/R:1.0μM,DF/R:0.2μM,DPF/R:0.2μM
2)CPF/R:1.0μM,DF/R:0.4μM,DPF/R:0.4μM
3)CPF/R:1.0μM,DF/R:0.6μM,DPF/R:0.6μM
4)CPF/R:1.0μM,DF/R:0.8μM,DPF/R:0.8μM
5)CPF/R:1.0μM,DF/R:1.0μM,DPF/R:1.0μM
三、CPA擴(kuò)增的反應(yīng)條件:
反應(yīng)管于63℃溫育60min,80℃滅活2min。
四、檢測結(jié)果判定:
取5μL擴(kuò)增產(chǎn)物,用2.0%的瓊脂糖凝膠電泳后,置于凝膠成像系統(tǒng)中成像,電泳圖片顯示引物濃度組合2擴(kuò)增效果最好,即:CPF/R:1.0μM,DF/R:0.4μM,DPF/R:0.4μM。
實施例3:
一種大鯢虹彩病毒CPA檢測試劑盒中不同濃度的MgSO4的優(yōu)化:
一、取待檢樣品提取病毒DNA:
制備方法同實施例2。
二、CPA擴(kuò)增的反應(yīng)體系:
采用25μL反應(yīng)體系,在PCR管中加入病毒DNA模板1μL,Reaction Buffer 2.5μL,CPF/R 1.0μM,DF/R 0.4μM,DPF/DPR 0.4μM,MgSO4,dNTPs 1.0mM,Betaine 0.6M,Bst DNA聚合酶8U,無核酸酶水補足至25μL。同時設(shè)置空白對照。
其中MgSO4的濃度分別為4.0、6.0、8.0、10.0、12.0mM。
三、CPA擴(kuò)增的反應(yīng)條件:
反應(yīng)管于63℃溫育60min,80℃滅活2min。
四、檢測結(jié)果判定:
取5μL擴(kuò)增產(chǎn)物,用2.0%的瓊脂糖凝膠電泳后,置于凝膠成像系統(tǒng)中成像,電泳圖片顯示MgSO4的濃度為8.0mM時效果最好。
實施例4:
一種大鯢虹彩病毒CPA檢測試劑盒中不同濃度dNTPs的優(yōu)化:
一、取待檢樣品提取病毒DNA:
制備方法同實施例2。
二、CPA擴(kuò)增的反應(yīng)體系:
采用25μL反應(yīng)體系,在PCR管中加病毒DNA模板1μL,Reaction Buffer 2.5μL,CPF/R 1.0μM,DF/R 0.4μM,DPF/DPR 0.4μM,MgSO48.0mM,dNTPs,Betaine 0.6M,Bst DNA聚合酶8U,無核酸酶水補足至25μL。同時設(shè)置空白對照。
其中dNTPs的濃度分別為0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2mM。
三、CPA擴(kuò)增的反應(yīng)條件:
反應(yīng)管于63℃溫育60min,80℃滅活2min。
四、檢測結(jié)果判定:
取5μL擴(kuò)增產(chǎn)物,用2.0%的瓊脂糖凝膠電泳后,置于凝膠成像系統(tǒng)中成像,電泳圖片顯示dNTPs濃度為1.0mM時效果最好。
實施例5:
一種大鯢虹彩病毒CPA檢測試劑盒中不同反應(yīng)溫度的優(yōu)化:
一、取待檢樣品提取病毒DNA:
制備方法同實施例2。
二、CPA擴(kuò)增的反應(yīng)體系:
采用25μL反應(yīng)體系,在PCR管中加病毒DNA模板1μL,Reaction Buffer 2.5μL,CPF/R 1.0μM,DF/R 0.4μM,DPF/DPR 0.4μM,MgSO48.0mM,dNTPs 1.0mM,Betaine 0.6M,Bst DNA聚合酶8U,無核酸酶水補足至25μL。同時設(shè)置空白對照。
三、CPA擴(kuò)增的反應(yīng)條件:
反應(yīng)管分別置于55℃、57℃、59℃、61℃、63℃、65℃溫育60min后,80℃滅活2min。
四、檢測結(jié)果判定:
取5μL擴(kuò)增產(chǎn)物,用2.0%的瓊脂糖凝膠電泳后,置于凝膠成像系統(tǒng)中成像,電泳圖片顯示反應(yīng)溫度為63℃時效果最好。
實施例6:
一種大鯢虹彩病毒CPA檢測試劑盒的特異性:
1、取待檢樣品提取病毒DNA或細(xì)菌核酸:
GSIV感染的病鯢脾、腎組織勻漿液,鯉皰疹病毒2型(CyHV-2)(徐進(jìn),曾令兵,楊德國,等.鯉皰疹病毒2型武漢株的分離與鑒定[J].中國水產(chǎn)科學(xué),2013,20(6):1303-1309)感染的病魚鰓、脾、腎等組織勻漿液、錦鯉皰疹病毒(KHV)(朱霞,李新偉,王好,等.一株錦鯉皰疹病毒的分離與鑒定[J].中國預(yù)防獸醫(yī)學(xué)報,2011,33(5):340-343)感染的Koi-Fin細(xì)胞、鰻皰疹病毒(HVA)(Jakob E,Neuhaus H,Steinhagen D,et al.Monitoring of Herpesvirus ang uillae(HVA)infections in European eel,Anguilla anguilla(L.),in northern Germany[J].J Fish Dis,2009,32(6):557-561)感染的EPC細(xì)胞、白斑綜合征病毒(WSSV)(徐進(jìn),范玉頂,周勇,等.常規(guī)PCR與巢式PCR法快速檢測克氏原螯蝦白斑綜合征病毒[J].淡水漁業(yè),2008,38(6):52-54.)感染的病蝦組織勻漿液,于-80℃至室溫反復(fù)凍融3次,5000r/min離心30min,取上清300μL,用Viral DNA Kit試劑盒按照說明書提取DNA,最后溶于30μL滅菌水,-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>
另外培養(yǎng)分離自大鯢的一種致病菌:嗜水氣單胞菌(Ah)(孟彥,曾令兵,楊焱清,等.大鯢腹水病病原菌的分離與鑒定研究[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2009,37(3):77-81.)常規(guī)細(xì)菌培養(yǎng),直接以菌液(109CFU/mL)作為模板檢測。
2、CPA擴(kuò)增的反應(yīng)體系:
采用25μL反應(yīng)體系,包括:Reaction Buffer 2.5μL,CPF/R 1.0μM,DF/R 0.4μM,DPF/DPR 0.4μM,dNTPs 1.0mM,Betaine 0.6M,Bst DNA聚合酶8U,Mg SO48.0mM,模板DNA 1μL,無核酸酶水補足至25μL。
3、CPA擴(kuò)增的反應(yīng)條件:
反應(yīng)管分別置于63℃溫育60min后,80℃滅活2min。
4、檢測結(jié)果判定:
用核酸檢測試紙條檢測,試紙條下端滴加5~8μL擴(kuò)增產(chǎn)物,再加緩沖液(杭州優(yōu)思達(dá)公司)3滴,3~5min后可用肉眼判讀。核酸檢測試紙條顯示,針對GSIV設(shè)計的特異性CPA引物組能保證對GSIV的特異性檢測,GSIV檢測結(jié)果陽性,而CyHV-2、KHV、HVA、WSSV、Ah、空白對照(水)均為陰性。
實施例7:
一種大鯢虹彩病毒CPA檢測試劑盒靈敏度:
1、GSIV Sph基因克隆及標(biāo)準(zhǔn)重組質(zhì)粒構(gòu)建:
提取GSIV病毒總DNA(制備方法同實施例2),PCR擴(kuò)增MCP基因(JN516141)全長序列,并克隆進(jìn)pMD19-T質(zhì)粒,構(gòu)建GSIV MCP基因標(biāo)準(zhǔn)重組質(zhì)粒。提取并純化重組質(zhì)粒,測定質(zhì)粒濃度,計算質(zhì)??截悢?shù),并用純水將標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)粒濃度調(diào)整到1010copies/μL。靈敏度測定時,將標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)粒用純水進(jìn)行10倍梯度稀釋,使質(zhì)粒濃度范圍為109copies/μL~100copies/μL,作為CPA反應(yīng)的模板DNA。
2、CPA擴(kuò)增的反應(yīng)體系:
采用25μL反應(yīng)體系,包括:Reaction Buffer 2.5μL,交叉引物CPF、CPR各1.0μM,檢測引物DF、DR各0.4μM,剝離引物DPF、DPR各0.4μM,MgSO48.0mM,dNTPs 1.0mM,Betaine 0.6M,Bst DNA聚合酶8U,模板DNA 1μL,ddH2O補足至25μL。
3、CPA擴(kuò)增的反應(yīng)條件:
反應(yīng)管于63℃溫育60min,80℃滅活2min。
4、檢測結(jié)果判定:
用核酸檢測試紙條檢測,試紙條下端滴加5~8μL擴(kuò)增產(chǎn)物,再加緩沖液3滴,3~5min后可用肉眼判讀。核酸檢測試紙條顯示最低能夠檢測到10copies/μL的GSIV。
SEQUENCE LISTING
<110> 中國水產(chǎn)科學(xué)研究院長江水產(chǎn)研究所
<120> 一種大鯢虹彩病毒CPA檢測引物及應(yīng)用
<130> 一種大鯢虹彩病毒CPA檢測引物及應(yīng)用
<160> 6
<170> PatentIn version 3.1
<210> 1
<211> 37
<212> DNA
<213> 人工合成
<400> 1
gcctcagcga acagcgtggc accacctcta ctcctat 37
<210> 2
<211> 37
<212> DNA
<213> 人工合成
<400> 2
ggcaccacct ctactcctat gcctcagcga acagcgt 37
<210> 3
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工合成
<400> 3
cctcagccta cagcaccc 18
<210> 4
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工合成
<400> 4
ctggcgttgg tcagtccg 18
<210> 5
<211> 16
<212> DNA
<213> 人工合成
<400> 5
tccatcccag tcagca 16
<210> 6
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工合成
<400> 6
tacccagagt cgtcacct 18