于新友+李天芝+沈志強
摘要:根據(jù)GenBank公布的小鵝瘟病毒VP1基因保守序列設(shè)計了一對引物,建立了檢測小鵝瘟病毒PCR方法,并對其特異性、敏感性進行了研究。該PCR方法對小鵝瘟病毒擴增結(jié)果為陽性,對照毒株擴增結(jié)果均為陰性;對小鵝瘟病毒檢測的靈敏性為1pg總DNA量。以上結(jié)果表明,該PCR方法特異性強、敏感性高、簡便、快速,可用于小鵝瘟的早期確診和病毒鑒定。
關(guān)鍵詞:小鵝瘟病毒;PCR;檢測
中圖分類號:Q789 ? ? ?文獻標(biāo)識碼:B ? ? ?文章編號:1673-1085(2015)03-0031-04
小鵝瘟(Gosling plague,GP)是由小鵝瘟病毒(Gosling plague virus,GPV)所引起的雛鵝的一種急性或亞急性敗血性傳染病。病鵝臨床表現(xiàn)為下痢、腿癱瘓、精神萎靡、食欲廢絕,主要病理學(xué)特征為小腸中后段黏膜壞死、脫落,有纖維素性滲出物凝固形成臘腸狀栓子[1]。該病主要危害3~20日齡小鵝,特別是10日齡之內(nèi)的雛鵝更易感染,發(fā)病率和死亡率高達(dá)100%,且傳播速度快,是對養(yǎng)鵝業(yè)產(chǎn)生嚴(yán)重危害的一種重要傳染病[2]。1956年我國科研工作者首先報道了小鵝瘟這種疾病[3],此后世界上許多國家都有該病的報道。目前,GPV診斷方法有病毒的分離和鑒定、酶聯(lián)免疫吸附試驗[4]、反向間接血凝試驗[5]、免疫酶瓊脂擴散試驗[6]和PCR方法[7]等,但是上述方法均存在不同的缺點,或檢測靈敏度低,或檢測時間長,或操作復(fù)雜。近年來,發(fā)展PCR檢測方法具有檢測速度快、特異性好、靈敏度高等優(yōu)點,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于動物疾病的檢測。筆者通過不斷優(yōu)化反應(yīng)條件,建立了檢測小鵝瘟病毒PCR方法,為小鵝瘟的臨床診斷和流行病學(xué)調(diào)查提供了一種簡便、快速、有效的方法。
1 ?材料和方法
1.1 ?病毒株與病料 ?小鵝瘟病毒、鵝副粘病毒、鵝病毒性肝炎病毒、鵝源鴨瘟病毒、鵝圓環(huán)病毒、鵝H9亞型禽流感病毒和鵝呼腸孤病毒由本實驗室保存,臨床檢測病料為2014年采自山東省各地小鵝場臨床診斷為GPV感染的小鵝的肝臟、脾臟等。
1.2 ?工具酶及試劑盒 ?pMD18-T載體、Premix Tag、DL2000 MarKer購自大連寶生物公司,AxyPrep體液病毒DNA小量試劑盒購自愛思進生物技術(shù)(杭州)有限公司,DNA凝膠回收試劑盒和小量質(zhì)粒提取試劑盒購自生工生物工程(上海)股份有限公司。
1.3 ?PCR引物設(shè)計與合成 ?根據(jù)GenBank中登錄的GPV基因序列(AY382889),應(yīng)用Primer Premier5.0軟件,設(shè)計1對特異性引物,擴增GPV的VP1基因507bp部分片段。引物在生工生物工程(上海)股份有限公司合成。上游引物:5′-ATGTGAGAAAGCAAACTT-3′,下游引物:5′-CTATCTATAAAGTCCTGG-3′。
1.4 ?GPV基因組DNA的提取 ?按AxyPrep體液病毒DNA小量試劑盒使用說明書提取GPV的DNA,并提取其它幾種病毒的核酸。
1.5 ?GPV VP1基因的PCR反應(yīng)條件的確立 ?以提取的GPV DNA作為模板,進行PCR反應(yīng),擴增VP1基因。在其它條件不變的情況下,對反應(yīng)的退火溫度進行優(yōu)化,分別采用42℃、44℃、46℃、48℃、50℃、52℃等6種不同的退火溫度進行擴增;在其它條件不變的情況下,對反應(yīng)的引物濃度進行優(yōu)化,分別采用0.2μmol/L、0.4μmol/L、0.6μmol/L、0.8μmol/L、1.0μmol/L、1.2μmol/L等6種不同引物濃度進行擴增。反應(yīng)體系保持為25μl,PCR反應(yīng)的條件保持不變,為95℃預(yù)變性5min,95℃ 30S、46℃ 30S,72℃ 30S ,共30個循環(huán),最后72℃延伸10min。
1.6 ?PCR擴增產(chǎn)物的檢測及鑒定 ?取5μl PCR產(chǎn)物用1.5%瓊脂糖凝膠進行電泳檢測,紫外燈下觀察擴增結(jié)果。如果有目的條帶,則切下目的條帶,按照DNA凝膠回收試劑盒的說明書操作,回收目的片段VP1。將回收后的VP1與pMD18-T連接。將連接產(chǎn)物轉(zhuǎn)化大腸桿菌感受態(tài)DH5α,37℃過夜培養(yǎng)后,挑取單菌落搖菌過夜,按質(zhì)粒提取試劑盒的說明書抽提培養(yǎng)菌液的質(zhì)粒,用建立的PCR方法檢測質(zhì)粒是否含有VP1基因。如果含有VP1基因,將提取的質(zhì)粒發(fā)送生工生物工程(上海)股份有限公司進行測序。將測序結(jié)果與參照的GPV基因序列進行基因相似性分析。
1.7 ?特異性試驗 ?分別提取小鵝瘟病毒、鵝副粘病毒、鵝病毒性肝炎病毒、鵝源鴨瘟病毒、鵝圓環(huán)病毒、鵝H9亞型禽流感病毒和鵝呼腸孤病毒等7種不同的病毒核酸作為模板,用已建立的PCR檢測方法進行擴增。
1.8 ?敏感性試驗 ?提取GPV基因組DNA,用儀器測定含量,然后10倍系列稀釋,使GPV基因組DNA的含量分別為10ng DNA、1ng DNA、100pg DNA、10pg DNA、1pg DNA、0.1pg DNA。分別將其作為模板,用建立的方法分別進行PCR檢測擴增,確定PCR檢測方法的敏感性。
1.9 ?重復(fù)性試驗 ?為了驗證所建立PCR檢測方法的重復(fù)性,分別提取3批小鵝瘟陽性病料、陰性病料以及6種陰性對照病毒如鵝副粘病毒、鵝病毒性肝炎病毒、鵝源鴨瘟病毒、鵝圓環(huán)病毒、鵝H9亞型禽流感病毒和鵝呼腸孤病毒的核酸作為模板,進行PCR擴增反應(yīng)。
1.10 ?臨床樣品的檢測 ?提取臨床上送檢的25份GP疑似病料的基因組DNA作為模板,用建立的PCR檢測方法擴增檢測,并用生物學(xué)軟件分析擴增產(chǎn)物的序列。endprint
2 ?結(jié)果
2.1 ?擴增產(chǎn)物的檢測 ?用1.5%瓊脂糖凝膠電泳檢測PCR產(chǎn)物,結(jié)果在507bp出現(xiàn)目的DNA條帶,見圖1,和預(yù)期大小一致(預(yù)期大小為507bp)。
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2.2 ?特異性試驗 ?利用所設(shè)計的引物及所確定的最佳反應(yīng)條件分別對小鵝瘟病毒、鵝副粘病毒、鵝病毒性肝炎病毒、鵝源鴨瘟病毒、鵝圓環(huán)病毒、鵝H9亞型禽流感病毒和鵝呼腸孤病毒進行PCR擴增。結(jié)果7個毒株中只有小鵝瘟病毒能擴增出相應(yīng)的片段,大小為507bp(預(yù)期507bp),而其它均未擴增出相應(yīng)的片段,見圖2。說明本研究建立的方法特異性好。
2.3 ?敏感性試驗 ?用1.5%瓊脂糖凝膠電泳分別檢測5μLPCR擴增產(chǎn)物,5份樣品產(chǎn)物在507bp位置均有目的條帶,與預(yù)期一致;1份樣品產(chǎn)物無擴增條帶。結(jié)果顯示,引物的檢測靈敏度可達(dá)1pg DNA,見圖3。
2.4 ?重復(fù)性試驗 ?重復(fù)性試驗結(jié)果顯示,3批不同的病料的檢測結(jié)果相同,說明建立的PCR檢測方法重復(fù)性好、可靠、穩(wěn)定。
2.5 ?擴增產(chǎn)物測序 ?測序結(jié)果如下: ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ATGTGAGAAAGCAAACTTTCCTGAATTTCAACCTCTGGGAGAAAATTATTGTGATGAACATGGGTGGTATGATTGTGCTATATGTAAAGAGTTGAAAAATGAACTTGCAGAAATTGAGCATGTGTTTGAACTTGATGATGCTGAAAATGAACAATAAAGATGACTCAAAGCAGATATGTCTACTTTTTTAGATTCTTTTGAAGAGTGGTATGAAACTGCAGCCGCCTCGTGGCGGAATCTGAAAGCTGGAGCCCCTCACCCAAAACCAAACCAGCAGACTCAGTCTGTGTCTCCAGCCAGAGAACCCGAACGAAGAGATAATAACCGGGGCTTTGTACTTCCTGGCTATAAGTATCTTGGCCCTGGTAACGGCCTTGATAAAGGGCCACCCGTTAATAAGGCGGACAGCGTCGCGCTTGAACACGACAAGGCCTACGACCAACAGCTTAAAGCGGGAGACAACCCATATATAAAATTCAATCACGCTGACCAGGACTTTATAGATA
將測序結(jié)果與參照的GPV基因序列進行基因相似性分析,其同源性為100%。
2.6 ?臨床樣品的檢測 ?用建立的方法檢測的25份GP病料中,有7份結(jié)果呈陽性。
3 ?討論
邵洪澤等[8]根據(jù)小鵝瘟病毒VP3基因設(shè)計合成一對引物,建立了用于檢測小鵝瘟病毒的PCR方法。該法每 5μl樣品中獲得陽性擴增結(jié)果中最小檢出量為2.5×10-1.58ELD50小鵝瘟病毒量。本試驗對GenBank公布的GPV基因序列進行比對,發(fā)現(xiàn)GPV VP1基因相對比較保守,查找出其高度保守區(qū)域,參照GenBank中登錄的GPV基因序列(AY382889),利用Primer Premier5.0設(shè)計1對引物,通過PCR擴增出目的基因,連接到pMD18-T載體,送樣測序,對測序結(jié)果與模板序列進行比對,其同源性為100%。對退火溫度優(yōu)化,發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)退火溫度值為46℃時,才能獲得較為理想的產(chǎn)物,即使相差2℃也不能獲得理想的試驗結(jié)果。對引物濃度進行優(yōu)化,在引物濃度為0.2~1.2μmol/L時不影響PCR反應(yīng)的擴增效率,擴增效率相對較高的引物濃度為0.6μmol/L,增效率相對較低的引物濃度為1.2μmol/L。敏感性試驗結(jié)果顯示,引物的檢測靈敏度可以達(dá)到1pg DNA。本試驗所建立的GPV PCR檢測方法能夠擴增出507bp目的片段,而對常見的小鵝病病毒:如小鵝細(xì)小病毒、小鵝圓環(huán)病毒、鵝源鴨瘟病毒、小鵝肝炎病毒、小鵝H9亞型禽流感病毒和小鵝副粘病毒均無擴增產(chǎn)物,證明本方法具有很好的特異性。用建立的GPV PCR檢測方法,檢測20份小鵝瘟病料,檢出7份陽性病料,因此,本試驗所建立的方法為GP的流行病學(xué)調(diào)查和檢測提供了一種簡單、快速和有效的方法。
參考文獻:
[1] ?Calnek B W.禽病學(xué)[M].10版.高福,蘇敬良,譯.北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,1999:988-995.
[2] ?盤磊,李福偉,李惠敏.小鵝瘟的生物學(xué)特性研究概況[J].水禽世界,2007(2):49-52.
[3] ?殷震,劉景華.動物病毒學(xué)[M].2版.北京:科學(xué)出版社,1997:165-168.
[4] ?李新華.應(yīng)用斑點酶免疫吸附試驗快速診斷小鵝瘟[J].中國獸醫(yī)科技,1998,28(1):13-18.
[5] ?徐為燕,周陽生.小鵝瘟病毒反向間接血球凝集實驗的初步報告[J].畜牧獸醫(yī)學(xué)報,1981,12(1):23.
[6] ?秦愛建.免疫鵝瓊脂擴散實驗在小鵝瘟診斷中的應(yīng)用[J].中國預(yù)防獸醫(yī)學(xué)報,1993,15(1):30-31.
[7] ?胡桂學(xué),逄博,高鳳山,等.小鵝瘟PCR診斷方法的建立和初步應(yīng)用[J].經(jīng)濟動物學(xué)報,2003,7(2):50-53.
[8] ?邵洪澤,李琳,毛文智,等.鵝細(xì)小病毒PCR檢測方法的建立及應(yīng)用[J].吉林畜牧獸醫(yī),2009,5(30)5-9.endprint