CN101962678B - 一种鰤鱼诺卡氏菌荧光定量pcr检测试剂盒及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种鰤鱼诺卡氏菌荧光定量PCR检测试剂盒及检测方法,该试检测剂盒包括SYBRPremixExTaq TM 专用试剂10.0μl,浓度为10μmol/L的上游引物溶液、下游引物溶液各0.8μl,其特征在于所述上游引物的核苷酸序列为:5, TGCTACAATGGCCGGTACAGAG 3,,所述下游引物的核苷酸序列为:5,TTCACGAGGTCGAGTTGCAGAC 3,;检测方法通过致病菌提取、致病菌酶解、DNA粗提物制备、DNA粗提物纯化和检测;该检测试剂盒可以灵敏、快速、定量、特异性的检测出早期的鰤鱼诺卡氏菌,灵敏度可以达到10-6μg/μl,在10-5μg/μl水平上基本能定量。
Description
技术领域
本发明涉及鰤鱼诺卡氏菌的检测试剂,具体涉及一种鰤鱼诺卡氏菌荧光定量PCR检测试剂盒及检测方法。
背景技术
鰤鱼诺卡氏菌(Nocardia seriolea)是一种近年发现的鱼类、贝类和甲壳类等动物的致病菌,该菌从感染、发病至死亡的延续流行时间长,感染性强,死亡率高,危害性大,平均发病率高达40%,平均死亡率达35%。我们在海水养殖的大黄鱼和淡水养殖的乌鳢中都发现了该病菌,由于该病菌宿于动物的内脏(肝、脾、肾、心等),主要症状为内脏出现白色结节,而早期体表无明显症状,给鱼病检测和防治带来了困难。因此,建立鰤鱼诺卡氏菌的检测技术,尤其是早期快速检测技术就显得尤为重要和迫切。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种鰤鱼诺卡氏菌荧光定量PCR检测试剂盒,该检测试剂盒可以灵敏、快速、定量、特异性的检测出早期的鰤鱼诺卡氏菌。本发明还提供了用该检测试剂盒检测鰤鱼诺卡氏菌的方法,为水产养殖致病菌检测、养殖环境监测、养殖饲料致病菌检测等均具有重要意义。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种鰤鱼诺卡氏菌荧光定量PCR检测试剂盒,该试检测剂盒包括SYBR Premix Ex Taq TM 专用试剂(2×)(TaKaRa公司生产,购于宝生物工程有限公司)10.0 μl,浓度为10μmol/L的上游引物溶液、下游引物溶液各0.8 μl,所述上游引物的核苷酸序列为:5, TGCTACAATGGCCGG TACAGAG 3,,所述下游引物的核苷酸序列为:5,TTCACGAGGT CGAGTTGCAG AC 3,。上下游引物根据登录号为AB060282的鰤鱼诺卡氏菌16S–23S rRNA基因内转录间隔序列为模板,该序列大小为1359 bp ,用引物探测软件primer explorer设计了上述一对特异性较高的鰤鱼诺卡氏菌引物,引物由上海生工生物工程有限公司合成。
用鰤鱼诺卡氏菌荧光定量PCR检测试剂盒检测该致病菌的方法,包括下述步骤:
1)致病菌提取:将动物内脏研磨成组织液,取1.5 ml组织液置于微量离心管中, 在室温下6000 rpm离心2 min,弃上清液,在沉淀中加无菌水至半管,在室温下6000 rpm离心5 min,弃上清液,再在沉淀中加无菌水至半管,在室温下6000 rpm离心5 min,弃上清液,然后在沉淀中加TE Buffer溶液至半管,在室温下6000 rpm离心5 min,弃上清液,得到致病菌提取物,所述TE Buffer溶液的pH8.0;所述TE Buffer溶液购于上海生工生物工程有限公司,也可以由浓度为10mmol/L三羟甲基氨基甲烷-盐酸溶液 (Tris-HCl )与浓度为1mmol/L乙二胺四乙酸(EDTA) 自配成pH8.0的TE Buffer溶液;
2)致病菌酶解:在上述致病菌提取物加入所述TE Buffer溶液450 μl和浓度为50mg/ml的溶菌酶20 μl,置于37°C水浴中酶解24 h,然后加入质量百分浓度为20%的十二烷基硫酸钠(SDS)溶液25 μl,置于56°C水浴中酶解30 min,再加入浓度为20 mg/ml的蛋白酶K溶液5 μl,置于37 °C水浴中酶解1 h,加入500 μl饱和酚,轻轻上下颠倒混合均匀,在4°C下10000 rpm离心15 min,弃沉淀得到致病菌酶解液;酶解的目的是:菌体破壁,释放DNA,溶菌酶可以裂解细胞壁,蛋白酶K可以降解蛋白质;溶菌酶和蛋白酶K购于上海生工生物工程有限公司;
3)DNA粗提物制备:将上述致病菌酶解液置于第一微量离心管中,加入与致病菌酶解液等体积的第一有机溶液,所述第一有机溶液由酚、氯仿和异戊醇按体积比25:24:1配置得到,上下颠倒混合均匀,在4°C下10000 rpm离心10 min,得到第一上清液,将第一上清液置于第二微量离心管中,加入与所述第一上清液等体积的第二有机溶液,所述第二有机溶液由氯仿、异戊醇按体积比24:1配置得到,上下颠倒混合均匀,在4°C下10000 rpm离心10 min,得到第二上清液,将第二上清液置于第三微量离心管中,加入浓度为3mol/L的醋酸钠(NaAC)溶液,所述醋酸钠溶液与所述第二上清液的体积比1:10,再加入所述第二上清液二倍体积的-20°C无水乙醇,置于-20°C冰箱中培养,至大量丝状DNA沉淀出现,然后用离心机以10000 rpm离心10 min,弃上清液,得到DNA沉淀,在DNA沉淀中加入质量百分浓度为70%的乙醇至半管,用冷冻离心机在4°C下以12000 rpm离心洗涤2 min,弃上清液,再同样加70%的乙醇离心洗涤一次,然后将DNA沉淀在室温下挥干乙醇,得到DNA粗提物;这样通过三级粗提可以去除蛋白质等杂质;
4)DNA粗提物纯化:在上述DNA粗提物中加入所述TE Buffer溶液400μl和浓度为10 mg/ml的RNA酶溶液5μl,37 °C下温育1 h,得到粗提物酶解液,再加入与粗提物酶解液等体积的所述第一有机溶液,上下颠倒混合均匀,在4°C下10000 rpm离心10 min,得到第一DNA上清液,将第一DNA上清液置于离心管中,加入与第一DNA上清液等体积的所述第二有机溶液,上下颠倒混合均匀,在4°C下10000 rpm离心10 min,得到第二DNA上清液,将第二DNA上清液置于另一离心管中,加入浓度为3mol/L的醋酸钠溶液,所述醋酸钠溶液与所述第二DNA上清液的体积比1:10,再加入所述第二DNA上清液二倍体积的-20°C无水乙醇,置于-20°C冰箱中培养,至大量丝状DNA沉淀出现,然后用离心机以10000 rpm离心10 min,弃上清液,得到DNA纯化物,加入所述TE Buffer溶液50 μl溶解 DNA纯化物,得到模板DNA溶液,置于-20°C保存备用; RNA酶购于上海生工生物工程有限公司,RNA酶可以降解DNA粗提物中的RNA:
5)检测:取上述模板DNA溶液1 μl,加入到所述的鰤鱼诺卡氏菌荧光定量PCR检测试剂盒中,用灭菌去离子水定量至20μL,在Rotor-Gene 6000荧光定量PCR仪上扩增反应进行检测,扩增反应条件为第一步:预变性95°C,1 min ,1 Cycle;第二步:PCR反应,变性 95°C,5 sec、退火 60°C,20 sec、延伸 72°C,20 sec共40循环(Cycle);第三步:95°C,15 sec、 60°C,30 sec、95°C,15 sec,PCR反应结束,得到扩增曲线图和熔解曲线图及Ct值,与已建立的鰤鱼诺卡氏菌DNA的 PCR反应的扩增曲线和熔解曲线比较相似性,判别是否含有鰤鱼诺卡氏菌,又根据检测出的Ct值代入已建立鰤鱼诺卡氏菌DNA的标准曲线,计算出的DNA含量。
与现有技术相比,本发明的优点在于一种鰤鱼诺卡氏菌荧光定量PCR检测试剂盒及检测方法,该试剂盒包括SYBR Premix Ex Taq TM 专用试剂10.0 μl,浓度为10μM的上游引物溶液、下游引物溶液各0.8 μl,上游引物的核苷酸序列为:5, TGCTACAATG GCCGGTACAG AG 3,,下游引物的核苷酸序列为:5,TTCACGAGGT CGAGTTGCAG AC 3,;检测方法通过致病菌提取、致病菌酶解、DNA粗提物制备、DNA粗提物纯化和检测;该检测试剂盒可以灵敏、快速、定量、特异性的检测出早期的鰤鱼诺卡氏菌,灵敏度可以达到10-6 μg/μl,在10-5 μg/μl水平上基本能定量;并可以应用于多种样品的检测,如检测水产养殖动物是否感染鰤鱼诺卡氏菌,监测养殖水体环境中鰤鱼诺卡氏菌含量,检测养殖饲料和鲜活饵料是否遭受鰤鱼诺卡氏菌污染等。该检测试剂盒及检测方法对水产养殖动物病害的发现和防治、无公害水产品生产及养殖饲料和鲜活饵料质量安全均具有重要意义,可为其它养殖动物病原菌早期检测提供借鉴模式,具有广泛的适用性。
附图说明
图1为鰤鱼诺卡氏菌DNA的荧光定量PCR检测的扩增曲线的示意图;
图2为鰤鱼诺卡氏菌DNA的荧光定量PCR检测的熔解曲线的示意图;
图3为鰤鱼诺卡氏菌荧光定量PCR检测的标准曲线图;
图4为实施例7、8、9、10、11、12和13的扩增曲线图;
图5为实施例7、8、9、10、11、12和13的熔解曲线图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
鰤鱼诺卡氏菌荧光定量PCR检测试剂盒:包括SYBR Premix Ex Taq TM (2×)专用试剂10.0 μl,浓度为10μM的上游引物溶液、下游引物溶液各0.8 μl,上游引物的核苷酸序列为:5, TGCTACAATG GCCGGTACAG AG 3,,下游引物的核苷酸序列为:5,TTCACGAGGT CGAGTTGCAG AC 3,,上下游引物根据鰤鱼诺卡氏菌16S–23S rRNA基因内转录间隔序列设计,由上海生工生物工程有限公司合成。
标准鰤鱼诺卡氏菌模板DNA制备:将培养的鰤鱼诺卡氏菌菌悬液1.5ml置于微量离心管中6000 rpm离心5 min,弃去上清液,得到的沉淀溶于450 μl TE Buffer溶液中,加入浓度为50 mg/ml的溶菌酶20 μl,置于37°C水浴中酶解24 h,然后加入质量百分浓度为20%的SDS溶液25 μl,置于56°C水浴中酶解30 min,再加入浓度为20 mg/ml的蛋白酶K溶液5 μl,置于37 °C水浴中酶解1 h,加入500 μl饱和酚,轻轻上下颠倒混合均匀,在4°C下10000 rpm离心15 min,弃沉淀得到鰤鱼诺卡氏菌酶解液;将鰤鱼诺卡氏菌酶解液置于第一微量离心管中,加入与鰤鱼诺卡氏菌酶解液等体积的第一有机溶液,第一有机溶液由酚、氯仿和异戊醇按体积比25:24:1配置得到,上下颠倒混合均匀,在4°C下10000 rpm离心10 min,得到第一上清液,将第一上清液置于第二微量离心管中,加入与第一上清液等体积的第二有机溶液,第二有机溶液由氯仿、异戊醇按体积比24:1配置得到,上下颠倒混合均匀,在4°C下10000 rpm离心10 min,得到第二上清液,将第二上清液置于第三微量离心管中,加入摩尔浓度为3mol/L的 NaAC溶液,NaAC溶液的加入体积为第二上清液体积的1/10,再加入第二上清液二倍体积的-20°C的无水乙醇,置于-20°C冰箱中培养,至大量丝状DNA沉淀出现,然后用离心机以10000 rpm离心10 min,弃第三上清液,得到DNA沉淀,DNA沉淀中加入质量百分浓度为70%的乙醇至半管,用冷冻离心机在4°C下以12000 rpm离心洗涤2 min,弃上清液,再同样加70%的乙醇离心洗涤一次,然后将DNA沉淀在室温下挥干乙醇,得到鰤鱼诺卡氏菌DNA粗提物;将鰤鱼诺卡氏菌DNA粗提物溶于400 μl TE Buffer溶液中,加入浓度为10 mg/ml的RNA酶溶液5 μl,37 °C下温育1 h,得到DNA酶解液,加入与DNA酶解液等体积的第一有机溶液,上下颠倒混合均匀,在4°C下10000 rpm离心10 min,得到第一DNA上清液,将第一DNA上清液置于离心管中,加入与第一DNA上清液等体积的第二有机溶液,上下颠倒混合均匀,在4°C下10000 rpm离心10 min,得到第二DNA上清液,将第二DNA上清液置于另一离心管中,加入摩尔浓度为3mol/L的 NaAC溶液,NaAC溶液的加入体积为第二DNA上清液体积的1/10,再加入第二DNA上清液二倍体积的-20°C无水乙醇,置于-20°C冰箱中培养,至大量丝状DNA沉淀出现,然后用离心机以10000 rpm离心10 min,弃上清液,得到DNA纯化物, DNA纯化物溶于TE Buffer溶液,配成浓度为10-1 μg/μl鰤鱼诺卡氏菌DNA模板标准溶液,置于-20°C保存备用。
荧光定量PCR检测:取上述鰤鱼诺卡氏菌DNA模板溶液1μl,加入到上述鰤鱼诺卡氏菌荧光定量PCR检测试剂盒中,用灭菌去离子水定量至20μL,在Rotor-Gene 6000荧光定量PCR仪上扩增反应进行检测,扩增反应条件为第一步:预变性95°C,1 min ,1 Cycle;第二步:PCR反应,变性 95°C,5 sec、退火 60°C,20 sec、延伸 72°C,20 sec共40 Cycle;第三步:95°C,15 sec、 60°C,30 sec、95°C,15 sec,PCR反应结束,从荧光定量PCR仪上可以得到如图1所示的扩增曲线的示意图和图2所示的熔解曲线的示意图,为已建立的鰤鱼诺卡氏菌DNA的荧光定量PCR检测的标准扩增曲线和熔解曲线。
实施例2
与实施例1基本相同,所不同的只是鰤鱼诺卡氏菌DNA模板标准溶液浓度为10-2 μg/μl,扩增曲线和熔解曲线与实施例1基本相同。
实施例3
与实施例1基本相同,所不同的只是鰤鱼诺卡氏菌DNA模板标准溶液浓度为10-3μg/μl,
扩增曲线和熔解曲线与实施例1基本相同。
实施例4
与实施例1基本相同,所不同的只是鰤鱼诺卡氏菌DNA模板标准溶液浓度为10-4μg/μl,
扩增曲线和熔解曲线与实施例1基本相同。
实施例5
与实施例1基本相同,所不同的只是鰤鱼诺卡氏菌DNA模板标准溶液浓度为10-5μg/μl,
扩增曲线和熔解曲线与实施例1基本相同。
实施例6
与实施例1基本相同,所不同的只是鰤鱼诺卡氏菌DNA模板标准溶液浓度为10-6μg/μl;
本实施例具有与图1和图2基本相似的扩增曲线和熔解曲线,说明本发明的鰤鱼诺卡氏菌荧光定量PCR检测试剂盒的灵敏度可以达到在10-6 μg/μl,对10-6 μg/μl量可以定性。
根据实施例1、2、3、4、5的Ct值,以Ct值为横坐标,鰤鱼诺卡氏菌DNA模板溶液浓度的log值为纵坐标,得出如图3所示的鰤鱼诺卡氏菌荧光定量PCR检测的标准曲线图,其中实施例 1的Ct值为14.42、实施例 2的Ct值为17.25、实施例3的Ct值为21.23、实施例 4的Ct值为24.54、实施例 5的Ct值为28.19,回归方程为y = 0.2865x -6.0531,回归直线决定系数R2 = 0.998,说明本发明的鰤鱼诺卡氏菌荧光定量PCR检测试剂盒的对浓度为10-5 μg/μl及以上可以定量检测;上述鰤鱼诺卡氏菌DNA模板标准溶液浓度为10-1 μg/μl 、10-2 μg/μl、10-3 μg/μl、10-4 μg/μl、10-5 μg/μl,相当于DNA含量为102 ng、10 ng 、100 ng 、10-1 ng、10-2 ng。
实施例7
1、致病菌提取:将乌鳢鱼1的内脏研磨成组织液,取1.5 ml组织液置于微量离心管中,在室温下6000 rpm离心2 min,沉淀中加无菌水至半管,在室温下6000 rpm离心5 min,沉淀中再加无菌水至半管,在室温下6000 rpm离心5 min,然后在沉淀中加TE Buffer溶液至半管,在室温下6000 rpm离心5 min,弃去上清液,得到致病菌提取物;
2)致病菌酶解:将上述致病菌提取物溶于450 μl TE Buffer溶液中,加入50 mg/ml的溶菌酶20 μl,置于37°C水浴中酶解24 h,然后加入质量百分浓度为20%的SDS溶液25 μl,置于56°C水浴中酶解30 min,再加入浓度为20 mg/ml的蛋白酶K溶液5 μl,置于37 °C水浴中酶解1 h,加入500 μl饱和酚,轻轻上下颠倒混合均匀,在4°C下10000 rpm离心15 min,弃沉淀得到致病菌酶解液;
3)DNA粗提物制备:将上述致病菌酶解液置于第一微量离心管中,加入与致病菌酶解液等
体积的第一有机溶液,第一有机溶液由酚、氯仿和异戊醇按体积比25:24:1配置得到,上下颠倒混合均匀,在4°C下10000 rpm离心10 min,得到第一上清液,将第一上清液置于第二微量离心管中,加入与第一上清液等体积的第二有机溶液,第二有机溶液由氯仿、异戊醇按体积比24:1配置得到,上下颠倒混合均匀,在4°C下10000 rpm离心10 min,得到第二上清液,将第二上清液置于第三微量离心管中,加入浓度为3mol/L的 NaAC溶液,NaAC溶液的加入体积为第二上清液体积的1/10,再加入第二上清液二倍体积的-20°C无水乙醇,置于-20°C冰箱中培养,至大量丝状DNA沉淀出现,然后用离心机以10000 rpm离心10 min,弃第三上清液,得到DNA沉淀,DNA沉淀中加入质量百分浓度为70%的乙醇至半管,用冷冻离心机在4°C下以12000 rpm离心洗涤2 min,弃上清液,再同样加70%的乙醇离心洗涤一次,然后将DNA沉淀在室温下挥干乙醇,得到DNA粗提物;
4)DNA粗提物纯化:将上述DNA粗提物溶于400μl TE Buffer溶液中,加入浓度为10 mg/ml的RNA酶溶液5 μl,37 °C下温育1 h,得到粗提物酶解液,加入与粗提物酶解液等体积的第一有机溶液,上下颠倒混合均匀,在4°C下10000 rpm离心10 min,得到第一DNA上清液,将第一DNA上清液置于离心管中,加入与第一DNA上清液等体积的第二有机溶液,上下颠倒混合均匀,在4°C下10000 rpm离心10 min,得到第二DNA上清液,将第二DNA上清液置于另一离心管中,加入摩尔浓度为3mol/L的 NaAC溶液,NaAC溶液的加入体积为第二DNA上清液体积的1/10,再加入第二DNA上清液二倍体积的-20°C无水乙醇,置于-20°C冰箱中培养,至大量丝状DNA沉淀出现,然后用离心机以10000 rpm离心10 min,弃上清液,得到DNA纯化物,DNA纯化物用50 μl TE Buffer溶液溶解,即为模板DNA,置于-20°C保存备用;
5)检测:取上述模板DNA1 μl,加入到本发明的鰤鱼诺卡氏菌荧光定量PCR检测试剂盒中,用灭菌去离子水定量至20μL,在Rotor-Gene 6000荧光定量PCR仪上扩增反应进行检测,扩增反应条件为第一步:预变性95°C,1 min ,1 Cycle;第二步:PCR反应,变性 95°C,5 sec、退火 60°C,20 sec、延伸 72°C,20 sec共40 Cycle;第三步:95°C,15 sec、 60°C,30 sec、95°C,15 sec,PCR反应结束,得到如图4和图5所示的扩增曲线图和熔解曲线图及Ct值为14.46,其与已建立的鰤鱼诺卡氏菌DNA的 PCR反应的扩增曲线和熔解曲线基本相同,说明该乌鳢鱼宿有鰤鱼诺卡氏菌,又根据检测出的Ct值代入已建立鰤鱼诺卡氏菌DNA的标准曲线,得出DNA含量为0.813×10-2μg。
实施例8
与实施例7基本相同,所不同的只是乌鳢鱼2的内脏,该乌鳢鱼2的鰤鱼诺卡氏菌荧光定量
PCR检测试剂盒检测得到的Ct值为13.84,得出的DNA含量为1.224×10-2μg。
实施例9
与实施例7基本相同,所不同的只是乌鳢鱼3的内脏,该乌鳢鱼3的鰤鱼诺卡氏菌荧光定量
PCR检测试剂盒检测得到的Ct值为15.05,得出的DNA含量为0.551×10-2μg。
实施例10
与实施例7基本相同,所不同的只是乌鳢鱼4的内脏,该乌鳢鱼4的鰤鱼诺卡氏菌荧光定量
PCR检测试剂盒检测得到的Ct值为16.58,得出DNA含量为0.201×10-2μg。
实施例11
与实施例7基本相同,所不同的只是乌鳢鱼5的内脏,该乌鳢鱼5的鰤鱼诺卡氏菌荧光定量
PCR检测试剂盒检测得到的Ct值为13.88,得出DNA含量为1.19×10-2μg。
实施例12
与实施例7基本相同,所不同的只是大黄鱼1的内脏,该大黄鱼1的鰤鱼诺卡氏菌荧光定量
PCR检测试剂盒检测得到的Ct值为14.61,得出DNA含量为0.737×10-2μg。
实施例13
与实施例7基本相同,所不同的只是大黄鱼2的内脏,该大黄鱼2的鰤鱼诺卡氏菌荧光定量
PCR检测试剂盒检测得到的Ct值为17.82,得出DNA含量为0.886×10-3μg。
从图4和图5中可以看出,实施例7、8、9、10、11的乌鳢鱼和12、13的大黄鱼的扩增曲线和熔解曲线都与已建立的 图1的扩增曲线的示意图和图2的熔解曲线的示意图基本相似,因此说明实施例7、8、9、10、11的乌鳢鱼和12、13的大黄鱼宿有鰤鱼诺卡氏菌。
本发明的检测试剂盒和检测方法,也可以用于贝类和甲壳类等水产动物的鰤鱼诺卡氏致病菌的检测,也可以用于检测养殖饲料和鲜活饵料是否遭受鰤鱼诺卡氏菌污染,监测养殖水体环境中鰤鱼诺卡氏菌含量等,在此不一一列举。
<110>宁波大学
<120>一种鰤鱼诺卡氏菌荧光定量PCR检测试剂盒及检测方法
<160> 2
<170> PatentIn version 3.1
<210> 1
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工合成
<400> 1
5, TGCTACAATG GCCGGTACAG AG 3, 22
<210>2
<211> 22
<212> DNA
<213>人工合成
<400>2
5,TTCACGAGGT CGAGTTGCAG AC 3, 22
Claims (1)
1.一种鰤鱼诺卡氏菌荧光定量PCR检测试剂盒,该检测试剂盒包括2×SYBR Premix Ex Taq TM II专用试剂10.0μl,浓度为10μmol/L的上游引物溶液、下游引物溶液各0.8μl,其特征在于所述上游引物的核苷酸序列为:5’TGCTACAATG GCCGGTACAGAG 3’,所述下游引物的核苷酸序列为:5’TTCACGAGGT CGAGTTGCAG AC 3’。
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