CN102827951A - 一种基因c型鸭甲型肝炎病毒定性和定量检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基因C型鸭甲型肝炎病毒定性和定量检测方法,采用一对特异性引物,包括:上游引物DHAV-C FP、下游引物DHAV-C RP;以cDNA为模板,以优化的反应体系和条件进行PCR,扩增位于DHAV-C2C基因4639~4832位点的194bpDHAV-C特异片段,在所述检测的最佳反应体系和反应条件测得Ct值,即可实现对DHAV-C的定性;再由预先建立的荧光定量RT-PCR标准曲线获得所求病毒浓度。本发明可用于DHAV-C感染的快速诊断,并能对被检样本病毒荷载量进行准确定量,具有灵敏度高、特异性强、重复性好、高通量和易于标准化的优点。
Description
技术领域
本发明涉及家禽传染病诊断,具体涉及基因C型鸭甲型肝炎病毒荧光定量RT-PCR方法技术领域。
背景技术
近年来,由基因C型鸭甲型肝炎病毒(DHAV-C)引起的鸭病毒性肝炎广泛流行于韩国和中国,该病毒主要侵害3周龄内雏鸭,发病急,病死率高,严重影响养鸭业的发展。DHAV-C引起的鸭病毒性肝炎与基因A型鸭甲型肝炎病毒(DHAV-A)引起的鸭肝炎在流行病学、临床症状和病理变化等非常相似,只有借助实验室诊断才能鉴别,病毒分离鉴定是传染病病原学诊断的经典方法,但该方法至少需要1~2周才能确诊,费时费力,不能满临床实践中对传染病及早诊断、迅速采取有效措施进行防治的的需求。RT-PCR作为一种常规的分子生物学技术以其快速、灵敏、特异、操作简单等优点广泛用于人类和多种动物病毒病的诊断([1]Pritchard L I,Morrissy C,Van Phuc K,et al.Development of apolymerase chain reaction to detect Vietnamese isolates of duck virus enteritis.[J].Vet Microbiol,1999,68(1-2):149-156.[2]Keramas G,Bang D D,Lund M,et al.Use of culture,PCR analysis,and DNA microarrays for detection of Campylobacterjejuni and Campylobacter coli from chicken feces.[J].J Clin Microbiol,2004,42(9):3985-3991.[3]Lund M,Nordentoft S,Pedersen K,et al.Detection of
Campylobacter spp.in chicken fecal samples by real-time PCR.[J].J Clin Microbiol,2004,42(11):5125-5132.[4]Identifcation of duck plague virus by polymerasechain reaction.[J].1999,43(1):106-115.)。目前已有RT-PCR用于DHAV-C鸭肝炎的诊断韩国学者Kim等(Kim MC,Kwon YK,Joh SJ,et al.Differentialdiagnosis between type-specifc duck hepatitis virus type 1(DHV-1)and recentKorean DHV-1-like isolates using a multiplex polymerase chain reaction.[J].AvianPathology,2008,37(2):171-177.)分别针对DHAV-A基因组的DRL-62基因和DHAV-C基因组的AP-04203基因设计了两对引物(AP1:
5’-GTTCCAAATGATGATTATTATG-3’;AP2:
5’-GGATCTGATTAGTACCAGATAAG-3’;CP1:CCC AY(C或T)GTCTAAGTCTTAATGGAT-3’;CP2:5’-CTAAAGGTGTCTGTATCCAAGC-3’),建立了鉴别诊断DHAV-A和DHAV-C的双重RT-PCR方法,具体操作步骤如下:采集疑似鸭肝炎病毒感染鸭的肝脏,用Triol试剂提取总肝脏总RNA,用反转录试剂将肝脏总RNA反转录成cDNA作为模板,分别扩增DHAV-ADRL-62基因的897~1125位点229bp的特异片段和DHAV-CAP-04203基因的204~514位点311bp的特异片段,该方法对DHAV-C的最低检出量为100pg/反应。研究结果表明,该双重RT-PCR方法可用于DHAV-A和DHAV-C感染临床样本的鉴别诊断。宋永峰等(Levine P P J F.A hitherto-undescribedvirus disease of ducks in North America[J].Cornell Vet,1950(40):71-76.)根据GenBank中已发表的DHAV-C全基因序列(DQ256134、DQ25613),在非同源区域设计一对引物P1:5’-CTGAGAAGCGGGATATTAGT-3’;P2:5’-AATCAACCTAGACGGGGAAT-3’),从其临床分离鉴定的DHAV-C样本中提取总RNA,以反转录得到的cDNA为模板,PCR扩增DHAV-C638bp的基因片段。该学者建立的RT-PCR方法能特异地检出DHAV-C,此方法对DHAV-C的最低检出量为21pg/反应。何冉娅等(Haider SA,Calnek BW.In vitro isolation,propagation,and characterization of duck hepatitis virus type III.[J].Avian Dis,1979,23(3):715-729.)根据GenBank中已发表的DHAV-C全基因组序列(DQ256134、DQ25613),应用Primer Primier 5.0设计一对特异性引物(P1:5’-TGTGCCTGAGAAGCGGGATA-3’;P2:5’-CCGAAAGTGGAGATTAGGTG-3’),从广东省采集到的鸭病毒性肝炎病毒感染鸭的肝脏病料中采用Trizol试剂进行总RNA的提取,并将提取到的RNA反转录成cDNA,以cDNA为模板扩增DHAV-C705bp的基因片段。该学者建立的RT-PCR方法能特异地检出DHAV-C,并且此方法对DHAV-C的最低检出量为2×103pg/反应。另外,本发明申请的发明人(黄秋雪,汤承,聂培婷等.鸭甲型肝炎病毒基因A型和C型双重RT-PCR检测方法的建立[J].中国预防兽医学报,2012,34(2):120-123.)根据GenBank中公布的DHAV-A和DHAV-C全基因组序列,应用Primer Premier5.0软件,针对DHAV-A的3C、3D和DHAV-C的2C区域分别设计了2对引物(DHAV-A P1:5’-GCAATGGCACTATGGGAGC-3’,DHAV-AP2:5’-GAGGAGGCTGAAACA-3’;DHAV-C P1:5’-TCCAACAGGGTCAAAGC-3’,DHAV-C P2:5’-AACTACTACAAGTCTGCCACG-3’),扩增DHAV-A(259bp)和DHAV-C(194bp)的特异性片段,从四川省采集到的鸭病毒性肝炎病毒感染鸭的肝脏病料中提取总RNA,并以反转录得到的cDNA为模板,建立检测DHAV-A和DHAV-C的双重RT-PCR方法。该方法可用于临床样本的检测,最低检测限达到3.4×10-3pg/反应。RT-PCR用于病毒病的诊断虽然具有灵敏度高、快速、特异的特点,但是存在无法对检测样品进行准确定量、检测通量不高,且存在电泳等PCR后处理过程,易造成污染而出现假阳性等缺陷,限制了该方法的应用。荧光定量PCR(Real-Time RT-PCR,RRT-PCR)方法通过在反应体系中引入荧光信号,实现了荧光信号和PCR双放大,不仅大大提高了检测的灵敏度,而且不需要电泳等PCR后处理过程,在反应管中一次操作即可完成对数十至数百个样本的定性和定量,易于标准化,有效克服了PCR方法的不足。在传染病诊断中广泛应用(Mackay I M,Arden K E,Nitsche A.Real-time PCR in virology.[J].NucleicAcids Res,2002,30(6):1292-1305和Heid C A,Stevens J,Livak K J,et al.Real timequantitative PCR.[J].Genome Res,1996,6(10):986-994.)目前国内外尚未见检测DHAV-C的荧光定量PCR方法报道。
发明内容
鉴于现有技术的以上不足,本发明的目的是设计一种基因C型鸭甲型肝炎病毒荧光定量PT-PCR方法,使之能克服现有技术的缺点,使之能够有更高的灵敏度以降低漏诊率,并能实现对病毒的定量检测。
本发明的目的是通过如下的手段实现的。
一种DHAV-C定性和定量检测方法,采用一对特异性引物,包括:上游引物DHAV-C FP(SEQ ID No1)、下游引物DHAV-C RP(SEQ ID No2);以cDNA为模板,进行荧光定量RT-PCR,扩增DHAV-C 194bp的特异片段,所述检测的最佳反应体系为20μL,包括:SYBR Green I master mix 10μL;上下游引物各0.4μL;cDNA模板2μL,补充去离子水至20μL;采用的反应条件为95℃预变性3min;95℃变性15s;60℃退火31s,进行30个以内循环,得到Ct值,即可用于DHAV-C感染的定性;由预先建立的的荧光定量RT-PCR反应的标准方程获得所检测病毒的荷载量。
采用本发明的方法,建立的荧光定量RT-PCR对DHAV-C的核酸最低检测限可达到3.4×10-4pg/反应,灵敏度更高,比Kim、宋永峰、何冉娅三位学者建立的RT-PCR对DHAV-C的检测的灵敏度分别高了2.9×105倍、6.2×104倍、5.9×106倍,比本发明人先前建立检测DHAV-A和DHAV-C的双重RT-PCR方法的灵敏度也提高了一个数量级,这保证了本发明方法可直接用于临床样本检测,DHAV-C感染进行定性和定量,与现有方法相比,检出率高,可大大降低漏诊率。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
1、主要试剂:
普通PCR试剂盒、荧光定量PCR试剂盒、pMD 19-T Vector、Amp、IPTG、X-Gal均购自宝生物工程(大连)公司;蛋白胨、酵母提取物、琼脂粉均购自Oxoid公司;胶回收试剂盒、质粒提取试剂盒购自北京天根生物有限公司;TrizolRNA提取试剂盒购自Invitrogen公司;反转录试剂盒购自上海博瑞克公司;
其它试剂均为国产分析纯。
主要仪器:
隔水式恒温培养箱:齐欣公司,中国上海
高速离心机:centrifuge 5804,Eppendorf公司,德国
超纯水仪Milli-Q:Millipore公司,法国
核酸蛋白检测仪:DU800,Beckman公司,美国
凝胶成像系统:Doc2000,Bio-Rad公司,美国
恒温水浴器:国华电器,中国江苏
核酸电泳仪:Powerpac universalTM,Bio-Rad公司,美国;
PCR仪:my cyclerTM,Bio-Rad公司,美国
梯度PCR仪:Bio-Rad公司,美国
荧光定量PCR仪:7300型,ABI公司,美国
移液器:Eppendorf公司,德国
2、引物设计和制取
根据20株GenBank登录的DHAV-C 2C基因序列,采用Primer Premier 5.0软件,采用NCBI网站BLAST工具对设计的引物进行检索,初步验证其特异性。引物序列见下表1。引物由上海生工生物工程公司合成。
表1引物信息
3、荧光定量PCR方法标准曲线的建立
将已知浓度的标准阳性质粒经过10倍梯度稀释,采用优化好的反应条件和反应体系进行荧光定量PCR反应。以病毒拷贝数的对数值为横坐标,Ct值为纵坐标,建立标准曲线。从标准曲线可见,本发明建立的实时荧光定量RT-PCR在1.68×104~1.68×109拷贝/μL内有良好的线性关系,其相关系数为0.998,标准方程为:Y=-3.348X+26.310,扩增效率为97.9%。
实施例1、
取16份病死鸭肝脏样本按1∶3加入灭菌的生理盐水后匀浆,反复冻融3次,10000rpm离心15min取上清液,加2000单位/mL双抗后经尿囊腔接种10日龄SPF鸭胚,各接种3枚,0.2mL/枚;空白对照组3枚,注射灭菌生理盐水,0.2mL/枚。37℃孵育,收获死亡鸭胚胚体和尿囊液。根据Invitrogen公司的Trizol说明书提取总RNA,RNA按照反转录试剂盒(日本TAKARA公司)说明书反转录合成cDNA。反应总体系为10μL:5×PrimescriptTM Buffer 2.0μL,PrimescriptTM RT Enzyme Mix I 0.5μL,Random 6 mers 1.0μL,RNA 2.0μL,Rnase Free H2O 4.5μL。混匀后放入PCR仪中进行反转录反应,反应条件为:37℃ 15min,85℃ 5s,4℃ 5min。以反转录得到的cDNA为模板,通过普通PCR反应鉴定这16份病死鸭肝脏样本为DHAV-C阳性。以反转录得到的cDNA为模板,使用Applied Biosystems公司荧光定量PCR仪7300型进行荧光定量PCR检测。反应体系为20μL:SYBR Green I master mix 10μL;取上述已制备的上下游引物各0.4μL;DNA模板2μL,补充去离子水至20μL。反应条件为:95℃预变性3min;95℃变性15s;60℃退火31s,共进行30个循环。实验结果显示,建立的荧光定量PCR方法对已鉴定(病毒分离、普通PCR鉴定)为DHAV-C阳性的16份肝脏临床样本的检出率为100%(16/16)。
实施例2
采用建立的检测DHAV-C的荧光定量PCR方法,对收集的38份临床样本进行检测。结果显示,有22份临床样本为DHAV-C阳性。其中1~5号临床样本检测的Ct值分别是3.43、4.07、9.00、4.37、9.97,代入标准方程Y=-3.348X+26.310,求得X的值,再算出10X,即可得出对DHAV-C的定量结果,依次为6.8×106拷贝/反应、4.4×106拷贝/反应、1.5×105拷贝/反应、3.6×106拷贝/反应和7.6×104拷贝/反应。
实施例3
将42只3日龄SPF雏鸭,饲养于SPF家禽隔离器内,颈部皮下注射DHAV-C,0.2mL/只,于感染后24h、48h及72h各取3只,颈动脉放血处死,取心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、胸腺、法氏囊、胰、肠、脑等组织器官,按照Trizol RNA试剂盒提说明书步骤提组织样本总RNA,并按照反转录试剂盒说明书进行反转录,合成cDNA。以cDNA为模板,用本发明方法与本发明人先前建立检测DHAV-A和DHAV-C的双重RT-PCR方法同时进行检测,结果见表2:
表2:荧光定量RT-PCR和RT-PCR对DHAV-C的检出情况(N=3)
由表2可看到,本发明方法对DHAV-C阳性样本的检出率为100%(90/90),现有技术的最好条件只能达到检出率为6.7%(6/90)。本发明方法具有更为良好的检测灵敏度。
Claims (3)
1.一种基因C型鸭甲型肝炎病毒定性和定量检测方法,采用一对特异性引物,包括:上游引物DHAV-C FP、下游引物DHAV-C RP;以cDNA为模板,扩增194bp的目的片段,进行荧光定量PCR检测,所述检测的最佳反应体系为20μL,包括:SYBR Green I master mix 10μL;上下游引物各0.4μL;DNA模板2μL,补充去离子水至20μL;反应条件为95℃预变性3min;95℃变性15s;60℃退火31s,进行30个循环,得到Ct值,即可实现对被检测样本的定性检测;由预先测定的荧光定量标准曲线方程可获得所检测基因C型鸭甲型肝炎病毒拷贝数,实现对被检样本进行定量。
2.根据权利要求1所述一种基因C型鸭甲型肝炎病毒定性和定量检测方法,其特征在于:所述上游引物DHAV-C FP序列为:TCCAACAGGGTCAAAGC,所述下游引物DHAV-C RP序列为:AACTACTACAAGTCTGCCACG,扩增位于DHAV-C 2C基因4639~4832位点的片段。
3.根据权利要求1所述之一种基因C型鸭甲型肝炎病毒定性和定量检测方法,其特征在于,所述荧光定量标准曲线方程为:Y=-3.348X+26.310,X为所测病毒拷贝数,Y为Ct值。
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