CN106834550A - 一种禽流感病毒纳米pcr检测试剂盒及其应用 - Google Patents
一种禽流感病毒纳米pcr检测试剂盒及其应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种检测禽流感病毒的纳米PCR试剂盒及其应用。所述试剂盒包括:反转录酶、5×反转录缓冲液、RNA酶抑制剂、0.1M DTT、dNTPs混合液、反转录引物、2×NanoPCR Mix、上游引物和下游引物,其序列分别如SEQ ID No.1‑2所示。该试剂盒可用于禽流感病毒的检测。本发明试剂盒能够特异、快速的检测禽流感病毒,大大提高了禽流感病毒的检测效率及特异性扩增产量,缩短了检测时间。本试剂盒可在基层兽医检测广泛应用,对家禽感染禽流感病毒的快速检测提供新的方法。
Description
技术领域
本发明涉及禽流感病毒纳米PCR检测试剂盒及其应用,本发明属于预防兽医学检验领域。
背景技术
禽流感病毒(Avian influenza virus,AIV)是指感染并危害家禽的甲型流感病毒,在临床上因感染宿主种类、免疫状态、病毒毒力及环境因素等不同而表现为无症状带毒的隐性感染、亚临床症状、轻度呼吸系统症状、产蛋量下降或急性全身性高度致死性感染。据病毒对4-6周龄鸡致病性的不同可将禽流感病毒(Avian influenza virus,AIV)分为高致病性禽流感病毒(Highly pathogenic avian influenza virus,HPAIV)、低致病性禽流感病毒(Low pathogenic avian influenza virus,LPAIV)和无致病性禽流感病毒(Non-pathogenic avian influenza virus, NPAIV)。世界动物卫生组织已将高致病性禽流感归为必须报告的动物疫病,我国将其列入一类动物疫病。
禽流感病毒的检测方法主要包括传统的病原分离、聚合酶链式反应(PCR)、环介导等温扩增技术、琼脂扩散及胶体金免疫电镜技术等,这些方法在病原的鉴定及疫病的确诊中发挥了重要作用。PCR检测技术因其操作简单、灵敏性高、重复性好及等优点被广泛应用。但在实际应用中,该技术存在诸多局限性,例如PCR反应始终存在不同程度的非特异性扩增,尤其是复杂体系的扩增会出现非特异性产物扩增及扩增效率不够高等问题。为解决以上问题,寻找可以提高PCR特异性和效率的添加剂显得极为重要。
纳米PCR技术是一种新型的PCR技术,其原理是把直径为1 nm -100 nm的固相纳米金属颗粒悬浮在液体中形成纳米流体。由于纳米金颗粒具有良好的热传导性能,因此在添加了纳米金颗粒的PCR反应体系中,反应混合液会更快的达到目标温度,减少了整个体系达到温度平衡所用的时间,进而缩短在非目标温度的停留时间,降低了非特异性扩增,提高特异性扩增产量。因此,目前急需建立一种能够快速、特异的检测禽流感病毒的纳米PCR检测技术。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足,提供了一种用于禽流感病毒检测的纳米PCR试剂盒及其应用,该试剂盒能够快速、特异的检测禽流感病毒。
本发明所采用的技术方案是:
一种用于禽流感病毒检测的纳米PCR试剂盒,包括反转录酶、5×反转录缓冲液、RNA酶抑制剂、0.1M DTT、dNTPs混合液、反转录引物、2×NanoPCR Mix、上游引物和下游引物,其中,上游引物的序列为SEQ ID No.1所示,下游引物的序列为SEQ ID No.2所示。
引物是根据GenBank公布的所有亚型的禽流感病毒血凝素蛋白(HA)编码基因保守序列区域设计的一对特异性引物。
所述的2×NanoPCR Mix由DNA聚合酶、dNTPs混合液和2×NanoPCR缓冲液组成。
所述的反转录酶为M-MLV反转录酶。
所述的反转录引物的序列为SEQ ID No.3所示。
所述的试剂盒还包括RNA提取试剂:病毒灭活裂解液Trizol、三氯甲烷、异丙醇和75%乙醇。
所述的试剂盒还包括阳性对照。
其中,阳性对照可为禽流感病毒接种鸡胚后,48~96小时死亡鸡胚的尿囊液。
本发明还提出了所述的试剂盒在制备检测待检样品中是否含有禽流感病毒的产品中的应用。
应用所述试剂盒检测待检样品中是否含有禽流感病毒的方法,包括如下步骤:
1、待检样品的处理
待检样品为鸡、鸭、鹅等家禽的肝脏、胰腺、脾脏和脑组织或咽喉棉拭子等,其处理方法为:组织脏器等在生物安全柜内剪碎后与等渗磷酸盐缓冲液(0.01M PBS)按1:3~1:5的质量体积比混匀后进行研磨匀浆,6 000~8 000 rpm 离心5分钟,上清用于总RNA的提取。咽喉棉拭子等进行振荡混匀后,6 000~8 000 rpm 离心5分钟,获得的上清可用于提取RNA。
2、病毒RNA的提取
(1)取250μL经过预处理的待检样品加入750μL 病毒灭活裂解液Trizol中,充分混匀15s,再加入200 μL预冷的三氯甲烷后,充分倒置混匀。
(2)室温静置10min后,于4℃12 000 rpm离心15 min,小心吸取600 μL上清液与等体积-20℃预冷的异丙醇。反复颠倒混匀后,于4℃下12 000 rpm离心15 min。
(3)轻轻倾倒上清液,用800 μL 75%乙醇清洗2次,倒置于吸水纸上5 min,室温晾干。
(4)用适量无核酸酶水充分溶解核酸沉淀,获得的RNA应在2h内进行RT-PCR扩增或保存于-80℃保存备用。
3、反转录反应
取11 μL上述步骤获得的总RNA与1μL 10μM反转录引物(SEQ ID No.3)混匀后置65℃水浴5 min,冰浴2 min,随后依次加入1μL 0.1M DTT、4 μL 5X反转录酶缓冲液、1μL dNTPs混合物(10mM each)、0.5μL M-MLV 反转录酶(200U/μL)及0.5μL RNA酶抑制剂(20U/μL),42℃水浴40~60 min,85℃ 5 min结束反应,获得的反转录产物可直接用于纳米PCR扩增或置于-20℃保存备用。
4、纳米PCR扩增
取2μL反转录产物置于PCR反应管中,依次加入10μL 2×NanoPCR Mix,10μM上、下游引物(SEQ ID No.1和SEQ ID No.2)各0.5μL,最后用无核酸酶水将反应体系补至20μL即可。
将上述反应混合液混匀后置于常规PCR仪中,按如下程序进行PCR扩增:第一步95℃预变性3min,随后进行35个PCR循环(95℃ 20s,50℃ 20s,72℃ 30s),第三步72℃ 7min后结束反应。扩增产物经1%琼脂糖凝胶电泳分析,若可见630bp核酸条带即表明样品中含有禽流感病毒。
本发明的优点在于:本发明提供了一对检测禽流感病毒的特异性引物,利用其组装成的纳米PCR试剂盒,能快速、特异的检测禽流感病毒。本发明可使PCR反应更快地达到目标温度,减少了整个体系达到温度平衡所用的时间,进而缩短在非目标温度的停留时间,并有效提高了禽流感病毒的特异性扩增产量,降低了非特异性扩增,具有良好的应用前景。
附图说明
图1为禽流感病毒纳米PCR扩增电泳结果;M:DNA Marker (DL5000); 1:阳性对照;2:阴性对照。
图2为禽流感病毒纳米PCR敏感性检测结果;M:DNA Marker (DL5000);1~6:100~105稀释病毒核酸扩增产物;7:阴性对照。A:纳米PCR扩增产物电泳图;B:常规PCR扩增产物电泳图。
图3为禽流感病毒纳米PCR特异性检测结果;M:DNA Marker (DL5000); 1:禽流感病毒;2:禽1型副黏病毒;3:禽偏肺病毒;4:禽坦布苏病毒;5:禽呼肠孤病毒;6:阴性对照。
具体实施方式
下面参照附图并结合实施例对本发明作进一步详细描述。但是本发明不限于所给出的例子。下述实施例中所使用的实验方法,如无特别说明,均为常规方法,所用材料及试剂等,如无特别说明,均可从商业途径购买获得。
实施例1 一种禽流感病毒纳米PCR检测试剂盒最佳实施例
本实施例试剂盒包括:(1)禽流感病毒RNA提取试剂:病毒灭活裂解液Trizol、三氯甲烷、异丙醇和75%乙醇;(2)反转录试剂:M-MLV反转录酶(200U/μL)、5×反转录缓冲液、0.1MDTT、dNTPs混合物(10 mM)、RNA酶抑制剂(20U/μL)和反转录引物;(3)纳米PCR反应试剂:2×NanoPCR Mix、上游引物和下游引物;(4)其他;阳性对照和无核酸酶水。其中2×NanoPCRMix由DNA聚合酶、2×NanoPCR缓冲液和dNTP混合液组成,阳性对照为禽流感病毒接种鸡胚后,60~96小时死亡鸡胚的尿囊液,引物为HPLC级纯2OD冻干粉。本实施例试剂盒包含的引物序列见表1。
表1 引物序列
实施例2 非诊断目的以纳米PCR技术检测禽流感病毒的方法
本实施例检测方法采用实施例1中的试剂盒。取临床死亡家禽的肝脏为待检样品。实际中,待检样品为鸡、鸭、鹅等家禽的肝脏、胰腺、脾脏和脑组织或咽喉棉拭子等。
本实施例检测方法包括以下步骤:
1、病毒RNA提取:(1)家禽肝脏剪碎后与等渗PBS按1:3~1:5的质量体积比混匀后研磨匀浆,6 000~8 000 rpm 离心5分钟;(2)取250 μL匀浆液上清加入750 μL 病毒灭活裂解液Trizol中,充分混匀15s,再加入200μL预冷的三氯甲烷后,充分倒置混匀;(3)室温静置10min后,于4℃12 000 rpm离心15min,吸取600μL上清液与等体积-20℃预冷的异丙醇。反复颠倒混匀后,于4℃下12 000rpm离心15min;(4)倾倒上清液,用800 μL 75%乙醇清洗2次,室温晾干后,用30μL无核酸酶水充分溶解即获得病毒RNA。
2、反转录反应:取11μL上述步骤获得的RNA与1μL反转录引物(SEQ ID No.3)混匀后置65℃水浴5min,随后冰浴2min,依次加入1μL 0.1M DTT、4μL 5×反转录酶缓冲液、1μLdNTPs混合物、1μL M-MLV 反转录酶及1μL RNA酶抑制剂,42℃水浴40~60 min,85℃ 5 min结束反应后即获得的反转录产物。
3、纳米PCR扩增:取2μL反转录产物置于PCR反应管中,随后依次加入10μL 2×NanoPCR Mix,10μM上、下游引物(SEQ ID No.1和SEQ ID No.2)各0.5μL,最后用无核酸酶水将反应体系补至20μL混匀即可。
按如下程序进行纳米PCR扩增:第一步95℃预变性3min,随后进行35个PCR循环(95℃ 20s,50℃ 20s,72℃ 30s),第三步72℃ 7 min后结束反应。
4、电泳检测:纳米PCR扩增结束后,取5μLPCR扩增产物置1%琼脂糖凝胶中进行电泳,禽流感病毒的阳性对照样品扩增产物的条带大小为630bp,结果见图1。若待检样品PCR扩增产物电泳后出现630bp核酸条带,表明样品中含有禽流感病毒,反之则不含禽流感病毒。
实施例3 禽流感病毒纳米PCR检测试剂盒的敏感性测定
用紫外分光光度计测定获得的禽流感病毒RNA浓度为65ng/μL,将RNA进行10倍梯度稀释,取100~105稀释的RNA样本进行纳米PCR敏感性测定。同时采用普通PCR方法对这些10倍梯度稀释的病毒核酸进行检测,比较两种方法的敏感性。
禽流感病毒纳米PCR和普通PCR检测的操作过程均参照实施例2进行,其中,普通PCR检测将步骤3中的2×NanoPCR Mix替换为2×PCR Mix,其包含:DNA聚合酶、2×PCR缓冲液和dNTPs混合液,其余操作步骤不变。
PCR扩增产物经1%的琼脂糖凝胶电泳分析,结果如图2所示。结果显示,纳米PCR最低能检测到104倍稀释(即6.5pg)的禽流感病毒RNA样本,而普通PCR最低能检测到103倍稀释(即65 pg)的禽流感病毒RNA样本。纳米PCR检测敏感性是普通PCR检测敏感性的10倍。
实施例4 禽流感病毒纳米PCR检测试剂盒的特异性测定
按照实施例2的方法,分别对禽流感病毒、禽1型副黏病毒、禽偏肺病毒、禽坦布苏病毒和禽呼肠孤病毒的参考毒株,以及灭菌超纯水的阴性对照进行纳米PCR扩增,检测纳米PCR方法的特异性。以上扩增产物均通过1%的琼脂糖凝胶电泳进行分析。
结果如图3所示,禽流感病毒核酸扩增获得与预期大小相符的630bp的条带,而阴性对照及其他4种禽常见病毒核酸未能扩增出任何条带。上述结果表明,本发明提供的纳米PCR检测技术能特异性的扩增禽流感病毒,而不与其他家禽常见病毒的核酸发生非特异性扩增,本发明提供的纳米PCR检测技术具有良好的特异性。
本发明可是PCR反应更快的达到目标温度,减少在非目标温度的停留时间,进而缩短整个体系达到温度平衡所需时间,大大提高了禽流感病毒的检测效率,并有效提高了禽流感病毒的特异性扩增产量,具有检测快速、特异性高的优点。
SEQUENCE LISTING
<110> 福建省农业科学院畜牧兽医研究所
<120> 一种禽流感病毒纳米PCR检测试剂盒及其应用
<130> 3
<160> 3
<170> PatentIn version 3.3
<210> 1
<211> 23
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 1
ggaatgathg ayggatggta tgg 23
<210> 2
<211> 26
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 2
ctcgtattag tagaaacaag ggtgtt 26
<210> 3
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 3
acgcgtgatc agcaaaagca gg 22
Claims (8)
1. 一种用于禽流感病毒检测的纳米PCR试剂盒,其特征在于:所述试剂盒包括包括2×NanoPCR Mix、上游引物和下游引物,上游引物的序列为SEQ ID No.1所示,下游引物的序列如SEQ ID No.2所示。
2. 根据权利要求1所述的用于禽流感病毒检测的纳米PCR试剂盒,其特征在于:所述2×NanoPCR Mix由DNA聚合酶、dNTPs混合液和2×NanoPCR缓冲液组成。
3. 根据权利要求1所述的用于禽流感病毒检测的纳米PCR试剂盒,其特征在于:所述试剂盒还包括反转录酶、5×反转录缓冲液、RNA酶抑制剂、0.1M DTT、dNTPs混合液和反转录引物。
4.根据权利要求3所述的用于禽流感病毒检测的纳米PCR试剂盒,其特征在于:所述反转录酶为M-MLV反转录酶。
5. 根据权利要求3所述的用于禽流感病毒检测的纳米PCR试剂盒,其特征在于:所述反转录引物的序列为SEQ ID No.3所示。
6.根据权利要求1所述的用于禽流感病毒检测的纳米PCR试剂盒,其特征在于:所述试剂盒还包括RNA提取试剂:病毒灭活裂解液Trizol、三氯甲烷、异丙醇和75%乙醇。
7.根据权利要求1所述的用于禽流感病毒检测的纳米PCR试剂盒,其特征在于:所述试剂盒还包括阳性对照。
8.如权利要求1-7任何一项所述的试剂盒在制备检测禽流感病毒的产品中的应用。
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Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170613 |
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