CN108410992A - 一种牛源性成分鉴别的新标识性基因位点及其检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种牛源性成分鉴别的新标识性基因位点及其检测方法,属于分子生物学领域。该方法的靶标基因位点是将Genbank中检索获得不同牛种属的线粒体色素b(Cytb)基因,与其他畜类、植物等进行同源性分析比较后,选择了新标识性基因位点,进而设计了特异性引物,建立了高效新标识基因位点的扩增体系,提高了检测方法的灵敏性、适用性。所设计特异性引物的上游引物F的碱基序列为5’‑GTGTAAGACCCGTAATATAAGCC‑3’,下游引物R的碱基序列为5’‑CATTCTCCTCTGTTACCCATATCT‑3’,利用普通PCR方法、凝胶电泳检测建立了高效新标识基因位点的扩增体系。该方法具有良好的特异性,灵敏性为0.023pg牛DNA,重复性好,操作简单、快速、成本低等优点,可用于动物组织及其加工制品中牛源性成分的鉴别,也可以实现快速检测。

Description

一种牛源性成分鉴别的新标识性基因位点及其检测方法
技术领域:
本发明属于动物源性成分检测技术领域,具有涉及一种特异性引物检测牛源性成分的方法,利用特异性引物采用普通PCR(聚合酶链式反应)法检测牛源性成分。
背景技术
人体蛋白质和微量元素的重要来源为肉及其制品。近年来,随着人们生活和消费水平的提高,肉类的权重在饮食中逐年增加。但全球的肉制品安全现状令人担忧,欧洲的马肉风波,我国江苏地区羊肉掺假事件等,食品安全问题不断暴露。国内部分地区开展肉及其制品的掺假情况调查,2013年的结果显示, 25.6%的样品标识的源性成分与标签内容不符,肉制品掺假问题严重,熟制牛肉和羊肉卷成为掺假高危品。另外由于通过食用牛源性成分的食品可能引起疯牛病传播,以及宗教信仰问题,印度教徒不食用牛肉,而犹太和穆斯林人群饮食避免猪肉和马肉成分,即使是微量含量。在这样的背景下,迫切需要针对食品机制的快速、经济、准确有效的肉源性鉴定的方法。
追溯到20世纪80年代,动物源性成分的鉴别已经引起国外人士的重视,并开展了相关研究。到目前鉴别方法有通过感官的(配合仪器)物理法、化学法、基于蛋白质的免疫分析法、分子生物学法,具体例如色谱法、ELISA法、结合电泳的常规PCR法、实时荧光PCR法、环介导等温扩增法(LAMP)等。其中PCR 方法最为准确,快速,灵敏。尤其实时荧光PCR法,操作简单,PCR产物不需要电泳,污染小,结果更准确,在食品检测中应用广泛,但是考虑荧光PCR仪器昂贵,对实验设备要求高。现有的常规PCR法检测限达0.034pg牛DNA,本发明选择牛种属线粒体色素b(Cytb)基因上的新标识基因位点,设计高度特异于牛源性成分的引物,保证结果准确前提下,检测限低达0.023pgDNA,提高了牛源性成分检测的灵敏性,同时极大减少检测成本。
本发明的目的在于克服现有技术的不足,设计一种特异性检测牛源性成分的方法,为牛源性成分检测提供技术支持,为标准方法的建立提供了实验支撑,为打击肉类掺假行政执法提供有力的科学依据。
发明内容
为了实现上述目的,本发明涉及特异性引物检测牛源性成分的方法的建立过程分为特异性引物设计验证、DNA提取、新标识基因位点的检测方法优化、灵敏性验证、方法适用性分析评价五个步骤:
特异性引物设计验证:其特征在于将Genbank中检索获得不同牛种属的线粒体色素b(Cytb)基因,与其他畜类、植物等进行同源性及保守型分析比较后,选择了新标识性基因位点,进而设计特异性引物,所设计特异性引物的上游引物F的碱基序列为5’-GTGTAACCCGTAATATAAGCC-3’,特异性引物的下游引物R的碱基序列为5’-CATTCTCCTCTGTTACCCATATCT-3’;购自南京市大型超市、农贸市场的黄牛、水牛、羊、猪、鸡、鸭、鹅、马、驴、兔、鱼、大豆、玉米等13种动植物组织样品,提取DNA,验证引物特异性;本实验中使用的动物源性样品均采用现行有效的标准方法,验证其源性真实;
DNA提取:取一定量的动植物组织剪碎,采用高速粉碎机充分粉碎至糜状,然后按照基因组DNA提取试剂盒使用操作说明,提取DNA,-20℃保存备用;本发明中提取到的DNA浓度在30-500ng/μL,A260/A280(纯度)在1.70-2.25 间,DNA长度经验证满足PCR扩增要求;
新标识基因位点的检测方法优化:以上一步骤得到的DNA为模板,用特异性引物建立PCR反应体系为:5μL浓度为10~100ng/μL模板DNA,2.5μL 的10×Reaction Buffer,1μL的dNTP Mixture(2.5mmol/L),0.2~0.4μL的BioReady rTaq(5U/μL),0.5~1.0μL的上游引物F(10μmol/L),0.5~1.0μL的下游引物R (10μmol/L),无菌ddH2O补足至25μL;反应条件为①模板预变性:94℃,1~3min;②模板变性94℃,30~60s,退火56~58℃,30~60s,延伸72℃,30~60s,30个循环;③72℃,5min;
灵敏性验证:选取水牛、黄牛、羊、猪、鸭、鸡、鹅、兔、马、驴、鱼、大豆、玉米动植物组织按即定比例进行肉样水平(鲜肉)、肉样水平(高压 121℃,20min处理)、DNA水平做前处理准备,并进行PCR扩增,确认所建立方法的灵敏性。
方法适用性分析评价:采集来自大型超市、农贸市场、网络渠道的牛肉样品,产地包括全国各地、进口肉样包括澳大利亚、乌拉圭、新西兰,品种已知的包括水牛、黄牛,按照上述方法进行PCR扩增,检测PCR结果均有特异性扩增,与现行有效的牛源性成分普通PCR、荧光PCR方法检测结果100%一致。表明所建立的方法能进行牛源性成分的检测,且特异性高,重复性好,操作简单、快速、成本低。
本发明与现有技术相比,基于牛的线粒体细胞色素b基因新基因位点设计并合成了PCR法检测牛源性成分的特异性引物,能够实现对牛源性成分定性检测的功效,检测限达0.023pg牛DNA。
本发明的有益效果,检测方法可特异性鉴别牛成分,检测限为0.023pg 牛DNA,重复性好,操作简单、快速、成本低等优点。可用于鲜牛肉及其加工制品中牛成分的快速鉴别分析。
具体实施方式
实施例1:
按照动物组织基因组DNA提取试剂盒使用操作说明,提取DNA。包括购自南京市大型超市、农贸市场的黄牛、水牛、羊、猪、鸡、鸭、鹅、马、驴、兔、鱼、大豆、玉米等13种动植物组织样品。
将牛DNA按体积比分别与其他非牛DNA(猪、羊、鸡、鸭、马、驴、鹅、兔、鱼肉、玉米、大豆)混合成5%,1%,0.5%,0.1%,0.05%,0.01% (v/v),以混合DNA为模板,待PCR扩增检测。
新标识基因位点的检测方法为:DNA为模板,用特异性引物建立的检测方法:5μL浓度为60ng/μL模板DNA,2.5μL的10×Reaction Buffer,1μL的 dNTP Mixture(2.5mmol/L),0.2μL的BioReady rTaq(5U/μL),0.5μL的F primer(10μmol/L),0.5μL的R primer(10μmol/L),无菌ddH2O补足至25μL;反应条件为①模板预变性:94℃,1min;②模板变性94℃,30s,退火56℃,30s,延伸72℃,30s,30个循环;③72℃,5min。
牛混合DNA在0.01%水平均有扩增条带,采用现行标准方法制作标准曲线,定量得到上述最低检测限为0.023pg牛DNA。
实施例2:
将肉破碎,牛肉分别与羊、鸡、鸭、猪、马、驴、鹅、鱼、兔、玉米、大豆混合,按质量比分别与其他非牛样品混合成5%,1%,0.5%,0.1%,0.05%,0.01%(m/m)的混合样,样品总质量100g,待提取DNA。
提取样品DNA:按照动物组织基因组DNA提取试剂盒使用操作说明,提取DNA。包括购自南京市大型超市、农贸市场的黄牛、水牛、羊、猪、鸡、鸭、鹅、马、驴、兔、鱼、大豆、玉米等13种动植物组织样品。
新标识基因位点的检测方法为:DNA为模板,用特异性引物建立的检测方法:5μL浓度为60ng/μL模板DNA,2.5μL的10×Reaction Buffer,1μL的 dNTP Mixture(2.5mmol/L),0.4μL的BioReady rTaq(5U/μL),0.5μL的上游引物F(10μmol/L),0.5μL的下游引物R(10μmol/L),无菌ddH2O补足至25μL;反应条件为①模板预变性:94℃,3min;②模板变性94℃,60s,退火58℃,60s,延伸72℃,60s,30个循环;③72℃,5min。
肉样水平在0.01%水平上均有扩增条条带,采用现行标准方法制作标准曲线,定量得到上述最低检测限为0.023pg牛DNA。

Claims (4)

1.一种特异性引物检测牛源性成分的方法,其特征在于将Genbank中检索获得的不同牛种属的线粒体色素b(Cytb)基因,与其他畜类、植物等进行同源性分析比较后,选择了新标识性基因位点,进而设计了特异性引物,建立了新标识基因位点及其检测方法,提高了检测方法的灵敏性、适用性。
2.根据权利要求1所述,新标识基因位点特征为牛种属的线粒体色素b(Cytb)基因,长度139bp,对应序列为GTGTAAGACCCGTAATATAAGCCTCGTCCTACGTGCATATATAAGCAGATA-AAAAACATTGAAGCTCCGTTTGCGTGTATGT-ATCGGATGATTCAGCCGTAGTTCACGT-CTCGGCAGATATGGGTAACAGAG-GAGAATG;所设计的特异性引物的上游引物F的碱基序列为5’-GTGTAAGACCCGTAATATAAGCC-3’,特异性引物的下游引物R的碱基序列为5’-CATTCTCC-TCTGTTACCCATATCT-3’。
3.根据权利要求1-2所述,新标识基因位点的检测方法为:DNA为模板,用特异性引物建立反应体系为:5μL浓度为10~100ng/μL模板DNA,2.5μL的10×Reaction Buffer,1μL的dNTP Mixture(2.5mmol/L),0.2~0.4μL的BioReady rTaq(5U/μL),0.5~1.0μL的上游引物F(10μmol/L),0.5~1.0μL的下游引物R(10μmol/L),无菌ddH2O补足至25μL;反应条件为①模板预变性:94℃,1~3min;②模板变性94℃,30~60s,退火56~58℃,30~60s,延伸72℃,30~60s,30个循环;③72℃,5min。
4.根据权利要求1-3所述,检测方法可特异性鉴别牛成分,灵敏性为0.023pg牛DNA,重复性好,操作简单、快速、成本低等优点。可用于鲜牛肉及其加工制品中牛成分的快速鉴别分析。
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