CN108796124A - 一种快速区分pcv1、pcv2和pcv3的多重pcr检测引物组及试剂盒 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种快速区分PCV1、PCV2和PCV3的多重PCR检测引物组及试剂盒,本发明属于动物病毒学和分子生物学技术领域。该试剂盒包括SEQ ID1~6所示的引物序列,还包括了2×F8 Fastlong PCR MasterMix、cDNA模板和灭菌水。本发明提供的PCV1、PCV2和PCV3的多重PCR检测试剂盒采用多重PCR扩增,三种病变相似且同为DNA病毒的病毒一次检测,检测总时间控制在2小时左右,其检测方法易于操作、方便快捷,能达到快速检测的目的。
Description
技术领域
本发明属于动物病毒学和分子生物学技术领域,具体为针对猪圆环病毒1型、猪圆环病毒2型和猪圆环病毒3型一步法三重PCR的检测引物组、检测试剂盒及应用。
背景技术
猪圆环病毒(Porcine circovirus,PCV)为一种共价闭合、单股环状DNA病毒,是迄今发现最小动物病毒。2015年前,全球范围内仅发现PCV1和PCV2两个基因型。其中,PCV1被认为是猪肾细胞PK-15污染物,但不产生细胞病变效应,对猪无致病性。PCV2能引起猪圆环病毒相关疾病(PCVAD),主要有断奶仔猪多系统衰竭综合征(PMWS)、猪皮炎和肾病综合征(PDNS)、猪呼吸道疾病综合征(PRDC)、繁殖障碍、增生性坏死性肺炎(PNP)和肠炎等。临床上PCV2常与猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)、猪细小病毒(PPV)和猪肺炎支原体(M. hyo)等病原体混合感染。同时,感染PCV2后还容易继发细菌感染,给养猪业造成巨大经济损失。近年来PCV2流行毒株由PCV2a向PCV2b,继而向PCV2d的转变,病毒的致病力逐渐变强,对养猪业的危害加重。
2015年6月,美国北卡罗来纳州某商品化猪场暴发PDNS疫情。患病母猪厌食、皮肤呈现多灶性丘疹、斑点和浅表性皮炎,所产胎儿(包括弱胎、死胎、木乃伊胎)具有相似临床症状。Palinski等借助新一代测序(NGS)技术,从患病母猪及流产胎儿体内首次鉴定出一种新病毒,该病毒与圆环病毒科病毒具有类似基因组结构和遗传相似性,但与其他圆环病毒衣壳蛋自氨基酸序列同源性低于70%,根据国际病毒分类委员会(ICTV)圆环病毒分类标准圈,将其归类为一种新型圆环病毒,命名为PCV3。作为新动物病原体,PCV3对猪致病性和在PCVAD中作用以及现有商品化PCV2疫苗对其免疫效果等有待进一步研究。目前已有PCV3在美国、韩国、巴西、意大利、波兰以及中国的华南、华中和华北多省市流行。
自20世纪90年代以来,PCV2便一直威胁着养猪业的发展,且近年来PCV2逐渐呈现出多亚型共同流行的趋势,使PCV2防控更加困难。同时,PCV3的出现使猪圆环病毒病更加复杂化。PCV1虽然不产生病变,但广泛存在于猪体内及猪的传代细胞中,其存在可能会影响PCV2和PCV3的增殖及致病性。因此,研究建立一种特异、快速的PCV1/2/3多重PCR检测方法,了解PCV1/2/3的流行情况,从而有效防控猪圆环病毒病的发生与流行,具有重要现实意义。
发明内容
本发明的目的是解决上述技术问题,提供一种快速区分PCV1、PCV2和PCV3的多重PCR检测引物组及试剂盒,该试剂盒能够快速区分PCV1、PCV2和PCV3,灵敏感高、特异性强,从而有效防控猪圆环病毒病的发生和流行。为实现本发明目的所使用的技术方案为:
一种快速区分PCV1、PCV2和PCV3的多重PCR检测引物组,所述多重PCR检测引物组包括PCV1检测引物组、PCV2检测引物组和PCV3检测引物组;
所述PCV1检测引物组由具有SEQ ID NO:1 所示核苷酸序列的上游引物和具有SEQ IDNO:2 所示核苷酸序列的下游引物组成;
所述PCV2检测引物组由具有SEQ ID NO:3所示核苷酸序列的上游引物和具有SEQ IDNO:4 所示核苷酸序列的下游引物组成;
所述PCV3检测引物组由具有SEQ ID NO:5所示核苷酸序列的上游引物和具有SEQ IDNO:6 所示核苷酸序列的下游引物组成。
优选的,所述PCV1检测引物组是依据PCV1的全基因保守区域进行设计,扩增的目的片段大小为409 bp;所述PCV2检测引物组是依据PCV2的全基因保守区域进行设计,扩增的目的片段大小为1173 bp;所述PCV3检测引物组是依据PCV3的全基因保守区域进行设计,扩增的目的片段大小为669 bp。
优选的,所述多重PCR检测引物组的退火温度为56.1℃。
优选的,所述多重PCR检测引物组在制备猪圆环病毒分型检测试剂盒的应用。
本发明提供一种如以上所述快速区分PCV1、PCV2和PCV3的多重PCR检测试剂盒,包括具有SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:3和SEQ ID NO:5所示核苷酸序列的上游引物以及具有SEQID NO:2、SEQ ID NO:4 和SEQ ID NO:6所示核苷酸序列的下游引物。
优选的,还包括2×F8 Fastlong PCR MasterMix、cDNA模板和灭菌水。
优选的,所述的多重PCR检测试剂盒中PCR反应条件为:94℃预变性2 min;94℃变性10 s,56.1℃复性10 s,72℃延伸10 s,30个循环;最后72℃延伸3 min。
优选的,所述PCR检测试剂盒的SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3 、SEQ IDNO:4、SEQ ID NO:5和SEQ ID NO:6所示引物使用浓度为25 μmol/L。
本发明的有益效果为:
本发明提供的PCV1、PCV2和PCV3的多重PCR检测试剂盒采用多重PCR扩增,三种病变相似且同为DNA病毒的病毒一次检测,检测总时间控制在2小时左右,其检测方法易于操作、方便快捷,能达到快速检测的目的。本发明能彻底解决PCV1、PCV2和PCV3引起的类似症状但病原不同的诊断问题,适合猪场快速检测,亦适用于流行病学调查。
本发明提供了三对针对PCV1、PCV2和PCV3的特异性引物组,PCV1-P1/PCV1-P2为猪圆环病毒1型特异性扩增引物组,PCV2-P1/PCV2-P2为猪圆环病毒2型特异性扩增引物组,PCV3-P1/PCV3-P2为猪圆环病毒3型特异性扩增引物组,利用其制成的多重试剂盒能快速、特异的检测出猪圆环病毒1型、猪圆环病毒2型和猪圆环病毒3型中的单一病毒以及三者的混合病毒,猪圆环病毒1型出现409bp一个条带,猪圆环病毒2型出现1173bp一个条带,猪圆环病毒3型出现669bp一个条带,猪圆环病毒1型、猪圆环病毒2型、猪圆环病毒3型两种病毒混合样品出现409bp 、1173bp、669bp三个条带。
本发明的PCV1、PCV2和PCV3的多重PCR检测试剂盒对PCV1、PCV2、PCV3的检测极限分别为1.10×10-5µg/μL、1.37×10-5µg/μL和3.67×10-6µg/μL,表明本发明的猪圆环病毒1型、猪圆环病毒2型和3型的多重PCR检测试剂盒在检测猪圆环病毒1型、猪圆环病毒2型、3型时具有较高的灵敏度。本发明的PCV1、PCV2和PCV3的多重PCR检测试剂盒既能缩短诊断时间、节约诊断试剂,又能降低使用成本。
本发明提供的PCV1、PCV2和PCV3的多重PCR检测试剂盒在6个月内检测结果一致,表明本发明PCV1、PCV2和PCV3的多重PCR检测试剂盒具有很高的稳定性。田间试验证明本发明所得的PCV1、PCV2和PCV3的多重PCR检测试剂盒实用性和适用性良好。
附图说明
图1是本发明试剂盒目的基因的PCR扩增结果,其中M:DNA分子质量标准;1:PCV1、PCV2、PCV3三阳性组织样本;2:PCV1阳性组织样本;3:PCV2阳性组织样本;4:PCV3阳性组织样本;5:阴性对照。
图2是本发明试剂盒PCR的不同退火温度结果,其中M:DNA分子质量标准;1:50.0℃;2:50.7℃;3:51.9℃;4:53.8℃;5:56.1℃;6:58.0℃;7:59.2℃;8:60.0℃。
图3是本发明试剂盒多重PCR的敏感性试验结果,其中M:DNA分子质量标准;
1:1.10×100µg/µL、1.37×100 µg/µL和3.67×100 µg/µL;
2:1.10×10-1µg/µL、1.37×10-1 µg/µL和3.67×10-1 µg/µL;
3:1.10×10-2µg/µL、1.37×10-2 µg/µL和3.67×10-2 µg/µL;
4:1.10×10-3µg/µL、1.37×10-3 µg/µL和3.67×10-3 µg/µL;
5:1.10×10-4µg/µL、1.37×10-4 µg/µL和3.67×10-4 µg/µL;
6:1.10×10-5µg/µL、1.37×10-5 µg/µL和3.67×10-5 µg/µL;
7:1.10×10-6µg/µL、1.37×10-6 µg/µL和3.67×10-6 µg/µL;
8:1.10×10-7µg/µL、1.37×10-7 µg/µL和3.67×10-7 µg/µL。
图4是本发明试剂盒多重PCR的特异性试验结果,其中M:DNA分子质量标准;1:PCV1、PCV2、PCV3三阳性组织样本;2:PCV1阳性组织样本;3:PCV2阳性组织样本;4:PCV3阳性组织样本;5:猪细小病毒;6:猪伪狂犬病毒;7:大肠杆菌;8:金黄色葡萄球菌;9:副猪嗜血杆菌;10:胸膜肺炎放线杆菌;11:阴性对照。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明方案做进一步详细描述,下述说明仅是为了解释本发明,并不对其内容进行限定。下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法,下述实施例中所使用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
1 材料与方法
1.1 病毒及临床样品
猪细小病毒(PPV)、猪伪狂犬病病毒(PRV)、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、副嗜血杆菌、胸膜肺炎放线杆菌毒株或菌株均由本实验室保存提供。临床样品采自广西各地养猪场疑似感染圆环病毒的濒死猪、病死猪或剖杀猪主要脏器(淋巴结、脾脏、肺脏和肾脏等),剪取组织样品约0.5g~1.0g,置于灭菌研钵中,充分研磨成匀浆,加入灭菌的1mol/LPBS溶液配成1:5乳悬液,反复冻融3次。10 000 r/min离心5min,收集上清液,转入1.5mL离心管中编号供DNA抽提或者-20℃保存备用。
1.2 主要试剂
pMD18-T Vector、BamHⅠ、HindⅢ、DL600 DNA Marker、DL2000 DNA Marker、DNA凝胶回收试剂盒(DNA Gel Extraction Kit)均为大连宝生物工程有限公司产品;2×F8 FastlongPCR MasterMix为北京艾德莱生物科技公司产品;病毒基因组DNA/RNA快速抽提试剂盒为Axygen生物科技有限公司产品;质粒小量抽提试剂盒购自北京天根生化科技有限公司;E.coli DH5α菌种,由本实验室保存。
1.3 引物的设计与合成
根据GenBank上登录的PCV1、PCV2和PCV3的全基因组序列,利用Meg Align(DNA Star),Primer Premier 7.0 软件针对PCV1、PCV2和PCV3的保守区域分别设计一对特异性引物PCV1-P1/ PCV1-P2、PCV2-P1/ PCV2-P2和PCV3-P1/PCV3-P2。PCV1上游引物PCV1-P1: 5’-GGAACCGACCAGCAGAATAAA-3’ ,PCV1下游引物PCV1-P2:5’-CCCAAGGTAACCAGCCATAAA -3’,PCR扩增目的片段大小为409bp。PCV2上游引物PCV2-P1:5’-CGCGGATCCAATTTCCGCGGGCTGGCTG-3’,PCV2下游引物PCV2-P2:5’-CCCAAGCTTCCCGCCACCGTTACCGCTG-3’,PCR扩增目的片段大小为1173bp。PCV3上游引物PCV3-P1:5’-CGCGGATCCTTTTCACTTAGAGAACGGACTTG-3’;PCV3下游引物PCV3-P2:5’-CCGGAATTCTGAGACACAGAGCTATATTCAG-3’,PCR扩增目的片段大小为669bp。引物由大连宝生物工程有限公司合成。
1.4病毒/细菌DNA的提取
将PRV、PPV 病毒液、大肠杆菌菌液、金黄色葡萄球菌菌液、副嗜血杆菌菌液、胸膜肺炎放线杆菌菌液及处理好的组织病料,按照AxyPrep Body Fluid Viral DNA/RNA MiniprepKit使用说明书进行DNA提取,所获得的DNA 用于下一步的PCR反应。
1.5聚合酶链式反应(PCR)
PCR反应体系25 µL,灭菌水6.5 µL,2×F8 Fastlong PCR MasterMix 12.5 µL,25 µmol/L PCV1、PCV2和PCV3上下游引物各0.5 µL,模板3.0 µL。按照下列条件进行扩增:94℃预变性2 min;94℃变性10 s,56.1℃复性10 s,72℃延伸10 s,30个循环;最后72℃延伸3min,PCR总反应时间约为50分钟。取扩增产物10 µL于10 g/L琼脂糖凝胶中电泳,并观察结果。
1.6 特异性试验
以提取的猪细小病毒、猪伪狂犬病毒、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、副嗜血杆菌、胸膜肺炎放线杆菌DNA以及PCV1、PCV2 、PCV3、PCV1/PCV2/PCV3混合阳性材料DNA为模板,用所建立的方法进行扩增,以验证该方法的特异性。
1.7 敏感性试验
1.7.1 PCV1、PCV2、PCV3阳性模板的制备
将PCV1、PCV2和PCV3 PCR产物进行胶回收纯化后,克隆至pMD18-T vector中,转化DH5a感受态细胞中,取100 µL菌液均匀的涂布于LA平板上,12-18 h后挑阳性菌落进LA液体培养基进行扩大培养,抽提质粒并酶切鉴定正确后,将阳性菌液送往上海生物工程有限公司测序,将测序结果放在NCBI上进行Blast确定为PCV1、PCV2和PCV3特异性片段。最后,测定阳性质粒浓度,按照1:1:1将三种质粒混合。
1.7.2 多重PCR敏感性试验
将经测定并混合后的三种质粒做连续10倍系列稀释后,将各稀释后的不同浓度的混合质粒作为PCR反应模板,在相同条件下进行PCR反应,测定所建立的多重 PCR检测方法的敏感性。
1.8 多重PCR重复性试验
以建立的多重PCR检测方法,对PCV1、PCV2和PCV3三阳性样品重复检测3次,以验证结果的可靠性。
2 结果
2.1 PCR扩增
以PCV1阳性DNA、PCV2阳性DNA、PCV3阳性DNA、PCV1、PCV2及PCV3阳性混合DNA为模板,按照1.5中的反应体系和反应程序进行多重PCR反应。电泳结果显示(见图1),所建立的多重PCR方法能够检测出PCV1阳性、PCV2阳性、PCV3阳性及PCV1/PCV2/PCV3三阳性材料,扩增出PCV1目的基因约409 bp,扩增出PCV2目的基因约1173 bp,扩增出PCV3目的基因约669 bp,均与预期目的片段大小相符。
2.2 最佳退火温度
为获得该反应最佳扩增效果,在50-60℃的温度范围内设8个温度梯度进行多重PCR扩增,发现56.1℃时三个条带均最明显,确定了最佳退火温度为56.1℃(见图2)。
2.3 敏感性试验
经测定pMD18-T-PCV1、pMD18-T-PCV2和pMD18-T-PCV3质粒的浓度分别为3.3×100µg/µL、4.1×100µg/µL和1.1×10 µg/µL,将三种质粒按照1:1:1进行混匀,混匀后三种质粒的浓度分别为1.10×100µg/µL、1.37×100 µg/µL和3.67×100 µg/µL。将混合后的质粒作为起始浓度进行连续10倍稀释,然后按照建立的PCR方法进行检测。结果显示,该多重PCR检测方法对PCV1、PCV2、PCV3的检测极限分别为1.10×10-5µg/μL、1.37×10-5µg/μL和3.67×10-6µg/μL(见图3)。
2.4 特异性试验结果
试验结果显示(见图4),本研究建立的PCR鉴别诊断方法能特异地检测出PCV1、PCV2、PCV3或者同时检测出PCV1、PCV2和PCV3,而对猪细小病毒、猪伪狂犬病毒、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、副嗜血杆菌、胸膜肺炎放线杆菌的检测结果均无条带,表明所建立的方法具有较好的特异性。
2.5多重PCR重复性试验结果
以建立的多重PCR检测方法,重复3次,结果在409bp,1173 bp和669bp处,均得到了清晰可见的目的条带,说明建立的多重PCR检测方法具有很好的稳定性。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
序列表
<110> 广西壮族自治区兽医研究所
<120> 一种快速区分PCV1、PCV2和PCV3的多重PCR检测引物组及试剂盒
<141> 2018-05-22
<160> 6
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial sequence Latin)
<400> 1
ggaaccgacc agcagaataa a 21
<210> 2
<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial sequence Latin)
<400> 2
cccaaggtaa ccagccataa a 21
<210> 3
<211> 28
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial sequence Latin)
<400> 3
cgcggatcca atttccgcgg gctggctg 28
<210> 4
<211> 28
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial sequence Latin)
<400> 4
cccaagcttc ccgccaccgt taccgctg 28
<210> 5
<211> 32
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial sequence Latin)
<400> 5
cgcggatcct tttcacttag agaacggact tg 32
<210> 6
<211> 31
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial sequence Latin)
<400> 6
ccggaattct gagacacaga gctatattca g 31
Claims (8)
1.一种快速区分PCV1、PCV2和PCV3的多重PCR检测引物组,其特征在于,所述多重PCR检测引物组包括PCV1检测引物组、PCV2检测引物组和PCV3检测引物组;
所述PCV1检测引物组由具有SEQ ID NO:1 所示核苷酸序列的上游引物和具有SEQ IDNO:2 所示核苷酸序列的下游引物组成;
所述PCV2检测引物组由具有SEQ ID NO:3所示核苷酸序列的上游引物和具有SEQ IDNO:4 所示核苷酸序列的下游引物组成;
所述PCV3检测引物组由具有SEQ ID NO:5所示核苷酸序列的上游引物和具有SEQ IDNO:6 所示核苷酸序列的下游引物组成。
2.根据权利要求1所述快速区分PCV1、PCV2和PCV3的多重PCR检测引物组,其特征在于,所述PCV1检测引物组是依据PCV1的全基因保守区域进行设计,扩增的目的片段大小为409bp;所述PCV2检测引物组是依据PCV2的全基因保守区域进行设计,扩增的目的片段大小为1173 bp;所述PCV3检测引物组是依据PCV3的全基因保守区域进行设计,扩增的目的片段大小为669 bp。
3.根据权利要求1所述快速区分PCV1、PCV2和PCV3的多重PCR检测引物组,其特征在于,所述多重PCR检测引物组的退火温度为56.1℃。
4.根据权利要求1所述快速区分PCV1、PCV2和PCV3的多重PCR检测引物组,其特征在于,所述多重PCR检测引物组在制备猪圆环病毒分型检测试剂盒的应用。
5.一种如权利要求1所述快速区分PCV1、PCV2和PCV3的多重PCR检测试剂盒,其特征在于,包括具有SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:3和SEQ ID NO:5所示核苷酸序列的上游引物以及具有SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:4 和SEQ ID NO:6所示核苷酸序列的下游引物。
6.根据权利要求5所述快速区分PCV1、PCV2和PCV3的多重PCR检测试剂盒,其特征在于,还包括2×F8 Fastlong PCR MasterMix、cDNA模板和灭菌水。
7.根据权利要求5或6所述快速区分PCV1、PCV2和PCV3的多重PCR检测试剂盒,其特征在于,所述的多重PCR检测试剂盒中PCR反应条件为:94℃预变性2 min;94℃变性10 s,56.1℃复性10 s,72℃延伸10 s,30个循环;最后72℃延伸3 min。
8.根据权利要求5或6所述快速区分PCV1、PCV2和PCV3的多重PCR检测试剂盒,其特征在于,所述PCR检测试剂盒的SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3 、SEQ ID NO:4、SEQ IDNO:5和SEQ ID NO:6所示引物使用浓度为25 μmol/L。
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