CN110592283B - 一种鉴别禽腺病毒c型和鸭腺病毒3型的实时荧光定量pcr-hrm引物及其方法 - Google Patents
一种鉴别禽腺病毒c型和鸭腺病毒3型的实时荧光定量pcr-hrm引物及其方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种鉴别禽腺病毒C型和鸭腺病毒3型的实时荧光定量PCR‑HRM引物及其方法,所述引物的核苷酸序列为:上游引物qDPF:5’‑CCTGGCGAATGTACTTRAAC‑3’,下游引物qDPR:5’‑CACCATCCCCAGCAATAC‑3’;本发明所设计的引物特异性强,利用该引物仅禽腺病毒C型与鸭腺病毒3型可见特异性阳性扩增信号,而其他家禽常见病原没有出现阳性扩增信号;本发明仅需上述一组引物,即可同时对禽腺病毒C型和鸭腺病毒3型进行进行鉴别诊断。本发明建立的方法简单、经济、方便高效、准确率高,可应用于禽腺病毒C型和鸭腺病毒3型的快速区分。
Description
技术领域
本发明属于动物传染病学领域,具体涉及一种鉴别禽腺病毒C型和鸭腺病毒3型的实时荧光定量PCR-HRM引物及其方法。
背景技术
按照国际病毒分类委员会(ICTV)分类(https://talk.ictvonline.org/taxonomy/),腺病毒科(Adenoviridae)下设5个属(Genus):禽腺病毒属(Aviadenovirus)、富AT腺病毒属(Atadenovirus)、唾液酸酶腺病毒属(Siadenovirus)、哺乳动物腺病毒属(Mastadenovirus)和美洲白鲟腺病毒属(Ichtadenovirus)。腺病毒为双链DNA无囊膜病毒,呈二十面体对称,衣壳由252个壳粒组成,其中240个为六邻体(hexon),12个则是五邻体基底(penton),每个五邻体基底结合着1根至2根纤突。不同腺病毒的基因组大小有所差异,一般在26-45kb之间。按照腺病毒DNA复制的起始时间不同,其基因组可以划分为早期转录基因(E)和晚期转录基因(L)。早期转录基因包含有El(E1A和E1B)、E2(E2A和E2B)、E3和E4四个区,主要负责调节控制病毒的增殖复制。晚期转录基因包括Ll、L2、L3、L4和L5共五个区,主要功能为负责编码病毒的结构蛋白。
禽腺病毒C型(Fowl aviadenovirus C,FAdV-C)和鸭腺病毒3型(Duck adenovirus3,DAdV-3)都属于腺病毒科(Adenoviridae)、禽腺病毒属(Aviadenovirus)。禽腺病毒C型自2015年以来,在全国大范围流行,多呈急性发病,主要引起鸡包涵体肝炎、心包炎综合征,给养鸡业造成巨大的经济损失。近年来禽腺病毒C型的宿主普扩大,不仅感染鸡,鸭也会感染该病毒,感染鸭剖检病变为心包积液和肝坏死。鸭腺病毒3型也是近年来新发现的鸭源腺病毒,该病毒感染主要引起鸭出现肝脏肿大、出血及坏死,近年来鸭群感染该病毒的现象日益普遍,严重影响养鸭业的健康发展。禽腺病毒C型和鸭腺病毒3型均能感染鸭,引起肝脏坏死,临床上不好准确区分,目前急需一种快速准确区分禽腺病毒C型和鸭腺病毒3型的分子生物学方法,且国内外还没有仅需一组实时荧光定量PCR引物同时对禽腺病毒C型和鸭腺病毒3型感染情况进行鉴别诊断的相关研究报道,本发明的建立可填补国内外相关领域空白。
发明内容
本发明的目的在于提供一种鉴别禽腺病毒C型和鸭腺病毒3型的实时荧光定量PCR-HRM引物及其方法,该方法能够快速有效区分禽腺病毒C型和鸭腺病毒3型。
本发明根据禽腺病毒C型和鸭腺病毒3型的DNA polymerase基因特征,设计一组引物,该引物对禽腺病毒C型和鸭腺病毒3型均可扩增,该引物扩增出的禽腺病毒C型的DNA片段与鸭腺病毒3型的DNA片段存在较大的GC含量差异,实时荧光定量PCR反应结束后的熔解曲线存在峰值(Tm值)差异,根据熔解曲线峰值的差异可直接可对禽腺病毒C型和鸭腺病毒3型进行准确区分。可达到仅需一组引物,即可特异性的对禽腺病毒C型和鸭腺病毒3型进行快速区分。
本发明的目的通过如下技术方案实现:一种鉴别禽腺病毒C型和鸭腺病毒3型的实时荧光定量PCR-HRM引物,所述引物的核苷酸序列如下所示:
上游引物qDPF:5’-CCTGGCGAATGTACTTRAAC-3’,
下游引物qDPR:5’-CACCATCCCCAGCAATAC-3’。
其中,R=A/G。
利用所述引物鉴别禽腺病毒C型和鸭腺病毒3型的实时荧光定量PCR-HRM方法,它包括以下步骤:
(1)提取待测样品基因组DNA;
(2)以提取的DNA为模板,利用所述的引物qDPF和qDPR进行实时荧光定量PCR反应;反应完成后作出熔解曲线;
其中,所述的实时荧光定量PCR反应的反应体系为:在20μL体系中含有以下成分:
所述的实时荧光定量PCR反应的反应条件为:95℃2min,预变性;95℃15s,55℃15s,68℃20s,共40个循环,循环结束后,做出熔解曲线。
(3)根据熔解曲线特异性峰值Tm值的差异,对禽腺病毒C型和鸭腺病毒3型进行鉴别诊断。
若在Tm=(86.85±0.26)℃出现单一的特异性峰判为禽腺病毒C型阳性;若在Tm=(89.77±0.25)℃出现单一的特异性峰判为鸭腺病毒3型阳性;若出现双峰且这两个峰分别在Tm=(86.85±0.26)℃和Tm=(89.77±0.25)℃,则判为禽腺病毒C型和鸭腺病毒3型共阳性。
所述PCR-HRM引物在制备鉴别诊断禽腺病毒C型和鸭腺病毒3型试剂盒上的应用。
其中,本发明的引物设计需满足以下要求:
(1)所述实时荧光定量PCR-HRM引物是根据禽腺病毒C型和鸭腺病毒3型的DNApolymerase基因进行设计,该引物进行常规PCR时,均可对禽腺病毒C型和鸭腺病毒3型进行扩增,扩增禽腺病毒C型的片段大小为197bp,扩增鸭腺病毒3型的片段大小为179bp,扩增的PCR产物用常规琼脂糖凝胶电泳无法区别。
(2)该引物扩增出的禽腺病毒C型的DNA片段与鸭腺病毒3型的DNA片段存在较大的GC含量差异,实时荧光定量PCR反应结束后的熔解曲线存在峰值(Tm值)差异,通过与电脑连接的分析软件,即可对禽腺病毒C型和鸭腺病毒3型进行准确区分。可达到仅需一组引物,即可特异性的对禽腺病毒C型和鸭腺病毒3型进行快速区分。
较之现有技术而言,本发明的优点在于:
1.本发明所设计的引物特异性强,利用该引物对样品的DNA进行实时荧光定量PCR反应,反应结束后可得扩增产物的熔解曲线,从熔解曲线分析可见,仅禽腺病毒C型与鸭腺病毒3型可见特异性阳性扩增信号,而其他家禽常见病原(如(DPV、GPV、MDPV、EDSV、E.coli、PM、RA)没有出现阳性扩增信号。
2.本组引物对禽腺病毒C型和鸭腺病毒3型进行实时荧光定量PCR反应均可有效扩增,但根据其反应后生成的溶解曲线的Tm值和核苷酸GC含量正相关的特点,通过观察进行实时荧光定量PCR扩增反应后的Tm值差异,即可对禽腺病毒C型和鸭腺病毒3型进行准确区分,当前国内外未见相关研究报道,本发明可填补相关领域空白。加之配合实时荧光定量PCR仪器连接的电脑并利用仪器自带的分析软件,可达到仅需一组引物,即可特异性地对禽腺病毒C型和鸭腺病毒3型进行快速区分。
3.本发明建立的方法简单、经济、方便高效、准确率高,可应用于禽腺病毒C型和鸭腺病毒3型的快速区分。使用本发明的方法对临床送检的47份死亡鸭源病料样品进行检测后发现,禽腺病毒C型有1份阳性,Tm值为86.9℃,阳性率为2.1%;鸭腺病毒3型有2份阳性,Tm值分别为89.9℃和89.7℃,阳性率为4.3%。未检测到禽腺病毒C型和鸭腺病毒3型共阳性的样品。
附图说明
图1是本发明引物对禽腺病毒C型和鸭腺病毒3型进行检测的熔解曲线。其中,1为禽腺病毒C型;2为鸭腺病毒3型;3为禽腺病毒C型和鸭腺病毒3型混合;4为阴性对照。
图2是本发明特异性试验的熔解曲线。其中,1为禽腺病毒C型;2为鸭腺病毒3型;3为鸭瘟病毒(DPV)、番鸭细小病毒(MDPV)、鹅细小病毒(GPV)、减蛋综合征病毒(EDSV)、鸭源大肠杆菌(E.coli)、鸭源禽多杀性巴氏杆菌(PM)、鸭疫里默氏杆菌(RA)等家禽常见病原。
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例对本发明内容进行详细说明:
实施例1:
1.材料
1.1实验试剂与耗材:病毒核酸提取试剂盒EasyPure Viral DNA/RNA Kit、细菌基因组提取试剂盒EasyPure Bacteria Genomic DNAKit均购自北京全式金生物技术有限公司;实时荧光定量八排管(Axygen)购自Corning公司;实时荧光定量试剂SYBR Premix ExTaq II(Tli RNaseH Plus)购自宝生物工程(大连)有限公司。
1.2毒株:禽腺病毒C型(FJ1674株)、鸭腺病毒3型(LJ02株)、鸭瘟病毒(DPV)、鹅细小病毒(GPV)、番鸭细小病毒(MDPV)、减蛋综合征病毒(EDSV)、鸭源大肠杆菌(E.coli)、鸭源禽多杀性巴氏杆菌(PM)、鸭疫里默氏杆菌(RA)均由福建省农业科学院畜牧兽医研究所保存。
2.引物设计与合成
根据禽腺病毒C型和鸭腺病毒3型的DNApolymerase基因设计实时荧光定量PCR-HRM引物qDPF和qDPR,其中引物qDPF和qDPR序列如下:
上游引物qDPF:5’-CCTGGCGAATGTACTTRAAC-3’,
下游引物qDPR:5’-CACCATCCCCAGCAATAC-3’。
3.实时荧光定量PCR扩增:
利用北京全式金生物技术有限公司的Easy Viral DNA/RNAKit核酸提取试剂盒,按照说明书的操作方法提取禽腺病毒C型(FJ1674株)、鸭腺病毒3型(LJ02株)的核酸DNA。以提取的DNA为模板,利用所设计的引物qDPF和qDPR进行实时荧光定量PCR扩增反应。
本发明使用的实时荧光定量试剂SYBR Premix Ex Taq II(Tli RNaseH Plus)购自宝生物工程(大连)有限公司,在结合试剂盒推荐的反应体系配置的基础上对实时荧光定量PCR反应液进行了优化,优化出的20μL最佳反应体系的具体配置方法见表1,最佳反应条件为:95℃2min,预变性;95℃15s,55℃15s,68℃20s,共40个循环,循环结束后,做出熔解曲线。
表1实时荧光定量PCR反应液的配置
4.实时荧光定量PCR溶解曲线分析
实时荧光定量PCR反应结束后,观察扩增曲线,判断建立的方法有无特异性扩增,实时荧光定量PCR反应结束后做出的熔解曲线,直接在和实时荧光定量PCR仪器连接的电脑上软件进行分析,对禽腺病毒C型和鸭腺病毒3型进行判断,如图1所示,判断方法为:若在Tm=(86.85±0.26)℃出现单一的特异性峰判为禽腺病毒C型阳性;若在Tm=(89.77±0.25)℃出现单一的特异性峰判为鸭腺病毒3型阳性;若出现双峰且这两个峰分别在Tm=(86.85±0.26)℃和Tm=(89.77±0.25)℃,则判为禽腺病毒C型和鸭腺病毒3型共阳性。
5.实时荧光定量PCR的特异性试验
利用北京全式金生物技术有限公司的Easy Viral DNA/RNAKit核酸提取试剂盒,按照说明书的操作方法提取禽腺病毒C型(FJ1674株)、鸭腺病毒3型(LJ02株)、鸭瘟病毒(DPV)、鹅细小病毒(GPV)、番鸭细小病毒(MDPV)、减蛋综合征病毒(EDSV)的核酸DNA。利用北京全式金生物技术有限公司的细菌基因组提取试剂盒EasyPure Bacteria GenomicDNA Kit,按照说明书的操作方法提取鸭源大肠杆菌(E.coli)、鸭源禽多杀性巴氏杆菌(PM)、鸭疫里默氏菌(RA)的核酸DNA。
以提取的DNA为模板,利用上述优化的条件进行SYBR Green Ⅰ实时荧光定量PCR检测,反应结束后可得扩增产物的熔解曲线如图2所示:从图2的熔解曲线分析可见,仅禽腺病毒C型和鸭腺病毒3型可见特异性阳性扩增信号;禽腺病毒C型在Tm=86.8℃出现单一的特异性峰,鸭腺病毒3型在Tm=90.0℃出现单一的特异性峰,对家禽常见病原(DPV、GPV、MDPV、EDSV、E.coli、PM、RA)进行检测,没有出现阳性扩增信号,说明该引物的特异性好。
6.临床检测
对临床送检的47份死亡鸭源病料样品利用本发明的方法进行检测后发现,禽腺病毒C型有1份阳性,Tm值为86.9℃,阳性率为2.1%;鸭腺病毒3型有2份阳性,Tm值分别为89.9℃和89.7℃,阳性率为4.3%。未检测到禽腺病毒C型和鸭腺病毒3型共阳性的样品。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。
序列表
<110> 福建省农业科学院畜牧兽医研究所
<120> 一种鉴别禽腺病毒C型和鸭腺病毒3型的实时荧光定量PCR-HRM引物及其方法
<160> 2
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial sequence)
<400> 1
cctggcgaat gtacttraac 20
<210> 2
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial sequence)
<400> 2
caccatcccc agcaatac 18
Claims (5)
1.一种鉴别禽腺病毒C型和鸭腺病毒3型的实时荧光定量PCR-HRM引物,其特征在于:所述引物的核苷酸序列如下所示:
上游引物qDPF:5’- CCTGGCGAATGTACTTRAAC-3’ ,
下游引物qDPR:5’- CACCATCCCCAGCAATAC-3’。
2.一种如权利要求1所述的PCR-HRM引物在制备鉴别诊断禽腺病毒C型和鸭腺病毒3型试剂盒上的应用,该应用不属于疾病诊断和治疗方法。
3.如权利要求2所述的应用,其特征在于:利用所述试剂盒进行禽腺病毒C型和鸭腺病毒3型的鉴别诊断采用如下步骤:
(1)提取待测样品基因组DNA;
(2)以提取的DNA为模板,利用所述的引物qDPF和qDPR进行实时荧光定量PCR反应;反应完成后作出熔解曲线;
(3)根据熔解曲线特异性峰值Tm 值的差异,对禽腺病毒C型和鸭腺病毒3型进行鉴别诊断。
4.如权利要求3所述的应用,其特征在于:步骤(2)所述的实时荧光定量PCR反应的反应体系为:在20 μL体系中含有以下成分:
。
5.根据权利要求3所述的应用,其特征在于:步骤(2)所述的实时荧光定量PCR反应的反应条件为:95 ℃ 2 min,预变性;95 ℃ 15 s,55℃ 15 s,68℃ 20 s,共40个循环,循环结束后,做出熔解曲线。
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