CN112011626B - 一种海丰沙塘鳢和河川沙塘鳢的特异性分子鉴别方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种海丰沙塘鳢和河川沙塘鳢的特异性分子鉴别方法,步骤包括:1)分别提取海丰沙塘鳢和河川沙塘鳢基因组DNA;2)PCR扩增海丰沙塘鳢和河川沙塘鳢的线粒体控制区,得到目的片段的PCR产物;3)扩增产物纯化后,直接测序,海丰沙塘鳢和河川沙塘鳢扩增产物序列比对,序列的第253‑258位点碱基为GGGGGG的是海丰沙塘鳢,序列的第253‑258位点碱基为CCCCCC的则是河川沙塘鳢。本发明能够快速、简便、准确、有效地鉴别海丰沙塘鳢和河川沙塘鳢,结果稳定性好,重复率高,这种鉴定方法将在水产养殖和资源调查中发挥重要作用。
Description
技术领域
本发明属于遗传学领域,涉及一种海丰沙塘鳢和河川沙塘鳢的特异性分子鉴别方法。
背景技术
海丰沙塘鳢(Odontobutis haifengensis)和河川沙塘鳢(O.potamophila)隶属于鲈形目沙塘鳢科沙塘鳢属,是我国独有的底栖肉食性中小型鱼类,经济价值较高。其中,河川沙塘鳢已经作为特色鱼类在我国开展了人工繁育和养殖。河川沙塘鳢分布于长江中下游,钱塘江及闽江等各大水系,而海丰沙塘鳢分布较为狭窄,仅见于广东海丰县龙津河、东江水系以及粤东榕江等水系。粤东和闽西地区,这两种沙塘鳢可能存在混合分布。海丰沙塘鳢自1985年被确定为新物种以来,数量极少,为易危物种,已被列入中国物种红色名录和中国生物多样性红色名录,相关资源调查和物种保护的研究亟待开展。
沙塘鳢属的鱼类外部形态相似、鉴别特征不显著、容易混淆,形态分类学上主要是依据个体横列鳞、纵列鳞、眼后头顶鳞片排列、头侧感觉孔管及感觉乳突线等特征进行区别。海丰沙塘鳢和河川沙塘鳢生态位相近,形态和体色相似,在常规的鱼类调查中很难区分和鉴别,体型很小的仔稚鱼就更难辨认。传统鉴别方式由于耗时长、效率低,通常会造成样本的死亡,这对于易危物种海丰沙塘鳢是非常不利的,难以满足资源的保护、管理和可持续性要求。因此,需要一种快捷方便、准确可靠的鉴别沙塘鳢属生物的方法,尤其是海丰沙塘鳢和河川沙塘鳢,降低鉴别的生物伤害性。
发明内容
针对现有技术中的不足,本发明针对形态区分的困难,提供一种海丰沙塘鳢和河川沙塘鳢的特异性分子鉴别方法。
因此,作为本发明的一方面,本发明提供一种海丰沙塘鳢和河川沙塘鳢的特异性分子鉴别方法,其包含以下步骤:(1)分别提取待鉴定的海丰沙塘鳢和河川沙塘鳢基因组DNA;(2)以提取的基因组DNA为模板,PCR扩增海丰沙塘鳢和河川沙塘鳢的线粒体控制区,得到目的片段的PCR产物;(3)扩增产物纯化后,直接测序,进行海丰沙塘鳢和河川沙塘鳢扩增产物序列比对,序列的第253-258位点碱基为GGGGGG的是海丰沙塘鳢,序列的第253-258位点碱基为CCCCCC的是河川沙塘鳢。
优选的,所述的PCR扩增海丰沙塘鳢和河川沙塘鳢的线粒体控制区,其使用的上游引物如序列SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.3,下游引物如序列SEQ ID NO.2或SEQ ID NO.4。
优选的,所述的PCR反应体系为50μL:50ng/μL的模板DNA 1μL,PCR缓冲液5μL,dNTP混合液4μL,每种dNTP 0.1mmol/L,10μmol/L的上、下游引物各1μL,2μL 2IU的Taq酶;双蒸水36μL;所述的PCR缓冲液由10mmol/L Tris-HCl,pH9.0,0.5mmol/L KCl,30mmol/L MgCl2,0.01%明胶组成;PCR扩增反应程序为:94℃预变性2min,94℃变性45s,53℃退火1min,72℃延伸1min,经30个循环后再72℃延伸10min。
作为本发明的另一方面,本发明提供一种用于海丰沙塘鳢和河川沙塘鳢特异性分子鉴别的引物对,其包括上游引物和下游引物,所述上游引物的序列如SEQ ID NO.1或SEQID NO.3,所述下游引物的序列如SEQ ID NO.2或SEQ ID NO.4。
作为本发明的另一方面,本发明提供一种引物对在制备海丰沙塘鳢和河川沙塘鳢特异性分子鉴别试剂中的应用。
作为本发明的另一方面,本发明提供一种海丰沙塘鳢和河川沙塘鳢的特异性分子鉴别试剂,其包含上游引物和下游引物,所述上游引物的序列如SEQ ID NO.1或SEQ IDNO.3,所述下游引物的序列如SEQ ID NO.2或SEQ ID NO.4。
优选的,所述特异性分子鉴别试剂还包括PCR缓冲液和dNTP混合液,所述的PCR缓冲液由10mmol/L Tris-HCl,pH9.0,0.5mmol/L KCl,30mmol/L MgCl2,0.01%明胶组成。
有益效果:
本发明针对海丰沙塘鳢和河川沙塘鳢的线粒体控制区(Control region)序列差异,首次以海丰沙塘鳢和河川沙塘鳢的线粒体控制区序列作为依据,从而定性鉴别海丰沙塘鳢和河川沙塘鳢。该方法可以快速、简便、准确、有效地鉴别海丰沙塘鳢和河川沙塘鳢,结果稳定性好,重复率高,填补了目前国内分子生物学标准鉴别斑点叉尾鮰和长鳍叉尾鮰的空白,将在水产养殖和资源调查中发挥重要作用。
附图说明
图1为本发明中线粒体控制区序列比对结果,相同的碱基用连接号标识,差异的碱基用星号标识。海丰沙塘鳢和河川沙塘鳢第253-258位点存在差异,碱基为GGGGGG的是海丰沙塘鳢,碱基为CCCCCC的是河川沙塘鳢,连续碱基标记稳定性强,降低了鉴别错误的概率。值得说明的是,比对出的其他差异碱基在两种沙塘鳢物种间不是稳定存在,两种沙塘鳢间部分个体间存在位点碱基一致情况,因此不能用于物种特异性鉴别,鉴定准确率较低。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
实施例1
1、引物设计
设计一对特异性PCR扩增引物,引物序列为:上游引物SEQ ID NO.1:5'-CGGGCATAAGTTGTTGGTGG-3',下游引物SEQ ID NO.2:5'-TGTGGCTGAGCAAGGTGTCG-3'。
2、样本采集
取待鉴定的海丰沙塘鳢和河川沙塘鳢个体各30尾。其中,海丰沙塘鳢体长4.6-14.3cm,体重4.2-60.3g,河川沙塘鳢体长8.4-17.5cm,体重12.8-79.6g。
3、基因组DNA提取
利用基因组提取试剂盒提取海丰沙塘鳢和河川沙塘鳢的基因组DNA。取每尾鱼的肌肉组织约20mg,用滤纸吸干表面水分,装入1.5mL离心管,加入180μL的GL缓冲液、20μL的蛋白酶K和10μL的核糖核酸酶A,在56℃的水浴锅中温浴直到外套膜肌肉组织完全裂解,裂解时间为2至3小时左右。向裂解液中加入200μL的GB缓冲液和200μL的无水乙醇,并用移液枪充分吸打混匀。将核酸纯化柱安置于集液管上,溶液移至核酸纯化柱中,离心机12,000rpm,离心时间为2min,离心结束后弃掉核酸纯化柱中的滤液。将500μL的WA缓冲液加入核酸纯化柱中,离心机12000rpm下离心,时间为1min,离心结束后弃掉核酸纯化柱中的滤液。将700μL的WB缓冲液沿核酸纯化柱管壁四周加入,离心机12000rpm,离心时间为1min,离心结束后弃掉滤液,然后重复本步骤1次。将核酸纯化柱重新安置于集液管上,离心机12000rpm,离心时间为2min。将核酸纯化柱安置于新的1.5mL的离心管上,在滤膜的中央加入150μL的灭菌水,在室温下静置5min左右,离心机12000rpm,离心时间为2min,洗脱DNA。DNA完整性采用1.5%的琼脂糖凝胶电泳鉴定,紫外分光光度计测其OD值并稀释至50ng/μL,-20℃保存备用。
4、PCR扩增与检测
已提取的DNA为模板,用上述引物(SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.2)进行PCR扩增。PCR反应体系为50μL:1μL模板DNA(50ng/μL);PCR缓冲液5μL(10mmol/L Tris-HCl,pH9.0,0.5mmol/L KCl,30mmol/L MgCl2,0.01%明胶);dNTP混合液4μL(每种dNTP 0.1mmol/L);上、下游引物(10μmol/L)各1μL,2μL Taq酶(2IU);双蒸水36μL。扩增反应程序为:94℃预变性2min,94℃变性45s,53℃退火1min,72℃延伸1min,经30个循环后再72℃延伸10min。
PCR产物在1%琼脂糖凝胶电泳中检测分离,120V电压下电泳30min之后,经凝胶成像分析系统确定PCR扩增产物的大小及纯度。
5、测序比对
检测后的PCR扩增产物直接送至生物公司纯化测序,获得590bp左右的序列,比对后可以发现线粒体控制区序列第253-258位点存在差异,海丰沙塘鳢碱基为GGGGGG,河川沙塘鳢的碱基为CCCCCC。
应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
实施例2
1、引物设计
设计一对特异性PCR扩增引物,引物序列为:上游引物SEQ ID NO.3:5'-ATCTGCACTAGTAGCTCAACG-3',下游引物SEQ ID NO.4:5'-GATAGTAAAGTCAGGACCAAG-3'。
2、样本采集
取待鉴定的海丰沙塘鳢和河川沙塘鳢个体各30尾。其中,海丰沙塘鳢体长4.6-14.3cm,体重4.2-60.3g,河川沙塘鳢体长8.4-17.5cm,体重12.8-79.6g。
3、基因组DNA提取
利用基因组提取试剂盒提取海丰沙塘鳢和河川沙塘鳢的基因组DNA。取每尾鱼的肌肉组织约20mg,用滤纸吸干表面水分,装入1.5mL离心管,加入180μL的GL缓冲液、20μL的蛋白酶K和10μL的核糖核酸酶A,在56℃的水浴锅中温浴直到外套膜肌肉组织完全裂解,裂解时间为2至3小时左右。向裂解液中加入200μL的GB缓冲液和200μL的无水乙醇,并用移液枪充分吸打混匀。将核酸纯化柱安置于集液管上,溶液移至核酸纯化柱中,离心机12,000rpm,离心时间为2min,离心结束后弃掉核酸纯化柱中的滤液。将500μL的WA缓冲液加入核酸纯化柱中,离心机12000rpm下离心,时间为1min,离心结束后弃掉核酸纯化柱中的滤液。将700μL的WB缓冲液沿核酸纯化柱管壁四周加入,离心机12000rpm,离心时间为1min,离心结束后弃掉滤液,然后重复本步骤1次。将核酸纯化柱重新安置于集液管上,离心机12000rpm,离心时间为2min。将核酸纯化柱安置于新的1.5mL的离心管上,在滤膜的中央加入150μL的灭菌水,在室温下静置5min左右,离心机12000rpm,离心时间为2min,洗脱DNA。DNA完整性采用1.5%的琼脂糖凝胶电泳鉴定,紫外分光光度计测其OD值并稀释至50ng/μL,-20℃保存备用。
4、PCR扩增与检测
已提取的DNA为模板,用上述引物(SEQ ID NO.3和SEQ ID NO.4)进行PCR扩增。PCR反应体系为50μL:1μL模板DNA(50ng/μL);PCR缓冲液5μL(10mmol/L Tris-HCl,pH9.0,0.5mmol/L KCl,30mmol/L MgCl2,0.01%明胶);dNTP混合液4μL(每种dNTP 0.1mmol/L);上、下游引物(10μmol/L)各1μL,2μL Taq酶(2IU);双蒸水36μL。扩增反应程序为:94℃预变性2min,94℃变性45s,53℃退火1min,72℃延伸1min,经30个循环后再72℃延伸10min。
PCR产物在1%琼脂糖凝胶电泳中检测分离,120V电压下电泳30min之后,经凝胶成像分析系统确定PCR扩增产物的大小及纯度。
5、测序比对
检测后的PCR扩增产物直接送至生物公司纯化测序,获得840bp左右的序列,比对后在该线粒体控制区序列片段中未获得两种沙塘鳢间稳定的差异性碱基,因此该对引物不能用于海丰沙塘鳢和河川沙塘鳢物种特异性鉴别。
应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
序列表
<110> 江苏省淡水水产研究所
<120> 一种海丰沙塘鳢和河川沙塘鳢的特异性分子鉴别方法
<141> 2020-09-02
<160> 4
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 20
<212> DNA/RNA
<213> Artificial Sequence
<400> 1
cgggcataag ttgttggtgg 20
<210> 2
<211> 20
<212> DNA/RNA
<213> Artificial Sequence
<400> 2
tgtggctgag caaggtgtcg 20
<210> 3
<211> 21
<212> DNA/RNA
<213> Artificial Sequence
<400> 3
atctgcacta gtagctcaac g 21
<210> 4
<211> 21
<212> DNA/RNA
<213> Artificial Sequence
<400> 4
gatagtaaag tcaggaccaa g 21
Claims (1)
1.一种海丰沙塘鳢和河川沙塘鳢的特异性分子鉴别方法,其特征在于:包含以下步骤,
(1)分别提取待鉴定的海丰沙塘鳢和河川沙塘鳢基因组DNA;
(2)以提取的基因组DNA为模板,PCR扩增海丰沙塘鳢和河川沙塘鳢的线粒体控制区,得到目的片段的PCR产物;所述的PCR扩增海丰沙塘鳢和河川沙塘鳢的线粒体控制区,其使用的上游引物如序列SEQ ID NO.1所示,下游引物如序列SEQ ID NO.2所示;
所述的PCR反应体系为50μL:50ng/μL的模板DNA 1μL,PCR缓冲液5μL,dNTP混合液4μL,每种dNTP 0.1mmol/L,10μmol/L的上、下游引物各1μL,2μL 2IU的Taq酶;双蒸水36μL;所述的PCR缓冲液由10mmol/L Tris-HCl,pH9.0,0.5mmol/L KCl,30mmol/L MgCl2,0.01%明胶组成;PCR扩增反应程序为:94℃预变性2min,94℃变性45s,53℃退火1min,72℃延伸1min,经30个循环后再72℃延伸10min;
(3)扩增产物纯化后,直接测序,进行海丰沙塘鳢和河川沙塘鳢扩增产物序列比对,序列的第253-258位点碱基为GGGGGG的是海丰沙塘鳢,序列的第253-258位点碱基为CCCCCC的是河川沙塘鳢。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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