CN112746118B - 一种用于紫菜赤腐病检测的两重pcr引物组及试剂盒 - Google Patents
一种用于紫菜赤腐病检测的两重pcr引物组及试剂盒 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于生物检测技术领域,涉及引物以及检测试剂盒,具体涉及一种用于紫菜赤腐病检测的两重PCR引物组及试剂盒,该引物组包含两组引物对,分别是检测Pythium porphyrae引物对和检测Pythium chondricola引物对。本发明的优点在于:(1)不需要用到测序技术,花费时间和钱财相对少;(2)可以同时完成两种病原的检测,对于两种病原同时存在或者只存在一种的情况均能检测到;(3)通过电泳片段大小即可判断病原,直观迅速。
Description
技术领域
本发明属于生物检测技术领域,涉及引物以及检测试剂盒,具体涉及一种用于紫菜赤腐病检测的两重PCR引物组及试剂盒。
背景技术
紫菜的养殖业是我国的重要的产业,近年来不断地由于养殖规模的不断扩大、环境污染和种质退化等原因,紫菜病害经常发生,其中的赤腐病是影响紫菜品种、产量最严重的病害。我国最早是在1996年报道了赤腐病的情况。据统计,2003年我国紫菜养殖场因为赤腐病的爆发使得紫菜产量降低了25%-30%,特别是在江浙一带更是下降了39%。目前我国对于赤腐病的研究仍较少,缺乏比较全面的赤腐病流行病学数据,因此我国对赤腐病的研究目前还处于初始阶段。
在中国、韩国和日本,赤腐病是影响紫菜收益最主要的病害。赤腐病首先于1947年在日本由Arasaki报道并进行了研究,随后用了30年分离到其病原为卵菌Pythiumporphyrae以及Pythium chondricola。虽然赤腐病的流行病学特征和该病原的生理特征目前已引起广泛关注,但在其侵染机制方面的研究仍然较少。莫照兰等于2016年发现了中国江苏连云港紫菜养殖场赤腐病的一种新的真菌病原——链格孢属。
自此发现的紫菜赤腐病病原有三种,分别为Pythium porphyrae、Pythiumchondricola、链格孢属,其中链格孢属仅有一株,几乎全部为腐霉属的两种菌。
现有的检测技术是通过cox1序列的特异引物扩增,通过序列比对得知其分类。这样整个程序包括样品DNA提取、特异引物PCR扩增、电泳检测、产物序列测定,这就耗费大量的时间和测序的费用,效率低下。
发明内容
目前能引起紫菜叶状体赤腐病的病原主要是腐霉属的两种菌,分别是Pythiumporphyrae和Pythium chondricola,依赖于测序技术针对这两种病原菌的鉴定方法,耗时长花费高。本发明提出了一种用于紫菜赤腐病检测的两重PCR引物组及试剂盒,能够依靠一轮PCR反应根据电泳条带大小即可判断病原种类,而且灵敏度高,可以检测到10个水体中的游动孢子。
为了实现上述目标,本发明采用如下的技术方案:
一种用于紫菜赤腐病检测的两重PCR引物组,其特征在于,该引物组包含两组引物对,分别是检测Pythium porphyrae引物对,目的片段长度在900bp左右,以及检测Pythiumchondricola引物对,目的片段长度在300bp左右,所述检测Pythium porphyrae引物对包括SEQIDNO:1所示的上游引物P-for和SEQIDNO:2所示的下游引物P-rev,所述检测Pythiumchondricola引物对包括SEQIDNO:3所示的上游引物C-for和SEQIDNO:4所示的下游引物C-rev。
其中,优选方案如下:
所述检测Pythium porphyrae引物对和检测Pythium chondricola引物对的摩尔比为1:1。
本发明还提供了一种用于紫菜赤腐病检测的两重PCR试剂盒,其特征在于,含有以下试剂:含有2×ExTaq的PCR反应液12.5uL、权利要求1所述的上游引物P-for和下游引物P-rev各0.5uL、权利要求1所述的上游引物C-for和下游引物C-rev各0.5uL、待测DNA模板1uL、ddH2O9.5uL,其中各引物的浓度均为0.2uM。
其中,优选方案如下:
该试剂盒中还含有以ddH2O为模板的空白对照。
该试剂盒的PCR扩增反应的反应程序为:95℃预变性5min;95℃变性30s、55℃退火40s、72℃延伸1min,共35个循环;72℃充分延伸10min。
本发明的优点在于:(1)不需要用到测序技术,花费时间和钱财相对少;(2)可以同时完成两种病原的检测,对于两种病原同时存在或者只存在一种的情况均能检测到;(3)通过电泳片段大小即可判断病原,直观迅速。
附图说明
图1是P-for和P-rev特异性检测电泳图;
图中:泳道1:DL2000Marker;泳道2:NBRC NO.30800;泳道3:NBRC NO.33126;泳道4-9:HT201801、JS151205、RZ201902、LS201903、NBRC NO.100633、NBRC NO.33253;泳道10:Pythium ultimum;泳道11-13:Pythium recalcitrans、Pythium inflatum、Pythiumoopapillum;泳道14:OLPDFS201901-1;泳道15-17:Pseudoalteromonas carrageenovora、Yangia pacifica、Bacillus hwajinpoensis;泳道18:阴性对照。
图2是C-for和C-rev特异性检测电泳图;
图中:泳道1:DL2000Marker;泳道2-7:HT201801、JS151205、RZ201902、LS201903、NBRC NO.100633、NBRC NO.33253;泳道8:NBRC NO.30800;泳道9:NBRC NO.33126;泳道10:Pythium ultimum;11-13:Pythium recalcitrans、Pythium inflatum、Pythiumoopapillum;泳道14:OLPDFS201901-1;泳道15-17:Pseudoalteromonas carrageenovora、Yangia pacifica、Bacillus hwajinpoensis;泳道18:阴性对照。
图3是P-for和P-rev灵敏度检测电泳图;
图中:泳道1:DL2000Marker;泳道2-9:拷贝数为107-100的标准质粒;泳道10:阴性对照。
图4是C-for和C-rev灵敏度检测电泳图;
图中:泳道1:DL2000Marker;泳道2-9:拷贝数为107-100的标准质粒;泳道10:阴性对照。
图5是以标准质粒为模板的二重检测扩增产物检测电泳图;
图中:泳道1:DL2000 Marker;泳道2-12:检测Pythium porphyrae引物对和检测Pythium chondricola引物对的摩尔比分别为1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1;泳道13:阴性对照。
图6是检测Pythium porphyrae引物对和检测Pythium chondricola引物对摩尔比设定为1:1进行PCR扩增产物检测电泳图;
图中:泳道1:DL2000Marker;泳道2、3:以Pythium porphyrae和Pythiumchondricola两种菌DNA为模板;泳道4:阴性对照。
图7是以P-for、P-rev和C-for、C-rev为引物的二重PCR特异性检测电泳图;
图中:泳道1:DL2000Marker;泳道2:二重阳性对照;泳道3:以P-for、P-rev为引物的阳性对照;泳道4:以C-for、C-rev为引物的阳性对照;泳道5:NBRC NO.30800;泳道6:NBRCNO.33126;泳道7-12:HT201801、JS151205、RZ201902、LS201903、NBRC NO.100633、NBRCNO.33253;泳道13:Pythium ultimum;泳道14-16:Pythium recalcitrans、Pythiuminflatum、Pythium oopapillum;泳道17:OLPDFS201901-1;泳道18-20:Pseudoalteromonascarrageenovora、Yangia pacifica、Bacillus hwajinpoensis;泳道21:阴性对照。
图8是以P-for、P-rev和C-for、C-rev为引物的二重PCR灵敏度检测电泳图;
图中:泳道1:DL2000Marker;泳道2-9:拷贝数为107-100的标准质粒;泳道10:阴性对照。
图9是以P-for、P-rev和C-for、C-rev为引物的二重PCR孢子浓度检测电泳图;
图中:泳道1:DL2000Marker;泳道2-7:模板孢子浓度分别为105、104、103、102、101个/ml;泳道8:阴性对照。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
以下实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法;所用材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。具体所用材料和试剂如下:
试剂:待测DNA模板,提取选用商品化的核酸提取试剂盒,实验中使用的是青岛英赛特生物科技有限公司的核酸提取试剂盒;2×ExTaq购自日本TaKaRa公司。
实施例1:
以表1中实验室现存的8株病原菌为材料,申请人用Primer5软件设计了一种用于紫菜赤腐病检测的两重PCR引物组,该引物组包含两组引物对,分别是检测Pythiumporphyrae引物对,目的片段长度在900bp左右,以及检测Pythium chondricola引物对,目的片段长度在300bp左右,所述检测Pythium porphyrae引物对包括SEQIDNO:1所示的上游引物P-for和SEQIDNO:2所示的下游引物P-rev,所述检测Pythium chondricola引物对包括SEQIDNO:3所示的上游引物C-for和SEQIDNO:4所示的下游引物C-rev。
具体序列如下:
P-for(SEQIDNO:1所示):CCTACAGCAATCCACGAGACTC
P-rev(SEQIDNO:2所示):TGCCGTAGAGAAGAACACAGAGA
C-for(SEQIDNO:3所示):CGGACACGAAGACGACGCTAT
C-rev(SEQIDNO:4所示):CGACTACGACTACGACTACGACTAT
表1:实验室现存的8株病原菌
一种用于紫菜赤腐病检测的两重PCR试剂盒,含有以下试剂:含有2×ExTaq(TaKaRa,日本)的PCR反应液12.5uL、上游引物P-for和下游引物P-rev各0.5uL、上游引物C-for和下游引物C-rev各0.5uL、待测DNA模板1uL、ddH2O9.5uL,其中各引物的浓度均为0.2uM。该试剂盒中还含有以ddH2O为模板的空白对照。该试剂盒的PCR扩增反应的反应程序为:95℃预变性5min;95℃变性30s、55℃退火40s、72℃延伸1min,共35个循环;72℃充分延伸10min。
1.1特异性
分别做检测Pythium porphyrae引物对和检测Pythium chondricola引物对的特异性检测,模板有表1中的实验室内的8株腐霉属病原菌、一株终极腐霉(Pythiumultimum)、购买于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的3株腐霉属菌(Pythium recalcitrans、Pythium inflatum、Pythium oopapillum),前期提取的拟油壶菌的病料DNA(OLPDFS201901-1),3株实验室内常见的细菌(Pseudoalteromonascarrageenovora、Yangia pacifica、Bacillus hwajinpoensis)。将上述模板做样本核酸提取,然后分别与检测Pythium porphyrae引物对和检测Pythium chondricola引物对做PCR扩增反应,扩增产物用1%琼脂糖凝胶电泳检测。如图1所示,在NBRC NO.30800和NBRCNO.33126出现条带,如图2所示,HT201801、JS151205、RZ201902、LS201903、NBRCNO.100633、NBRC NO.33253出现条带。结果显示这两种引物特异性良好。
1.2灵敏性
分别做检测Pythium porphyrae引物对和检测Pythium chondricola引物对的灵敏性检测。以标准质粒为模板,然后分别与检测Pythium porphyrae引物对和检测Pythiumchondricola引物对做PCR扩增反应,扩增产物用1%琼脂糖凝胶电泳检测。如图3所示,检测Pythium porphyrae引物对的灵敏度是103个拷贝数,如图4所示,检测Pythiumchondricola引物对的灵敏度是102个拷贝数。
2二重检测
如图5所示,以标准质粒为模板,经PCR验证,两对引物摩尔比设定为1:1时条带亮度相对一致,以该比例进行后续的特异性及灵敏度检测。
如图6所示,以Pythium porphyrae和Pythium chondricola两种菌DNA为模板,经PCR验证,两对引物摩尔比设定为1:1进行PCR扩增验证,在泳道2和3均能看到两条条带。
2.1二重检测特异性
以P-for、P-rev和C-for、C-rev为引物,模板有表1中的实验室内的8株腐霉属病原菌、一株终极腐霉(Pythium ultimum)、购买于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的3株腐霉属菌(Pythium recalcitrans、Pythium inflatum、Pythium oopapillum),前期提取的拟油壶菌的病料DNA(OLPDFS201901-1),3株实验室内常见的细菌(Pseudoalteromonas carrageenovora、Yangia pacifica、Bacillus hwajinpoensis)。将上述模板做样本核酸提取,然后与本发明的两重PCR试剂盒做PCR扩增反应,扩增产物用1%琼脂糖凝胶电泳检测。如图7所示,结果显示双重PCR方法能特异的区分Pythium porphyrae和Pythium chondricola。
2.2二重检测灵敏性
以标准质粒为模板,然后与本发明的两重PCR试剂盒做PCR扩增反应,扩增产物用1%琼脂糖凝胶电泳检测。如图8所示,进行灵敏度检测发现二重检测的灵敏度为104个拷贝数。
实验室内诱导菌株HT201801产生孢子,通过血球计数板计数,并用灭菌海水将浓度稀释至105、104、103、102、101个/ml五个浓度梯度,分别用0.22μm的滤膜过滤,用本发明试剂盒提取DNA,每组设3个平行。然后以P-for、P-rev和C-for、C-rev为引物,以提取的DNA为模板进行PCR扩增。
如图9所示,从PCR结果来看,用海水稀释,滤膜过滤后提取DNA检测时,孢子浓度最低可以检测到101个每反应。(为了让反应结果明显,对图9做了对比度加深处理)
需要说明的是,上述实施例不以任何形式限制本发明,凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案,均落在本发明的保护范围内。
序列表
<110> 中国水产科学研究院黄海水产研究所
<120> 一种用于紫菜赤腐病检测的两重PCR引物组及试剂盒
<141> 2020-03-27
<160> 4
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 22
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<400> 1
cctacagcaa tccacgagac tc 22
<210> 2
<211> 23
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<400> 2
tgccgtagag aagaacacag aga 23
<210> 3
<211> 21
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<400> 3
cggacacgaa gacgacgcta t 21
<210> 4
<211> 25
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<400> 4
cgactacgac tacgactacg actat 25
Claims (5)
1.一种用于紫菜赤腐病检测的两重PCR引物组,其特征在于,该引物组包含两组引物对,分别是检测Pythiumporphyrae引物对和检测Pythium chondricola引物对,所述检测Pythiumporphyrae引物对包括SEQ ID NO:1所示的上游引物P-for和SEQ ID NO:2所示的下游引物P-rev,所述检测Pythium chondricola引物对包括SEQ ID NO:3所示的上游引物C-for和SEQ ID NO:4所示的下游引物C-rev。
2.根据权利要求1所述的一种用于紫菜赤腐病检测的两重PCR引物组,其特征在于,所述检测Pythium porphyrae引物对和检测Pythium chondricola引物对的摩尔比为1:1。
3.一种用于紫菜赤腐病检测的两重PCR试剂盒,其特征在于,含有以下试剂:含有2×ExTaq的PCR反应液12.5uL、权利要求1所述的上游引物P-for和下游引物P-rev各0.5uL、权利要求1所述的上游引物C-for和下游引物C-rev各0.5uL、待测DNA模板1uL、ddH2O 9.5uL,其中各引物的浓度均为0.2uM。
4.根据权利要求3所述的一种用于紫菜赤腐病检测的两重PCR试剂盒,其特征在于,该试剂盒中还含有以ddH2O为模板的空白对照。
5.根据权利要求3所述的一种用于紫菜赤腐病检测的两重PCR试剂盒,其特征在于,该试剂盒的PCR扩增反应的反应程序为:95℃预变性5min;95℃变性30s、55℃退火40s、72℃延伸1min,共35个循环;72℃充分延伸10min。
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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