CN116287462A - 同时检测FCoV、FPV和FeLV的多重RT-qPCR试剂盒及检测方法 - Google Patents
同时检测FCoV、FPV和FeLV的多重RT-qPCR试剂盒及检测方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了同时检测FCoV、FPV和FeLV的多重RT‑qPCR试剂盒及检测方法。所述的试剂盒中包括如序列表中SEQ ID NO.1~9所示的引物和探针。所述检测方法用于非疾病诊断和治疗目的,其是将从猫的鼻拭子、肛拭子、腹水和粪便等待测样品中提取的总DNA/RNA作为模版,再加入上述引物和探针配制扩增反应液并进行qRT‑PCR扩增,然后通过荧光定量PCR仪自带软件绘制扩增曲线,读取相应的Ct值并进行结果判定,从而确定并区分上述病毒,实现了对三种病毒的快速、准确的检测,为实验室检测区分上述病毒提供了有效的技术手段。
Description
技术领域
本发明属于生物检测技术领域,具体涉及一种同时检测猫冠状病毒(FCoV)、猫细小病毒(FPV)和猫白血病病毒(FeLV)的多重RT-qPCR试剂盒及检测方法。
背景技术
猫冠状病毒(Feline coronavirus,FCoV)是一种有包膜的、不分节段的单股正链RNA病毒,属于巢病毒目冠状病毒科冠状病毒亚科中的甲型冠状病毒属。FCoV包括猫肠道冠状病毒(FECV)和猫传染性腹膜炎病毒(FIPV)两种生物型,根据编码刺突蛋白的S基因核苷酸序列的差异,FCoV可分为Ⅰ型和Ⅱ型两种血清型。FECV主要引起轻度到重度肠炎,FIPV主要引起感染猫腹膜炎、眼膜炎及神经症状等,临床病例多为渗出性FIP,以体腔积液、浆膜炎为显着病理改变。FCoV在猫群中的携带率超过20%。
猫细小病毒(Feline panleukopenia virus,FPV)又称猫泛白细胞减少症病毒、猫传染性肠炎病毒或猫瘟病毒。FPV属于细小病毒科、细小病毒亚科、细小病毒属,是一种小的单链无囊膜DNA病毒。猫瘟是一种以白细胞减少和出血性胃肠炎为特征的高致病性传染病,是一种侵害猫科动物的重要病原体,幼龄动物更易感,具有分布广、变异较快的特点,易感动物的发病率和死亡率高达25%~90%。
猫白血病病毒(Feline leukemia virus,FeLV)属于逆转录病毒科γ逆转录病毒属成员,基因组为单股正链线状RNA二聚体,于1964年首次从猫的淋巴细胞瘤中分离出来。FeLV可引起猫多种类型的白血病和其他疾病如淋巴细胞、成红细胞、骨髓细胞的增生或减少,以及肠炎、流产等疾病。
FCoV、FPV和FeLV三种病毒在猫群中的携带率都较高,而且存在同时携带多种病毒的情况,并且三种病毒的表现存在一定的相似性,使得区分三种病毒的难度增加。虽然目前已经报道了几种能够单独检测FCoV、FPV、FeLV的qPCR方法,但是仍然缺少能够快速有效的同时检测猫冠状病毒、猫细小病毒和猫白血病病毒的检测方法,无法满足实验室对于三种病毒的定性定量分析和研究。
发明内容
针对上述不足,本发明公开了一种同时检测猫冠状病毒(FCoV)、猫细小病毒(FPV)和猫白血病病毒(FeLV)的多重RT-qPCR试剂盒及检测方法,实现了对三种病毒的快速、准确的检测,为实验室检测区分上述病毒提供了有效的技术手段。
本发明是采用如下技术方案实现的:
一种同时检测FCoV、FPV和FeLV的多重RT-qPCR试剂盒,其包括以下引物和探针:
引物F1的序列为CCTGTTTGGTAAGTCGTCTAGTAT(序列表SEQ ID NO.1);
引物R1的序列为CGAGGATCTTAAATTGTTTGGAACT(序列表SEQ ID NO.2);
探针A的序列为FAM-TAGTTGGGTAGACCGGGTTCCGTC-BHQ1(序列表SEQ ID NO.3);
引物F2的序列为GCTACTCAGCCACCAACTAAA(序列表SEQ ID NO.4);
引物R2的序列为TCATAGCTGCTGGAGTAAATGG(序列表SEQ ID NO.5);
探针B的序列为CY5-ACTGCATCATTGATGGTTGCATTAG-BHQ3(序列表SEQ ID NO.6);
引物F3的序列为CCCATCCAGGCAATCTCAAATA(序列表SEQ ID NO.7);
引物R3的序列为GCAATGGAGGCATTAACAAGAG(序列表SEQ ID NO.8);
探针C的序列为VIC-TAACACCTCACCATTCCCAAGGCA-BHQ1(序列表SEQ ID NO.9)。
所述引物F1、引物R1和探针A是用于检测FCoV中的5’UTR基因;
所述引物F2、引物R2和探针B是用于检测FPV中的VP2基因;
所述引物F3、引物R3和探针C是用于检测FeLV中的env基因。
一种同时检测FCoV、FPV和FeLV的多重RT-qPCR检测方法,其用于非疾病诊断和治疗目的,具体包括以下步骤:
(1)样品处理:采用核酸提取试剂盒对待测样品进行提取得到总DNA/RNA;所述待测样品包括猫的鼻拭子、肛拭子、腹水、粪便中的任意一种;
(2)扩增反应液配制:将步骤(1)中得到的总DNA/RNA作为模板进行qRT-PCR扩增反应,采用如SEQ ID NO.1~NO.9所示的引物和探针配制扩增反应液,所述扩增反应液总体积为20μL,其包括以下体积的组分:10μL的2×One Step RT-PCR Buffer,0.4μL的TaKaRa ExTaq HS,0.4μL的PrimeScript RT Enzyme Mix II,2μL的模板,引物F1、引物R1、探针A、引物F2、引物R2、探针B、引物F3、引物R3和探针C各0.3μL,余量为无核酸酶水;所述引物R1、探针A、引物F2、引物R2、探针B、引物F3、引物R3和探针C的浓度均为20 pmol/μL;
(3)qRT-PCR扩增:将步骤(2)中配制得到的扩增反应液在荧光定量PCR仪中依次进行如下扩增反应程序:
Step1:42℃反转录5min;
Step2:95℃预变性10s;
Step3:95℃变性5s,55℃退火30s,共进行40个循环,同时收集荧光信号;
(4)结果检测:通过荧光定量PCR仪自带软件绘制扩增曲线,读取相应的Ct值并进行结果判定。
进一步的,在步骤(1)中,将1mL 的pH 为7.2的 PBS液加入至灭菌离心管中,接着加入所述待测样品,然后反复震荡1min后,再在5000 r/min的条件下离心10 min,接着取上清液,并按照核酸提取试剂盒提取得到总RNA/DNA,然后于-80℃保存备用。
进一步的,在步骤(4)中,当所得到的Ct值小于等于38个周期时,判定为阳性,当Ct值大于38个周期时,判定为阴性。
本技术方案与现有技术相比较具有以下有益效果:
猫冠状病毒、猫细小病毒和猫白血病病毒存在一种或多种混合感染情况。本发明针对FCoV的5’UTR基因,FPV的VP2基因,FeLV的env基因设计了三对特异性引物和相应的探针,并开发了一种基于TaqMan探针的多重RT-qPCR检测方法,能够同时检测上述三种病毒。该方法只能检测出猫冠状病毒、猫细小病毒和猫白血病病毒的核酸,与猫和犬的其他病毒无交叉反应;只需一次实时荧光PCR反应即可同时检测三个病毒,大幅减少检测时间,提高检测效率,而且三个病毒的检测灵敏度均可达到15copies/μL。综上,本发明具有高特异性、快速高效、灵敏的优点,实现了对三种病毒的快速、准确的检测,为实验室定性定量区分和研究猫冠状病毒、猫细小病毒和猫白血病病毒提供了有效方法。
附图说明
图1是实验例的S4步骤中得到的pFCoV-5’UTR的扩增曲线图,其中曲线1~7依次表示浓度为1.50×108copies/μL、1.50×107copies/μL、1.50×106copies/μL、1.50×105copies/μL、1.50×104copies/μL、1.50×103copies/μL、1.50×102copies/μL。
图2是实验例的S4步骤中得到的pFPV-VP2的扩增曲线图,其中曲线1~7依次表示浓度为1.50×108copies/μL、1.50×107copies/μL、1.50×106copies/μL、1.50×105copies/μL、1.50×104copies/μL、1.50×103copies/μL、1.50×102copies/μL。
图3是实验例的S4步骤中得到的pFeLV-env的扩增曲线图,其中曲线1~7依次表示浓度为1.50×108copies/μL、1.50×107copies/μL、1.50×106copies/μL、1.50×105copies/μL、1.50×104copies/μL、1.50×103copies/μL、1.50×102copies/μL。
图4是实验例的S4步骤中得到的标准曲线图,其中曲线1~3依次表示pFCoV-5’UTR、pFPV-VP2、pFeLV-env。
图5是实验例的S5步骤中检测不同病毒得到的扩增曲线图,其中曲线1、2、3依次表示pFCoV-5’UTR、pFPV-VP2、pFeLV-env;曲线4、5、6依次表示野生型FCoV、FPV、FeLV在FAM、Cy5和VIC 荧光通道的荧光曲线;曲线7~10依次表示FCV、FHV、CDV、CPIV;曲线11为无核酸酶水的阴性对照(WTC)。
图6是实验例的S6步骤中得到的pFCoV-5’UTR的扩增曲线图,其中曲线1~9浓度依次为1.50×107copies/μL、1.50×106copies/μL、1.50×105copies/μL、1.50×104copies/μL、1.50×103copies/μL、1.50×102copies/μL、1.50×101copies/μL、1.50×100copies/μL、1.50×10-1copies/μL,曲线10为阴性对照。
图7是实验例的S6步骤中得到的pFPV-VP2的扩增曲线图,其中曲线1~9浓度依次为1.50×107copies/μL、1.50×106copies/μL、1.50×105copies/μL、1.50×104copies/μL、1.50×103copies/μL、1.50×102copies/μL、1.50×101copies/μL、1.50×100copies/μL、1.50×10-1copies/μL,曲线10为阴性对照。
图8是实验例的S6步骤中得到的pFeLV-env的扩增曲线图,其中曲线1~9浓度依次为1.50×107copies/μL、1.50×106copies/μL、1.50×105copies/μL、1.50×104copies/μL、1.50×103copies/μL、1.50×102copies/μL、1.50×101copies/μL、1.50×100copies/μL、1.50×10-1copies/μL,曲线10为阴性对照。
图9是实验例的S8步骤中得到的临床样品检测试验结果。
实施方式
以下通过实施例进一步说明本发明,但不作为对本发明的限制。下列实施例中未注明的具体实验条件和方法,所采用的技术手段通常为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1:一种同时检测FCoV、FPV和FeLV的多重RT-qPCR试剂盒,其包括以下引物和探针:
引物F1的序列为CCTGTTTGGTAAGTCGTCTAGTAT;
引物R1的序列为CGAGGATCTTAAATTGTTTGGAACT;
探针A的序列为FAM-TAGTTGGGTAGACCGGGTTCCGTC-BHQ1;
引物F2的序列为GCTACTCAGCCACCAACTAAA;
引物R2的序列为TCATAGCTGCTGGAGTAAATGG;
探针B的序列为CY5-ACTGCATCATTGATGGTTGCATTAG-BHQ3;
引物F3的序列为CCCATCCAGGCAATCTCAAATA;
引物R3的序列为GCAATGGAGGCATTAACAAGAG;
探针C的序列为VIC-TAACACCTCACCATTCCCAAGGCA-BHQ1。
一种同时检测FCoV、FPV和FeLV的多重RT-qPCR检测方法,其用于非疾病诊断和治疗目的,具体包括以下步骤:
(1)样品处理:将1mL 的pH 为7.2的 PBS液加入至灭菌离心管中,接着加入待测样品,然后反复震荡1min后,再在5000 r/min的条件下离心10 min,接着取上清液,并按照核酸提取试剂盒提取得到总RNA/DNA,然后于-80℃保存备用;所述待测样品包括猫的鼻拭子、肛拭子、腹水、粪便中的任意一种;
(2)扩增反应液配制:将步骤(1)中得到的总DNA/RNA作为模板进行qRT-PCR扩增反应,采用如SEQ ID NO.1~NO.9所示的引物和探针配制扩增反应液,所述扩增反应液总体积为20μL,其包括以下体积的组分:10μL的2×One Step RT-PCR Buffer,0.4μL的TaKaRa ExTaq HS,0.4μL的PrimeScript RT Enzyme Mix II,2μL的模板,引物F1、引物R1、探针A、引物F2、引物R2、探针B、引物F3、引物R3和探针C各0.3μL,余量为无核酸酶水;所述引物R1、探针A、引物F2、引物R2、探针B、引物F3、引物R3和探针C的浓度均为20 pmol/μL;
(3)qRT-PCR扩增:将步骤(2)中配制得到的扩增反应液在荧光定量PCR仪中依次进行如下扩增反应程序:
Step1:42℃反转录5min;
Step2:95℃预变性10s;
Step3:95℃变性5s,55℃退火30s,共进行40个循环,同时收集荧光信号;
(4)结果检测:通过荧光定量PCR仪自带软件绘制扩增曲线,读取相应的Ct值并进行结果判定;当所得到的Ct值小于等于38个周期时,判定为阳性,当Ct值大于38个周期时,判定为阴性。
实验例:对实施例1中所述的同时检测FCoV、FPV和FeLV的多重RT-qPCR试剂盒分别进行特异性、敏感性和重复性的试验分析,具体试验分析过程如下所示:
S1、实验用各种病毒的总核酸提取及反转录:分别取FCoV、FPV、FeLV临床阳性样品混悬液的上清液各200 µL,采用核酸提取试剂盒提取总DNA/RNA,并使用PrimeScriptⅡ1st strand Cdna Synthesis Kit 试剂盒将其反转录成cDNA,然后置于-20℃下保存备用;分别取FCV、FHV、CDV、CPIV的疫苗株病毒液各200 µL,采用病毒核酸提取试剂盒提取DNA/RNA ,将提取的DNA和经过反转录后所得到的cDNA,然后置于-20℃下保存备用。
S2、标准质粒的制备:以步骤S1中得到的FCoV、FPV、FeLV的DNA/cDNA作为模板,采用实施例1中所述的引物配制3个扩增反应液,第一个扩增反应液总体积为25µL,其包括12.5µL的Premix Ex Taq ,2.5µL的FCoV的cDNA,浓度为25 pmol/μL的引物F1和引物R1各0.4μL,余量为无核酸酶水;第二个扩增反应液总体积为25µL,其包括12.5µL的Premix ExTaq ,2.5µL的FPV的DNA,浓度为25 pmol/μL的引物F2和引物R2各0.4μL,余量为无核酸酶水;第三个扩增反应液总体积为25µL,其包括12.5µL的Premix Ex Taq ,2.5µL的FeLV的cDNA,浓度为25 pmol/μL的引物F3和引物R3各0.4μL,余量为无核酸酶水;将3个扩增反应液进行扩增反应;
扩增反应程序为:
Step1:94℃预变性3min;
Step2:94℃变性30s,56℃退火30s,72℃延伸20s,共进行35个循环;
Step3:72℃终延伸10min。
回收扩增产物,将纯化的扩增产物克隆至pMD18-T载体中,转化到DH5α感受态细胞,阳性克隆体在37℃下培养18~20h,使用MiniBEST Plasmid Purification KitVer.4.0质粒抽提试剂盒提取质粒后进行酶切(Hind III +EcoR I 酶切)、PCR和测序鉴定。正确构建重组质粒后,将它们作为阳性标准品,分别命名为pFCoV-5’UTR、pFPV-VP2和pFeLV-env标准质粒,用核酸蛋白分析仪测定质粒OD260 nm值,计算质粒浓度并换算成拷贝数(copies/μL),pFCoV-5’UTR、pFPV-VP2和pFeLV-env标准质粒的初始浓度分别为2.03×1010copies/μL、3.11×1010copies/μL和 2.64×1010copies/μL。
S3、qRT-PCR扩增反应的引物和探针浓度优化:初步设定扩增反应参数为:42℃反转录5min,95℃预变性10s,95℃变性5s,58℃退火30s,40个循环。为了确定qPCR的最佳反应条件,固定扩增反应体系中以下组分用量:10μL的2×One Step RT-PCR Buffer,0.4μL的TaKaRa Ex Taq HS,0.4μL的PrimeScript RT Enzyme Mix II,2μL的三种标准质粒的混合物,3种不同终浓度的引物和相应的探针,余量为无核酸酶水;所述标准质粒为步骤S2中得到的pFCoV-5’UTR、pFPV-VP2和pFeLV-env;
选定不同的退火温度(55℃、56℃、57℃、58℃、59℃、60℃)、不同的引物浓度(0.1pmol/μL、0.2 pmol/μL、0.3 pmol/μL、0.4 pmol/μL、0.5 pmol/ μL)和探针浓度(0.1 pmol/μL、0.2 pmol/μL、0.3 pmol/μL、0.4 pmol/μL、0.5 pmol/μL)通过排列组合试验进行扩增,确定得到实施例1中所述的扩增反应液和扩增反应程序。
S4、标准质粒的标准曲线绘制:将步骤S2中所得到的pFCoV-5’UTR、pFPV-VP2和pFeLV-env等体积混合,然后配制成溶液,使得所述溶液中三种标准质粒的浓度均为1.50×109copies/μL,然后连续稀释10倍依次得到三种标准质粒的浓度为1.50×108copies/μL、1.50×107copies/μL、1.50×106copies/μL、1.50×105copies/μL、1.50×104copies/μL、1.50×103copies/μL、1.50×102copies/μL的溶液,将上述溶液作为模板,按照实施例1中所述方法进行扩增,得到三种标准质粒的扩增曲线(参见图1~3)和并绘制标准曲线(参见图4),其中pFCoV-5’UTR对应的标准曲线为y=-3.235x+38.451,R2=0.999;pFPV-VP2对应的标准曲线为y=-3.305x+38.701,R2=1;pFeLV-env对应的标准曲线为y=-3.269x+39.166,R2=0.998。
S5、特异性试验:取步骤S1中得到的cDNA和总DNA/RNA以及步骤S2中得到的三种标准质粒,各取2μL作为模板,并且以无菌蒸馏水(NTC)和无核酸酶水(WTC)为阴性对照,按照实施例1中所述方法进行检测,结果见图5;
结果显示,仅有三种标准质粒的样本显示出阳性扩增曲线,而其他样本没有显示出扩增曲线,表明本发明的检测方法与其它病毒没有交叉反应,可以检测FCoV的5’UTR基因、FPV的VP2基因和FeLV的env基因,具有较强的特异性。
S6、敏感性试验:将步骤S2中所得到的pFCoV-5’UTR、pFPV-VP2和pFeLV-env标准质粒等体积混合,然后配制成溶液,使得所述溶液中三种标准质粒的浓度均为1.50×108copies/μL,然后连续10倍稀释依次得到三种标准质粒的浓度为1.50×107copies/μL、1.50×106copies/μL、1.50×105copies/μL、1.50×104copies/μL、1.50×103copies/μL、1.50×102copies/μL、1.50×101copies/μL、1.50×100copies/μL、1.50×10-1copies/μL的溶液,将上述溶液作为模板,按照实施例1中所述方法进行扩增,得到三种标准质粒的扩增曲线(参见图6~8);
结果显示,三种标准质粒的qRT-PCR的检测下限均为15copies/μL,说明本发明建立的方法具有较高的敏感度。
S7、重复性试验:将步骤S2中所得到的pFCoV-5’UTR、pFPV-VP2和pFeLV-env标准质粒等体积混合,然后配制成溶液,所述溶液中三种标准质粒的浓度均为1.50×108copies/μL,然后连续稀释依次得到三种标准质粒的浓度为1.50×107copies/μL、1.50×105copies/μL、1.50×103copies/μL的溶液,将上述溶液作为模板,按照实施例1中所述方法进行扩增,得到三种标准质粒的扩增曲线,而且组内及组间重复性试验各进行3次,具体结果见表1。
结果显示,组内和组间的变异系数CV均小于1.45%,说明本发明方法具有良好的重复性。
表1 重复性试验数据
S8、临床样品检测试验:在2021年12月到2022年11月期间,在广西采集临床样本648份,临床样本类型包括猫的鼻拭子、肛拭子、粪便、腹水等;将采集的猫鼻拭子、肛拭子、粪便、腹水加入含1mL(PH 7.2)PBS液的灭菌离心管中,反复震荡1min,5000 r/min离心10min,取上清液按照核酸提取试剂盒抽提样品上清中总RNA/DNA;
以无菌蒸馏水为阴性对照,按照实施例1所述方法进行检测,具体结果参见图9;同时从中随机挑选FCoV、FPV和FeLV各一份阳性毒株进行测序鉴定。
根据图9数据可知,在648份样本中,有132份呈FCoV阳性,阳性率为20.4%,其中腹水样品的检出率最高;有156份呈FPV阳性,阳性率为24.1%,其中肛拭子样品的检出率最高;有334份呈FeLV阳性,阳性率为51.5%,各类样品的检出率均很高。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (4)
1.一种同时检测FCoV、FPV和FeLV的多重RT-qPCR试剂盒,其特征在于:包括以下引物和探针:
引物F1的序列为CCTGTTTGGTAAGTCGTCTAGTAT;
引物R1的序列为CGAGGATCTTAAATTGTTTGGAACT;
探针A的序列为FAM-TAGTTGGGTAGACCGGGTTCCGTC-BHQ1;
引物F2的序列为GCTACTCAGCCACCAACTAAA;
引物R2的序列为TCATAGCTGCTGGAGTAAATGG;
探针B的序列为CY5-ACTGCATCATTGATGGTTGCATTAG-BHQ3;
引物F3的序列为CCCATCCAGGCAATCTCAAATA;
引物R3的序列为GCAATGGAGGCATTAACAAGAG;
探针C的序列为VIC-TAACACCTCACCATTCCCAAGGCA-BHQ1。
2.一种同时检测FCoV、FPV和FeLV的多重RT-qPCR检测方法,用于非疾病诊断和治疗目的,其特征在于:包括以下步骤:
(1)样品处理:采用核酸提取试剂盒对待测样品进行提取得到总DNA/RNA;所述待测样品包括猫的鼻拭子、肛拭子、腹水、粪便中的任意一种;
(2)扩增反应液配制:将步骤(1)中得到的总DNA/RNA作为模板进行qRT-PCR扩增反应,采用如SEQ ID NO.1~NO.9所示的引物和探针配制扩增反应液,所述扩增反应液总体积为20μL,其包括以下体积的组分:10μL的2×One Step RT-PCR Buffer,0.4μL的TaKaRa ExTaq HS,0.4μL的PrimeScript RT Enzyme Mix II,2μL的模板,引物F1、引物R1、探针A、引物F2、引物R2、探针B、引物F3、引物R3和探针C各0.3μL,余量为无核酸酶水;所述引物R1、探针A、引物F2、引物R2、探针B、引物F3、引物R3和探针C的浓度均为20 pmol/μL;
(3)qRT-PCR扩增:将步骤(2)中配制得到的扩增反应液在荧光定量PCR仪中依次进行如下扩增反应程序:
Step1:42℃反转录5min;
Step2:95℃预变性10s;
Step3:95℃变性5s,55℃退火30s,共进行40个循环,同时收集荧光信号;
(4)结果检测:通过荧光定量PCR仪自带软件绘制扩增曲线,读取相应的Ct值并进行结果判定。
3. 根据权利要求2所述的同时检测猫冠状病毒、猫细小病毒和猫白血病病毒的检测方法,其特征在于:在步骤(1)中,将1mL 的pH 为7.2的 PBS液加入至灭菌离心管中,接着加入所述待测样品,然后反复震荡1min后,再在5000 r/min的条件下离心10 min,接着取上清液,并按照核酸提取试剂盒提取得到总RNA/DNA,然后于-80℃保存备用。
4.根据权利要求2所述的同时检测猫冠状病毒、猫细小病毒和猫白血病病毒的检测方法,其特征在于:在步骤(4)中,当所得到的Ct值小于等于38个周期时,判定为阳性,当Ct值大于38个周期时,判定为阴性。
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