CN117512152A - 一种快速检测植物乳杆菌Liang的分子标记组合、引物组合及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种快速检测植物乳杆菌Liang的分子标记组合、引物组合及其检测方法,涉及生物技术领域。该分子标记组合包括核苷酸序列如SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2和SEQ ID NO.3所示的分子标记。该引物组合包括核苷酸序列如SEQ ID NO.4‑5所示的引物对Lp1、核苷酸序列如SEQ ID NO.6‑7所示的引物对Lp2和核苷酸序列如SEQ ID NO.8‑9所示的引物对Lp3。本发明解决了现有技术无法对植物乳杆菌Liang进行精确检测的难题。本发明以三个特异性分子标记为基础设计的引物组合和PCR反应系统具有良好的特异性,能够实现对植物乳杆菌Liang的快速检测。
Description
技术领域
本发明涉及生物技术领域,特别是涉及一种快速检测植物乳杆菌Liang的分子标记组合、引物组合及其检测方法。
背景技术
植物乳杆菌已经广泛用于益生菌产品、工业发酵、环境处理等各项领域中,而不同的植物乳杆菌菌株往往具有独特的生理生物学用处,例如植物乳杆菌ST-III就是一株已经广泛用于商业益生菌食品的植物乳杆菌。
现有的细菌菌株鉴定技术一般是使用PCR方法对细菌的16S区域进行扩增,然后使用一代测序获取扩增序列,最后在数据库中进行比对,从而确定菌株物种。而对于植物乳杆菌的特异鉴定引物鉴定(公开号:CN102146457A),也只能确认到物种,无法对精确的菌株进行确认。植物乳杆菌(Lactiplantibacillusplantarum)Liang是一株由华中农业大学梁运祥团队分离自工业酒醅中的植物乳杆菌,具有高低温耐受、高产等优点。PCR方法检测具有检测速度快、灵敏度高、特异性强和成本低的优势,目前还尚未出现利用PCR方法快速地将植物乳杆菌Liang与其它植物乳杆菌菌株区分开来的检测方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种快速检测植物乳杆菌Liang的分子标记组合、引物组合及其检测方法,以解决上述现有技术存在的问题,该分子标记组合为植物乳杆菌Liang的特异性分子标记,利用以该分子标记组合为基础设计的引物组合,可以实现植物乳杆菌Liang的特异性检测。
本发明对植物乳杆菌Liang进行全基因组测序后,发现它由一个全基因组与5个确定的质粒基因组组成,这些质粒调控参与了植物乳杆菌Liang的生理代谢,拥有着植物乳杆菌Liang的特异性序列。
基于此,本发明提供了如下方案:
本发明提供一种检测植物乳杆菌(Lactiplantibacillusplantarum)Liang的分子标记组合,包括核苷酸序列如SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2和SEQ ID NO.3所示的分子标记;
所述植物乳杆菌Liang于2023年8月21日,保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏地址为中国.武汉.武汉大学,保藏编号为CCTCC NO:M20231507。
本发明还提供一种检测植物乳杆菌Liang的引物组合,包括核苷酸序列如SEQ IDNO.4-5所示的引物对Lp1、核苷酸序列如SEQ ID NO.6-7所示的引物对Lp2和核苷酸序列如SEQ ID NO.8-9所示的引物对Lp3;
所述植物乳杆菌Liang于2023年8月21日,保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏地址为中国.武汉.武汉大学,保藏编号为CCTCC NO:M20231507。
本发明还提供上述的引物组合在制备检测植物乳杆菌Liang的产品中的应用。
进一步地,所述产品为试剂盒或试剂。
本发明还提供一种检测植物乳杆菌Liang的产品,包括上述的引物组合。
进一步地,所述产品为试剂盒或试剂。
本发明还提供上述的引物组合或产品在检测植物乳杆菌Liang中的应用。
本发明还提供一种检测植物乳杆菌Liang的方法,包括以下步骤:
提取待检菌株样品的全基因组DNA;
以所述全基因组DNA为模板,利用上述的引物组合进行PCR扩增,当扩增产物存在上述的分子标记组合时,代表所述待检菌株样品为植物乳杆菌Liang。
进一步地,所述PCR扩增的反应体系为:2μL上游引物、2μL下游引物、25μLPCR Mix和100ng DNA模板,ddH2O补充至50μL。
进一步地,所述PCR扩增的反应程序为:98℃5min;98℃10s,55℃10s,72℃30min,36个循环;72℃3min。
本发明公开了以下技术效果:
本发明所提供的特异性检测植物乳杆菌Liang的引物及其检测方法具有以下优点:
本发明的检测速度快,相比传统的扩增16S后测序并比对的方法(一般需要2-3天),现有方法只需要2-3小时。
本发明使用了三对引物进行检测验证,提高了检出结果的可靠性。
本发明解决了现有技术无法对植物乳杆菌Liang进行精确检测的难题。本发明所设计的三对引物,其中第一对引物Lp1,只能在植物乳杆菌Liang菌株与植物乳杆菌B4与E2(NCBI编号:PRJEB39663)中扩增出本发明提供的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示的分子标记。而剩余两对引物Lp2与Lp3,则只能在植物乳杆菌Liang中扩增出本发明提供的对应分子标记(核苷酸序列如SEQ ID NO.2-3所示)。说明本发明以三个特异性分子标记为基础设计的引物组合和PCR反应系统具有良好的特异性,当三个分子标记都被电泳检测检测出时,就能说明检测的菌株是植物乳杆菌Liang。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例1的引物对特异性验证实验结果;其中,1:Marker;2-19分别为Lp1扩增植物乳杆菌Liang、Lp1扩增植物乳杆菌DSM 20174、Lp1扩增植物乳杆菌S1L6、Lp1扩增植物乳杆菌DSM 13273、Lp1扩增植物乳杆菌CICC 24986、Lp1扩增植物乳杆菌CICC 24992、Lp2扩增植物乳杆菌Liang、Lp2扩增植物乳杆菌DSM 20174、Lp2扩增植物乳杆菌S1L6、Lp2扩增植物乳杆菌DSM 13273、Lp2扩增植物乳杆菌CICC 24986、Lp2扩增植物乳杆菌CICC 24992、Lp3扩增植物乳杆菌Liang、Lp3扩增植物乳杆菌DSM 20174、Lp3扩增植物乳杆菌S1L6、Lp3扩增植物乳杆菌DSM 13273、Lp3扩增植物乳杆菌CICC 24986和Lp3扩增植物乳杆菌CICC24992的扩增产物。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式,该详细说明不应认为是对本发明的限制,而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式,并非用于限制本发明。另外,对于本发明中的数值范围,应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值,以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明,否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料,但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入,用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时,以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下,可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化,这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等,均为开放性的用语,即意指包含但不限于。
实施例1
1.特异性分子标记筛选
本发明对植物乳杆菌Liang进行全基因组测序后,发现它由一个全基因组与5个确定的质粒基因组组成,这些质粒调控参与了植物乳杆菌Liang的生理代谢,拥有着植物乳杆菌Liang的特异性序列。本发明发现了植物乳杆菌Liang的三个特异性分子标记,它们分别是位于基因组序列ctg_1的从第529224位到第529740位共517bp长度区域(SEQ ID NO.1),ctg_2的从第28922位到第29434位共513bp长度区域(SEQ ID NO.2),ctg_3的从第6265位到第6783位共519bp长度区域(SEQ ID NO.3)。它们分别为:
>ctg_1_10580:
5`-ATTCTGGCGAATGGCGAATGTCCCATTATCAATATGAAGATGATACTGAAGAATTT GAATACACCATTGACTTAATAAAAATGATTGCTAAAAATCTGGGCGGTTTACCTGAACGTACCGAAATGTTAATATCCAAAGTTAGAATAATTGTATCTCAAGCTTATTTACTTTCTATGACTACAGACTACTCAAAAAAAATGTGGTTGGAGTATGGGACGACTGGGGGGATATGCTTAGAGTTTGACGAACTTGAACTTGATTTTAGGATGCACGATTTTTTGCACACGGATGAGAATGGTGAAACAGCAGATGTGTATGAAATGGCAGGGGCTAATAGGTTTCAAATACTAAACATGGATCATGTTTTCTATGATCAAAAATATCAAGAGAAAATATTAAAGCCGTTAGTTTCAGACTACTTATTAATTAGTGATGAACGTGATTTACATGATATTGAATATGTCATCGCGTTGTATACCATGTTTTTTAAAGATCCAAAATGGGCTTGGCAGAAGGA-3`(SEQ ID NO.1)。
>ctg_2_569:
5`-AGTTCCCAAAAGTGAAGGCCTATATCAACAATTTATTCAAAATGAAATAAGTATTC AACAGTACATGAATACAATTACTAATCAAAATTATTAGCAATAAAATAGATGCTAGCGAAAAATTATGTAATACATAATTTTTTCCACTAGCATCTATTTTTAATTTCTTAACAATCTGTGTTGGATGATTTTATTAAGTAAAACAAACTGATTAAATACGATCGGATCAGAAACATTAGTATTTATTTTTTTACACAAAGAAGATAATTCTTGCTTTTCCTGTTTATTTAAAATCGATTTGATATGCCTATTGTTTTTATTATGGTAATCTTCTACTGATTGGAAAGAAACTCTTATATACCTTTCATACTCTTTAGTTAACTGCTTACTTACTTTTTTAGGAGTCTTATCATAAGAACCATTAATTGGATTAAAGTGATAATTATACCTAAAATATGATTCCTTTGGCTTGAGCAAGACCCTAGTTAAAAAGTCGTTTCCTTTCCCATCATCTGT-3`(SEQID NO.2)。
ctg_3_123:
5`-TCTGGGAGTGAAGATGCACGCAATATTCGTAGCGTTATTGACACTGAGTTGATAG GTGGAATGGATGAATATCATAAACTAACTATTATTCAAACCGGTGATATTAAGGAAGATTTTGAGCGTGAAATTCAACAATTCAACTCCGAACAGGTGGACAACAGGTTAATAATTAAAAAAGGACGTGGTGCCAAAGGTATGGGGAAGGTAAACAAAGTGCACCGTGCCTATAATGAGCTGCTATCTAAAACACAAGAATATCTCGGGAGAGAAGAGGCCGTTTCTGATAATGAACGTGTAAAAGCGCTCAAAAAGCTATTTGAAACTTTTGTTGATCATTTTTTTGTAGTCGAAA TATGGGCGCCGGATCGTGCTGATGCATTTCAAATATTCCAAACTATTAACGCACGGGGCCTTGACCTATCGGCCGCTGATTTGATTAAAAGTGATTTCTTTGGTAATTCTGGCCGTCATCATTTAGAAATTGAGGAGTTGTGGGGGCGTGTTCAAACCACGCTTGGG-3`(SEQ ID NO.3)。
2.引物对设计
根据上述的三个特异性分子标记,设计三对检测植物乳杆菌Liang的引物对Lp1、Lp2和Lp3,序列如表1所示:
表1引物序列
3.引物对特异性验证
使用标准MRS培养基各培养植物乳杆菌Liang菌株以及其他5株植物乳杆菌菌株(购买自不同地区公司)16h,之后分别取发酵液1mL,8000g离心5min,丢弃上清,取沉淀。使用细菌提取试剂盒(TIANamp Bacteria DNA细菌基因组提取盒,购买自天根生化科技(北京)有限公司),分别提取得到DNA。
植物乳杆菌Liang菌株以及其他5株植物乳杆菌的菌株信息见表2:
表26株菌的菌株信息
利用Lp1、Lp2和Lp3分别对6株菌提取的DNA进行PCR反应。PCR反应体系为50μL,包括有:2μL上游引物,2μL下游引物,25μL PCR Mix(2×Taq Master Mix(Dye Plus),购自南京诺唯赞生物科技股份有限公司),加入100ng的DNA模板后,使用ddH2O将体系补充到50μL。PCR反应程序为:98℃5min;98℃10s,55℃10s,72℃30min,36个循环;72℃3min;4℃保存。
最后进行电泳检测,取5μLPCR产物在1.5%琼脂糖凝胶中电泳,缓冲液为TAE缓冲液,电泳电压为110V,电泳时间为30min。以DNA分子量标记为对照进行检测。
检测结果见图1,结果显示在紫外灯下Lp1、Lp2和Lp3三对引物扩增的植物乳杆菌Liang菌株对应泳道都存在500bp左右的核酸片段,说明该样品中存在植物乳杆菌Liang。而其他5株分离自不同地区与产品的植物乳杆菌菌株,利用三对引物扩增,都没有出现500bp左右的核酸片段。以上实验结果说明,本发明设计的上述三对引物的特异性强,只能扩增出植物乳杆菌Liang。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种检测植物乳杆菌(Lactiplantibacillusplantarum)Liang的分子标记组合,其特征在于,包括核苷酸序列如SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2和SEQ ID NO.3所示的分子标记;
所述植物乳杆菌Liang于2023年8月21日,保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏地址为中国.武汉.武汉大学,保藏编号为CCTCC NO:M20231507。
2.一种检测植物乳杆菌Liang的引物组合,其特征在于,包括核苷酸序列如SEQ IDNO.4-5所示的引物对Lp1、核苷酸序列如SEQ ID NO.6-7所示的引物对Lp2和核苷酸序列如SEQ ID NO.8-9所示的引物对Lp3;
所述植物乳杆菌Liang于2023年8月21日,保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏地址为中国.武汉.武汉大学,保藏编号为CCTCC NO:M20231507。
3.一种如权利要求2所述的引物组合在制备检测植物乳杆菌Liang的产品中的应用。
4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述产品为试剂盒或试剂。
5.一种检测植物乳杆菌Liang的产品,其特征在于,包括权利要求2所述的引物组合。
6.根据权利要求5所述的产品,其特征在于,所述产品为试剂盒或试剂。
7.一种如权利要求2所述的引物组合或权利要求5或6所述的产品在检测植物乳杆菌Liang中的应用。
8.一种检测植物乳杆菌Liang的方法,其特征在于,包括以下步骤:
提取待检菌株样品的全基因组DNA;
以所述全基因组DNA为模板,利用权利要求2所述的引物组合进行PCR扩增,当扩增产物存在权利要求1所述的分子标记组合时,代表所述待检菌株样品为植物乳杆菌Liang。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述PCR扩增的反应体系为:2μL上游引物、2μL下游引物、25μLPCR Mix和100ng DNA模板,ddH2O补充至50μL。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述PCR扩增的反应程序为:98℃5min;98℃10s,55℃10s,72℃30min,36个循环;72℃3min。
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CN (1) | CN117512152B (zh) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN104450949A (zh) * | 2014-12-26 | 2015-03-25 | 光明乳业股份有限公司 | 一种植物乳杆菌的特异性分子标记dna序列及其用途 |
CN116219040A (zh) * | 2023-01-04 | 2023-06-06 | 西南大学 | 用于检测植物乳杆菌s58的分子标记、引物探针组和检测方法 |
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2023
- 2023-12-08 CN CN202311693178.4A patent/CN117512152B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104450949A (zh) * | 2014-12-26 | 2015-03-25 | 光明乳业股份有限公司 | 一种植物乳杆菌的特异性分子标记dna序列及其用途 |
CN116219040A (zh) * | 2023-01-04 | 2023-06-06 | 西南大学 | 用于检测植物乳杆菌s58的分子标记、引物探针组和检测方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
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ADEYEMO S M ET AL: "Molecular identification of Lactobacillus plantarum isolated from fermenting cereals", INT J BIOTECHNOL MOL BIOL RES, vol. 5, no. 6, 7 January 2015 (2015-01-07), pages 59 - 67 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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CN117512152B (zh) | 2024-05-28 |
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