CZ32308U1 - A reaction mixture for normalization of RNA quantification in wheat and barley virus analysis - Google Patents
A reaction mixture for normalization of RNA quantification in wheat and barley virus analysis Download PDFInfo
- Publication number
- CZ32308U1 CZ32308U1 CZ2018-35190U CZ201835190U CZ32308U1 CZ 32308 U1 CZ32308 U1 CZ 32308U1 CZ 201835190 U CZ201835190 U CZ 201835190U CZ 32308 U1 CZ32308 U1 CZ 32308U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- sequence
- primers
- tuba
- tubb
- wheat
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Description
Reakční směs pro normalizaci kvantifikace RNA při analýze viromu v pšenici a ječmeniReaction mixture for normalization of RNA quantification in viral analysis in wheat and barley
Oblast technikyField of technology
Řešení se týká reakční směsi a postupu pro současnou detekci a kvantifikaci RNA tri referenčních genů ječmene a pšenice za účelem normalizace kvantifikace RNA pro analýzu viromu s využitím molekulární detekce a kvantifikace mRNA.The solution relates to a reaction mixture and a procedure for the simultaneous detection and quantification of RNA of three reference genes of barley and wheat in order to normalize the quantification of RNA for virome analysis using molecular detection and quantification of mRNA.
Dosavadní stav technikyPrior art
Obilniny se pěstují na rozloze téměř 1600 tisíc hektarů, což představuje více než 60 % z celkové výměry orné půdy České republiky. Kvůli rozsáhlému pěstování a jednoduchým osevním postupům jsou obilniny napadány mnoha patogeny. Virózy obilnin patří mezi významné choroby, které mohou způsobovat velké výnosové ztráty. Proti virovým chorobám rostlin neexistuje v současné době účinná ochrana. Mezi nej důležitější viry obilnin v ČR patří virus žluté zakrslosti ječmene (Barley yellow dwarf virus - BYDV), virus zakrslosti pšenice (Wheat dwarf virus - WDV), virus ěárkovité mozaiky pšenice (Wheat streak mosaic virus - WSMV).Cereals are grown on an area of almost 1,600,000 hectares, which represents more than 60% of the total arable land area of the Czech Republic. Due to extensive cultivation and simple sowing procedures, cereals are attacked by many pathogens. Cereal virosis is one of the major diseases that can cause large yield losses. There is currently no effective protection against plant viral diseases. The most important cereal viruses in the Czech Republic include the Barley yellow dwarf virus (BYDV), the Wheat dwarf virus (WDV), the Wheat streak mosaic virus (WSMV).
Současné diagnostické metody rostlinných virů jsou založeny buď na detekci virových proteinů pomocí sérologických metod, nebo na molekulární detekci virové nukleové kyseliny. S éro logickými testy (ELISA test) je možno dosáhnout semi-kvantitativní analýzy, kdy je vzorek ředěn aritmetickou řadou (1:2, 1:4, 1:8, 1:16 atd.). Tato metoda je nicméně schopna titr virů jen porovnat, a ne absolutně stanovit. Limity citlivosti jsou u této metody poměrně omezené. Pomocí této metody lze v každé eseji stanovit pouze jeden patogen.Current diagnostic methods for plant viruses are based either on the detection of viral proteins by serological methods or on the molecular detection of viral nucleic acid. With erotic tests (ELISA test) it is possible to achieve semi-quantitative analysis, where the sample is diluted with an arithmetic series (1: 2, 1: 4, 1: 8, 1:16, etc.). However, this method is only able to compare the virus titer and not to determine it absolutely. Sensitivity limits are relatively limited with this method. Using this method, only one pathogen can be identified in each assay.
Nukleové kyseliny patogenů se stanovují nejčastěji pomocí RT-PCR, kdy u RNA virů dojde nejprve k přepisu do cDNA a taje poté amplifikována za pomoci druhově specifických primerů. Při vhodném navržení různých délek koncových produktů PCR lze detekovat několik různých patogenů současně (Multiplex PCR), obvykle je však snížena citlivost detekce.Nucleic acids of pathogens are most often determined by RT-PCR, in which RNA viruses are first transcribed into cDNA and then thawed using species-specific primers. With appropriate design of different lengths of PCR end products, several different pathogens can be detected simultaneously (Multiplex PCR), but usually the sensitivity of detection is reduced.
Metoda TaqMan RT-qPCR založená na detekci virových nukleových kyselin pomocí specifických primerů a sond v reálném čase je jednou z nejspolehlivějších v současnosti existujících kvantifikaěních metod. Při RT-qPCR je produkt detekován a měřen po každém cyklu, což umožňuje detekci produktu a zároveň kvantifikaci výchozího množství templátu. TaqMan sondy jsou dvojitě barvené hydrolyzaění sondy nesoucí na 5' konci reportérový fluoro for, na 3’ konci molekulu zhášeěe. Existuje několik fluoro fórů různých vlnových délek, které lze kombinovat v jedné eseji a takto účinně detekovat a kvantifikovat více patogenních činitelů současně. Pro přesnou kvantifikaci je nutno získaná data normalizovat za pomoci tzv. referenčních genů hostitele (tj. pšenice a ječmen v tomto případě).The TaqMan RT-qPCR method, based on the detection of viral nucleic acids using specific primers and probes in real time, is one of the most reliable quantification methods currently available. In RT-qPCR, the product is detected and measured after each cycle, allowing the product to be detected while quantifying the initial amount of template. TaqMan probes are double-stained hydrolysis probes carrying a reporter fluoroform at the 5 'end and a quencher molecule at the 3' end. There are several fluoro forums of different wavelengths that can be combined in one assay to effectively detect and quantify multiple pathogens simultaneously. For accurate quantification, it is necessary to normalize the obtained data using the so-called host reference genes (ie wheat and barley in this case).
Pro BYDV, WDV i WSMV byly vyvinuty primery a sondy umožňující jejich současnou detekci pomocí TaqMan RT-qPCR. Nebyla však vyvinuta metoda umožňující normalizaci kvantifikace pomocí referenčních genů pšenice a ječmene v jedné reakci současně.Primers and probes have been developed for BYDV, WDV and WSMV to allow their simultaneous detection using TaqMan RT-qPCR. However, no method has been developed to normalize quantification using reference genes of wheat and barley in one reaction at a time.
Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution
V technickém řešení je uvedena reakční směs pro detekci a kvantifikaci tri referenčních genů ječmene (a-tubulin gen - TUBA; β-tubulin gen - TUBB; glyceraldehyd-3-fosfátdehydrogenázaGAPDH;) a pšenice (TUBA; TUBB; eukaryotický iniciační faktor 4a - EIF4A) s využitím RT-qPCR. Podstata technického řešení spočívá v tom, že ve stejném čase, ve stejných podmínkách proběhnou současně tři amplifikaění reakce umožňující detekci všech tri virůThe technical solution provides a reaction mixture for the detection and quantification of three reference genes of barley (α-tubulin gene - TUBA; β-tubulin gene - TUBB; glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenaseGAPDH;) and wheat (TUBA; TUBB; eukaryotic initiation factor 4a - EIF4A ) using RT-qPCR. The essence of the technical solution lies in the fact that at the same time, under the same conditions, three amplifications of the reaction will take place simultaneously, enabling the detection of all three viruses.
- 1 CZ 32308 Ul najednou.- 1 CZ 32308 Ul at once.
Reakční směs obsahuje 4 μΐ vzorku testované cDNA, TaqMan® RT-PCR mix, destilovanou vodu a specifické primery a sondy pro detekci viru žluté zakrslosti ječmene. Všechny primery a sondy jsou o konečné koncentraci 0,16 μΜ. Konkrétně se jedná o následující primery a sondy:The reaction mixture contains 4 μΐ of test cDNA sample, TaqMan® RT-PCR mix, distilled water and specific primers and probes for detection of barley yellow dwarf virus. All primers and probes are at a final concentration of 0.16 μΜ. Specifically, these are the following primers and probes:
TUBB-R GTCGTTCATGTTGCTCTCTUBB-R GTCGTTCATGTTGCTCTC
TUBB-F CCTTCTTGCACTGGTACATUBB-F CCTTCTTGCACTGGTACA
TUBB-Taq FAM-CGGTGAACTCCATCTCGTCCA-BHQ1TUBB-Taq FAM-CGGTGAACTCCATCTCGTCCA-BHQ1
TUBA-R GGC ACGCTTGGCGTACATTUBA-R GGC ACGCTTGGCGTACAT
TUBA-F CCAGCGTCGTCGAGGTCTTCTCTUBA-F CCAGCGTCGTCGAGGTCTTCTC
TUBA-Taq Cy5-CGCATCGACCACAAGTTTGACCT-BHQ2TUBA-Taq Cy5-CGCATCGACCACAAGTTTGACCT-BHQ2
Eif4a-R GGGAGGTCATAGTTGATGEif4a-R GGGAGGTCATAGTTGATG
Eif4a-F GGAGTTCAGATCAGGTTCEif4a-F GGAGTTCAGATCAGGTTC
Eif4a-Taq HEX-CATCA AT ACC ACGAGC A AGC AGG-BHQ1Eif4a-Taq HEX-CATCA AT ACC ACGAGC A AGC AGG-BHQ1
GapB-R CTGCTGTCACCAACGAAGGapB-R CTGCTGTCACCAACGAAG
GapB-F TTGTTGATCTCACTGTTAGAACCGapB-F TTGTTGATCTCACTGTTAGAACC
GapB-Taq HEX-ACATCAAGAAGGCTATCAAGGCTGCTTCC-BHQ1 cDNA se připraví z izolované RNA rostlin za pomoci náhodných hexamerů a reverzní transkriptázy dle protokolu výrobce dané transkriptázy.GapB-Taq HEX-ACATCAAGAAGGCTATCAAGGCTGCTTCC-BHQ1 cDNA is prepared from isolated plant RNA using random hexamers and reverse transcriptase according to the transcriptase manufacturer's protocol.
Směsi pro RT-PCR podle technického řešení se připravují v mikrozkumavkách, kapilárách nebo na Real-time PCR desce, a každá obsahuje 4 μΐ cDNA testovaného vzorku, TaqMan® PCR Master Mix, obsahující 0,25 μΐ DNA polymerázy o koncentraci 5U/pl, 5 μΐ směsi oligonukleotidů o koncentraci 2,5 mM, 5 μΐ pufru obsahujícího MgCh o konečné koncentraci 5,5mM; destilovanou vodu, kterou je každá reakční směs doplněna do konečného objemu 25 μΐ a 0,4 μΐ jednotlivých specifických primerů a sond pro detekci a kvantifikaci mRNA referenčních genů pšenice a ječmene o původní koncentraci 10 μΜ (konkrétně primery TUBA-R, TUBA-F, TUBB-R, TUBB-F, GapB-R a GapB-F a sondy TUBA-Taq, TUBB-Taq a GapB-Taq pro ječmen; a primery TUBA-R, TUBA-F, TUBB-R. TUBB-F, Eif4a-R a Eif4a-F a sondy TUBA-Taq, TUBB-Taq a Eif4a-Taq pro pšenici).RT-PCR mixtures according to the technical solution are prepared in microtubes, capillaries or on a Real-time PCR plate, and each contains 4 μΐ cDNA of the test sample, TaqMan® PCR Master Mix, containing 0.25 μΐ DNA polymerase at a concentration of 5U / pl, 5 μΐ of a 2.5 mM mixture of oligonucleotides, 5 μΐ of a buffer containing MgCl 2 to a final concentration of 5.5 mM; distilled water, to which each reaction mixture is made up to a final volume of 25 μΐ and 0.4 μΐ of individual specific primers and probes for the detection and quantification of mRNA reference genes of wheat and barley with an initial concentration of 10 μΜ (specifically primers TUBA-R, TUBA-F, TUBB-R, TUBB-F, GapB-R and GapB-F and TUBA-Taq, TUBB-Taq and GapB-Taq probes for barley, and primers TUBA-R, TUBA-F, TUBB-R, TUBB-F, Eif4a -R and Eif4a-F and TUBA-Taq, TUBB-Taq and Eif4a-Taq probes for wheat).
Při amplifikaci mRNA TUBB vznikne produkt dlouhý 143 bp produkující signál při vlnové délce 494 až 515 nm. Při amplifikaci mRNA GAPDH a EIF4a vzniknou produkty dlouhé 148 bp a 102 bp produkující signál při vlnové délce 535 až 555 nm. Při amplifikaci mRNA TUBA vznikne produkt dlouhý 65 bp produkující signál při vlnové délce 651 až 674 nm. Všechny signály lze detekovat v jedné reakci najednou.TUBB mRNA amplification produces a 143 bp signal-producing product at 494-515 nm. GAPDH and EIF4a mRNA amplification produces 148 bp and 102 bp signal-producing products at 535 to 555 nm. Amplification of TUBA mRNA produces a 65 bp signal-producing product at 651 to 674 nm. All signals can be detected in one response at a time.
Vlastní qPCR probíhá v Real-time termocykleru nejprve 15 minut při 95 °C. Následuje 40 cyklů, každý obsahuje dva kroky: 15 sekund při 95 °C a 1 minuta při 60 °C.The actual qPCR takes place in a real-time thermocycler for the first 15 minutes at 95 ° C. This is followed by 40 cycles, each containing two steps: 15 seconds at 95 ° C and 1 minute at 60 ° C.
Toto technické řešení umožňuje přesnou současně probíhající normalizaci kvantifikace obilných virů, pouze v jedné reakci. Touto metodou lze docílit vysokých úspor času i financí. Takto průkazných výsledků nebylo dosud dosahováno.This technical solution enables the precise simultaneous normalization of the quantification of cereal viruses, in only one reaction. This method can achieve high savings in time and money. Such convincing results have not yet been achieved.
Následující příklady provedení reakční směs podle technického řešení pouze dokládají, aniž by ji jakkoliv omezovaly.The following examples merely illustrate the reaction mixture according to the technical solution, without limiting it in any way.
Příklady uskutečnění technického řešeníExamples of technical solution
Vyhodnocení reakcí pšenice na směsné infekce BYDV, WDV a WSMV.Evaluation of wheat responses to mixed BYDV, WDV and WSMV infections.
Ve výzkumné instituci je založen pokus sledující možné synergické/antagonické reakce mezi třemi běžně se vyskytujícími viry obilnin. Pokusné rostliny pšenice jsou inokulovány všemi třemiAn experiment has been established at the research institution to investigate possible synergistic / antagonistic reactions between three commonly occurring cereal viruses. Experimental wheat plants are inoculated with all three
-2CZ 32308 UI viry najednou. V určitých časových intervalech jsou z každé rostliny odebrány vzorky listů. Ze vzorků je v laboratoři izolována celková RNA. Z celkové RNA je syntetizována pomocí reverzní transkriptázy a náhodných hexamerů cDNA.-2GB 32308 UI viruses at once. Leaf samples are taken from each plant at certain time intervals. Total RNA is isolated from the samples in the laboratory. From the total RNA is synthesized using reverse transcriptase and random hexamers cDNA.
Každý vzorek je napipetován v triplikátu dvakrát - tj. jeden triplikát pro detekci a kvantifikaci virů v jedné reakci (BYDV, WDV, WSMV) a jeden triplikát pro detekci a kvantifikaci mRNA referenčních genů pšenice (TUBA, TUBB, EIF4a) - viz schéma.Each sample is pipetted in triplicate twice - ie one triplicate for virus detection and quantification in one reaction (BYDV, WDV, WSMV) and one triplicate for wheat mRNA reference gene detection and quantification (TUBA, TUBB, EIF4a) - see scheme.
Schéma rozmístění vzorků na 96-jamkové Real-time PCR desce μΐ cDNA jsou napipetovány do sterilní Real-time PCR desky dle náčrtu. Dále je přidán TaqMan® PCR Master Mix obsahující 0,25 μΐ DNA polymerázy o koncentraci 5U/pl, 5 μΐ směsi oligonukleotidů o koncentraci 2,5 mM, 5 μΐ pufru obsahujícího MgCh o konečné koncentraci 5,5mM; 0,4 μΐ jednotlivých primerů a sond o koncentraci 10 μΜ. Objem každé reakce je doplněn destilovanou vodou do 25 μΐ.Scheme of sample distribution on a 96-well Real-time PCR plate μΐ cDNAs are pipetted into a sterile Real-time PCR plate according to the sketch. Next, TaqMan® PCR Master Mix containing 0.25 μΐ of DNA polymerase at a concentration of 5U / μl, 5 μΐ of a mixture of oligonucleotides at a concentration of 2.5 mM, 5 μΐ of buffer containing MgCl 2 at a final concentration of 5.5 mM is added; 0.4 μΐ of individual primers and probes with a concentration of 10 μΜ. The volume of each reaction is made up to 25 μΐ with distilled water.
Vlastní RT-PCR probíhá v Real-time termocykleru Lightcycler480 (Roche). První část reakce probíhá 10 minut při 95 °C. Následovalo 40 cyklů, každý obsahoval dva kroky: 15 sekund při 95 °C a 1 minuta při 60 °C.The actual RT-PCR takes place in the Real-time thermal cycler Lightcycler480 (Roche). The first part of the reaction proceeds for 10 minutes at 95 ° C. This was followed by 40 cycles, each comprising two steps: 15 seconds at 95 ° C and 1 minute at 60 ° C.
Výsledné Ct hodnoty jednotlivých virů ve vzorcích byly porovnány vůči zprůměrovaným hodnotám Ct, hodnot mRNA referenčních genů pšenice. Titr jednotlivých virů byl porovnán v jednotlivých skupinách.The resulting C t values of the individual viruses in the samples were compared against the average C t values of the mRNA values of the reference wheat genes. The titer of individual viruses was compared in individual groups.
-3CZ 32308 UI-3GB 32308 UI
Takto lze testovat materiál jak na šlechtitelských stanicích, tak rostliny z polních odběrů nebo laboratorních izolátů. Protože virovou infekci nelze nijak léčit, je jedinou ochranou proti virovým chorobám obilnin použití rezistentních odrůd nebo preventivní kroky zabraňující dalšímu šíření viróz včetně včasné detekce.In this way, the material can be tested both at breeding stations and plants from field samples or laboratory isolates. As viral infection cannot be treated, the only protection against viral diseases in cereals is the use of resistant varieties or preventive measures to prevent the further spread of viruses, including early detection.
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Reakční směsi pro současnou detekci a kvantifikaci normalizačních genů pšenice a ječmene je možno dodávat laboratořím zabývajícím se ochranou proti rostlinným patogenům jako detekční a kvantifikaění kit k okamžitému použití (ready - to use). Uživateli pak stačí pouze přidat svůj vzorek testované cDNA a provést reakci dle přesně stanovených podmínek.Reaction mixtures for the simultaneous detection and quantification of normalization genes for wheat and barley can be supplied to plant pathogen protection laboratories as a ready-to-use detection and quantification kit. The user then only needs to add his sample of the tested cDNA and perform the reaction according to precisely defined conditions.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2018-35190U CZ32308U1 (en) | 2018-07-18 | 2018-07-18 | A reaction mixture for normalization of RNA quantification in wheat and barley virus analysis |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2018-35190U CZ32308U1 (en) | 2018-07-18 | 2018-07-18 | A reaction mixture for normalization of RNA quantification in wheat and barley virus analysis |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ32308U1 true CZ32308U1 (en) | 2018-11-13 |
Family
ID=64269313
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ2018-35190U CZ32308U1 (en) | 2018-07-18 | 2018-07-18 | A reaction mixture for normalization of RNA quantification in wheat and barley virus analysis |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ32308U1 (en) |
-
2018
- 2018-07-18 CZ CZ2018-35190U patent/CZ32308U1/en active Protection Beyond IP Right Term
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107868816A (en) | The method for determining the amount of nucleic acid interested in untreated sample | |
RU2504585C1 (en) | Set of oligodesoxyribonycleotide primers and fluorescent-marked probe for identification of rna of human coronavirus associated with severe sharp respiratory syndrome | |
CN107254552A (en) | A kind of method that tomato yellow leaf curl virus is detected based on RPA | |
RU2016136727A (en) | SET OF OLIGONUCLEOTIDE PRIMERS, PROBES AND METHOD FOR IDENTIFICATION OF THE 35DELG Mutation OF THE GJB2 GENE BY THE METHOD OF ALLEY-SPECIFIC PCR AMPLIFICATION IN HEREDITARY NONSYNDROMAL DEAF | |
Orlowska et al. | Comparison of real-time PCR and heminested RT-PCR methods in the detection of rabies virus infection in bats and terrestrial animals | |
JPWO2021095798A1 (en) | Undifferentiated marker gene high-sensitivity detection method | |
CN107287352A (en) | The probe primer group and its method of duck enteritis virus and duck hepatitis virus quick detection | |
CN111378787A (en) | Novel coronavirus detection method | |
RU2515911C1 (en) | Set of oligodesoxyribonucleic primers and fluorescence-labelled probes for identification of rna and differentiation of human parainfluenza virus of 1, 2, 3 and 4 types | |
CZ32308U1 (en) | A reaction mixture for normalization of RNA quantification in wheat and barley virus analysis | |
CN113817870A (en) | Primer composition for simultaneously detecting seven respiratory tract-related viruses and application thereof | |
CN106011308A (en) | Hepatitis C virus genotyping detection kit, oligonucleotide and application thereof | |
Dimitrov et al. | RNA extraction for molecular detection of Newcastle disease virus–comparative study of three methods | |
CN106939356B (en) | Detection primer group, detection kit and detection method for rapidly detecting bee filovirus | |
RU2795016C1 (en) | OLIGONUCLEOTIDES FOR DETECTION OF MUTATION S:delVYY143-145 OF SARS-CoV-2 | |
RU2795017C1 (en) | OLIGONUCLEOTIDES FOR DETECTION OF SARS-COV-2 MUTATION S:Ins214EPE | |
RU2541772C2 (en) | Set of oligodesoxyribonucleotide primers and fluorescence marked probes for identifying dna of human bocavirus | |
RU2791958C1 (en) | OLIGONUCLEOTIDES FOR DETECTION OF SARS-CoV-2 MUTATION S:N501Y | |
CN108754021A (en) | A kind of ring mediated isothermal amplification detection reagent of duck hepatitis B virus | |
CZ34530U1 (en) | Reaction mixture for quantification of quarantine RNA of tobacco ring virus in tomatoes (Solanum lycopersicum) | |
CZ2010818A3 (en) | Primers for detecting OYDV, LYSV, GCLV and SLV viruses in garlic tissues | |
CZ31435U1 (en) | A reaction mixture for the detection and quantification of RNA of three cereal viruses (WDV, WSMV, BYDV) using TaqMan Real-time RT-PCR | |
CN109609690B (en) | Nucleic acid reagent, kit, system and method for detecting drug resistance of avian influenza virus and/or avian influenza virus | |
RU2700456C1 (en) | Method for detecting dna of avnithosis agent (chlamydophila psittaci) in birds | |
RU2700449C1 (en) | Method for detecting dna of rhinotracheitis virus (bovine herpes virus 1, bohv-1) in cattle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20181113 |
|
ND1K | First or second extension of term of utility model |
Effective date: 20220613 |