TWI498335B - 專一性檢測急性肝胰腺壞死病致病原毒素之引子對、方法及用途 - Google Patents
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Description
本發明係有關於一種檢測蝦類急性肝胰腺壞死病(acute hepatopancreatic necrosis disease,AHPND)致病原(pathogen)毒素之引子對、其檢測方法及用途,尤其係指針對目標序列SEQ ID NO:3所設計出之#1與#2引子對,藉由聚合酶鏈鎖反應方式,即可專一性偵測檢體是否具有目標序列之特徵;藉此,達到快速確認檢體是否帶原致病性副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus
)之目的。
按,蝦類養殖是全球水產養殖當中非常重要的一環,根據聯合國糧食及農業組織(FAO)統計資料顯示,全球養殖蝦產量在2000年就已經超過了一百萬公頓,至2005年後蝦類養殖年產量更超過三百萬公頓,足見養蝦產業在全球蝦類供應上佔有不可或缺的地位。但也因為養蝦產業的興盛,促使養殖業者紛紛以高密度養殖來獲得更高的利潤。由於養蝦業者缺乏適當的管理系統、生物安全配套措施與永續經營的理念,在不斷追求利益最大化的情況下,導致從1990年代起全球相繼爆發各種蝦類新興疾病。
例如,近年來全球發現一重大新興疾病為「急性肝胰腺壞死病(AHPND,acute hepatopancreatic necrosis disease)」,其致病原為副溶血弧
菌(Vibrio parahaemolyticus
)特殊變異株。感染AHPND的蝦隻主要可被觀察的徵狀有以下幾點:1.早期死亡:約在放養後10天便會發現蝦隻死亡,且死亡率逼近100%;2.蝦隻外觀異常:外殼軟化;3.代謝異常:蝦隻腸道糞便斷斷續續甚至完全無糞便在其中;4.肝胰腺病變:肝胰腺出現萎縮即因為色素減少使其外觀轉為灰白色,嚴重感染時肝胰腺會觀察到黑色點狀或條紋,亦可能伴隨有組織硬化的現象。
目前檢測蝦類是否得到急性肝胰腺壞死病的方法,例如藉由H&E染色觀察蝦類肝胰腺是否有發炎、浸潤之現象;然而,此H&E染色法需耗時3~4天才能得到檢測結果,並且專一性較低。由於缺乏分子層次的檢驗方法,AHPND帶原種蝦開始在亞洲地區散播並輸入至重要蝦類繁養場,帶原蝦苗又再運送至當地的蝦場,故此疾病進一步的散佈至鄰近國家,全球統計因AHPND所造成的損失已超過十億美元,造成養蝦產業上極為重大的經濟損失。因AHPND疫情嚴重,已引起聯合國、世界動物衛生組織及許多國際組織的重視。為解決此困境,有學者於2013年12月公開一種可在短時間內檢測出致病性副溶血弧菌的PCR技術平台。由於目前已發現致病性副溶血弧菌帶有特殊、獨立於染色體DNA之外的大型質體DNA,推測致病的細菌毒素基因應位於此質體DNA上,因此該學者利用質體的特殊序列做為偵測目標序列,設計出AP1及AP2等兩對引子對,以聚合酶連鎖反應(Polymerase Chain Reaction,PCR)做為快速檢測AHPND致病原之方法;然,上述方法於檢測AHPND致病原上仍具有其限制。
爰此,如何研發更佳檢測AHPND致病原的方法,便成為相關研究者及業者所思及之方向。
今,發明人即是鑑於上述現有檢測AHPND致病原之方法於實際實施使用時仍具有多處缺失,於是乃藉由其豐富專業知識及多年之實務經驗所輔佐,並據以研創出本發明。
本發明主要目的為提供一種檢測急性肝胰腺壞死病致病原毒素之引子對、其檢測方法及用途,尤其係指針對目標序列SEQ ID NO:3所設計出的#1與#2引子對,藉由聚合酶鏈鎖反應方式,即可專一性偵測檢體是否具有目標序列之特徵。
為了達到上述實施目的,本發明一種專一性檢測急性肝胰腺壞死病致病原毒素之引子對係包含如SEQ ID NO:1核苷酸序列之#1引子以及如SEQ ID NO:2核苷酸序列之#2引子;再者,本發明檢測方法係包括步驟一:先取得一樣本檢體,抽取樣本檢體DNA;步驟二:進行擴增樣本檢體DNA,其中引子對係包含SEQ ID NO:1核苷酸序列之#1引子以及包含SEQ ID NO:2核苷酸序列之#2引子;以及步驟三:檢測樣本檢體是否含有符合一目標序列SEQ ID NO:3之特徵,可例如為序列或序列之長度(約438bp)與SEQ ID NO:3相符合者,若符合特徵係表示樣本檢體帶有急性肝胰腺壞死病致病原。
本發明亦提供一種專一性檢測急性肝胰腺壞死病致病原毒素之引子對之用途,其係使用如上所述之引子對(#1引子以及#2引子)進行聚合酶連鎖反應(PCR)以檢測一樣本檢體是否帶有致病性副溶血弧菌。
於本發明之一實施例中,樣本檢體係選自水生動物、生物餌料、水體、以及養殖沉澱物所構成之群組;其中,水生動物為魚類、軟體
類、貝類、甲殼類、或兩棲類。再者,甲殼類可例如包含蝦類,而蝦類可例如選自白蝦、白濱對蝦、草蝦、粉紅蝦、藍蝦、剛毛對蝦、太平洋白蝦、日本對蝦、中國明對蝦、五鬚蝦,以及中國毛蝦所構成之群組。
於本發明之一實施例中,樣本檢體可例如選自蝦類之肝胰腺、腸胃道、糞便、或蝦苗其中之一或其組合。
藉此,利用上述引子對可快速檢驗樣本檢體是否帶原致病性副溶血弧菌,盡快給予應變措施以降低急性肝胰腺壞死病爆發的機率。
(S1)‧‧‧步驟一
(S2)‧‧‧步驟二
(S3)‧‧‧步驟三
第一圖:本發明較佳實施例之檢測方法步驟流程圖。
第二圖:本發明其一具體實施例之檢測分析圖。
第三圖:本發明其二具體實施例之檢測分析圖。
本發明之目的及其結構功能上的優點,將依據以下圖面所示之結構,配合具體實施例予以說明,俾使審查委員能對本發明有更深入且具體之瞭解。
本發明一種專一性檢測急性肝胰腺壞死病致病原毒素之引子對及方法,係包含下列步驟:步驟一(S1):係取得一樣本檢體,抽取樣本檢體DNA;步驟二(S2):進行擴增(amplification)樣本檢體DNA,其中引子對係包含SEQ ID NO:1核苷酸序列之#1引子以及包含SEQ ID NO:2核苷酸序列之#2引子;以及步驟三(S3):檢測樣本檢體是否含有符合一目標序列SEQ ID
NO:3之特徵,可例如為序列或序列之長度(約438bp)與SEQ ID NO:3相符合者,若符合特徵係表示樣本檢體帶有急性肝胰腺壞死病致病原。
本發明亦提供一種專一性檢測急性肝胰腺壞死病致病原毒素之引子對之用途,係使用如SEQ ID NO:1核苷酸序列之#1引子以及SEQ ID NO:2核苷酸序列之#2引子進行聚合酶連鎖反應以檢測一樣本檢體是否帶有致病性副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus
,簡稱VP)。
根據上述之說明,樣本檢體可例如選自水生動物(如魚類、軟體類、貝類、甲殼類、或兩棲類)、生物餌料、水體、以及養殖沉澱物(如沙、泥土、糞便)所構成之群組;其中甲殼類包含蝦類,並且蝦類可例如選自白蝦、白濱對蝦、草蝦、粉紅蝦、藍蝦、剛毛對蝦、太平洋白蝦、日本對蝦、中國明對蝦、五鬚蝦,以及中國毛蝦所構成之群組。進一步地,樣本檢體可例如選自蝦類之肝胰腺、腸胃道、糞便、或蝦苗其中之一或其組合,亦可選自紅蟲、花枝、牡蠣、寄居蟹等。
此外,藉由下述具體實施例,可進一步證明本發明可實際應用之範圍,但不意欲以任何形式限制本發明之範圍。
實驗一:取得檢體DNA並利用具特異性之引子對檢測不同檢體
首先,本發明人在越南地區爆發AHPND的蝦池中分離出一株致病性副溶血弧菌M1-1,並發現M1-1中存在一質體DNA序列(目標序列,SEQ ID NO:3)為引起AHPND特有,故針對此目標序列設計專一性的AP-3引子對,以期做為檢測之專一性標誌。而對於AHPND致病原具有特異性,可用以進行聚合酶鏈鎖反應之AP-3引子對引子對,分別為正股AP-3引
子(#1引子)及反股AP-3引子(#2引子),#1引子序列可為SEQ ID NO:1(24bp),並且#2引子序列可為SEQ ID NO:2(24bp),其放大之長度範圍約為438bp。
接著,樣本檢體可例如選自紅蟲、毛蛤、牡蠣、花枝、貝類等水生動物,或可例如選自致病性副溶血弧菌及非致病性副溶血弧菌做為對照組,抽取上述樣本檢體的DNA;再利用如SEQ ID NO:1以及SEQ ID NO:2核苷酸序列之Pir引子對,藉由PCR反應擴增樣本檢體DNA,作為判斷是否帶有急性肝胰腺壞死病致病原之依據。基因擴增之反應條件為:(1)先預熱(pre-heat):94℃,5分鐘;(2)以DNA變性步驟(denaturation):94℃,30秒,接合步驟(annealing):60℃,30秒,延展步驟(extension):72℃,1分鐘為一循環,共25~30個循環;以及(3)最後延展步驟(final extension或elongation):72℃,10分鐘,並將產物保存在4℃環境。若所得產物具有與目標序列SEQ ID NO:3相同之序列或相同片段大小(約438bp),則表示檢體帶樣本檢體帶有急性肝胰腺壞死病致病原。
結果:本發明之引子對可專一性檢測樣本檢體是否帶原急性肝胰腺壞死病致病原
首先,請參閱第二圖,為本發明其一具體實施例之檢測分析圖,利用#1引子與#2引子,將不同菌株DNA進行聚合酶鏈鎖反應;其中M1-1為越南地區爆發AHPND的蝦池中所分離出的致病株(AHPND致病VP),M2-36、VPN-1及VPN-2為非致病性的副溶血弧菌(非致病VP),TG1-22為台灣地區所分離到非副溶血弧菌的其它弧菌(非VP的弧菌)。結果顯示以Pir作為PCR反應的引子對時,僅致病性副溶血弧菌M1-1才具有與目標序列大小
片段相符(約400~450bp)之產物出現。
請在參閱第三圖,為本發明其二具體實施例之檢測分析圖,利用#1引子與#2引子,選取不同水生動物DNA進行聚合酶鏈鎖反應;其中,致病性的副溶血弧菌M1-1係作為正對照組,非VP的弧菌及非致病性副溶血弧菌VPN-1作為負對照組。結果顯示僅致病性副溶血弧菌M1-1才具有與目標序列大小片段相符(約400~450bp)之產物出現。
值得注意的是,本發明之Pir引子對與先前技術AP1引子對或AP2引子對完全不同,除了可建立以Pir引子對為主的AHPND檢測法外,尚可結合其他引子對(如AP1引子對與AP2引子對)以組合形式,更加提升檢測方法的專一性與靈敏度。再者,本發明之檢測方法可廣泛運用於種蝦場、種苗場、繁養場等處,不僅可用以檢測養殖過程中之生物因子(如蝦體、生餌、出現於蝦養殖過程的其他水生動物),亦可用以檢測環境因子(如飼料、水體、養殖沉澱物等)是否帶原AHPND致病原。最佳可用以檢測蝦類之肝胰腺、腸胃道、糞便、或蝦苗等,以快速判斷蝦類是否帶有致病性的副溶血弧菌;藉此,可即刻阻斷病原體在蝦場中的侵入與散佈,降低AHPND爆發的可能性。
由上述之實施說明可知,本發明與現有技術相較之下,本發明具有以下優點:
1.以本發明之引子對所研發出的檢測法,具有快速、高專一性及高靈敏性優點,除了可建立以Pir引子對為主的AHPND檢測法外,尚可結合其他引子對(如AP1引子對與AP2引子對)以組合形式檢測,達到準確判斷樣本檢體是否帶原AHPND致病原之目的。
2.以本發明之引子對所研發出的檢測法,可廣泛運用於檢測生物因子(如蝦體、生餌、出現於蝦養殖過程的其他水生動物)及環境因子(如飼料、水體、養殖沉澱物等)是否帶原AHPND致病原,藉以即刻阻斷病原體在蝦場中的侵入與散佈,降低AHPND爆發的可能性。
3.以本發明之引子對所研發出的檢測法,可作為評估進出口蝦類暨其他水生動物中AHPND致病細菌株存在的平台,減少病原體的傳入與傳出,降低AHPND爆發的機會。
綜上所述,本發明之專一性檢測急性肝胰腺壞死病致病原毒素之引子對、方法及用途,的確能藉由上述所揭露之實施例,達到所預期之使用功效,且本發明亦未曾公開於申請前,誠已完全符合專利法之規定與要求。爰依法提出發明專利之申請,懇請惠予審查,並賜准專利,則實感德便。
惟,上述所揭之圖示及說明,僅為本發明之較佳實施例,非為限定本發明之保護範圍;大凡熟悉該項技藝之人士,其所依本發明之特徵範疇,所作之其它等效變化或修飾,皆應視為不脫離本發明之設計範疇。
<110> 國立成功大學
<120> 專一性檢測急性肝胰腺壞死病致病原毒素之引子對、方法及用途
<160> 3
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 24
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 1
<210> 2
<211> 24
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 2
<210> 3
<211> 438
<212> DNA
<213> AHPND致病細菌株
<400> 3
(S1)‧‧‧步驟一
(S2)‧‧‧步驟二
(S3)‧‧‧步驟三
Claims (12)
- 一種用以專一性檢測急性肝胰腺壞死病(acute hepatopancreatic necrosis disease)致病原毒素之引子對,係包含SEQ ID NO:1核苷酸序列之#1引子以及包含SEQ ID NO:2核苷酸序列之#2引子。
- 一種活體外檢測急性肝胰腺壞死病致病原毒素之方法,係包含下列步驟:步驟一:係取得一樣本檢體,抽取該樣本檢體DNA;步驟二:進行擴增(amplification)該樣本檢體DNA,其中引子對係包含SEQ ID NO:1核苷酸序列之#1引子以及包含SEQ ID NO:2核苷酸序列之#2引子;以及步驟三:檢測該樣本檢體是否含有符合一目標序列SEQ ID NO:3之特徵,若符合該特徵係表示該樣本檢體帶有急性肝胰腺壞死病致病原。
- 如申請專利範圍第2項所述之活體外檢測急性肝胰腺壞死病致病原毒素之方法,其中該目標序列SEQ ID NO:3之特徵係包括序列或序列之長度。
- 如申請專利範圍第2項所述之活體外檢測急性肝胰腺壞死病致病原毒素之方法,其中該樣本檢體係選自水生動物、生物餌料、水體、以及養殖沉澱物所構成之群組。
- 如申請專利範圍第4項所述之活體外檢測急性肝胰腺壞死病致病原毒素之方法,其中該水生動物為魚類、軟體類、貝類、甲殼類、或兩棲類。
- 如申請專利範圍第5項所述之活體外檢測急性肝胰腺壞死病致病原毒素之方法,其中該甲殼類包含蝦類,並且該蝦類係選自白蝦(Litopenaeus vannamei )、白濱對蝦(Litopenaeus setiferus )、草蝦(Penaeus monodon )、粉紅蝦(Litopenaeus duorarum )、藍蝦(Litopenaeus stylirostris )、剛毛對蝦(Penaeus setiferus )、太平洋白蝦(Penaeus vannamei )、日本對蝦(Penaeus japonicus )、中國明對蝦(Penaeus chinensis )、五鬚蝦(Penaeus orientalis ),以及中國毛蝦(Acetes chinensis )所構成之群組。
- 如申請專利範圍第6項所述之活體外檢測急性肝胰腺壞死病致病原毒素之方法,其中該樣本檢體係選自蝦類之肝胰腺、腸胃道、糞便、或蝦苗其中之一或其組合。
- 一種專一性檢測急性肝胰腺壞死病致病原毒素之引子對之用途,其係使用如申請專利範圍第1項所述之引子對進行聚合酶連鎖反應(PCR)以檢測一樣本檢體是否帶有致病性副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus );其中該引子對係包含SEQ ID NO:1核苷酸序列之#1引子以及包含SEQ ID NO:2核苷酸序列之#2引子。
- 如申請專利範圍第8項所述之專一性檢測急性肝胰腺壞死病致病原毒素之引子對之用途,其中該樣本檢體係選自水生動物、生物餌料、水體、以及養殖沉澱物所構成之群組。
- 如申請專利範圍第9項所述之專一性檢測急性肝胰腺壞死病致病原毒素之引子對之用途,其中該水生動物為魚類、軟體類、貝類、甲殼類、或兩棲類。
- 如申請專利範圍第10項所述之專一性檢測急性肝胰腺壞死病致病原毒素之引子對之用途,其中該甲殼類包含蝦類,並且該蝦類係選自白蝦、白濱對蝦、草蝦、粉紅蝦、藍蝦、剛毛對蝦、太平洋白蝦、日本對蝦、中國明對蝦、五鬚蝦,以及中國毛蝦所構成之群組。
- 如申請專利範圍第11項所述之專一性檢測急性肝胰腺壞死病致病原毒素之引子對之用途,其中該樣本檢體 係選自蝦類之肝胰腺、腸胃道、糞便、或蝦苗其中之一或其組合。
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2014年06月18日,A new and improved PCR method for detection if AHPND bacteria,Sirikharin et al,Network of Aquaculture centres in Asia-Pacific * |
年12月24日,Thailand and Taiwan Researches Release Free Information on AHPND Detection,SHRIMP NEWS INTERNATIONAL * |
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