謝麗基,謝芝勛,劉加波,龐耀珊,鄧顯文,謝志勤,范 晴
(廣西壯族自治區(qū)獸醫(yī)研究所,廣西南寧 530001)
鴨I型肝炎病毒(duck hepatitis virus Type I,DHV I)是雛鴨的一種高度致死性的病毒性傳染病的病原[1]。該病主要侵害4周齡以?xún)?nèi)的雛鴨,死亡率高達(dá)90%以上,是危害養(yǎng)鴨業(yè)最為嚴(yán)重的傳染病之一。番鴨細(xì)小病毒(Muscovy duck ling parvovirus,MDPV),是危害番鴨養(yǎng)殖的重要病原,可引起1~3周齡雛番鴨發(fā)病,致死率達(dá)到50%~80%[2]。這兩種病毒是雛鴨最易感并且致死率也非常高的病毒。
目前,這兩種病毒的傳統(tǒng)檢測(cè)方法有血清中和試驗(yàn)、瓊脂擴(kuò)散試驗(yàn)和ELISA等[3-6],但這些檢測(cè)存在耗時(shí)長(zhǎng)、敏感性較低、不易標(biāo)準(zhǔn)化等缺點(diǎn),在實(shí)際應(yīng)用中具有一定的局限性?,F(xiàn)已建立的鴨I型肝炎病毒 RT-PCR[7]和番鴨細(xì)小病毒PCR[8]檢測(cè)方法,檢測(cè)的速度和敏感性?xún)?yōu)于傳統(tǒng)的檢測(cè)方法。
二重RT-PCR實(shí)現(xiàn)了一管二檢的目的,具有高通量、低成本、高效率等優(yōu)點(diǎn)。目前,還未見(jiàn)有應(yīng)用二重RT-PCR技術(shù)對(duì)鴨I型肝炎病毒和番鴨細(xì)小病毒進(jìn)行檢測(cè)和診斷的報(bào)道,本研究設(shè)計(jì)了多對(duì)引物,建立了鴨I型肝炎病毒和番鴨細(xì)小病毒二重RT-PCR快速檢測(cè)方法,現(xiàn)將結(jié)果報(bào)告如下。
1.1 主要儀器與試劑 病毒RNA/DNA快速純化試劑盒和One Step RT-PCR試劑盒購(gòu)自大連寶生物工程有限公司;PUM-T試劑盒和DNA片斷膠回收試劑盒購(gòu)自廣州東盛生物科技有限公司。PCR儀為美國(guó)Per k in Elmer Cetus公司生產(chǎn)的PE9600儀。
1.2 病毒株 鴨I型肝炎病毒 AV2111株購(gòu)自中國(guó)獸醫(yī)藥品監(jiān)察所;番鴨細(xì)小病毒、鴨圓環(huán)病毒、小鵝瘟病毒、鴨副黏病毒、鴨瘟病毒和H9亞型禽流感等由本實(shí)驗(yàn)室保存。
1.3 二重RT-PCR方法的建立
1.3.1 引物的設(shè)計(jì)與合成 根據(jù)鴨I型肝炎病毒和番鴨細(xì)小病毒的基因保守序列,通過(guò)Blast驗(yàn)證,設(shè)計(jì)了2對(duì)特異性引物(表1)。
表1 試驗(yàn)使用引物序列
1.3.2 核酸的提取 根據(jù)病毒RNA/DNA快速純化試劑盒說(shuō)明書(shū),提取AV2111、番鴨細(xì)小病毒、鴨圓環(huán)病毒、小鵝瘟病毒、鴨副黏病毒、鴨瘟病毒和H9亞型禽流感的RNA/DNA。參照Sambroo k方法測(cè)定核酸的濃度和純度[9],置-20 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3.3 RT-PCR各反應(yīng)條件的優(yōu)化 RT-PCR采用一步法進(jìn)行。在50 uL的反應(yīng)體系中含:PrimeScript 1 Step Enzyme Mix 2uL,2×1Step Buffer 25 uL,適當(dāng)濃度的上游引物和下游引物,模板各1 uL,以無(wú)RNase dH2O補(bǔ)足50 uL。對(duì)RT-PCR各循環(huán)參數(shù)和各引物濃度等進(jìn)行優(yōu)化,以確定最佳的RT-PCR模式。
1.4 二重RT-PCR的敏感性試驗(yàn) 測(cè)定鴨I型肝炎病毒和番鴨細(xì)小病毒的RNA/DNA含量后,按10倍遞增稀釋?zhuān)瑫r(shí)加入到最佳的RT-PCR反應(yīng)體系中進(jìn)行擴(kuò)增,檢測(cè)其敏感性。
1.5 二重RT-PCR的特異性試驗(yàn) 將已提取的鴨I型肝炎病毒、番鴨細(xì)小病毒、鴨圓環(huán)病毒、小鵝瘟病毒、鴨副黏病毒、鴨瘟病毒和H9亞型禽流感的RNA/DNA,分別加入到二重RT-PCR反應(yīng)體系中進(jìn)行擴(kuò)增,檢測(cè)其特異性。
1.6 PCR產(chǎn)物的電泳分析及克隆測(cè)序 取50 uL RTPCR產(chǎn)物與5 uL溴酚蘭混合,在10 g/L瓊脂糖凝膠中電泳,經(jīng)溴化乙錠染色后,在紫外光下觀察拍照,與DNA標(biāo)準(zhǔn)分子量作比較,分析并記錄結(jié)果。在紫外燈下用刀片切割所需的片段,然后用凝膠回收試劑盒純化回收。取適量純化回收的PCR產(chǎn)物,與PUM-T于22 ℃連接10 min,轉(zhuǎn)化DH5α大腸埃希氏菌。挑取在含氨芐青霉素的選擇培養(yǎng)基上長(zhǎng)出的白色菌落37 ℃培養(yǎng),用PCR方法進(jìn)行快速鑒定,陽(yáng)性克隆菌送大連寶生生物技術(shù)有限公司進(jìn)行測(cè)序,測(cè)序結(jié)果進(jìn)行Blast比對(duì)分析。
1.7 檢測(cè)臨床樣品 利用建立的鴨I型肝炎病毒和番鴨細(xì)小病毒二重RT-PCR快速檢測(cè)方法,對(duì)2011年于廣西地區(qū)鴨群收集的180份病料進(jìn)行檢測(cè),并將PCR產(chǎn)物進(jìn)行克隆測(cè)序分析,評(píng)價(jià)其臨床實(shí)用性。
2.1 RT-PCR條件優(yōu)化 通過(guò)對(duì)RT-PCR的引物濃度、各反應(yīng)溫度、時(shí)間及循環(huán)次數(shù)等進(jìn)行優(yōu)化,最后確定PCR中MDPV474-1和MDPV474-2引物的最佳工作終濃度為0.25 uM,DHV202-1和DHV202-2引物的最佳工作終濃度為0.15 uM,RT-PCR的最佳反應(yīng)模式為50 ℃反轉(zhuǎn)錄30 min,94 ℃變性2 min,然后進(jìn)入94 ℃變性1min,55 ℃退火1min,72 ℃延伸1 min的循環(huán),共進(jìn)行35個(gè)循環(huán);最后再經(jīng)72 ℃延伸10 min后,于4 ℃結(jié)束反應(yīng)。
2.2 RT-PCR敏感性試驗(yàn)結(jié)果 經(jīng)過(guò)敏感性測(cè)定,該RT-PCR最低能檢出100 fg鴨I型肝炎病毒和番鴨細(xì)小病毒的RNA或DNA模板(圖1)。
2.3 二重RT-PCR的特異性 應(yīng)用該程序?qū)咺型肝炎病毒和番鴨細(xì)小病毒及對(duì)照病原(鴨圓環(huán)病毒、小鵝瘟病毒、鴨副黏病毒、鴨瘟病毒和H9亞型禽流感)的核酸進(jìn)行RT-PCR擴(kuò)增,結(jié)果含有鴨I型肝炎病毒和番鴨細(xì)小病毒核酸模板的樣品均能擴(kuò)增出與試驗(yàn)設(shè)計(jì)大小相符的擴(kuò)增條帶,而其它對(duì)照病原在相同位置卻無(wú)特異性擴(kuò)增條帶(圖2)。
2.4 測(cè)序結(jié)果與序列分析 經(jīng)測(cè)序結(jié)果分析及Blast比對(duì)分析,證明了鴨I型肝炎病毒和番鴨細(xì)小病毒RTPCR擴(kuò)增產(chǎn)物,大小分別為202 bp和474 bp,與設(shè)計(jì)大小相符。PCR產(chǎn)物的核酸序列與引物設(shè)計(jì)模板的基因?qū)?yīng)片段的同源性一致。
2.5 二重RT-PCR檢測(cè)臨床病料 利用建立的二重RTPCR方法,對(duì)廣西地區(qū)鴨群收集的180份病料進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果檢出鴨I型肝炎病毒2份(陽(yáng)性率為1.1%),檢出番鴨細(xì)小病毒18份(陽(yáng)性率為10%),并未出現(xiàn)混合感染。擴(kuò)增的PCR產(chǎn)物序列分析表明,RT-PCR擴(kuò)增的為鴨1型肝炎病毒和番鴨細(xì)小病毒的特異性片段。
鴨I 型肝炎病毒和番鴨細(xì)小病毒是危害雛鴨的最重要病原,并且感染發(fā)病后致死率非常高,因此迫切需要建立一種快速敏感的鴨I 型肝炎病毒和番鴨細(xì)小病毒檢測(cè)方法,在感染早期就能檢測(cè)出這些病毒,從而為這些病的控制爭(zhēng)取寶貴的時(shí)間。
PCR方法具有操作簡(jiǎn)便、敏感性高、特異性強(qiáng)和重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)。多重PCR是一種特殊的PCR技術(shù),由于多重PCR反應(yīng)體系中存在二種以上的引物和模板,反應(yīng)過(guò)程中相互之間會(huì)有一定的影響,而且反應(yīng)總是有利于較小片段擴(kuò)增的原則,為使多重PCR中各片段都得到最佳擴(kuò)增,應(yīng)盡可能使各擴(kuò)增片段之間大小不要相差太懸殊,各引物所需擴(kuò)增條件接近一致,特別各引物退火應(yīng)盡可能相同,最終確保二種擴(kuò)增產(chǎn)物量相對(duì)平衡[10]。本試驗(yàn)中,我們根據(jù)鴨I型肝炎病毒和番鴨細(xì)小病毒的基因序列設(shè)計(jì)出特異性引物,從而達(dá)到一次二重RT-PCR擴(kuò)增(反轉(zhuǎn)錄和PCR一步進(jìn)行,節(jié)約了反應(yīng)的時(shí)間和工作量),就可檢測(cè)鑒別鴨I型肝炎病毒和番鴨細(xì)小病毒的目的;通過(guò)對(duì)引物用量和RT-PCR擴(kuò)增條件優(yōu)化,鴨I型肝炎病毒和番鴨細(xì)小病毒二種引物的最佳工作濃度分別為0.25 uM和0.15 uM,說(shuō)明了要使二重RT-PCR反應(yīng)體系中每一目的片段都得到最佳擴(kuò)增結(jié)果,適當(dāng)?shù)囊餄舛仁鞘种匾摹?/p>
本研究建立的鴨I型肝炎病毒和番鴨細(xì)小病毒二重RT-PCR方法全程(包括核酸提取、RT-PCR擴(kuò)增,凝膠電泳)僅需約5小時(shí),最低能同時(shí)檢出100 fg鴨I型肝炎病毒和番鴨細(xì)小病毒的RNA/DNA,這說(shuō)明該二重RT-PCR具有很高的敏感性,可以同時(shí)進(jìn)行鴨I型肝炎病毒和番鴨細(xì)小病毒的檢測(cè)和鑒別,這對(duì)于在鴨I型肝炎病毒和番鴨細(xì)小病毒的發(fā)病早期提供準(zhǔn)確的診斷結(jié)果,切斷其傳播途徑有重要意義??梢?jiàn),這項(xiàng)技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景,對(duì)鴨養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展有著重要的現(xiàn)實(shí)意義,對(duì)食品安全也有著不可忽略的公共衛(wèi)生意義。
利用建立的二重RT-PCR方法,對(duì)廣西地區(qū)鴨群收集的180份病料進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果檢出鴨I型肝炎病毒陽(yáng)性率為1.1% ,檢出番鴨細(xì)小病毒陽(yáng)性率為10%,說(shuō)明廣西地區(qū)的鴨群存在鴨I型肝炎病毒的感染,并且番鴨細(xì)小病毒的感染普遍存在。該二重RTPCR方法的建立,對(duì)廣西地區(qū)鴨群的疫病控制有指導(dǎo)意義。
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