一种快速区分猪圆环病毒2型和3型的二重PCR检测引物及试剂盒的制作方法

文档序号:15457617发布日期:2018-09-15 01:34阅读:507来源:国知局

本发明属于动物病毒学和分子生物学技术领域,具体为针对猪圆环病毒2型和猪圆环病毒3型一步法二重pcr的检测引物、检测试剂盒及应用。



背景技术:

猪圆环病毒(porcinecircovirus,pcv)为一种共价闭合、单股环状dna病毒,是迄今发现最小动物病毒。2015年前,全球范围内仅发现pcv1和pcv2两个基因型。其中,pcv1被认为是猪肾细胞pk-15污染物,但不产生细胞病变效应,对猪无致病性。pcv2能引起猪圆环病毒相关疾病(pcvad),主要有断奶仔猪多系统衰竭综合征(pmws)、猪皮炎和肾病综合征(pdns)、猪呼吸道疾病综合征(prdc)、繁殖障碍、增生性坏死性肺炎(pnp)和肠炎等。临床上pcv2常与猪繁殖与呼吸综合征病毒(prrsv)、猪细小病毒(ppv)和猪肺炎支原体(m.hyo)等病原体混合感染。同时,感染pcv2后还容易继发细菌感染,给养猪业造成巨大经济损失。近年来pcv2流行毒株由pcv2a向pcv2b,继而向pcv2d的转变,病毒的致病力逐渐变强,对养猪业的危害加重。

2015年6月,美国北卡罗来纳州某商品化猪场暴发pdns疫情。患病母猪厌食、皮肤呈现多灶性丘疹、斑点和浅表性皮炎,所产胎儿(包括弱胎、死胎、木乃伊胎)具有相似临床症状。palinski等借助新一代测序(ngs)技术,从患病母猪及流产胎儿体内首次鉴定出一种新病毒,该病毒与圆环病毒科病毒具有类似基因组结构和遗传相似性,但与其他圆环病毒衣壳蛋自氨基酸序列同源性低于70%,根据国际病毒分类委员会(ictv)圆环病毒分类标准圈,将其归类为一种新型圆环病毒,命名为pcv3。作为新动物病原体,pcv3对猪致病性和在pcvad中作用以及现有商品化pcv2疫苗对其免疫效果等有待进一步研究。目前已有pcv3在美国、韩国、巴西、意大利、波兰以及中国的华南、华中和华北多省市流行。

自20世纪90年代以来,pcv2便一直威胁着养猪业的发展,且近年来pcv2逐渐呈现出多亚型共同流行的趋势,使pcv2防控更加困难。同时,pcv3的出现使猪圆环病毒病更加复杂化,因此及时监测两种病毒的流行变化趋势对于猪病防控尤为必要,故本发明旨在建立一种特异、快速的pcv2、pcv3二重pcr检测方法,了解pcv2、pcv3的流行情况,从而有效防控猪圆环病毒病的发生与流行,具有重要现实意义。



技术实现要素:

本发明的目的是解决上述技术问题,提供一种快速区分猪圆环病毒2型和3型的二重pcr检测引物及试剂盒,该试剂盒能够快速区分猪圆环病毒2型和猪圆环病毒3型,灵敏感高、特异性强,从而有效防控猪圆环病毒病的发生和流行。为实现本发明目的所使用的技术方案为:

一种快速区分猪圆环病毒2型和3型的二重pcr检测引物,所述二重pcr检测引物包括猪圆环病毒2型pcr检测引物和猪圆环病毒3型pcr检测引物;所述猪圆环病毒2型pcr检测引物由具有seqidno:1所示核苷酸序列的上游引物和具有seqidno:2所示核苷酸序列的下游引物组成;所述猪圆环病毒3型pcr检测引物由具有seqidno:3所示核苷酸序列的上游引物和具有seqidno:4所示核苷酸序列的下游引物组成。

优选的,所述猪圆环病毒2型pcr检测引物是依据猪圆环病毒2型的全基因保守区域进行设计,扩增的目的片段大小为1155bp;所述猪圆环病毒3型pcr检测引物是猪圆环病毒3型的全基因保守区域进行设计,扩增的目的片段大小为651bp。

优选的,所述二重pcr检测引物在制备猪圆环病毒分型检测试剂盒的应用。

本发明还提供一种快速区分猪圆环病毒2型和3型的二重pcr检测试剂盒,包括具有seqidno:1、seqidno:3所示核苷酸序列的上游引物以及具有seqidno:2、seqidno:4所示核苷酸序列的下游引物。

优选的,还包括2×f8fastlongpcrmastermix、cdna模板和灭菌水。

优选的,所述的二重pcr检测试剂盒中pcr反应条件为:94℃预变性2min;94℃变性10s,56.1℃复性10s,72℃延伸10s,30个循环;最后72℃延伸3min。

优选的,所述pcr检测试剂盒的seqidno:1、seqidno:2、seqidno:3和seqidno:4所示引物使用浓度为25μmol/l。

本发明的有益效果为:

本发明提供的猪圆环病毒2型和3型的二重pcr检测试剂盒采用二重pcr扩增,两种病变相似且同为dna病毒的病毒一次检测,检测总时间控制在2小时左右,其检测方法易于操作、方便快捷,能达到快速检测的目的。本发明能彻底解决猪圆环病毒2型和3型引起的类似症状但病原不同的诊断问题,适合猪场快速检测,亦适用于流行病学调查。

本发明提供了两对针对猪圆环病毒2型和3型的特异性引物,pcv2-p1/pcv2-p2为猪圆环病毒2型特异性扩增引物组,pcv3-p1/pcv3-p2为猪圆环病毒3型特异性扩增引物组,利用其制成的二重试剂盒能快速、特异的检测出猪圆环病毒2型和猪圆环病毒3型中的单一病毒以及二者的混合病毒,猪圆环病毒2型出现1155bp一个条带,猪圆环病毒3型出现651bp一个条带,猪圆环病毒2型、猪圆环病毒3型两种病毒混合样品出现1155bp、651bp两个条带。

本发明的猪圆环病毒2型和3型的二重pcr检测试剂盒对猪圆环病毒2型的检测极限为1.08×10-5μg/μl,表明本发明的猪圆环病毒2型和3型的二重pcr检测试剂盒在检测猪圆环病毒2型、3型时具有较高的灵敏度。常规的猪圆环病毒3型pcr检测试剂盒的灵敏度为最低能检测到0.1597ng/μl,本发明的猪圆环病毒2型与3型pcr鉴别诊断试剂盒的灵敏度约为常规的猪圆环病毒3型pcr检测试剂盒的灵敏度14.8倍。本发明的猪圆环病毒2型与3型pcr鉴别诊断试剂盒既能缩短诊断时间、节约诊断试剂,又能降低使用成本。

本发明提供的猪圆环病毒2型与3型pcr鉴别诊断试剂盒在6个月内检测结果一致,表明本发明猪圆环病毒2型与3型pcr鉴别诊断试剂盒具有很高的稳定性。田间试验证明本发明所得的猪圆环病毒2型与3型pcr鉴别诊断试剂盒实用性和适用性良好。

附图说明

图1是目的基因的pcr扩增结果,其中m:dna分子质量标准;1:pcv2、pcv3双阳性组织样本;2:pcv2阳性组织样本;3:pcv3阳性组织样本;4:阴性对照。

图2是pcr的不同退火温度结果,其中m:dna分子质量标准;1:50.0℃;2:50.7℃;3:51.9℃;4:53.8℃;5:56.1℃;6:58.0℃;7:59.2℃;8:60.0℃。

图3是本发明试剂盒pcr的敏感性试验结果,其中m:dna分子质量标准;1:1.08×10µg/μl;2:1.08×100µg/μl;3:1.08×10-1µg/μl;4:1.08×10-2µg/μl;5:1.08×10-3µg/μl;6:1.08×10-4µg/μl;7:1.08×10-5µg/μl;8:1.08×10-6µg/μl。

图4是本发明试剂盒pcr的特异性性试验结果,其中m:dna分子质量标准;1:pcv2、pcv3双阳性组织样本;2:pcv2阳性组织样本;3:pcv3阳性组织样本;4:细小病毒;5:伪狂犬病毒;6:大肠杆菌;7:金黄色葡萄球菌;8:副猪嗜血杆菌;9:胸膜肺炎放线杆菌;10:阴性对照。

具体实施方式

1材料与方法

1.1病毒及临床样品

猪细小病毒(ppv)、猪伪狂犬病病毒(prv)、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、副嗜血杆菌、胸膜肺炎放线杆菌毒株或菌株均由本实验室保存提供。临床样品采自广西各地养猪场疑似感染圆环病毒的濒死猪、病死猪或剖杀猪的主要脏器(淋巴结、脾脏、肺脏和肾脏等),剪取组织样品约0.5g~1.0g,置于灭菌研钵中,充分研磨成匀浆,加入灭菌的1mol/lpbs溶液配成1:5乳悬液,反复冻融3次。10000r/min离心5min,收集上清液,转入1.5ml离心管中编号供dna抽提或者-20℃保存备用。

1.2主要试剂

pmd18-tvector、bamhⅰ、hindⅲ、dl2000dnamarker、dna凝胶回收试剂盒(dnagelextractionkit)均为大连宝生物工程有限公司产品;2×f8fastlongpcrmastermix为北京艾德莱生物科技公司产品;病毒基因组dna/rna快速抽提试剂盒为axygen生物科技有限公司产品;质粒小量抽提试剂盒购自北京天根生化科技有限公司;e.colidh菌种,由本实验室保存。

1.3引物的设计与合成

根据genbank上登录的pcv2和pcv3的全基因组序列,利用megalign(dnastar),primerpremier7.0软件针对pcv2和pcv3的全基因组保守区域分别设计一对特异性引物pcv2-p1/pcv2-p2和pcv3-p1/pcv3-p2。pcv2上游引物pcv2-p1:5’-aatttccgcgggctggctg-3’,pcv2下游引物pcv2-p2:5’-cccgccaccgttaccgctg-3’,pcr扩增目的片段大小为1155bp。pcv3上游引物pcv3-p1:5’-ttttcacttagagaacggacttg-3’;pcv3下游引物pcv3-p2:5’-tgagacacagagctatattcag-3’,pcr扩增目的片段大小为651bp。引物由大连宝生物工程有限公司合成。

1.4病毒/细菌dna的提取

将prv、ppv病毒液、大肠杆菌菌液、金黄色葡萄球菌菌液、副嗜血杆菌菌液、胸膜肺炎放线杆菌菌液及处理好的组织病料,按照axyprepbodyfluidviraldna/rnaminiprepkit使用说明书进行dna提取,所获得的dna用于下一步的pcr反应。

1.5聚合酶链式反应(pcr)

pcr反应体系25µl,灭菌水7.5µl,2×f8fastlongpcrmastermix12.5µl,25µmol/lpcv2、pcv3上下游引物各0.5µl,模板3.0µl。按照下列条件进行扩增:94℃预变性2min;94℃变性10s,56.1℃复性10s,72℃延伸10s,30个循环;最后72℃延伸3min,pcr总反应时间约为50分钟。取扩增产物10µl于10g/l琼脂糖凝胶中电泳,并观察结果。

1.6特异性试验

以提取的细小病毒、伪狂犬病毒、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、副嗜血杆菌、胸膜肺炎放线杆菌dna以及pcv2、pcv3、pcv2/pcv3混合阳性材料dna为模板,用所建立的方法进行扩增,以验证该方法的特异性。

1.7敏感性试验

1.7.1pcv2、pcv3阳性模板的制备

将pcv2和pcv3pcr产物进行胶回收纯化后,克隆至pmd18-tvector中,转化dh5α感受态细胞中,取100µl菌液均匀的涂布于la平板上,12-18h后挑阳性菌落进la液体培养基进行扩大培养,抽提质粒并酶切鉴定正确后,将阳性菌液送往上海生物工程有限公司测序,将测序结果放在ncbi上进行blast确定为pcv2和pcv3特异性片段。最后,测定阳性质粒浓度,按照相应的比例将2种质粒混合,使混合后质粒浓度相同。

1.7.2二重pcr敏感性试验

将经测定并混合后的两种质粒做连续10倍系列稀释后,将各稀释后的不同浓度的混合质粒作为pcr反应模板,在相同条件下进行pcr反应,测定所建立的二重pcr诊断方法的敏感性。

1.8二重pcr重复性试验

以建立的二重pcr检测方法,对pcv2和pcv3双阳性样品重复检测3次,以验证结果的可靠性。

2结果

2.1pcr扩增

以pcv2阳性dna、pcv3阳性dna、pcv2及pcv3阳性混合dna为模板,按照1.5中的反应体系和反应程序进行二重pcr反应。电泳结果显示(见图1),所建立的二重pcr方法能够检测出pcv2阳性、pcv3阳性及pcv2和pcv3双阳性材料,扩增出pcv2目的基因约1155bp,扩增出pcv3目的基因约651bp,均与预期目的片段大小相符。

2.2最佳退火温度

为获得该反应最佳扩增效果,在50-60℃的温度范围内设8个温度梯度进行二重pcr扩增,发现56.1℃时两条带最明显,确定了最佳退火温度为56.1℃(见图2)。

2.3敏感性试验

经测定pmd18-t-pcv2和pmd18-t-pcv3质粒的浓度分别为1.8×10µg/µl和2.7×10µg/µl,将pmd18-t-pcv2和pmd18-t-pcv3质粒按照3:2进行混匀,混匀后两者的浓度均为1.08×10µg/µl。将混合后的质粒作为起始浓度进行连续10倍稀释,然后按照建立的pcr方法进行检测。结果显示,该二重pcr检测方法对pcv2、pcv3的检测极限均为1.08×10-5µg/μl(见图3)。

2.4特异性试验结果

试验结果显示(见图4),本研究建立的pcr鉴别诊断方法能特异地检测出pcv2、pcv3或者同时检测出pcv2和pcv3,而对细小病毒、伪狂犬病毒、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、副嗜血杆菌、胸膜肺炎放线杆菌的检测结果均无条带,表明所建立的方法具有较好的特异性。

2.5二重pcr重复性试验结果

以建立的二重pcr检测方法,重复3次,结果在1155bp处和651bp处,均得到了清晰可见的目的条带,说明建立的二重pcr检测方法具有很好的稳定性。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

序列表

<110>广西壮族自治区兽医研究所

<120>一种快速区分猪圆环病毒2型和3型的二重pcr检测引物及试剂盒

<141>2018-05-03

<160>4

<170>siposequencelisting1.0

<210>1

<211>19

<212>dna

<213>人工序列(artificialsequencelatin)

<400>1

aatttccgcgggctggctg19

<210>2

<211>19

<212>dna

<213>人工序列(artificialsequencelatin)

<400>2

cccgccaccgttaccgctg19

<210>3

<211>23

<212>dna

<213>人工序列(artificialsequencelatin)

<400>3

ttttcacttagagaacggacttg23

<210>4

<211>22

<212>dna

<213>人工序列(artificialsequencelatin)

<400>4

tgagacacagagctatattcag22

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