本发明涉及一种同步检测百合隐症病毒、斑驳病毒和黄瓜花叶病毒的方法,更进一步涉及一种用免疫捕获三重RT-PCR技术同步检测百合隐症病毒、斑驳病毒和黄瓜花叶病毒的方法。
背景技术:
百合病毒自20世纪40年代被发现以来,已成为危害百合种球生产和鲜切花品质的世界性病害;至今被发现侵染百合病毒有20多种,其中百合隐症病毒(Lilysymptomlessvirus,LSV)、百合斑驳病毒(Lilymottlevirus,LMoV)和黄瓜瓜花叶病毒(Cucumbermosaicvirus,CMV)是发生较普遍、危害严重的3种病毒。
LSV属于香石竹潜隐病毒属(Carlavirus),是正义单链RNA病毒;LSV基因组为不分段RNA,全长为8394bp,5′端含帽子结构,3′端有polyA尾巴,共有6个开放阅读框(ORF),编码4个蛋白,依5′至3′分别编码:RNA依赖的RNA聚合酶(RdRp),三基因连锁结构(TGBp1-3),外壳蛋白(CP)和核酸结合蛋白;LSV的ORF1为RdRp,编码一个蛋白(220kD),与病毒在植物体内复制有关;ORF2、ORF3和ORF4分别编码TGBp1、TGBp2和TGBp3(25kD,12kD,7kD),是病毒在宿主体内运动的3个基因序列互相重叠的运动蛋白(MP);ORF5为CP,编码唯一参与病毒颗粒形态构成的蛋白质(32kD);ORF6推测是核酸结合蛋白(16kD),该蛋白含有一个CysZ-CysZ结构的锌指结构域。
LMoV属于马铃薯Y病毒科、马铃薯Y病毒属(Potyvirus),病毒粒子为弯曲线状且呈螺旋对称,大小(650~900)nm×(11~15)nm;病毒基因组为单分子正链RNA,约9.4kb,具有potyvirus属成员的典型基因组结构特征,包括一个Poly(A)尾巴,编码一个由3095个氨基酸组成的分子量为351.0kDa的多聚蛋白;多聚蛋白通过自我剪切后形成外壳蛋白(CP)等10个不同大小的功能蛋白;LMoVCP亚基由274aa组成,大小为30kDa左右,组装成外壳包裹病毒RNA。
CMV是雀麦花叶病毒科(Bromoviridae)黄瓜花叶病毒属(Cucumovirus)的典型成员,在世界范围内均有分布,宿主范围遍布于双子叶植物和单子叶植物,已经阐明的就多达1000种以上;CMV病毒颗粒分子量在5000~67000kDa之间,病毒体RNA含量占18%,蛋白质含量82%,衣壳蛋白分子量为24.5KDa;A260/A280大约1.7;病毒颗粒为正20面体球状,直径28~30nm;RNA由四条RNA分子组成,RNA1和RNA2被分别包被,RNA3和RNA4则被包被于同一衣壳中。
防治百合病毒病较有效的手段是采用无毒繁殖材料或进行脱毒快繁,而这有赖于灵敏、快速和可靠的检测技术;基于病毒外壳蛋白抗原抗体反应的酶联免疫吸附法(ELISA)和基于病毒核酸的RT-PCR检测是目前较为广泛的检测病毒的方法;然而,ELISA检测一个反应体系只能完成一种病毒的检测,不能实现同步检测多种病毒;RT-PCR虽然可以对多种病毒实现同步检测,但是检测必须提取高质量的RNA,百合以及水仙、郁金香等球茎花卉种球富含多酚和多糖,提取的RNA中残留多酚和多糖会严重影响检测的灵敏性和特异性;免疫捕获RT-PCR或IC-RT-PCR结合了ELISA和RT-PCR另种方法的优点,具有较高的灵敏度,且更加简便高效,更重要的是不用提取RNA,检测成本低,不受多糖多酚的影响,非常适合百合、水仙、郁金香种球的病毒检测;关于免疫捕获RT-PCR,目前已有用该方法检测多种植物病毒的相关报道,但是已建立的检测体系都仅能完成一种单一病毒的检测,至今未见用该方法同步检测两种或多种病毒的相关报道。
为了进一步提高检测效率,降低试验成本,本发明对现有的免疫捕获RT-PCR反应进行了改进,实现了用该方法同步检测百合隐症病毒、斑驳病毒和黄瓜花叶病毒;具体是在免疫捕获RT-PCR反应的第一部分将通常单一的免疫反应改进为复合的免疫反应,即PCR管壁上同时捕获LSV、LMoV和CMV粒子;第二部分将第一链cDNA的合成改进为第一链cDNAs混合物的合成;第三部分将单一的PCR反应改进为了三重PCR检测。
技术实现要素:
本发明的目的在于克服现有方法的不足,提供一种快速、准确、简便地用免疫捕获三重RT-PCR同时检测LSV、LMoV和CMV的方法。
整个检测方法省略了RNA提取过程,利用三种病毒抗体的特异性,迅速捕获三种目的病毒,从而高效快速的获得目的片段,为球茎类作物病毒的准确检测提供了快捷特异的方法,从而完善了免疫捕获RT-PCR技术。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种同步检测LSV、LMoV和CMV的方法,其特征在于包括以下步骤:
①LSV、LMoV和CMV的多克隆抗体被包被在同一个PCR反应管中,高效特异捕获LSV、LMoV和CMV粒子;
②利用LSV、LMoV和CMV的特异性引物进行三重反转录聚合酶链式反应RT-PCR;
③琼脂糖凝胶电泳检测目的片段。
上述进行三重反RT-PCR的引物为LSV、LMoV和CMV的特异性引物。
采用琼脂糖凝胶电泳检测步骤②获得的反应产物,LSV、LMoV和CMV的目标电泳条带分别出现在198、395和248碱基对(bp)处。
本发明是将免疫学检测技术和分子生物学检测技术有机的结合起来,吸附在PCR管壁上的LSV、LMoV和CMV多克隆抗体能特异性捕获检测样品中的LSV、LMoV和CMV粒子,起到浓缩和纯化病毒的作用,又利用PCR技术放大了检测的灵敏度,可用于感病样品低浓度病毒的检测;该发明省去了普通RT-PCR中提取总RNA的繁琐步骤,大大降低了检测成本;另一方面由于抗原与抗体的结合,提高了检测的特异性;利用免疫捕获PCR还可以避免球根类花卉种球中富含的多糖和多酚对RT-PCR的干扰,因而该技术尤其适合对百合种球鳞茎LSV、LMoV和CMV进行准确的检测,从而从种源上严格控制LSV、LMoV和CMV对百合产业的危害,减少经济损失。
附图说明
图1为本发明实施例百合隐症病毒、斑驳病毒和黄瓜花叶病毒的电泳检测图
图中:
M:600bpMarker;
1:阴性对照;
2:LSV+LMoV+CMV感病组织;
3:阳性对照。
具体实施方式
本发明的实施例采用如下步骤:
1.引物设计
根据LSV、LMoV和CMV的CP基因序列,设计了LSV、LMoV和CMV的特异性正向和反向引物,引物序列为:LSV-F(5’-TATGGGCTTCCAATACAAC-3’)/LSV-R(5’-TATTCGGTTTCCAGGTTC-3’),LMoV-F(5’-TGGCACCTCACCAAATGTA-3’)/LMoV-R(5’-CATCATCTGCTGTATGCCTCT-3’),CMV-F(5’-CTTTGTAGGGAGTGAACGCTGTA-3’)/CMV-R(5’-AGATGGCGGCAACGGATA-3’),扩增产物的大小分别为198bp,395bp和248bp;
2.免疫捕获
1)取100mg复合感染LSV+LMoV+CMV的组织,加1mLPBST研磨后将研磨液转入1.5mL灭菌离心管中,4000rpm离心2min,上清液即感病组织粗提液;
2)用pH9.6的碳酸盐缓冲液将LMoV、LSV和CMV多克隆抗体稀释后混合,使LMoV、LSV和CMV三种抗体的终浓度分别为1μg/mL、10μg/mL和50μg/mL;取200μL上述稀释的混合抗体加入PCR管,37℃孵育2h;
3)弃去包被液,用PBST洗3次,每次3min;加入200μL感病组织粗提液,37℃孵育3h;
4)弃去抗原液,用PBST洗3次,ddH2O洗1次,短暂离心,吸去残液;
3.三重RT-PCR
1)在包被过的PCR管中加入浓度均为10μmol/L的LSV、LMoV和CMV特异性反向引物LSV-R、LMoV-R和CMV-R各2μL,6μLddH2O,混合后于70℃保温10min,之后迅速冰浴2min;
2)三重RT:向上述PCR中按以下体系加入试剂,混合均匀后,42℃水浴1h,70℃保温15min,得到cDNAs混合物;
M-MLVbuffer(5×)4μL
dNTP混合物(各10mmol/L)2μL
RNase抑制剂(30U/μL)0.68μL
M-MLV反转录酶(200U/μL)0.70μL
DEPC-H2O0.62μL
3)三重PCR:取一新的PCR管,按以下体系加入各试剂进行双重PCR:
10×PCRbuffer2.5μL
MgCl2(25mmol/L)2.5μL
dNTP混合物(各2.5mmol/L)2.5μL
LSV-F(10μmol/L)0.5μL
LSV-R(10μmol/L)0.5μL
LMoV-F(10μmol/L)0.5μL
LMoV-R(10μmol/L)0.5μL
CMV-F(10μmol/L)0.5μL
CMV-R(10μmol/L)0.5μL
TaqDNA聚合酶(5U/μL)0.3μL
ddH2O12.2μL
三重PCR的反应条件为:94℃预变性4min,94℃变性30s,50℃~58℃退火45s,72℃延伸1min,扩增30~35个循环,72℃延伸7min,降至常温;
4.电泳检测
三重PCR反应结束后取10μL反应产物进行2.0%琼脂糖凝胶电泳,在1×TBE缓冲液环境中,100V稳压电泳40min,然后用凝胶成像系统并观察并记录结果;
5.结果分析
根据电泳胶上扩增条带的有无及其大小判定所检测的样品是否感染LSV、LMoV或CMV:
若凝胶中仅存在198bp的核酸片段则说明样品中含有LSV;
若凝胶中仅存在395bp的核酸片段则说明样品中含有LMoV;
若凝胶中仅存在248bp的核酸片段则说明样品中含有CMV;
若凝胶中同时存在198bp和395bp的核酸片段,则说明样品中同时含有LSV和LMoV;
若凝胶中同时存在198bp和248bp的核酸片段,则说明样品中同时含有LSV和CMV;
若凝胶中同时存在198bp、395bp和248bp的核酸片段,则说明样品中同时含有LSV、LMoV和CMV。
依据上述方法,经检测兰州地区食用百合和切花百合样品上的LSV、LMoV和CMV,电泳检测结果中如含有198bp的片段,说明样品中含有百合隐症病毒;如含有395bp的片段,说明样品中含有百合斑驳病毒;如含有248bp的片段,说明样品中含有黄瓜花叶病毒。