牛支原体的环介导等温扩增快速检测技术研究

牛支原体(Mycoplasma bovis是感染牛的一种重要的致病性病原体.本研究利用环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)技术建立了牛支原体的快速检测方法.该方法以牛支原体保守性基因uvrC为靶序列设计了5条特异引物,在58℃等温条件下,60 min即可完成反应.LAMP方法能检测出20 pg牛支原体DNA,较PCR方法高100倍,用牛鼻支原体(M.bovirhinis)、无乳支原体(M.agalactiae)、精氨酸支原体(M.ariginini)、牛副流感病毒(BPIV)、牛腺病毒(BADV)、牛传染性鼻气管炎病毒(IBRV)作特异性检测,两种方法均有很高的特异性.本研究还将荧光显色剂钙黄绿素(calcein)和Mn2+用于LAMP反应结果的可视化检测.临床鼻拭子样品煮沸后,可直接进行等温扩增,省去了DNA提取步骤.在对167个临床鼻拭子样本的检测中,LAMP方法检测结果阳性率(26.95％)高于PCR方法检测出阳性率(19.16％),这证明本研究所建立的方法,与PCR法比较更适于临床样品的检测.研究结果表明,LAMP方法具有操作简便、快速、高效、敏感、特异、经济等特点,适于基层实验室监测的广泛使用.     

实时荧光定量聚合酶链式反应快速鉴定三种鳕鱼

为鉴定常见的3种鳕科鳕鱼(大西洋鳕鱼、太平洋鳕鱼和黑线鳕),选用16S rDNA基因设计区分鳕科和非鳕科鱼类的引物,选用线粒体Cytb基因设计区分3种鳕鱼的物种特异性引物,建立实时荧光定量聚合酶链式反应(qPCR)体系,对其进行物种分析。结果表明,16S rDNA qPCR体系及3种鳕鱼品种特异性qPCR体系均具有良好的性能,结合标准曲线,可以对单一或混合样品中的目标鳕鱼进行定量检测。在模拟混合样品中目标鳕鱼的相对检测灵敏度可达0.01%。通过对13种市售样品的检测,本研究设计的qPCR体系可检测出原料及深加工产品中的鳕鱼成分。综上,所建立的qPCR体系具有很强的实用性,能满足日常检测的要求,并有望作为未来鳕鱼市场管理的检测方法。     

石首鱼科海洋鱼类DNA条形码的构建

为筛选石首科鱼类物种鉴定的最优DNA条形码,本试验对大黄鱼、小黄鱼、黄姑鱼和棘头梅童鱼4种鱼类71份样本的细胞色素氧化酶亚基I(COI)、线粒体控制区(D-loop)和16S rRNA 3种基因序列进行PCR扩增和测序,分析比较各基因序列比对鉴定能力、种内和种间差异、barcoding gap检验以及序列多态性。结果表明,3种候选DNA条形码序列的种间遗传距离均高于种内遗传距离,符合作为DNA条形码的基本要求。通过遗传差异和barcoding gap检验分析发现,COI和D-loop区适合作为鉴定大黄鱼、小黄鱼、黄姑鱼和棘头梅童鱼4种石首科鱼类的DNA条形码;16S rRNA基因存在一定的缺陷,但是D-loop区和16S rRNA基因序列可能存在比COI通用序列更为有效的DNA条形码区域。考虑引物通用性,推荐COI基因作为最适DNA条形码。本研究结果为海洋鱼类的快速鉴定提供了一定的参考依据。     

山茶根结线虫的LAMP-LFD快速检测方法

为了提高检测效率,本研究利用环介导等温扩增技术(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)扩增核酸,用横向流动试纸条(lateral flow dipstick,LFD)检测产物,建立了一种山茶根结线虫(Meloidogyne camelliae)的LAMP-LFD快速检测新技术.以山茶根结线虫核糖体DNA内转录间隔区(ribosomal DNA-intemal transcribed spacer,rDNA-ITS)为检测靶标,设计3对特异性引物进行生物素标记的实时荧光LAMP反应,优化后的LAMP扩增条件为63℃反应15 min.比较LFD、实时荧光曲线以及琼脂糖凝胶电泳等3种产物检测方法,结果表明,LAMP产物与异硫氰酸荧光素(fluorescein isothiocyanate,FITC)标记的探针ITS-HP杂交5 min后即可在LFD上显色,从LAMP反应开始到LFD结果判断仅需25min,比常规PCR技术缩短约2h.LAMP-LFD技术能特异性地检测山茶根结线虫,对其基因组DNA的检测灵敏度为4 pg/μL,低于常规PCR方法100倍;对其单条2龄幼虫(J2)检测灵敏度为1/1 000条线虫.本研究建立的快速、灵敏、特异性LAMP-LFD检测技术可应用于山茶根结线虫的口岸检验.     

环介导恒温扩增技术快速检测对虾白斑综合征病毒方法的建立

DNA环介导恒温扩增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)技术是一种特异、灵敏、快速的新型基因检测技术,其检测结果可以通过琼脂糖凝胶电泳观察,也可以通过加入核酸染料SYBR GreenⅠ进行肉眼观察。本研究根据对虾白斑综合征病毒(White spot syndrome virus,WSSV)的结构蛋白VP26基因序列,设计一套引物,成功建立了针对WSSV的LAMP检测方法。应用该方法,在65℃温育1h的条件下快速扩增病毒基因组DNA,琼脂糖凝胶电泳得到特异性梯度条带;在反应体系中添加SYBR GreenⅠ染料后,可通过肉眼观察有无荧光直接判定结果。该研究建立的LAMP法能特异性检出WSSV,其检测下限比PCR法低一个数量级,相当于0.563pg/μL的质粒(pMD19-T-VP26)浓度。表明所建立的WSSV LAMP检测法特异性好、灵敏度高、操作简单方便,有望作为WSSV快速诊断的常规方法。     

环介导等温扩增联合横向流动试纸条可视化检测海豚链球菌方法的建立

海豚链球菌(Streptococcus iniae)是一种革兰氏阳性球菌,呈β溶血,可感染多种淡水和海洋鱼类。本研究利用环介导等温扩增技术(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)进行核酸扩增,通过横向流动试纸条方法 (lateral flow dipstick,LFD)实现检测,建立了一种可应用于海豚链球菌快速检测的LAMP-LFD技术。该技术以海豚链球菌促旋酶B亚单位(gyrase subunit B,gyr B)基因为检测靶标,设计3对引物进行由生物素标记的LAMP扩增反应,产物经异硫氰酸荧光素(fluorescein isothiocyanate,FITC)标记的探针杂交后,在LFD上完成检测。经优化的核酸扩增最适条件为65℃反应30 min,在此条件下,阳性扩增起始时间与模板浓度之间呈典型的线性相关性。从核酸扩增反应开始到LFD显色,整个检测时程只需40 min左右,比常规PCR技术缩短约2 h。LAMP-LFD能特异性地检出海豚链球菌,针对病原纯培养物的检测灵敏度为8.70×101cfu/m L,是LAMP检测的10倍、常规PCR检测的100倍。以灵敏度浓度(8.70×101cfu/m L)的海豚链球菌基因组DNA为模板进行的LAMP-LFD结果显示该方法具有良好的重复性。针对人工污染花鲈(Lateolabrax japonicus)肝组织的检测灵敏度为4.35×103cfu/m L,同样为常规PCR检测方法的100倍。利用本方法可成功从患病花鲈的组织样品中检测出海豚链球菌,检测结果与常规的细菌分离鉴定方法结果一致。因此,利用LAMP-LFD能特异、准确、高效地检测出海豚链球菌,而且操作简单、费用低、耗时短,有望成为海豚链球菌的常规检测方法。     

利用正交设计优化茄子的SRAP体系

以Solanum melongena自交系01为试验材料,利用正交设计L16(45)在5因素4水平上对茄子SRAP反应体系稳定性的Mg~(2+)、d NTPs、引物、Taq酶及模板DNA等外部条件进行了优化试验,并对所稳定的体系进行验证。得出最佳的体系的引物的浓度为0.4 mmol/L、d NTPs的浓度为0.2 mmol/L、Mg~(2+)浓度为2.0 mmol/L、模板DNA为40 ng、Taq酶浓度为0.25U/μL。     

利用环介导等温扩增技术快速检测水产品中的副溶血弧菌

副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)是一种重要的食源性致病菌。首次将环介导等温扩增技术（Loop-Mediated Isothermal Amplification, LAMP）应用于副溶血弧菌的快速检测。针对副溶血弧菌不耐热溶血毒素基因（tlh）设计四条特异性引物,建立了副溶血弧菌LAMP检测方法,1 h即可完成。对12种细菌共28株菌进行LAMP扩增,仅副溶血弧菌得到阳性结果,证明引物具有很高的特异性;副溶血弧菌基因组DNA和纯培养物的检测灵敏度分别为90 fg/LAMP反应体系和24 cfu/mL,对模拟食品样品进行直接检测,检测限为89 cfu/g;对40份水产样品进行检测,8份副溶血弧菌LAMP阳性,其中6份传统培养阳性。本研究表明,该方法检测副溶血弧菌特异性强、灵敏度高,并且操作简便、快捷、检测成本低,有望发展成为快速检测副溶血弧菌的有效手段。     

外源DNA导入彩棉后RAPD分析体系的优化

通过25keV的10×1015Ar+/cm2离子介导将白棉全DNA导入彩棉进行RAPD分析,以改进CTAB法抽提叶片总DNA,进行随机扩增多态DNA(RAPD)分析,分别测试了镁离子、dNTP、模板DNA含量、引物浓度、DNA聚合酶量和牛血清蛋白浓度对反应结果的影响,通过各因子的组合研究,得出彩棉RAPD分析较适宜的扩增条件。应用构建的优化体系对40条引物进行筛选,选出引物S53、S176可使新彩棉8号品种引起特异性扩增,该随机扩增效果稳定、清晰,各材料间图谱差异明显,此试验奠定了利用RAPD技术对离子束介导外源DNA随机片段转化彩色棉品种进行鉴定分析的基础。     

基于物种特异性单一DNA标记扩增检测的食品真实性定性鉴别技术研究进展

脱氧核糖核酸(DNA)分析技术已经成为食品真实性鉴别中物种源性成分鉴定最主要也是最有效的技术,其中基于物种特异性单一DNA标记扩增检测的食品真实性定性鉴别技术是最准确可靠,也是目前最成熟、应用最广的技术。本文综述了该技术物种特异性单一DNA标记主要类型及目前常用的扩增检测技术优缺点,并探讨了该技术的未来发展趋势。     

油茶SRAP-PCR反应体系的建立和优化

为了建立油茶SRAP-PCR扩增体系,本研究使用单因素试验设计,对反应体系的Taq酶、Mg2＋、模板DNA、dNTP和引物浓度5个主要影响因子各设10个不同的水平梯度,筛选出适宜的因子范围;在此基础上,进一步采用L16（45）正交设计,对影响油茶SRAP-PCR反应体系的5个因素在4水平上进行优化,建立了油茶SRAP-PCR最佳反应体系,即25μL体积中包含模板DNA30ng,Mg2＋2.8mmol/L,引物0.44μmol/L,dNTP0.2mmol/L和Taq酶1.0U。该SRAP-PCR体系的建立为油茶种质资源遗传多样性分析、品种鉴定及指纹图谱构建等研究提供了一个标准化的程序。     

茄子基因组DNA提取及ISSR-PCR反应体系的优化

为了应用ISSR分子标记对茄子(Solanum melongena L)种资源进行种质鉴定、分类及亲缘关系等方面的研究，本试验以茄子叶片为材料，探索茄子DNA的提取及ISSR反应的最佳体系。结果表明利用改良CTAB法提取DNA，可以消除茄子叶片多糖、多酚、色素等物质的干扰，得到高质量的DNA，完全符合ISSR反应需要。以茄子基因组DNA为模板，通过正交试验设计，从Taq酶、dNTP、引物、模板4种因素3个水平对茄子ISSR反应体系进行优化，建立了一套适宜于茄子的ISSR优化反应体系及程序，为进行茄子遗传多样性的研究奠定了基础。在20μL的反应体系包括：Taq酶1 U，Mg2+2. 5mmol/ L，dNTP 375μmol/ L , 引物浓度0.4μmol/ L，模板DNA 4ng，2μL 10×PCR Buffer（Mg2+）。     

松毛虫DNA的提取及ISSR反应体系的建立

为摸索适宜松毛虫的ISSR体系，以油松毛虫为实验材料，研究了ISSR技术中PCR反应体系的主要成分对ISSR扩增结果的影响。对ISSR反应体系中Mg2+的浓度、引物浓度、dNTP浓度、Tag DNA聚合酶浓度、模板浓度以及退火温度进行了探索， 确立了适合松毛虫的ISSR反应体系为： 在25μL反应体系、Mg2+、引物和dNTP的最适浓度分别为2.5mmol.L-1、0.8μmolL-1、0.20mmol.L-1； 反应体系中Tag DNA聚合酶宜加入1.25Ｕ， 模板DNA应加入15～30ng；引物的最佳退火温度为45.9～52.4℃。并利用该反应体系对14个地区的5种松毛虫进行ISSR反应，用1.5％的琼脂糖凝胶电泳检测，谱带多态性丰富，清晰稳定，证实该体系稳定可靠。     

Use of restriction fragment length polymorphism to distinguish between salmon species

Identification of 10 salmon species using DNA-based methodology was investigated. Amplification of DNA was carried out using a primer set which amplified a region of the mitochondrial cytochrome b gene. Sequences of PCR-amplified DNA from the salmon species were used to select six restriction enzymes allowing species to be uniquely classified. RFLP patterns generated following analysis with each enzyme were resolved using polyacrylamide gel electrophoresis and visualized by silver staining. Results indicate that it is possible to differentiate between all 10 salmon species and that the technique could be easily adopted by the food industry for analysis of processed salmon products.     

Identification of fish species after cooking by SDS-PAGE and urea IEF: a collaborative study

A collaborative study, to validate the use of SDS-PAGE and urea IEF, for the identification of fish species after cooking has been performed by nine laboratories. By following optimized standard operation procedures, 10 commercially important species (Atlantic salmon, sea trout, rainbow trout, turbot, Alaska pollock, pollack, pink salmon, Arctic char, chum salmon, and New Zealand hake) had to be identified by comparison with 22 reference samples. Some differences in the recoveries of proteins from cooked fish flesh were noted between the urea and the SDS extraction procedures used. Generally, the urea extraction procedure appears to be less efficient than the SDS extraction for protein solubilization. Except for some species belonging to the Salmonidae family (Salmo, Oncorhynchus), both of the analytical techniques tested (urea IEF, SDS-PAGE) enabled identification of the species of the samples to be established. With urea IEF, two laboratories could not differentiate Salmo salar from Salmo trutta. The same difficulties were noted for differentiation between Oncorhynchus gorbuscha and Oncorhynchus keta samples. With SDS-PAGE, three laboratories had some difficulties in identifying the S. trutta samples. However, in the contrast with the previous technique, SDS-PAGE allows the characterization of most of the Oncorhynchus species tested. Only Oncorhynchus mykiss was not clearly recognized by one laboratory. Therefore, SDS-PAGE (Excel gel homogeneous 15%) appears to be better for the identification, after cooking, of fish such as the tuna and salmon species which are characterized by neutral and basic protein bands, and urea IEF (CleanGel) is better for the gadoid species, which are characterized by acid protein bands (parvalbumins). Nevertheless, in contentious cases it is preferable to use both analytical methods.     

荔枝SRAP—PCR反应体系的优化

SRAP（sequence-related amplified polymorphism）是基于基因的内含子和外显子区域进行检测的新型分子标记技术,具有多态性高、重复性好、易测序、便于克隆目标片段等特点,在荔枝（Litchi chinensis Sonn）中还没有相关的研究报道。为了建立适合荔枝的SRAP反应体系,对反应体系中的DNA模板、Mg^2＋、dNTP、引物、砌DNA聚合酶诸因子的用量进行了探索,确立了适合荔枝的SRAP反应体系为：在20μL反应体系中,模板DNA为40ng,Mg^2＋浓度2．5mmol／L,dNTP0．3mmol／L,引物5mmol／L,TaqDNA聚合酶1．0U。扩增程序为：94℃预变性3min,反应前5个循环在94℃1min、35℃1min、72℃1 min的条件下运行;随后的35个循环退火温度提高到50℃;最后72℃延伸10min。利用该反应体系对荔枝10个不同品系进行SRAP反应,用5％的变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,结果显示：不同品系间DNA谱带多态性丰富。证实该体系稳定可靠,可以用于荔枝的分子标记研究。     

药用菊花SRAP-PCR反应体系的优化

基于方差分析方法,利用正交试验从Taq酶、Mg2+、dNTP、引物和模板DNA等5因素4水平对药用菊花反应体系进行优化。结果标明：药用菊花SRAP-PCR的最佳反应体系为：在20μL的反应体系中,模板DNA 60ng,Taq酶1.00U,Mg2+ 2.00mmol•L-1,dNTP 0.20mmol•L-1,引物0.40μmol•L-1。Taq酶、Mg2+、dNTP和引物对SRAP反应结果有显著影响。所建立的药用菊花SRAP反应体系具有标记位点清晰、反应系统稳定、检测多态性能力较强、重复性好等特点,可用于药用菊花的遗传多样性研究。     

落羽杉属树木基因组总DNA的提取及SRAP反应体系的优化

本文针对落羽杉属植物组织中多糖、多酚等次生物质含量高的特点,对其基因组DNA提取方法进行研究,比较了SDS法、CTAB法提取落羽杉属植物基因组DNA的效果,结果表明：CTAB法提取效果较佳。在此基础上,利用正交设计法,对SRAP反应体系中的各个主要影响因子Mg^2＋．dNTP、引物、TaqDNA聚合酶进行了优化筛选,确立了适合落羽杉属植物SRAP-PCR反应的最佳体系,即10μL体系中含有1μL 10×PCR bufier,Mg^2＋2．0mmol／L,dNTP100μmol／L,引物0-3μmol／L,彻DNA聚合酶0．5U和50ng模板DNA。利用该优化体系,通过48对SRAP引物组合对2个落羽杉属植物（落羽杉和墨杉）及4个杂交后代进行SRAP扩增,结果发现,SRAP引物及优化后的反应体系能够有效地用于落羽杉属植物种质资源鉴定及遗传多样性分析等研究。     

Identification of an Organism Associated with Mushroom Worker's Lung

Saccaromonospora viridis is a thermophilic actinomycetes organism which is found in mushroom compost, as well as being a causal agent of mushroom worker's lung (MWL) and other hypersensitivity pneumonitis conditions, including farmer's lung. Phenotypically, it is difficult to distinguish the seven species described for this genus based solely on chemtaxonomic characterization, therefore it was the aim of this study to examine partial 16S rDNA PCR amplification and direct sequencing, as an improved molecular means of identification of Saccharomonospora viridis, associated with MWL. The approach adopted in this study was to identify hypervariable regions within the 16S rRNA gene, which could be employed as signature sequences of the seven individual species within this genus and to employ highly conserved flanking primers to allow initial PCR amplification, prior to direct DNA sequencing of the 16S rDNA amplicon, in a partial 16S rDNA-sequence typing technique. Four universal 16S rDNA primer combinations [P11P/P13P, PSL/PSR, XB1(SV)/PSR and XB1(SV)/P13P] were compared for their ability to identify an unknown thermophilic Saccharomonospora organism from MWL. All PCR primer combinations coupled with direct sequencing allowed for the successful identification of the MWL isolate as S. viridis, demonstrating that universal 16S rDNA PCR primer pairs examined, including the P11P/P13P primer pair, flank regions within the 16S rRNA gene, of sufficient hypervariability to be able to reliably differentiate S. viridis from the other species within this genus. This approach may therefore be useful in the identification of Saccharomonospora spp. associated with composting, as well as with allergic alveolitis or pneumonitis associated occupational exposure in agricultural and horticultural environments, including mushroom production.     

均匀设计在枇杷ISSR-PCR反应体系优化中的应用

本实验通过U255（5^4）均匀设计实验研究,对枇杷ISSR—PCR分子标记体系中模板DNA、dNTPs、TaqDNA聚合酶、Mg^2＋、引物5个组分的浓度进行优化。获得25μL反应体系中各成分的适宜浓度或用量分别是：模板DNA为10ng、dNTPs为0．5mmol／L、TaqDNA聚合酶为1U、Mg^2＋为2．5mmol／L,引物为0．4μmol／L。与单因素梯度优化体系相比,操作简便,简化了实验步骤,获得的实验结果可靠,从100条ISSR引物中筛选出27条扩增良好的引物,并获得了这些引物的最佳退火温度,经琼脂糖凝胶电泳获得了清晰的图谱。这一优化体系的建立为进一步利用ISSR标记技术进行枇杷种质鉴定及遗传多样性分析提供了一个标准化程序。