泡菜中乳酸菌活菌的EMA结合定量PCR检测方法的建立

泡菜中乳酸菌(Lactobacillus plantarum)活菌的数量是评价其营养价值的重要指标.DNA染料(Ethidium bromide monoazide,EMA)结合定量PCR(EMA-qPCR)是一种定量活细胞快速有效的方法.本研究建立了快速精准的检测泡菜中乳酸菌活菌的EMA-qPCR方法.对于乳酸菌死菌,EMA浓度为10μg/mL时,△Ct值(经EMA处理-未经EMA处理)最大,而乳酸菌的△Ct值在不同EMA浓度下(10,25,50和l00 μg/mL)没有显著差异(P＞0.05).并且,随着10 μg/mL EMA的光活化时间由0 min增加到20 min,△Ct信也随之增加,但是这种现象没有在活细胞中产生,所以EMA处理不会影响活细胞计数.因此最适宜的EMA处理条件(10 μg/mL,光照20min)可以有效的区分乳酸菌活细胞和死细胞.在此条件下EMA-qPCR方法(活乳酸菌数量分别为109、108、107、106、105和104 CFU/mL)与平板计数法的检测结果相关性良好(R2=0.999),PCR效率为104％.由于泡菜中乳酸菌随着发酵时间延长会出现亚致死性损伤,EMA-qPCR方法会低估活菌的数量,在检测前将菌体在MRS培养基中孵育30 min会完全消除这种偏差.本实验建立的EMA-qPCR方法,可成功地检测不同发酵时间泡菜中乳酸菌活菌的数量.通过摸索适宜条件,这种检测死活菌的方法可应用到更多的食品与环境检测中.     

同步检测海水养殖动物5种病原菌的扩增子拯救多重PCR(Arm-PCR)方法的建立与应用

鳗弧菌(Vibrio anguillarum)、哈维氏弧菌(V.harveyi)、嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)、迟缓爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)和副溶血弧菌(V.parahaemolyticus)是我国海水养殖动物5种重要的病原菌.本研究在分析了其致病因子基因的基础上,依据扩增子拯救多重PCR(Arm-PCR)的原理,设计了5套特异性的套式PCR引物,并在各内引物的5'端分别加上能被一对通用引物识别的标签序列;通过对套式PCR中影响扩增结果的引物混合物浓度、退火温度、Mg2+浓度、dNTPs浓度以及Taq DNA聚合酶浓度等5个反应参数的调整和优化,最终建立了一种能同步检测海水养殖动物5种常见病原菌的Arm-PCR方法.优化后的Arm-PCR方法第一步PCR反应体系为:10×PCR Buffer 5 μL(含20 mmol/L的Mg2+),dNTP(各2.5mmol/L)5μL,T的酶(2.5 U/μL)0.6 μL,10×Primer Mix(2 μmol/L)5 μL,DNA模板各1μL,灭菌双蒸馏水补足至50 μL,反应的退火温度为55℃.实验结果表明:对鳗弧菌、哈维氏弧菌、嗜水气单胞菌、迟缓爱德华氏菌和副溶血弧菌这5种病原菌,使用该方法可以在1支反应管内快速、同步进行检测,得到大小分别为144、190、266、315和371 bp的特异性产物,其检出灵敏度分别为1.745、1.847、16.000、28.126和369.900 pg细菌基因组DNA;该方法特异性强,与大肠杆菌(Escherichia coli)、溶藻弧菌(V.alginolyticus)、河豚毒素假交替单胞菌(Pseudoalteromonas tetraodonis、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)等其他细菌以及半滑舌鳎基因组DNA不产生交叉反应.2012年,应用该Arm-PCR方法对分离自病鱼的24个优势菌株进行了检测,确定出5株迟缓爱德华氏菌、3株嗜水气单胞菌、2株哈维氏弧菌及2株副溶血弧菌,证实该方法具有良好的可靠性和实用性.该方法不仅适用于海水养殖动物中致病性鳗弧菌、哈维氏弧菌、嗜水气单胞菌、迟缓爱德华氏菌、副溶血弧菌的快速、同步检测和病原流行情况调查,也为进一步开发相应的基因芯片检测方法打下了基础.     

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。     

用环介导等温扩增方法检测牛奶中致病微生物

环介导等温扩增技术(LAMP)是一种新型的基因扩增方法。本试验以牛奶为研究对象,采用LAMP方法检测其中沙门氏菌、副溶血性弧菌、金黄色葡萄球菌、大肠埃希氏菌O157、志贺氏菌和单增李斯特菌,并与国标方法进行比较。结果表明,LAMP方法和国家标准方法检测结果一致,结果符合率为100%,重复性好,灵敏度≤2 CFU/25g,特异性高。LAMP方法可广泛应用于牛奶中致病菌的快速检测。     

杧果SC-SSR分子标记反应体系的建立与优化

采用正交设计方法,对影响PCR反应体系的5个因素(Mg2+、Taq DNA聚合酶、dNTPs、引物和模板DNA)进行了优化,建立了适用于杧果的SC-SSR-PCR反应体系。结果表明,总反应体系25μL中,包含模板DNA用量100 ng·mL-1、Mg2+浓度2.00 mmol·L-1、引物浓度0.40μmol·L-1、 Taq DNA聚合酶浓度1.00 U、 dNTPs浓度0.15 mmol·L-1。利用优化的杧果SC-SSR-PCR反应体系对10对SC-SSR引物进行验证,均能扩增出清晰、明亮、特异的电泳条带。因此,优化的杧果SC-SSR-PCR反应体系适用于杧果种质鉴定和亲缘关系分析。     

基于锁式探针技术的番茄病原细菌DNA芯片快速检测技术

研究了番茄上番茄溃疡病菌、番茄细菌性叶斑病菌和番茄青枯病菌3种细菌的基于锁式探针扩增技术的DNA芯片检测方法。在锁式探针扩增方式上,选择连接酶依赖的PCR扩增,并用荧光素Cy3对扩增产物进行标记,结合DNA芯片技术进行研究,建立基于锁式探针技术的DNA芯片检测方法。结果显示,该方法能从供试的10菌株中分别检测出番茄上3种病原物;基于锁式探针技术的DNA芯片检测方法特异性强,在供试的菌种中,只有靶标细菌能被特异性地检测到,其他菌株检测均为阴性;基于锁式探针技术的DNA芯片检测方法灵敏度高,最低检测DNA浓度为500 fg/μL,比常规PCR检测灵敏度高出1个数量级;混合锁式探针与混合DNA的DNA芯片检测,能特异地检出靶标菌,适合口岸番茄种子的多病原高通量检测。     

发酵床垫料中微生物16S rDNA PCR反应条件的建立与优化

为探讨发酵床垫料中微生物16S rDNA基因扩增实验中诸多因素对实验结果的影响,采用单因素法对16S rDNA基因扩增时PCR反应体系中的5个潜在因素(Mg2+、dNTP、引物、Taq酶、模板DNA)5水平上进行优化实验,并进一步优化了反应程序中的退火温度、循环次数。结果表明:25μL的最佳反应体系为:10×PCR buffer 2.5μL、MgCl22.0 mmol·L-1、dNTP 0.2 mmol·L-1、引物0.2μmol·L-1、Taq DNA聚合酶0.5 U、模板DNA 50 ng;最佳反应程序为:在94℃下进行4 min预变性;随后循环扩增25个循环(包括94℃变性45 s,53.7℃退火30 s,72℃延伸90 s);最后在72℃下延伸10 min。     

贮藏期猕猴桃果实表面溃疡病病原菌的快速检测方法研究

为建立猕猴桃果实表皮溃疡病病原菌(Psa)的快速检测方法,以陕西周至县贮藏期的海沃德猕猴桃为材料,用King’s B液体培养基培养获得果实表面病原菌,采用细菌DNA提取试剂盒及热裂解法提取总DNA;根据陕西猕猴桃Psa的hrp W保守区设计2对特异引物进行巢式PCR扩增,并对扩增产物进行测序。结果表明,从4个猕猴桃贮藏库抽取40个样品,其中8个样品检测出阳性扩增;对特异扩增得到的550bp的hrp W序列进行BLAST对比分析,发现该序列与丁香假单胞杆菌猕猴桃致病性变种(Pseudomonas syringae pv.actinidiae)的hrp W序列同源性为99%。此外,本试验建立的巢式PCR检测方法对Psa的检出限为103cfu·m L~(-1),检测方法特异性强,灵敏度高,能减少假阳性的出现,保证了快速检测结果的可靠性,为控制猕猴桃果实传播Psa提供了理论依据。     

牛早期胚胎性别鉴定体系的建立和优化*

根据牛SRY基因5’调控区序列设计合成了2对巢式PCR引物作为公牛特异的性别鉴定引物，根据牛酪蛋白基因序列设计合成了l对引物作为内标基因引物，建立了牛早期胚胎性别鉴定的PCR反应体系，同时对微量牛胚胎细胞DNA的提取方法、巢式PCR和常规PCR的灵敏度进行实验，以便建立适合在生产实践中应用的牛胚胎性别鉴定技术。结果表明，设计使用的性别鉴定引物公牛特异，所有引物牛特异。煮沸法和反复冻融法都可应用于微量牛胚胎细胞DNA的提取。实验所使用的巢式PCR只要10个以上细胞就可看到扩增结果，适合在胚胎性别鉴定中使用。在建立了胚胎性别鉴定的PCR反应体系后，鉴定了10枚奶牛胚胎的性别，目前已产下两头犊牛，其实际性别和鉴定结果相一致。     

海产品中副溶血弧菌PCR检测方法的建立与评价

副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)是引起食源性疾病的一种重要致病菌,但是目前法定的副溶血弧菌检测方法仍采用传统培养方法,操作繁琐、耗时。本研究从Kim et al.(1999)报道的副溶血弧菌toxR基因中找出一段特异性高的序列设计PCR引物,期望建立一种特异性高、快速和灵敏的副     

用巢式和半巢式PCR检测转基因大豆Roundup Ready及其深加工食品*

用从转基因大豆(Glycine max)颗粒中提取的DNA作为模板,经过稀释,形成不同浓度梯度的DNA溶液,然后用巢式和半巢式PCR进行扩增反应。结果表明,巢式和半巢式PCR均可以扩增DNA浓度为10^14g/μL的溶液。用巢式和半巢式PCR对市场的食品原料和深加工食品进行检测,可以从大豆油、酱油、面酱、大豆磷脂、豆腐、豆浆等食品原料和深加工食品的17个品牌的食品中检测出大豆内标基因(housekeeping gene)。其中,2种食品原料和深加工食品的11个品牌的食品中检测出外源基因CaMV35S-CTP4基因片段,说明这些食品中含有转基因大豆成分,占被检测食品的76．5％。用巢式PCR和半巢式PCR检测转基因大豆Roundup Ready和其深加工食品是一种有效的方法。     

CPA-核酸试纸条检测鸭肉源性成分方法的建立和优化

为建立简单、有效的动物源性成分定性检测方法,根据交叉引物恒温扩增技术(CPA)原理,以鸭属线粒体D-loop基因序列设计引物和探针,优化反应体系与恒温扩增条件,并配合核酸试纸条显色,建立鸭肉源性成分的快速检测方法。结果表明,建立的鸭D-loop基因CPA扩增体系中交叉引物、内引物、外引物分别为0.6、0.3、0.1μmol·L-1,Mg SO4为8 mmol·L-1。在63℃、60min恒温扩增条件下,单一鸭源性DNA成分检出限为0.1 ng·μL-1,对混合肉制品中鸭肉成分的检出比例为1%(相当于1ng·μL-1)。本研究建立的鸭源性成分检测方法为肉制品掺假鉴定提供了有效的手段。     

复配粉中马铃薯成分实时荧光PCR检测方法的建立

为了对马铃薯食品进行有效的鉴别,本研究参照马铃薯龙葵素鼠李糖基转移酶基因的部分序列,设计了马铃薯的特异性引物Sgt3,建立了食品中马铃薯成分的PCR检测方法,并研究了加热过程中其基因的降解情况。通过对比4对引物StLs、scuF、UGPase、Sgt3在荧光定量PCR试验中的扩增效果,最终确定引物Sgt3可以特异性扩增马铃薯DNA,且能得到线性关系显著的标准曲线。结果表明,采用实时荧光PCR方法,马铃薯质量浓度低至2%时仍呈阳性反应;对于马铃薯熟全粉-小麦粉复配粉,得到R~2=0.9834的线性方程,马铃薯熟全粉含量为50%的待测样品检测结果为50.75%;对于马铃薯生全粉-小麦粉复配粉,得到R~2=0.9945的线性方程,马铃薯生全粉含量为45%的待测样品检测结果为44.42%;将马铃薯生粉100℃加热10 h以上,DNA会严重降解,不利于PCR检测。本研究通过荧光定量PCR技术可以实现马铃薯成分的鉴别,对于成分单一且已知的样品,可以实现量化分析,该方法的建立为马铃薯主食产品品质监管提供了一定的技术支持。     

荔枝铜锌超氧物歧化酶基因的克隆与序列分析

以"三月红"荔枝基因组DNA为模板,用Cu*ZnSOD基因特异寡聚核苷酸为引物,进行PCR扩增,得到特异基因片段,将其克隆到pGEMT载体上,转化感受态大肠杆菌TG1中,对转化子中重组pGEMT上的Cu*ZnSOD基因片段的PCR扩增检测和序列分析,表明克隆成功;该基因片段有478个核苷酸,由4个外显子和3个内含子组成;外显子由234个核苷酸组成,编码78个氨基酸;该基因片段编码的氨基酸序列与水稻、玉米、番茄、大白菜和松树的Cu*ZnSOD基因编码的氨基酸序列的同源性分别为79.5%、73.1%、73.1%、71.8%和75.7%.     

家蚕核型多角体病毒的PCR检测及其部分序列分析

为研究应用PCR技术进行家蚕核型多角体病毒广东株的敏感性检验以及探讨不同地理株系的基因水平的相互关系,本文通过对家蚕核型多角体病毒BmNPV广东株的人工繁殖与纯化,引用了一对根据多角体蛋白基因设计的引物phy35／phy36,对BmNPV的基因组模板DNA进行了PCR扩增,并对其产物进行测序分析。结果显示,PCR技术均可扩增检测出3×10^8个／mL至3×10^2个／mL不同浓度的BmNPV模板DNA,特异目标片段大小约为680bp,且扩增带的亮度随着病毒液浓度的降低而减弱,说明应用引物phy35／Dhy36进行PCR方法可以有效地应用于检测BmNPV病毒感染的家蚕。同时,测序获得了BmNPV广东株多角体蛋白pof佩edrin基因674bp大小的片段,GC含量为46．4％。经过BLAST比对分析,与BmNPV泰国株的相似性为99％,暗示家蚕BmNPV广东株与泰国株的BmNPV（登录号AY779044）亲缘关系非常相近,两者可能属于BmNPV的不同地理株系。通过系统发育树的进一步分析发现,家蚕核型多角体病毒广东株polyhedrin基因部分序列与家蚕NPV分离株s9多角体蛋白基因（DQ231336）关系很近。     

甲基营养菌M.sp.MB200中serA基因功能初探

serA基因编码3-磷酸甘油酸脱氢酶（PGDH）,此酶在合成L-丝氨酸的第一步起催化作用。利用质粒pCM80分别与野生型基因serA、缺失了C末端ACT功能域的突变基因serA△77构建了重组体表达菌MB200/pCM80serA和MB200/pCM80serA△77。通过分析发现野生型基因重组表达菌的PGDH酶活受L-丝氨酸浓度影响较大,当反应体系中的L-丝氨酸浓度为40μmol/L时,酶活减少了约1/3;缺失了ACT功能域的基因表达菌的PGDH酶活基本不变,不受L-丝氨酸浓度的影响。进一步在静息细胞反应条件下,对重组菌和野生菌株MB200进行发酵产L-丝氨酸的研究,实验发现MB200/pCM80serA产L-丝氨酸的量为13.6mg/mL,MB200/pCM80serA△77产L-丝氨酸的量为16.8 mg/mL,而野生型菌株M.sp MB200的产量为6.4 mg/mL,重组菌的L-丝氨酸产量都有所提高,且MB200/pCM80serA△77的产量提高更多。结果证实了甲基营养菌MB200中serA基因与产L-丝氨酸具有反馈抑制关系,为进一步解除反馈抑制并发酵产L-丝氨酸奠定了基础。     

毛白杨杂种外源基因稳定性及对土壤微生物的影响

转基因植物外源基因的稳定性、对土壤微生物种群数量的影响以及外源基因是否水平转移到土壤微生物中,是评估转基因植物生态安全性的重要组成部分。本研究利用PCR技术,分析了种植于山东省东营市试验林达3年的转AhDREB1基因毛白杨杂种(毛新杨×毛白杨)的外源基因稳定性,表明AhDREB1基因仍然存在于转基因植株中。采用平板稀释法对转基因与非转基因植株的根系土壤微生物进行种群数量分析,计数结果表明转基因植株与非转基因植株间根系土壤3大类微生物（细菌、放线菌和真菌）数量无显著差异。利用AhDREB1基因特异引物对土壤总DNA以及菌株DNA进行PCR扩增,均未检测到外源基因扩增产物。研究结果表明该转基因毛白杨杂种对土壤微生物系统尚无明显的影响。     

毛白杨杂种外源基因稳定性及其对土壤微生物的影响

转基因植物外源基因的稳定性、对土壤微生物种群数量的影响以及外源基因是否水平转移到土壤微生物中,是评估转基因植物生态安全性的重要组成部分.本研究利用PCR技术,分析了种植于山东省东营市试验林达3年的转AhDREB1基因毛白杨杂种(毛新杨×毛白杨)的外源基因稳定性.表明AhDREB1基因仍然存在于转基因植株中.采用平板稀释法对转基因与非转基因植株的根系土壤微生物进行种群数量分析,计数结果表明转基因植株与非转基因植株间根系土壤3大类微生物(细菌、放线菌和真菌)数量无显著差异.利用AhDREB1基因特异引物对土壤总DNA以及菌株DNA进行PCR扩增,均未检测到外源基因扩增产物.研究结果表明该转基因毛白杨杂种对土壤微生物系统尚无明显的影响.     

土壤微生物分子生态学研究方法

主要介绍了目前在土壤微生物生态学研究中的常用分子生物学方法,包括核酸探针杂交技术、基于PCR技术的研究方法、特异DNA片段的序列分析、DNA扩增片段梯度凝胶电泳检测技术等。     

根癌农杆菌介导的葡萄遗传转化体系的优化

以梅鹿辄葡萄离体叶片为转化材料,对根癌农杆菌介导的遗传转化过程中涉及的几个主要影响因素:抗菌素羧苄青霉素(Carb)的浓度、乙酰丁香酮(AS)的浓度、农杆菌菌液的浓度及卡那霉素筛选压进行优化。结果表明,抗菌素羧苄青霉素在浓度300mg·L-1下即可有效去除农杆菌,且对胚性愈伤组织的分化的影响不大;乙酰丁香酮(AS)的最适浓度为50μm·L-1;农杆菌菌液的浓度控制在OD6000.5~0.7时转化率最高;卡那霉素的筛选浓度控制在100mg·L-1。利用优化的农杆菌介导法进行转化,对再生苗进行PCR检测,结果显示,外源基因已导入了葡萄基因组中。本研究优化了农杆菌介导的葡萄遗传转化影响因素,并获得了转基因植株。