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.     

锦鲤摩氏摩根氏菌的分离鉴定与药敏性研究

为鉴定2009年山东某养殖场锦鲤病病原,本研究从病鱼体内分离到3株优势菌,经回归感染实验证实编号为A400502的分离株为该病的致病菌.该菌为革兰氏阴性杆菌,周生鞭毛,大小为0.5 μm～0.7 μm×1.0 μm～1.5 μm.其生化特征为鸟氨酸脱羧酶、尿素酶、酚红反应阳性,赖氨酸脱羧酶和精氨酸双水解酶阴性.利用16S rDNA序列分析和比对结果构建的系统发育树表明,该菌与登录号为EF455493的摩氏摩根氏菌(Morganella morganii)的同源性高达99％,因此将该菌鉴定为摩氏摩根氏菌.26种药物的敏感实验结果表明,该分离株对复达欣、庆大霉素、新霉素等11种药物高度敏感.     

半滑舌鳎IRF-7基因的全长cDNA克隆及表达分析

本研究克隆了半滑舌鳎干扰素调节因子7(CsIRF-7)cDNA的全长序列,并对该基因进行了结构特征分析,同时还完成了该基因在半滑舌鳎各组织中表达水平的定量分析.结果表明,CsIRF-7基因cDNA全长为1 957 bp,其中包含48 bp的5'-UTR、1 302 bp的ORF和607 bp的3'-UTR.CsIRF-7 cDNA编码一个由433个氨基酸残基组成的多肽.氨基酸序列比对结果表明,CsIRF-7多肽与脊椎动物IRF-7相似,存在高度保守的3个结构域:DNA结合域(DNA binding domain,DBD)、干扰素相关区(IRF associated domain,IAD)和丝氨酸富含区(Serine-rich domain,SRD).全长氨基酸序列同源性分析发现,CsIRF-7与硬骨鱼类的IRF-7同源性较高,与4种硬骨鱼类的同一性和相似性分别介于48.5％～73.6％和65.4％～83.8％之间；其中与牙鲆的同一性和相似性最高,分别为73.6％和83.8％；而与哺乳类和鸟类IRF-7的同源性较低,其同一性和相似性分别仅为30.3％～32.2％和46.5％～52.5％.系统进化分析表明,CsIRF-7与硬骨鱼类的IRF-7聚为一类,并与其他脊稚动物的IRF-7和IRF-3共同组成了脊椎动物IRF-3亚家族.实时荧光定量PCR检测结果显示,CsIRF-7基因在半滑舌鳎的肝、肾、脾、血细胞、鳃、肠和心脏等7种检测的组织中均有表达,在肠中表达量最高,而在肝、鳃和血细胞中表达量相对较少.     

基因芯片检测鱼类病毒的方法建立与优化

本研究建立并优化了一种基因芯片检测方法,可以同步检测7种重要的海水养殖鱼类病毒（淋巴囊肿病毒、细胞肿大病毒属虹彩病毒、赤点石斑鱼神经坏死病毒、传染性造血器官坏死病毒、传染性胰脏坏死病毒、病毒性出血败血症病毒、传染性鲑贫血病毒）。该基因芯片包含10条病毒特异性的寡核苷酸探针（25~30 mer）分别与病毒的CP、N、VP5、G、NS、MA等基因位点互补。将各病毒基因探针以50% DMSO稀释至20μmol/L,使用PersonalArrayer 16个人点样仪在醛基修饰玻片上点样,然后与Cy3标记的扩增产物在47℃条件下杂交1.5 h,最后在LuxScan 10K扫描仪上采集荧光信号、判断检测结果。初步应用表明,该基因芯片检测方法具有良好的特异性和可靠性,在鱼类病毒高通量检测技术领域有广泛的应用前景。     

同步检测7种鱼类病毒的扩增子拯救多重PCR(Arm-PCR)方法的建立和应用

淋巴囊肿病毒(LCDV)、肿大细胞病毒属虹彩病毒(Mega)、赤点石斑鱼神经坏死病毒(RGNNV)、传染性造血器官坏死病毒(IHNV)、传染性胰脏坏死病毒(IPNV)、病毒性出血败血症病毒(VHSV)和传染性鲑鱼贫血症病毒(ISAV)是养殖鱼类主要的病毒性病原，危害巨大。为实现这7种病原的高通量、同步检测，本研究在分析这7种病毒基因序列的基础上，设计了9组扩增子拯救多重PCR(Arm-PCR)引物，并对扩增体系中的Taq酶、Mg2+、dNTP、Primer Mix浓度及退火温度等参数进行调整和优化，结合基因芯片检测技术，建立了同步检测7种鱼类病毒的Arm-PCR方法。优化后的Arm-PCR方法第一步PCR体系为：Taq酶(2.5 U/μl)1.0μl，10×PCR Buffer(含20 mmol/L的Mg2+)5μl，dNTP(各2.5 mmol/L)5μl，10×Primer Mix(各2μmol/L)9μl，模板1μl，ddH2O补足至50μl，退火温度为56℃。研究结果显示，该方法可以在1支反应管内对上述7种病毒的9个致病基因同步进行扩增和检测，检测灵敏度分别为101 copies/μl (RGNNV、VHSV、ISAV-NS、ISAV-MA)、102 copies/μl (LCDV、Mega、IHNV、IPNV)和103 copies/μl (大菱鲆红体病虹彩病毒，TRBIV)。该方法特异性强，与半滑舌鳎、石斑鱼、大菱鲆和牙鲆基因组DNA不产生交叉反应。本研究建立的可同步检测7种鱼类病毒的Arm-PCR方法具有高通量、高灵敏度、高准确性的优势，能有效提高工作效率，在鱼类病毒的筛查和流行病学调查领域有广泛的应用前景。