柑橘黄龙病早期诊断的PCR检测技术优化

柑橘黄龙病是柑橘属植物主要病害之一,是由一种限于韧皮部内寄生的革兰氏阴性细菌引起的病害,病菌可随筛管转运至整个植株,其潜伏周期长、危害面积广,严重威胁我国乃至世界范围内柑橘产业的健康发展。因此,早期柑橘黄龙病的快速检测是病害防治重要环节,目前最常用的是基于PCR技术的检测方法,但由于植株体内的病菌含量较低、PCR扩增体系中引物稳定性的差异、DNA模板浓度的不同均会对扩增效果有较大影响。本研究以感染黄龙病的柑橘叶片作为样本,提取叶片DNA作为模板。利用LSS606/LAS、16sf/16sr、A2/J5、P1/P2和OI1/OI2 5对柑橘黄龙病检测引物对PCR反应体系进行了优化。结果显示,除了OI1/OI2引物的特异性较差外,其余4种引物均表现了很好的特异性,引物浓度在0.2~0.3 μmol时,PCR扩增效果较好。灵敏度检测显示引物LSS606/LAS、A2/J5对模板DNA的灵敏度较高,在模板浓度为0.048 ng·μL^-1时仍能扩增出目标产物,分别是引物16sf/16sr和P1/P2检测灵敏度的10倍和20倍,可检测出1 ng总DNA中的柑橘黄龙病菌数在426~755。该研究通过特异性引物的筛选以及PCR检测体系的优化,确定了一种快速准确检测柑橘黄龙病的方法,为柑橘黄龙病的早期诊断奠定基础。     

枇杷iPBS分子标记的PCR体系优化与引物筛选

枇杷的DNA为模板进行iPBS-PCR扩增，采用预实验中效果较好的iPBS分子标记引物2241，对枇杷iPBS-PCR反应体系中的dNTP、Mg2+、引物、模板用量进行优化，根据检测结果确定枇杷iPBS-PCR使用：10×Taq buffer 2μL，25mM Mg2+ 1.6μL，2.5mM dNTP 1.6μL，10μmol/L Primer 1μL，5U/μL Taq酶0.2μL，模板DNA 5ng 的20μL反应体系。反应程序中的退火温度可以参考iPBS引物理论Tm值。对33条iPBS引物扩增测试的结果显示在该反应体系下可以筛选到22谱带清晰、多态性好的引物，可用于枇杷的分子标记分析。     

应用SS-PCR技术建立番石榴实蝇快速鉴定方法

应用种特异引物PCR(Species-specific PCR, SS-PCR)技术,基于mt DNA COⅠ线粒体基因系列,设计了1对能够准确鉴定番石榴实蝇Bactrocera(Bactrocera)correcta(Bezzi)的种特异性引物FR447和FF463-486,选用番石榴实蝇作为阳性对照,以杨桃实蝇B.carambolae Drew&Hancock等其他19种实蝇作为阴性对照,进行PCR扩增并将PCR产物进行电泳检测。结果表明:仅番石榴实蝇能够在约645 bp位置扩增出1条清晰且单一的目的条带。将本实验建立的SS-PCR鉴定方法应用在实际检疫工作中,得到了验证。     

大麻ISSR引物的筛选与细胞学制片技术的优化

在稳定的ISSR-PCR扩增条件下,使用50个大麻ISSR引物对代表性的大麻材料进行PCR扩增,筛选出14个适合大麻的ISSR引物;同时,为优化大麻染色体的制片质量,对大麻染色体制片过程中的变温预处理、低温提高中期分裂相的方法及解离等具体技术与方法进行了试验,优化后的大麻染色体制片条件为:芽长达1 cm后(21℃),23℃条件下促芽生长24 h,再低温(0℃)处理24 h,37℃解离20 min(20 g/L纤维素酶和20 g/L果胶酶)。适合大麻ISSR-PCR反应的引物筛选与染色体制片技术的优化,将为大麻遗传多样性的多层次化分析提供试验基础。     

玫瑰SCoT-PCR反应体系优化及引物筛选

以玫瑰为试材,采用L16(45)正交设计和单因素试验2种方法,研究模板DNA、Mg2+、dNTPs、引物和Taq酶5个因素对玫瑰SCoT-PCR反应体系的影响,建立最优化的反应体系并筛选合适引物。结果表明:模板DNA浓度为1.50ng/μL,Mg2+浓度为2.00mmol/L,dNTPs浓度为0.35mmol/L,引物浓度为0.70μmol/L,Taq酶用量为0.50U时,可建立玫瑰SCoT-PCR最佳反应体系,并筛选出20条扩增条带清晰、多态性丰富的SCoT引物。反应体系的优化及引物的筛选,为日后利用SCoT分子标记技术对玫瑰进行相关研究提供理论依据和技术支持。     

重大检疫性害虫玉米根萤叶甲的种特异性SS-COⅠ快速检测技术研究

玉米根萤叶甲在欧洲和美国是一种严重为害玉米的入侵性害虫,传播速度快,侵入我国的可能性极高。本文针对其难以快速准确进行形态鉴别的问题,以玉米根萤叶甲为研究对象,以其他9种/生物型叶甲总科常见害虫为参照,采用基于COⅠ基因的种特异性PCR方法(species-specific COⅠ, SS-COⅠ),研究其快速分子检测鉴定技术。通过提取10种/生物型叶甲DNA和通用型引物扩增测序,获得其基因片段的碱基序列,并比对分析设计1对玉米根萤叶甲特异性引物(DvvZCE1/DvvZCF1),其扩增片段为462 bp。种特异性检验结果显示,该对引物只对玉米根萤叶甲的COⅠ基因具有扩增能力,对其他常见叶甲类害虫,包括玉米双斑长跗萤叶甲、榆黄毛萤叶甲、黄曲条跳甲、油菜蚤跳甲、黄点直缘跳甲、莲草直胸跳甲、枸杞负泥虫以及褐足角胸叶甲的棕黄型和蓝绿型没有扩增能力,该对引物不仅对成虫有很好的扩增效果,对单粒卵、2龄幼虫以及成虫残体(包括触角、头部、胸部、腹部、前足、后足)也具有同样的扩增效果,其最低检出阈值为102.73 pg/μL(相当于1/122 880头雌性成虫)。玉米根萤叶甲特异性SS-COⅠ检测技术在其口岸检疫,以及有效阻截中具有重要意义。     

基于转录组测序开发糜子SSR标记

【目的】 以6份不同地理来源的糜子资源为试验材料,基于前期转录组测序获得的1 000对SSR引物,选出200对进行多态性检测,以期构建一批可以准确评估糜子种质遗传差异的分子标记。【方法】 用Primer Premier 5.0软件设计引物,改良CTAB法提取DNA,PCR扩增DNA和聚丙烯酰胺凝胶电泳筛选引物多态性;用PowerMarker 3.25和PopGen 1.32计算遗传多样性参数。【结果】 200对引物中97对呈单态性,80对呈多态性。单碱基序列重复引物有20对,10对具多态性,其重复基元是A（50%）和T（50%）。二碱基序列重复引物有36对,15对具多态性,其碱基重复类型有7种（AG最多,TC、GC和GA次之,CA、TA和AC最少）。三碱基序列重复引物有144对,55对具多态性,其碱基重复类型有24种（GGC、GCG和GCC最多,GAA、GCT和CGC等次之,ACC、AGG、CAG、CGT、AAG、AAC、TCG、CGA、ATT、CAA和CCA最少）。就引物分辨率(Rp)值而言,1—3碱基序列重复引物分别为0.67—4.67（平均2.07）、1.33—4.33（平均2.73）和0.67—4.00（平均1.83）。基于Rp值分析SSR分布频次,发现80个标记分布在5个区间：0—1、1—2、2—3、3—4和4—5,分别包含17（21.25%）、36（45.00%）、11（13.75%）、14（17.50%）和2个（2.50%）。就$\overline{\text{Rp}}$值而言,1—3碱基序列重复引物分别为0.33—0.67（平均0.51）、0.40—0.78（平均0.59）和0.33—0.83（平均0.59）。单碱基序列重复标记共检测到22个等位变异,每个位点为2—3个（平均2.2000）,其中8个和2个位点分别具2和3个变异;二碱基序列重复标记共检测到38个等位变异,每个位点为2—3个（平均2.5333）,其中7个和8个位点分别具2和3个变异;三碱基重复标记共检测到136个等位变异,每个位点为2—3个（平均2.4727）,其中29个和26个位点分别具2和3个变异。就多态性信息含量而言,1—3碱基序列重复引物分别为0.3750—0.5355（平均0.4293）、0.2392—0.7438（平均0.4293）和0.2392—0.7438（平均0.3989）。就多样性指数而言,1—3碱基序列重复分别为0.6365—1.0776（平均0.7497）、0.5623—1.0986（平均0.8339）和0.5623—1.0889（平均0.8312）。【结论】 基于转录组测序结果,检测200对SSR引物的多态性,发现177对（88.5%）可以扩增出完整条带,其中80对具多态性,多态率为40%。     

加环引物LAMP法快速检测布鲁氏杆菌方法的研究

研究以布鲁氏杆菌保守的OMP25蛋白基因为靶基因,设计了6条LAMP特异性引物,同时探讨了加环引物对LAMP的影响,通过优化LAMP体系的反应条件,建立了一套快速检测布鲁氏杆菌的新方法。LAMP扩增产物可通过凝胶电泳和荧光显色进行判定。该研究比较了LAMP法和加环引物LAMP法的灵敏度,并检测了其引物特异性。试验结果显示,普通LAMP法的灵敏度为20CFU/mL,加环引物的LAMP法的灵敏度为2.0CFU/mL。通过两种方法的比较可知:LAMP法可以快速、直观、准确地检测布鲁氏杆菌,加环引物可进一步提高LAMP的扩增效率,是一种在基层现场有广泛应用前景的检测方法。     

牛冠状病毒交叉引物扩增快速检测方法的建立

牛冠状病毒(BCoV)引起犊牛腹泻,对养牛业造成极大危害。本研究采用交叉引物扩增(CPA)方法和核酸检测装置相结合,建立了BCoV的可视化快速检测方法。结果表明,CPA体系Mg²⁺最佳物质浓度为2.0 mmol/L,甜菜碱最佳物质浓度为0.4 mmol/L,d NTPs最佳物质浓度为0.6 mmol/L,Bst DNA聚合酶最佳浓度为1.5 U/μL,60℃为最佳反应温度,60 min为最佳反应时间。采用CPA BCoV-N反应体系同时检测沙门菌、大肠埃希菌、弯曲杆菌、牛冠状病毒、牛病毒性腹泻病毒、牛轮状病毒等犊牛腹泻相关病原,层析试纸条检测显示只有牛冠状病毒呈现检测线,未出现交叉反应。结果显示,CPA BCoV-N具有较高的特异性,CPA检测BCoV不需要昂贵的PCR仪器,简单的水浴或培养箱即可完成DNA扩增,封闭式核酸检测装置避免了气溶胶污染,对结果的判断更加直观客观,是一种简便、快速、灵敏的BCoV检测方法。