实时荧光定量PCR技术研究进展及应用

实时荧光定量PCR(Real-time fluorescent quantitative polymerase chain reaction,Real-time PCR)技术是20世纪90年代中期发展起来的一种新型核酸定量技术.它利用荧光实时检测PCR反应,具有灵敏度高、特异性强、节约时间等优点.文章就常用的4种方法,即DNA结合染色、水解探针、分子信标和杂交探针的原理和特点进行介绍,同时综述了荧光定量PCR技术在实践中的应用.     

实时荧光定量PCR技术

荧光定量PCR技术是一种目前国内外应用较为广泛的定量PCR技术,是通过始点定量和荧光检测系统实时监测累积荧光强度而实现的,具有灵敏度高、特异性强、线性关系好、操作简单等优点,不但能够用于基因定量检测,还能准确定量疾病相关基因的表达,现已广泛应用于人类和动物疾病的快速检测、定量分析、早期诊断、基因分型等方面。它可以采用绝对定量和相对定量2种方式实现定量检测,但都有各自的优缺点,需根据具体的试验选择合适的定量方式,从而得到更准确的试验结果。提高荧光定量PCR技术的特异性和灵敏度需从多方面着手,主要指特异性探针及引物的设计,选择合适的Mg2 浓度、引物和探针浓度、循环数等。     

实时荧光定量PCR技术及应用

实时荧光定量PCR技术是在常规PCR基础上发展起来的核酸定量技术,于1996年由美国Applied Biosystems公司推出.当前,实时荧光定量PCR技术应用范围很广,例如,能从粪便材料中分离出的细菌DNA来精确定量检测肠道菌,使我们能详细地分析肠道中优势菌与荧光原位杂交(FISH)及培养方法检测不到的非优势菌,为理解肠道菌群与机体状况关系提供重要线索.该技术从原理上分为荧光染料检测模式和荧光探针检测模式两方面.     

实时荧光定量PCR技术原理与应用

实时荧光定量PCR(real-ti me fluorescent quantitative polymerase chain reaction,FQ-PCR)是在定性PCR技术基础上发展起来的核酸定量技术,它具有特异性强、PCR污染少、自动化程度高等特点。作者就实时荧光定量PCR技术的主要原理及目前在分子生物学领域,病原体和肿瘤等方面的检测和诊断应用进行了概述。     

实时荧光定量PCR技术在生物饲料中的应用

生物饲料技术主要指通过微生物发酵,有效降解转化饲料中的抗营养因子,促进养分的消化吸收,分泌小肽、有机酸等功能物质,菌群演变是其重要内容。目前,发酵菌群的定量数据大多通过传统的依赖于培养的微生物学方法获得,由于其局限性,发酵饲料的微生物生态学尚未被很好地了解。因此,本文主要介绍了实时荧光定量PCR技术的原理和分类,综述了近年来实时荧光定量PCR技术在生物饲料研究领域中的应用及注意事项,为该领域的深入发展提供理论依据。     

实时荧光定量PCR技术在水产研究中的应用

实时荧光定量PCR（Real—time fluorescent quantitative PCR,FQ—PCR）技术是1996年由美国Applied Biosystems公司推出的一种通过检测荧光信号的变化进行核酸定量的技术。与常规PCR相比,它具有特异性更强、有效解决PCR污染问题、自动化程度高等特点,目前已得到广泛应用。本文综述了实时荧光定量PCR技术的基本原理及其在水产研究中的应用。     

实时荧光定量PCR技术及其在蜜蜂疾病诊断中的应用前景

实时荧光定量PCR技术是一种建立在PCR定性技术基础上发展起来的核酸定量技术,它不仅实现了对DNA模板的定量,而且具有灵敏度高、特异性和可靠性强、能实现多重反应、自动化程度高、无污染性、实时性和准确性的特点,目前已广泛应用于基因表达、基因检测、单核苷酸多态性的测定、诊断遗传缺失、细胞因子的表达分析、动物疾病诊断等现代生物医学领域方面的研究。对实时荧光定量PCR技术的原理、技术发展、优缺点及其在蜜蜂疾病诊断中的应用与研究进展进行简要概述。     

对虾桃拉综合征病毒实时荧光定量PCR检测方法的建立

目的:建立一种敏感、定量、快速、特异、安全的实时荧光定量PCR检测方法,用于对虾桃拉综合征病毒(TSV)的早期诊断和监测.方法:从GeneBank下载所有Taura病毒的序列,用生物软件进行序列比对,在TSV保守区序列设计特异性引物和探针.对实时荧光定量PCR反应条件进行优化,提高特异性和灵敏度.结果:检测灵敏度达450个病毒拷贝,超过普通PCR100倍;检测特异性为100%,高于普通PCR;检测时间在60 min内,约为普通PCR的1/4;有效解决PCR产物的气溶胶污染问题,安全性高.结论:本研究应用荧光定量PCR技术用于对虾桃拉综合征病毒检测具有敏感、定量、快速、特异、安全等优点.     

化脓隐秘杆菌TaqMan实时荧光定量PCR检测方法的建立

本试验旨在建立检测化脓隐秘杆菌(Arcanobacterium pyogenes,A.pyogenes)特异、灵敏的TaqMan实时荧光定量PCR检测方法。根据GenBank公布的化脓隐秘杆菌溶血素(pyolysin,PLO)基因高保守序列,设计特异性引物和探针建立检测体系,用于化脓隐秘杆菌的快速检测,并对该方法的特异性和灵敏度进行检测。结果显示,本试验建立的TaqMan实时荧光定量PCR方法仅对化脓隐秘杆菌的检测结果为阳性;该方法最低检测DNA浓度为77.6 fg,最低检测细菌浓度为63 CFU/mL。采用本研究建立的方法检测23份林麝临床病例样品,共鉴定出16株化脓隐秘杆菌,与API Coryne生化鉴定方法的结果相同。本研究为化脓隐秘杆菌的检测提供了一种灵敏、特异、快速的检测方法,其可用于化脓隐秘杆菌的诊断和流行病学调查。     

实时荧光定量PCR技术的类型、特点与应用

实时荧光定量PCR技术是一种利用不同的荧光检测方法来定量核酸的技术,具有高度的灵敏性、特异性和精确性。该技术根据荧光作用方式分为：SYBR荧光染料法、TaqMan技术、分子信标和复合探针等类型,依据其各自优缺点可将各技术方法分别应用于畜牧兽医领域不同方面的科研工作中,以期得到最优的定量检测效率。     

鸡传染性贫血病病毒TaqMan实时荧光定量PCR检测方法的建立

根据鸡传染性贫血病病毒(chicken infectious anemia virus,CAV)基因组保守区域设计1对特异性引物和探针,通过优化反应条件,建立了一种快速检测CAV的TaqMan实时荧光定量PCR方法,同时验证其特异性、灵敏性和重复性.本试验建立的TaqMan实时荧光定量PCR方法灵敏度可达1.8×10¹拷贝/μL,远高于常规PCR方法;并与禽类其他病毒性疾病无交叉反应,具有高特异性.用分离的病毒人工感染1日龄SPF雏鸡,14日龄剖检,对感染鸡体内各器官的病毒分布及载量进行检测,结果表明,在脑、心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、胸腺、法氏囊和血清中均可检测到病毒,肝脏、胸腺病毒载量明显高于其他组织.本研究建立的TaqMan实时荧光定量PCR方法特异性强、灵敏度高、重复性好,可同时检测大量临床样品,适用于CAV的诊断与流行病学分析.     

实时荧光定量PCR检测猪细小病毒

根据已报道的猪细小病毒基因组序列,设计并合成了引物和探针,从猪细小病毒(PPV)感染的细胞中提取DNA,经PCR扩增,产物纯化后与pGEM-T-easy连接,转化大肠杆菌JM109,筛选后得到重组标准品质粒,对重组标准品质粒进行PCR和测序鉴定,表明目的片段已经成功克隆.将104～108拷贝反应的重组标准品质粒进行荧光定量PCR,系统自动分析软件显示Ct值与标准品浓度的对数之间存在良好的线性关系.动力学曲线分析表明,在该反应体系和反应条件下,标准曲线的灵敏度为102拷贝.本方法的建立为猪细小病毒感染的早期诊断奠定了基础.     

实时荧光定量PCR检测布鲁菌方法的建立

旨在建立实时荧光定量PCR检测布鲁菌的方法。经选取高度保守的具布鲁菌属特异性的BSP31基因设计了一对引物及探针,并采用矩阵法优化反应体系,筛选出引物、探针、dNTP和Mg2+最优浓度配比,同时进行了特异性和灵敏性试验,建立了实时荧光定量PCR检测布鲁菌的方法。该方法可用于对布鲁菌病普查监测及进出境动物及其产品的检验检疫。     

饲料中鱼源性成分定量检测的实时荧光PCR技术的建立

根据鱼线粒体DNA(mtDNA)基因组序列,选择高度保守区域设计特异性引物和TaqMan探针,通过反应条件优化,建立了饲料中鱼源性成分检测的实时荧光PCR方法.结果显示,应用该方法只能检测到鱼源性成分,表明该方法具有良好的特异性,对饲料中鱼源性成分的最低检出限为0.05%,定量检测的线性范围0.018～18.46ng.试验结果表明,该方法能对饲料中鱼源性成分进行准确、快速的检测,具有特异性好、灵敏度高的优点,对防止饲料掺假、控制进出口饲料安全具有重要意义.     

沙门菌实时荧光定量PCR检测试剂盒的研制与应用

根据沙门菌保守的fimY基因序列设计合成了引物和TaqMan探针，建立了快速检测沙门菌的实时荧光定量方法，并对反应条件进行了优化，组装成快速检测试剂盒。通过对临床样品的检测，该试剂盒的检测灵敏度达4.5CFU（25μL反应体系），比常规PCR高100倍，而且稳定性良好，至少可以冷冻保存9个月。结果表明，所建立的沙门菌实时荧光定量PCR检测试剂盒具有操作简便、快速、特异性强、灵敏度高、重复性好、稳定性强等优点，适于大量样品的检测。     

羊痘病毒实时荧光定量PCR检测方法的建立

山羊痘和绵羊痘是由羊痘病毒引起的一种急性、热性、接触性传染病。为了更快、更准确的诊断该病,本研究根据Gen Bank已经发表的GTPV和SPPV参考毒株(登录号分别为AY077836和AY077832)A29L基因序列,设计合成了1对特异性引物和2条Taq Man探针,同时制备重组质粒标准品。经过反应条件的优化,建立了羊痘病毒实时荧光定量PCR检测方法,对所建立的实时荧光定量PCR方法反应体系的特异性、灵敏性和重复性进行了评价,并用此方法对19份临床样品进行了检测。结果显示:该诊断方法与4种非羊痘病毒不发生交叉反应,并且山羊痘病毒和绵羊痘病毒之间也不发生交叉反应。该方法的重复性试验变异系数均低于2%,并且双重实时荧光定量PCR最低浓度检测限分别为470和440 fg。对标准阳性模板进行定量检测,生成的标准曲线相关系数分别为0.995和0.997。在检测的临床样品中,GTPV和SPPV阳性分别有14和4份,混合感染有1份。结果表明所建立的方法具有良好的特异性,灵敏性、稳定性,可以对GTPV和SPPV进行准确的定量检测。     

猪附红细胞体实时荧光定量PCR检测方法的建立

参照猪附红细胞体16S rRNA基因序列设计了1对引物，分别以标准株和分离株的基因组DNA为模板，采用SYBR GreenⅠ实时荧光定量PCR方法检测猪附红细胞体，确定特异性产物的Tm值，同时做普通PCR。试验结果表明，特异性产物的Tm值为88．5℃，最低能检测到含0．036fg／μL阳性质粒的标准品。以阳性质粒标准品10倍倍比稀释的模板进行实时荧光定量PCR，通过对反应体系和反应条件进行筛选和优化，建立了检测猪附红细胞体的标准曲线。建立的SYBR Green Ⅰ实时荧光定量PCR检测方法显示了较好的特异性、敏感性和广谱性，为猪附红细胞体病的临床检测和流行情况调查提供了新的技术手段。     

PDCoV与TGEV双重实时荧光定量PCR检测方法的建立及初步应用

试验旨在建立快捷、高效而准确的鉴别诊断猪德尔塔冠状病毒（Porcine deltacoronavirus,PDCoV）与传染性胃肠炎病毒（Transmissible gastroenteritis virus,TGEV）的双重实时荧光定量PCR方法。通过绘制双重实时荧光定量PCR的标准曲线,检验该方法的特异性、敏感性和重复性,并对临床样品进行检测。结果显示,双重实时荧光定量PCR方法的循环阈值与PDCoV和TGEV质粒拷贝数的对数之间存在良好的线性关系,且对应的相关系数分别为R_（P）²=0.9994和R_（T）²=0.996;能特异性地检测PDCoV和TGEV,而与PEDV、PRV、PRRSV、CSFV和RV无交叉反应,具有较强的特异性;检验PDCoV与TGEV质粒标准品的最低检测限度分别达到2和20拷贝/μL,且分别比常规RT-PCR高1 000和100倍,具有较高的敏感度;PDCoV与TGEV的批内和批间重复性检测的Ct均值基本相同,且变异系数（CV）均<2%,具有较好的重复性。用该方法对114份仔猪腹泻样品检测结果显示,PDCoV和TGEV的阳性率分别为5.6%（6/114）和8.8%（10/114）,混合感染检出率为4.6%（5/114）,比常规RT-PCR具有更高的检出率和敏感性。结果表明,本试验建立的双重实时荧光定量PCR方法具有特异性强、灵敏度高、重复性和稳定性好等优点,适用于病毒早期诊断和批量临床样品检测,为疾病防控、流行病学调查及相关性研究提供了技术支持及数据参考。     

猪瘟病毒TaqMan实时荧光定量PCR的建立与应用

为了建立一种既能检测野毒,又能检测疫苗毒的猪瘟病毒TaqMan实时荧光定量PCR方法,经过对GenBank中所有瘟病毒属成员高度保守的5’端非翻译区序列比对分析后,设计出1对TaqMan Real-time RT-PCR引物、1条TaqMan探针和3条RNA标准品制备引物。猪瘟病毒石门毒株经RNA标准品制备引物RT-PCR扩增后,再经T7 RNA聚合酶体外转录制备包含检测目的片断序列的猪瘟病毒RNA标准品。通过最佳引物、探针浓度的筛选及反应条件的优化,建立了猪瘟病毒TaqMan实时荧光定量PCR检测方法。该方法批内及批间重复试验变异系数均低于2%,特异性试验仅能检测出猪瘟强毒及疫苗毒株,最低浓度检测极限为1 X 102 copies/μL,上机检测时间少于60 min,建立的标准曲线斜率(Slope)为:-3.97,截距(Intercept)为:47.41,相关系数(R2)为:0.999779。运用该方法对3份猪瘟临床组织样品及6家企业生产的5种细胞苗及2种脾淋苗进行定量检测,结果提示:临床病料含有的病毒拷贝数差异不大,而疫苗产品每头份含有的病毒拷贝数差异较大。所建立的方法具有特异、快速、灵敏、可重复性和线性关系好的特点,不仅适合于猪瘟临床样品的早期检测,也适用于疫苗生产过程中的质控及疫苗制品的效价评估。     

实时荧光定量PCR检测畜禽肉制品中鸭源性成分

根据鸭mtDNA COX基因上的保守序列设计特异性引物和TaqMan探针,建立实时荧光定量PCR用于检测畜禽肉制品中的鸭源性成分。结果表明,建立的方法特异性强,与鹅、鸡、羊、牛等15种动物DNA无非特异性扩增;灵敏度高,可检测1.0pg/μL鸭源DNA的存在;重复性好,同DNA浓度所测得Ct值的变异系数均小于3%;应用该法对模拟混合样品进行检测,结果与预期相符,且常见肉类DNA的存在并不影响该法对鸭源性成分检测的灵敏度。说明本试验建立的鸭源性成分实时荧光定量PCR法特异、敏感、稳定,可快速准确检测畜禽肉制品中含有的鸭源性成分。