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.     

猪蓝耳病病毒RT-LAMP快速可视化检测方法的建立

为建立能快速检测猪蓝耳病病毒（PRRSV）的检测方法,本研究根据基因库中PRRSV非结构蛋白NSP2基因的保守序列,设计了一套特异性环介导等温扩增（RT-LAMP）引物,建立了PRRSV的RT-LAMP可视化检测方法。该方法的敏感性可达10 copies RNA,高于常规PCR方法 10倍;全部反应可以在50 min内完成;可通过肉眼观察钙黄绿素（calcein）颜色变化直接判定结果;对其它常见病原体的检测结果均为阴性,同时应用实时浊度仪对反应体系浊度及浊度的变化速率进行实时测量,结果相一致。结果表明建立的RT-LAMP方法简便、快速、灵敏、特异,可用于PRRSV感染的快速检测。     

洋葱腐烂病菌荧光定量PCR检测体系的建立

唐菖蒲伯克霍尔德菌洋葱致病型(Burkholderia gladioli pv.alliicola),是重要的植物病原细菌检疫性有害生物.本研究的目的是建立特异、灵敏、快速的TaqMan探针荧光定量PCR方法用于检测洋葱腐烂病菌(B.gladioli pv.alliicola).利用洋葱腐烂病菌保守基因序列设计和筛选特异性引物和TaqMan探针,优化PCR反应体系和反应条件.荧光定量PCR菌液检测灵敏度达到1.02×102 CFU/mL,DNA检测灵敏度达到1.73×10-4 ng/μL,反应时间仅需1h左右,对14种伯克氏菌属Burkholderia)参比菌种的特异性检测结果显示,洋葱腐烂病菌具有明显的扩增曲线生长,表明建立的荧光定量PCR体系具有非常高的特异性.同时对洋葱(Allium cepa)种子进行了模拟带菌检测,结果表明,建立的洋葱腐烂病菌荧光定量PCR检测体系能够检出模拟样品中的洋葱腐烂病菌,验证了检测体系的实用性.本研究建立的洋葱腐烂病菌荧光定量PCR检测体系能够有效用于洋葱腐烂病菌的鉴定,为进出口口岸和基层检验检疫部门提供了一种简便、快速、准确的洋葱腐烂病菌分子检测手段.     

大鲵致病性嗜水气单胞菌SYBR GreenⅠ荧光定量PCR诊断试剂盒的研制

根据GenBank中致病性嗜水气单胞菌特异性的气溶素基因序列,设计1对引物,利用普通PCR技术扩增获得hlyA基因片段,并克隆到pMD-18T载体上作为阳性标准品。通过对SYBR GreenⅠ荧光定量PCR反应条件的优化,建立了快速检测致病性嗜水气单胞菌的SYBR GreenⅠ荧光定量诊断方法,以此为基础研制出试剂盒。试剂盒扩增产物的熔解曲线分析只出现1个单特异峰,无引物二聚体,对非致病性嗜水气单胞菌、弗氏柠檬酸杆菌、迟缓爱德华菌、柱状黄杆菌均无阳性信号扩增,重复性好,灵敏度可达1.0x101拷贝/uL。结果表明研制的致病性嗜水气单胞菌SYBR GreenⅠ实时荧光定量PCR试剂盒具有特异、灵敏、快速、重复性好等特点,适合于大鲵临床样品的检测。     

叶类蔬菜中单核细胞增生李斯特氏菌PCR快速检测方法的建立

为建立一种无需样品前增菌即可快速检测叶类蔬菜中单核细胞增生李斯特氏菌的聚合酶链式反应(PCR)方法,本试验将β-环糊精和牛乳蛋白包被活性炭结合用于去除叶类蔬菜基质中的PCR反应抑制因子,从而促进该菌的回收,随后以iap为靶基因,进行PCR检测,确定该方法的特异性、灵敏度和实用性,并评估该方法所用主要试剂在冷冻条件下的稳定性。结果表明,与prfA序列相比,该方法检测78株目标菌和63株非目标菌后,无假阳性或假阴性结果,特异性为100%;该方法无需前增菌,可在4 h内完成检测,灵敏度为10¹ CFU·25g^-1;该方法与常规培养法在实际叶类蔬菜样品中目标菌的检出率、活体菌检测率均一致(符合率100%);所用的主要试剂在-20℃冰箱中保存至少12个月后仍可正常使用,稳定性较好。综上,该方法可快速、灵敏、特异地检测叶类蔬菜中的单核细胞增生李斯特氏菌,且实用性较好。本研究结果为降低单核细胞增生李斯特氏菌对消费者造成的安全风险提供了技术支持。     

浅析草鱼生态养殖技术及病虫害防治措施

近年来,随着水产养殖业的快速发展,水产品给水产养殖者带来了丰富的经济效益,使得参与草鱼养殖的工作人员不断增多,间接增强了草鱼合理、高效养殖的重要性。草鱼的生态养殖技术和病虫害防治措施直接决定了草鱼的整体效益。为了更好地提高草鱼生态养殖的实效性,对草鱼养殖的场地环境、鱼种放养及病虫害防治措施等方面展开论述,为草鱼养殖业高效养殖提供参考。     

羟基萘酚蓝在伪狂犬病病毒环介导等温扩增检测方法中的应用

伪狂犬病毒(Pseudorabies virus,PRV)传统诊断方法具有程序繁琐、周期长、成本高、特异性差等缺点,本实验建立了敏感、特异的PRV的环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)检测方法,并在此基础上应用金属离子指示剂羟基萘酚蓝(hydroxy naphthol blue,HNB)进行反应结果判定.实验选取保守性较高的gB基因(glycoprotein B,糖蛋白gB)筛选引物,确定反应体系后,可在45 min内完成检测.LAMP方法特异性与PCR方法一致,敏感性是PCR方法的100倍,最低能够检测10个拷贝的目的基因.在HNB的应用试验中,发现LAMP反应体系中,HNB浓度为150 μmol/L时,阴阳性的颜色对比明显且反应的敏感性最高,可用于LAMP扩增产物的判断.临床样本的检测结果表明,PCR方法和LAMP方法的检出率一致.因此,本研究中所建立的LAMP方法是一种高度特异敏感的,可替代PCR方法的检测技术.     

利用PCR技术检测异性孪生不育母牛

根据异性孪生不育母牛性染色体嵌合体是XX/XY,而正常母牛性染色体型为XX这一现象,研究开发了一种基于PCR技术检测异性孪生不育母牛的方法:利用牛1.715微卫星做内标基因检测样品DNA的质量,在此基础上,检测被检母牛体内是否存在Y染色体特异的Sry基因,如果检测出Sry基因,则判定被检测牛是异性孪生不育母牛,如果没有检测出Sry基因,则判定被检测牛不是异性孪生不育母牛。利用该项技术,可以快速、准确地检测异性孪生不育母牛。     

利用PCR技术检测异性孪生不育母牛的研究

根据异性孪生不育母牛是性染色体嵌合体（XX/XY），而正常母牛性染色体型为XX这一现象，通过检测被检母牛体内是否存在Y染色体特异的Sry基因，研究开发了一种基于PCR技术的检测异性孪生不育母牛的方法。利用该项技术，可以快速、准确的检测出异性孪生不育母牛。     

对虾白斑综合征病毒可视化环介导等温扩增(LAMP)检测技术的建立与应用

针对当前对虾(Penacus orientalis)养殖业亟需研究开发一种简便快速、敏感特异的检测技术来实现对对虾白斑综合征病毒(White spot syndrome virus,WSSV)进行检测监控的现状,本研究根据WSSV基因组ORF120保守区序列,设计合成6条环介导等温扩增(loop mediated isothermal amplification,LAMP)特异性引物,分别为外引物F3/B3、内引物FIP/BIP和环引物LF/LB。利用钙黄绿素/氯化锰作为检测指示剂,通过对反应条件优化,建立了可视化WSSV-LAMP检测方法。在检测中未发生扩增反应时,钙黄绿素被氯化锰螯合,呈淬灭状态。当样品中有WSSV靶基因存在时,大量DNA被合成,并产生同样大量的焦磷酸根离子,此时焦磷酸根离子竞争性与Mn2+结合,形成稳定的不溶性焦磷酸盐沉淀,钙黄绿素被释放而发出肉眼可见的黄绿色荧光。该扩增一次性反应约60min即可完成对待检样品的检测。经测定,本方法能特异性地检测出阳性样品中的WSSV目的基因,并能通过扩增产物所产生的黄绿色变化与阴性样品区别;本技术对目的基因的最低检测量为1fg。在临床检测试验中,WSSV-LAMP与世界动物卫生组织(OIE)推荐的WSSV-PCR检测方法均能从250份对虾样品中,同时检测到15份编号相同的阳性样品,符合率达100%。除此之外,WSSV-LAMP还能从另外3份PCR检测为阴性的样品中检测到目的基因。比较这两种方法的阳性检出率,WSSV-LAMP为7.2%(18/250),WSSV-PCR为6.0%(15/250),WSSV-LAMP对自然感染的临床样品阳性检出率要比WSSV-PCR高。说明WSSV-LAMP在病毒含量较低的临床样品检测中比OIE推荐的PCR方法具有更高的技术优势,能在对虾养殖生产上的临床诊断、育种及口岸检疫,甚至海洋生态监测中对WSSV进行现场检疫。     

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。     

规模化水产养殖技术效率及其影响因素分析

水产养殖园区是推动水产养殖业规模化生产的一种重要形式,对于促进中国水产养殖业生产方式转变和供给侧结构性改革具有重要意义。该文以浙江省为例,采用随机前沿方法分析了水产养殖产业园区的技术效率及其影响因素。结果表明:1)规模化水产养殖园区提高了养殖生产效率园区技术效率,技术效率从建成前的0.673上升到建成后的0.712;2)水产养殖园区标准化水平提升了养殖业技术效率,对技术无效率的回归系数为-0.0003;3)疾病控制设备对技术无效率起到积极的促进作用(回归对系数为0.0033),这意味着过度的基础设施投资将导致设备闲置,阻碍了提高技术效率;4)品牌建设对提高养殖技术效率起到积极作,回归对系数为0.0033;5)龙头企业对提高技术效率有最大的积极作用,渔业合作组织次之,养殖大户促进作用最小,三者对技术无效率的回归系数分别是-0.0017、-0.0015和-0.0008;而普通养殖户的回归系数则为0.0012,不利于提高养殖技术的效率。上述结果至少具有如下政策启示:应加大对水产养殖园区生产要素的投入,基础设施投入应遵循规模适度原则,注重品牌建设和创新渔业组织模式。     

4株红螺菌科细菌的拮抗作用及其影响因素

对4株红螺菌(荚膜红假单胞菌PSB-2、球形红假单胞菌PSB-3、胶质红假单胞菌H1和沼泽红假单胞菌H10)的去细胞上清液(CFS)抑制水产养殖病原菌的作用进行研究,并探讨养殖水体环境对红螺菌拮抗作用的影响.结果表明,4株红螺菌在细胞生长稳定期后能有效分泌拮抗物质,其去细胞上清液(CFS)对20多株水产养殖病原菌均有抑制作用.从抑菌活性看,荚膜红假单胞菌的抑菌活性强于其他菌株:荚膜红假单胞菌对水产养殖病原菌的最低抑菌浓度(MIC)为8～64 AU/mL,而其他红螺菌株多为4～16 AU/mL.在养殖水体的生态因子中,水体pH、NH4 -N与NO2--N对红螺菌代谢产物的抑菌活性影响较大,pH7～9,NH4 -N低于5 mg/L、NO2--N浓度低于7mg/L时抑菌活性较强,而养殖水体温度与溶氧变化对红螺菌的抑菌活性基本无影响作用.     

三系杂交水稻真伪及纯度实时PCR技术的鉴定

如何建立一套快速、准确的杂交水稻真伪及纯度检测体系一直是困扰着口岸检疫人员的难题。实时荧光PCR技术是近年来新兴的检验技术。通过对已报道的雄性不育特异片段R2-630WA进行PCR验证,发现其可作为鉴定杂交稻不育胞质的分子标记。依据此片段设计并合成1对引物和1条TaqMan荧光探针,对17个水稻(Oryza sativa)品种进行实时荧光PCR检测并对反应体系进行优化。结果表明:此探针能特异扩增三系杂交稻F1及不育系,并可准确地鉴定单粒稻种,准确率为100%。探针在测定低浓度(10%~40%)样品时偏差在2%左右,在测定高浓度(50%~100%)样品时,偏差在5%左右,能初步用于三系杂交稻的纯度检测。反应体系的最佳复性-延伸温度为60℃;最佳Mg2 浓度为3.5mmol/L,由此建立了一套准确、快速的三系杂交稻鉴定体系。     

环介导等温扩增技术快速诊断猪肺炎支原体

利用环介导等温扩增（loop-mediated isothermal amplification,LAMP）方法建立了猪肺炎支原体（Mycoplasma hyopneumoinae）的快速检测方法。该方法以猪肺炎支原体保守性基因16SrRNA为靶序列设计了6条特异引物,在63℃等温条件下,30min即可完成反应。结果显示,LAMP技术优于PCR技术。在敏感性实验中,LAMP方法的能检测出10个包含靶基因片段的重组质粒,敏感性高于PCR方法10倍;特异性实验中,LAMP方法和PCR方法均显示出了高度的特异性;在对127个临床鼻拭子样本的检测中,LAMP方法检测结果是所有样本都为阳性,而PCR检测出了116份阳性。证明本研究所建立的方法,对临床样本的检测的敏感度高于常规的PCR法。LAMP方法具有操作简便、快速、高效、敏感、特异、经济的特点,在研究机构以及基层实验室、现场监测的广泛使用具有一定的潜力。     

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.     

巢式PCR检测无乳链球菌16SrRNA方法的建立及应用

无乳链球菌（Streptococcus agalactiae）引起的奶牛乳房炎主要表现为隐性型,需要通过实验室检查才能确诊。研究建立了一种特异、敏感和快速的巢式PCR方法用于检测奶样中的无乳链球菌。利用链球菌属（Sgeptococcus）16S rRNA基因的保守区设计通用引物作为链球菌属的阳性控制,在保守区内的可变区设计无乳链球菌特异的引物。研究结果表明,通过奶样中无乳链球菌的增菌培养,简便、快速提取DNA和特异性PCR反应,可以检测到奶样中1CFU／mL的无乳链球菌,可以用作牛群中无乳链球菌感染的早期流行病学调查。     

二温式多重PCR检测对虾的白斑综合征病毒和桃拉综合征病毒

根据多重PCR的技术原理,利用对虾(Penaeus vannamei)白斑综合征病毒和桃拉综合征病毒的基因序列分别设计了两对特异引物,并将常规三温式PCR扩增程序简化为2个温度梯度,建立二温式多重PCR技术用于对虾白斑综合征病毒(White spot syndrome virus,WSSV)和桃拉综合征病毒(Taura syndrome virus,TSV)的复合快速检测。利用二温式PCR能特异地扩增出WSSV和TSV的基因片段。结果表明,二温式多重PCR技术具有较高的特异性和敏感性,最低能检测到WSSV核酸模板10pg,TSV核酸模板100pg,且对其它一些对虾病原呈阴性。     

转基因技术在水产动物中的运用

水产养殖业是动物性食物生产增长速度最快的领域,采用现代生物技术以满足人们对水产养殖产品的数量和质量增长的需求日益迫切。在水产养殖动物中已经发展了显微注射、电穿孔、基因枪轰击、精子介导、直接混合、脂质体介导、电穿孔精子载体、生殖腺直接注射等转基因方法,各种方法各有优缺点,针对不同的动物和不同的目的可以选择其中一种方法或几种方法结合使用。鱼类的转基因技术和应用发展较为成熟,但在虾类和贝类中还不稳定,目前主要集中在发展有效的转基因技术上;影响转基因技术在水产动物中的因素除技术的稳定性和基因的整合率外,转基因动物的生态和遗传风险也需要高度关注。     

水产生态养殖技术应用探讨

随着人们对水产品的需求越来越大,水产养殖得到了快速发展,在满足人们水产品需求方面具有重要意义。在新形势的水产养殖行业发展过程中,传统养殖技术已经无法满足实际需求,需要对现代化养殖技术进行研究及应用。其中,水产生态养殖技术是比较理想的一种,不但能够提升水产养殖效益,还能够满足生态社会建设要求。因此,在水产养殖中需合理应用水产生态养殖技术。