检测猪流行性腹泻病毒、猪传染性胃肠炎病毒和猪轮状病毒的cDNA芯片的构建

猪流行性腹泻病毒(PEDV)、猪传染性胃肠炎病毒(TGEV)和猪轮状病毒(PoRV)是三种常见的仔猪病毒性腹泻病原,作者拟构建可同时检测三种病原的cDNA基因芯片。分别根据PEDV基因(S、M)、TGEV基因(S、N)、PoRV基因(VP7、NSP4)的保守区设计引物扩增靶基因,进行PEDV-TGEV-PoRV的cDNA阵列设计,建立了扩增标记探针的多重PCR方法,并对所构建cDNA芯片的特异性、灵敏性、重复性进行了评价。确定了该cDNA芯片的阳性判断标准:SNR大于或等于2.0(或信号强度中位值大于等于1 500)。PEDV-TGEV-PoRV诊断cDNA芯片具有良好的特异性,该芯片不与猪繁殖与呼吸综合征病毒、猪瘟病毒、猪乙型脑炎病毒、猪伪狂犬病病毒发生交叉反应;芯片的最低检测质量浓度为20pg·μL-1;同一张芯片可重复使用至少7次。本研究为鉴别三种仔猪病毒性病的鉴别诊断提供了新的高通量检测技术。     

猪瘟病毒和猪细小病毒检测基因芯片的构建

本试验克隆猪瘟病毒(Classical swine fever virus,CSFV)和猪细小病毒(Porcine parvovirus,PV)各自病毒基因保守序列,提取质粒中的模板、扩增纯化作为探针,应用微量点样技术将探针固定在硝酸纤维素膜上,制备诊断基因芯片;同时对制备的基因芯片进行有效性监控和特异性、重复性的质量控制;然后提取样品核酸,PCR扩增并用生物素标记,并将所获得的扩增产物与诊断基因芯片进行特异性的逆向点杂交,最后通过芯片扫描来实现对病原的高效检测和分析判断。试验结果表明病料中抽提的核酸与芯片杂交的信号为阳性且较明显,说明制备的猪瘟病毒和猪细小病毒检测基因芯片有效性监控正常且两种病原的特异性和重复性均良好。     

用于诊断4种猪病毒病的寡核苷酸芯片的研制

制备可同时检测引起集约化养猪业常见4种传染病，病毒（猪流感病毒、口蹄疫病毒、猪伪狂犬病毒、猪蓝耳）的寡核苷酸芯片。根据4种猪疫病病毒特异性基因的保守区域设计合成了60mer寡核苷酸探针，制备寡核苷酸芯片。采用不对称PCR和间接荧光标记技术进行单链DNA扩增和荧光标记，标记样品与寡核苷酸芯片杂交后，进行芯片清洗、扫描及结果分析。杂交结果显示，4种病毒的寡核苷酸检测探针均特异地与相应的标记样品杂交，芯片上呈现较强的阳性杂交信号，而除阳性质控探针外，阴性对照和空白对照均检测不到荧光信号。证明寡核苷酸芯片适用于快速、准确、高通量地诊断影响集约化养猪业的多种猪疫痛病毒。     

10种猪常见病毒基因芯片检测方法的建立及初步应用

旨在建立一种可同步检测猪10种常见疫病病毒,猪繁殖与呼吸综合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)、猪瘟病毒(classical swine fever virus,CSFV)、猪伪狂犬病病毒(pseudorabies virus,PRV)、猪圆环病毒2型(porcine circovirus 2,PCV2)、猪细小病毒(porcine parvovirus,PPV)、猪流行性腹泻病毒(porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)、猪传染性胃肠炎病毒(transmissible gastroenteritis virus of swine,TGEV)、猪流感病毒(swine influenza virus,SIV)、猪巨细胞病毒(porcine cytomegalovirus,PCMV)和口蹄疫病毒(food-and-mouth disease virus,FMDV)的基因芯片检测技术,为临床病料的初步诊断及流行病学调查提供一个新的可靠方法。对10种病毒基因的序列进行分析,设计引物对靶基因进行PCR扩增,将纯化后的靶基因点制成芯片,通过Cy3标记特异性引物扩增病毒得到具有荧光标记的探针,然后与芯片进行杂交,扫描分析结果,建立其基因芯片检测方法,并对该方法的特异性、敏感性和稳定性进行检测。应用建立的基因芯片检测方法和普通PCR/RT-PCR方法对1 006份样品进行符合检测。试验结果表明,基因芯片检测10种病毒特异性好、灵敏度高,最低检测限度可达10~(5 )copies·μL~(-1),检测中,基因芯片与普通PCR/RT-PCR对1 006份临床样品的检测符合率为96.79%以上。初步研究表明,该基因芯片技术可同时同步检测10种猪疫病病毒,可应用于临床病料的初步诊断。     

多重PCR结合基因芯片技术检测5种猪繁殖障碍性病毒病方法的研究

为建立运用多重PCR和基因芯片技术同时检测5种猪繁殖障碍性病毒病的方法。本研究根据GenBank中登录的猪瘟病毒(CSFV)、猪细小病毒(PPV)、猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)、猪日本乙型脑炎病毒(JEV)及猪圆环病毒2型(PCV2)的基因序列设计特异性引物与探针,制备相应的寡核苷酸芯片,检测了5种猪繁殖障碍性疾病病毒的标准毒株,并对16份临床样品进行检测。通过多重PCR扩增出带有荧光标记的5种病毒的特异性基因片段,并与固定有特异性探针的基因芯片杂交。结果显示,本研究建立的多重PCR结合基因芯片检测方法特异性强、稳定性好,灵敏度可达10~2拷贝/μL。16份临床样品检测结果显示阳性率达87.5%(14/16)。以上结果表明该方法特异性好、灵敏度高,可高效检测以上5种病毒,为其临床诊断及流行病学调查提供了有效的检测方法。     

多重PCR结合基因芯片技术检测5种猪繁殖障碍性病毒病方法的研究

为建立运用多重PCR和基因芯片技术同时检测5种猪繁殖障碍性病毒病的方法。本研究根据GenBank中登录的猪瘟病毒(CSFV)、猪细小病毒(PPV)、猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)、猪日本乙型脑炎病毒(JEV)及猪圆环病毒2型(PCV2)的基因序列设计特异性引物与探针,制备相应的寡核苷酸芯片,检测了5种猪繁殖障碍性疾病病毒的标准毒株,并对16份临床样品进行检测。通过多重PCR扩增出带有荧光标记的5种病毒的特异性基因片段,并与固定有特异性探针的基因芯片杂交。结果显示,本研究建立的多重PCR结合基因芯片检测方法特异性强、稳定性好,灵敏度可达10~2拷贝/μL。16份临床样品检测结果显示阳性率达87.5%(14/16)。以上结果表明该方法特异性好、灵敏度高,可高效检测以上5种病毒,为其临床诊断及流行病学调查提供了有效的检测方法。     

犬猫3种冠状病毒基因克隆的构建与芯片检测技术

蔗糖密度梯度离心纯化浓缩犬冠状病毒(CCV)、猫冠状病毒(FCV)和猫传染性腹膜炎病毒(FIPV)的细胞培养物,分别设计7、17、11对引物,对病毒RNA进行反转录和PCR扩增,回收PCR产物连接pGEM-T载体并转化大肠杆菌TGI,构建35个基因片段的克隆。煮沸裂解法制备质粒DNA,回收PCR扩增产物,点制冠状病毒基因芯片。抽提病毒总RNA,利用Cy3-dCTP随机渗入反转录PCR标记,与芯片进行杂交检测,淘汰交叉的克隆片段,每种病毒只选择其4对引物克隆的基因片段。将特异克隆扩增片段重新点制基因芯片,与病毒样品PCR扩增产物杂交,未发现交叉现象。基因芯片检测比传统PCR敏感1000倍,可有效应用于3种病毒的检测与区分。     

皮毛中5种病毒基因芯片检测方法的研究

根据GenBank上蓝舌病病毒(BTV)、O型口蹄疫病毒(FMDV)、山羊痘病毒(GPV)、绵羊痘病毒(SPPV)和牛病毒性腹泻病毒(BVDV)等5种病毒的特异性保守序列,分别设计多重荧光标记引物和相应寡核苷酸探针.使用芯片点样液稀释各探针至终浓度30μmol/L,点样制备11×11阵列芯片.核酸杂交后,建立并优化基因芯片检测方法.结果显示,使用470 mL/L甲酰胺杂交液,42℃摇转杂交4h为最佳基因芯片杂交条件.建立的基因芯片检测方法与伪狂犬病病毒(PRV)、猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)、禽流感病毒(AIV)和新城疫病毒(NDV)等无交叉反应,检测敏感性可达20拷贝病毒核酸.制备的基因芯片稳定,保存6个月可用.对151份临床样品进行基因芯片和商业化PCR试剂盒平行检测,两者的符合率为100％.     

猪传染性胃肠炎病毒检测基因芯片的构建

采用PCR扩增制备TGEV的靶基因并进行纯化,对基因芯片的最佳靶基因点样质量浓度、探针质量浓度、杂交温度、杂交时间进行筛选,选择构建检测芯片的最适靶基因,进行基因芯片探针最佳标记方法试验.结果表明,质粒PCR扩增和采用异丙醇沉淀纯化的靶基因质量好,基因芯片最佳靶基因点样质量浓度为200mg/L,最佳探针质量浓度为3 000 μg/L,预杂交时间为1 h,杂交时间为3～6 h,杂交温度为48℃,以S、S3、sM、M、N、ORF7、POL等7个靶基因为构建TGEV检测芯片的最适靶基因,确定了多重PCR扩增标记TGEV探钟的最佳体系,Cy3-dCTP标记浓度为2.5 μmol/L,构建的TGEV检测芯片与标记的混合探针杂交效果好.     

猪细小病毒检测基因芯片的构建及初步应用

本研究以猪细小病毒VP2基因为目的基因设计引物和探针,通过不对称PCR扩增Cy3标记的DNA片段与固定于芯片上的探针进行杂交,对杂交芯片进行扫描分析,根据荧光信号的强度来确定是否存在猪细小病毒。结果表明,采用浓度为5μmol/L的探针与PCR产物于47℃杂交1 h即可得到清晰的荧光信号,检测灵敏度可达34.5 ng/μL,同时用制备的基因芯片对临床20份疑似猪细小病毒病感染的病料进行检测,检测结果与PCR检测结果符合率达100%,表明基因芯片检侧技术是一种灵敏度高、特异好的检侧方法。该方法的建立可以快速有效地对猪细小病毒做出诊断,具有较好的应用前景。     

非洲马瘟病毒、西尼罗病毒和马冠状病毒的基因芯片检测技术研究

为探索建立马病病毒基因芯片检测方法,采用人工拼接的方式拼接了非洲马瘟病毒(ASHV)核酸序列,通过分子克隆技术获得西尼罗病毒(WNV)和马冠状病毒(ECV)的特异基因片段。用芯片点样仪逐点分配到处理过的玻片上,制备成检测芯片。以拼接、克隆的核酸序列为模板通过多重不对称RT-PCR进行特异性扩增和荧光标记后滴加到芯片上进行杂交,对杂交结果进行扫描检测和计算机软件分析。结果显示,制备的基因芯片可同时检测和鉴别上述3种病毒,ECV质粒样品、WNV质粒样品检测灵敏度为10²拷贝;AHSV质粒样品检测灵敏度为10⁴拷贝。其他病毒材料未出现荧光信号,验证了本方法的特异性。证明基因芯片技术可快速、准确和灵敏地同时进行多种病毒的检测。     

同时检测猪圆环病毒2型、猪细小病毒和伪狂犬病毒连接酶检测反应-PCR基因芯片检测方法的建立

为快速、灵敏、准确地同时检测和鉴别猪圆环病毒2型(PCV2)、猪细小病毒(PPV)和伪狂犬病毒(PRV)的方法,本研究采用连接酶检测反应(LDR)-PCR和基因芯片技术建立一种新型检测方法.首先在3种病毒的保守区内分别设计一对LDR探针,两端各连接一段通用序列,依次进行LDR、通用引物荧光标记扩增和芯片杂交,同时比较引物标记和Cy5 -dCTP标记方法的灵敏度.结果表明该方法可以特异地检测PCV2、PPV和PRV3种病毒,而对牛病毒性腹泻病毒、猪传染性胃肠炎病毒、猪流行性腹泻病毒、猪繁殖与呼吸障碍综合征病毒、猪瘟病毒、乙型脑炎病毒、猪圆环病毒1型检测结果均为阴性;对3种病毒的最低检测限少于10个拷贝;Cy5-dCTP标记检测的灵敏度显著高于引物标记.利用建立的方法对41例临床样品进行检测,与普通PCR检测结果符合率为97.6％～100％.该方法的建立为基础研究和临床应用提供了技术平台.     

犬类几种常见传染病诊断中基因芯片的应用

采用PCR技术扩增出犬腺病毒(CAV)ORF(P-VIII)基因、犬细小病毒(CPV)VP2基因、鸡血红蛋白的珠蛋白基因片断;采用RT-PCR扩增出犬冠病毒(CCV)纤突蛋白(S)基因、犬瘟热病毒(CDV)融合蛋白(F)基因、犬副流感病毒(CPIV)核衣壳结构蛋白(NP)基因、狂犬病病毒(RV)核蛋白(N)基因的各一段保守序列,纯化后点在硝酸纤维素膜上,制成基因芯片。通过RT-PCR将生物素标记到被检样品的核酸上,将已经标记的扩增产物与诊断基因芯片进行特异性的逆向点杂交,然后扫描仪对芯片进行扫描分析、判断。结果表明,此方法比病毒分离、HI、PCR方法灵敏度高、特异性强,平均检出率要高20%以上,并可同时对犬多种疫病进行快速诊断。     

几种动物病毒的基因芯片检测技术

分别用水疱性口炎病毒、蓝舌病病毒、口蹄疫病毒、猪瘟病毒、牛病毒性腹泻病毒、鹿流行性出血热病毒和赤羽病病毒各一段高度保守的基因片段构建质粒，在此基础上制备了芯片探针。提取样品中的核酸，经反转录和荧光标记后滴加到芯片上进行特异性杂交，对杂交结果扫描检测，可同时对上述7种动物传染病进行快速、准确的诊断，此方法敏感性高，特异性强，适合于大批动物高通量检疫。     

猪肺炎支原体检测芯片的研制及初步应用

本研究探索建立一种新的基因芯片方法检测和鉴定猪肺炎支原体。在猪肺炎支原体的16SrRNA、P36和P463个基因内设计3个靶基因片段,用PCR标记Cy3探针,建立了用于检测和鉴定猪肺炎支原体的检测芯片。试验结果显示,猪肺炎支原体与检测芯片的3个靶基因（Mhp-16S、Mhp-P46和Mhp-P36）杂交呈阳性,猪鼻支原体只与Mhp-16S靶基因杂交呈阳性,其它所测细菌和病毒不与检测芯片的靶基因杂交。检测芯片的检测灵敏度和PCR相同,能达到10pg基因组DNA／50μL标记体系或反应体系。用检测芯片鉴定了3株疑似猪肺炎支原体临床分离株,结果有2株为猪肺炎支原体,1株为其它猪支原体。用检测芯片、P36-PCR和分离鉴定分别对45头病猪临床样品选择混合培养物中的猪肺炎支原体进行了检测,结果它们的检出率分别为20％（9／45）、22．2％（10／45）和8．9％（4／45）。检测芯片还检出有26．7％（12／45）的病猪感染了其它猪支原体。试验结果表明,所建立的检测芯片是一种快速检测和鉴定猪肺炎支原体的敏感特异性方法。     

猪3种重要病毒寡核苷酸芯片诊断方法的建立

将猪细小病毒(PPV)、猪圆环病毒-Ⅱ(PCV-2)、猪瘟病毒(CSFV)分别应用生物信息学方法,针对病毒基因组保守序列设计特异性强的60-mer寡核苷酸探针,并将其按所设计阵列固定于表面经氨基化修饰的玻片上,制备出寡核苷酸芯片.分别设计出相应的引物,对待测样本进行不对称PCR扩增,从而产生大量可与寡核苷酸探针特异性互补的单链DNA片段,并通过间接荧光标记技术使扩增产物标记上荧光染料.将标有荧光染料的扩增产物与芯片上寡核苷酸探针杂交.扫描、分析芯片上荧光信号.试验结果表明,芯片上各样本对应探针位点呈现阳性荧光信号.而阴性对照和空白对照则基本不能检测到荧光信号.不对称PCR技术制备的单链DNA片段与寡核苷酸芯片进行杂交反应可同时、快速、特异性地检测多种猪疫病病毒.     

基因芯片方法检测6种动物源性人兽共患病病原

为了建立可同时检测H5亚型禽流感病毒、狂犬病病毒、猪链球菌2型、炭疽芽孢杆菌、沙门氏菌、大肠杆菌O157的基因芯片检测方法,本实验根据GenBank中上述6种病原的基因序列,设计并合成了特异性的引物和探针.采用点样法制备杂交芯片,将上述病原扩增产物混合后与芯片杂交.杂交结果显示,针对本试验中6种人兽共患传染病所设计的寡核苷酸探针可特异性识别靶基因,与其他常见病原体之间没有交叉反应.检测的灵敏度在1.38×10-5pg/μL～151 pg/μL之间.将建立的基因芯片检测方法对临床样品进行检测,结果与荧光PCR方法一致.     

应用寡核苷酸芯片检测猪口蹄疫病毒的初步研究

本研究根据口蹄疫病毒(FM DV)基因组序列保守区,设计合成2对引物,通过RT-PCR方法筛选出特异引物,用Cy3标记下游引物5′端;针对这个基因片段,设计合成4条寡核苷酸探针,开展靶基因扩增和克隆、阳性质粒构建、芯片杂交与反应条件优化以及芯片灵敏度和特异性分析等试验研究,建立FM DV的基因芯片检测方法,同时应用该芯片检测了现地标本39份,证明该芯片的灵敏度高、特异性好,可以准确检测出猪口蹄疫病毒,为建立猪病基因芯片诊断技术平台奠定基础。     

猪瘟病毒基因分型寡核苷酸芯片方法的建立

根据猪瘟病毒（CSFV）E2基因序列,设计41条针对CSFV 3个基因群共10个亚群各亚群寡核苷酸探针。利用欧盟猪瘟诊断手册推荐的CSFV E2基因套式RT-PCR方法,在内套PCR过程中进行Cy3-dCTP掺入荧光标记,制备芯片杂交样品。用标记的PCR产物与寡核苷酸探针阵列杂交,置于GenePix 4100A扫描仪中扫描,利用Ge-nePix Pro 6.0软件分析杂交图像。特异性和灵敏度试验显示,芯片方法与本室发表的CSFV real-time RT-PCR方法的灵敏度相近,芯片探针与猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）、猪2型圆环病毒（PCV2）、猪伪狂犬病毒（PRV）样品无非特异性杂交。以包括1.1、2.1、2.2、2.3亚群的8份CSF阳性样品进行芯片的检测验证,结果表明,通过特异性的杂交图谱或杂交信号分析可准确判定样品所属的基因亚群,寡核苷酸芯片的检测结果与测序的分型结果全部符合。本研究为将寡核苷酸芯片技术用于猪瘟病毒的基因分型和分子流行病学研究奠定了基础。     

同时检测禽类六种病毒的金标银染可视化基因芯片的构建及初步应用

本研究旨在利用金标银染显色技术,构建同时检测禽白血病病毒(ALV)、鸡马立克病病毒(MDV)、传染性法氏囊病毒(IBDV)、新城疫病毒(NDV)、禽流感病毒(AIV)、鸡传染性喉气管炎病毒(ILTV)的可视化基因芯片。利用T-A法分别克隆得到ALV-env、MDV-meq、IBDV-vp_2基因,并利用本实验室已保存的AIV-np、NDV-f、ILTV-tk基因序列,设计寡核苷酸探针,制备ALV-MDV-IBDV-AIV-NDV-ILTV基因芯片阵列。引入生物素标记的引物进行PCR扩增,并与芯片进行杂交银染显色,肉眼观察检测结果,并对芯片的特异性、敏感性、稳定性进行评价,以及临床初步验证。成功克隆ALV-env、MDV-meq及IBDV-vp_2共3个靶基因,测序鉴定其正确性。发现寡核苷酸探针最优使用浓度为50μmol·L~(-1),40℃条件下杂交2 h,Nanogold-Streptavidin链霉亲和素溶液的质量浓度为4μg·mL~(-1),银染5 min,可见明显的检测信号。特异性试验显示,ALV、MDV、IBDV、NDV、AIV、ILTV之间无交叉反应,且以鸡传染性支气管炎病毒为模板制备的PCR扩增标记不与ALV-MDV-IBDV-AIV-NDV-ILTV芯片杂交。芯片检测的灵敏度为1 pg·μL~(-1)。芯片在常温条件下保存60 d,在4℃条件下保存75 d仍可进行有效检测。临床病料检测结果与PCR检测结果一致。本研究成功构建同时检测ALV、MDV、IBDV、NDV、AIV和ILTV的金标银染可视化基因芯片,并确定其最佳反应条件,为临床标准化应用奠定了基础。