猪圆环病毒2型SYBR GreenⅠ实时荧光定量PCR方法的建立
2020-11-03
来源:步旅网
福建农林大学学报(自然科学版) Journla of FujJan Agriculture and Forestry University(Natural Science Edition) 第加卷第4期 2011年7月 猪圆环病毒2型SYBR Green I实时 荧光定量PCR方法的建立 修金生 ,吴顺意 ,曾新斌 ,陈小权 (1.福建农林大学动物科学学院,福建福州350002;2.福建省农业厅动物疫控中心,福建福州350001) 摘要:参考GenBank上的猪圆环病毒2型(PCV2)全基因序列,根据其开放阅读框OKF1保守序列设计引物,建立基于 SYBBGreenI荧光定量PCR方法来检测PCV2.所建立的荧光定量PCR方法最低检测限为82.2拷贝・反应~,与常规PCR 相比,灵敏度高出100倍.扩增产物的融解曲线只出现1个单特异峰,无引物二聚体,溶解温度为(85.98±0.13)℃,对猪圆 环病毒1型(PCV1)、猪细小病毒、猪流感病毒、猪繁殖与呼吸综合症病毒、猪伪狂犬病毒、猪瘟病毒元扩增,可重复性好,组 内变异系数为O.29%一1.35%,组间变异系数为0.96%一2.42%,检测速度快,从样本处理到报告结果得出仅需3 h.本方法 的建立为Pcv2快速诊断和流行病学调查提供新的检测方法. 关奠词:猪圆环病毒2型;SYBRGreenI;实时荧光定量PCR 中圈分类号:s854.4 3 文献标识码:A 文章编号:1671 ̄470(2011)04-0396-05 Establishment of sⅦR Green I real-time PCR for rapid diagnosis of porcine circovirus type 2 XIU Jin- ̄heng ,WU Shun-yi ,ZENG Xin-bin ,CHEN Xiao.quan (1.College of Animal ciSence,Fujian A#cuhure and Forestry Univemity,Fuzhou,FujJan 350002,China; 2.FujJ}an Provincila Centerfor Animal Disease Control and Prevention,Fuzhon,rujjan 350001,China) Abstract:A pair of 8pec进c pfimem target to open reading frame ORF1 gene of poeine cireovirus type 2 W88 designed and 8 SYBR Green I fluorescent based reBl-time PCR was developed for the quantizatlon 0f porcine cicovirrus type 2.The detection limit of me/- time PCR Waft 82.2 plas ̄d copies per L.The melting curve analysis usig nSYBR Green I dye showed one specific peak with a miirng temperature is(85.98±0.13)℃,and no primer-dimem peal【presentd.No aempliifcation was detcteed from unrelated DNA samples by tis methhod,such as porcine circovirus type 1,porcine parvovirus virus.Also no ampliifcation was detcted feum runrelatd RNA saemples by this method,such as swine influenza virus,porcine reproductive and respiratory syndrome,pseudorabies virus,classical swine fever vius.Frine reproducibility Was obtained for detecting plsmiad DNA with intm-assay dO.29%一1.35% .and inter-assay of0.96%-2.42%.The real-time PCR method developed in this study will be usefIll or rapifd ll ̄aoratory diagnosis nd epidemiology investaigation for porcine circovirus type 2. Key words:porcine circovirus type 2;SYBR Green I:real-time PCR 猪圆环病毒(porcine circov/rus,Pcv)为无囊膜单股环状DNA病毒,病毒粒子直径l7—2o删,呈20 面体对称.病毒粒子由衣壳蛋白和核酸组成,是迄今为止发现的一种最小的动物病毒,在分类地位上属圆 环病毒科圆环病毒属成员.根据PCV致病性、抗原性及核苷酸序列的差异,将PCV划分为猪圆环病毒1型 (PCV1)和猪圆环病毒2型(PCV2)2种基因型_1 J.PCV1无致病性,但广泛存在于猪体和猪源细胞系; PCV2具有致病性,可引起猪的多种疾病,包括仔猪断奶后多系统衰竭综合征、猪皮炎与肾炎综合征、猪呼 吸道综合征等 】. 单一PCV2感染不引起明显的临床症状,容易忽视该病的存在,但PCV2感染后可破坏免疫系统,可导 致感染动物机体免疫系统功能严重受损,形成免疫抑制作用,从而增强对其他多种病原体的易感性,使动 物群体发生难以控制的复发性疾病和多重感染.目前,病原学和血清学调查证实PCV2广泛存在于世界各 收稿日期:2011—04—10 修回日期:2011-05—18 基金项目:福建省农业科学技术项目(2009-03). 作者简介:修金生(1957一),男,到教授.研究方向:生态养猪和猪痫防控・Email:xiujinsheng@163・conr・ 第4期 修金生等:猪圆环病毒2型SYBR Green I实时荧光定量PCR方法的建立 .397. 地的猪群中,在我国猪群中流行十分严重,临床上常与猪高致病性蓝耳病混合感染,给养猪业造成重大经 济损失 .6 ,这主要与目前对PCV2流行毒株的变异、基因型、遗传与衍化等分子流行病学的研究尚不完 全清楚有关 ’’ .因此,本方法的建立为PCV2感染的早期诊断和疫苗免疫效果评价手段提供新的参考. 1材料与方法 1.1材料 1.1.1毒株与菌株PCV1、PCv2、猪细小病毒、猪流感病毒、猪繁殖与呼吸综合症病毒、猪伪狂犬病毒、猪 瘟病毒由本实验室分离鉴定并保存. . 1.1.2仪器与试剂主要仪器和试剂有Mastercycler ep realplex荧光定量PCR仪(德国Eppendorf公司), SYBR@Primix Ex Taq珈(Pefrect Real Time)、Primix TaqTM(Ex TaqTM Version)、Pefrect ScriptTMRT reagent Kit (Perfect Real Time)、RNAiso Reagent、pMD18一T、DL2000 Marker购自宝生物工程(大连)有限公司,胶回收 试剂盒、质粒小量抽提试剂盒购自北京天根公司,荧光定量PCR管购自美国Axygen公司. 1.2引物设计及合成 参考GenBank上PCV2全基因核苷酸序列,利用Lasergene V7.1 DNAStar软件进行同源性分析比较. 选取PCv2全基因ORF1高度保守且特异的核苷酸区域,利用Oligo 7.0软件,设计引物.采用BLAST工具 进行检索,初步验证其特异性,引物由宝生物工程(大连)有限公司合成.所设计的特异性上、下游引物序 列分别为PCVrF(5 -CCccG眦AATGG1’ACTc.3 )、PCyrR(5 -GAAAGl姗ACGAA( GGC-3 ),预计扩 增片段长度为133 bp. 1.3病毒核酸的提取 DNA病毒核酸的提取参考文献[10]的方法,采用蛋白酶K法提取病毒DNA,所获得的DNA置于 一20℃备用;RNA病毒核酸的提取参考文献[10]的方法,取300 L病毒液加入700 L RNAiso Reagent, 按照说明书方法进行操作,获得RNA后,用Perfect ScriptTMRT regaent Kit进行反转录,所获得的cDNA置 于一20℃备用. 1.4阳性标准品的制备 将“1.3”中提取的PCV2病毒DNA,用所设计的特异性引物(PCV2F:5 -TACGGGATCTrCCAATATC-3 和PCV2R:5 .AC从GACTCAGTAA,I-I.I'A,I-I’rCA_3 )进行扩增,扩增片段长度为858 bp,扩增体系为50 L. 扩增体系含25 ttL Primix TaqTM(Ex TaqTM Version)、上下游引物(2o p ̄mol・lllL )各1 、1 p,L cDNA,补 充灭菌去离子水至终体积5O L.反应条件:(1)95 oC预变性5 min;(2)94℃变性40 s,54℃退火35 s,72 ℃延伸6o s,进行30个循环;(3)72℃延伸10 min.取5 ttL PCR产物,在1.O%琼脂糖凝胶上电泳.PCR产 物经胶回收试剂盒纯化后与pMDI8-T载体连接,转化DHSa感受态细胞.用PCR和双酶切方法鉴定重组 质粒,阳性重组质粒送宝生物工程(大连)有限公司进行序列测定.测序结果表明,该阳性重组质粒符合预 期,可作为PCV2荧光定量PCR试验的阳性标准品. 1.5 PCV2 SYBR Green实时荧光定量PCR检测方法的建立 . 1.5.1反应条件的优化采用SYBR ̄Primix Ex IIaqTM(Pefrect eRal iTme)推荐的20 L反应体系,以出现 最高的荧光值、最小的循环数以及在融解曲线分析中不出现非特异性峰为指标,对退火温度(52—66℃) 进行优化. 1.5.2标准曲线的建立用紫外分光光度计测定阳性标准品260 ntn处的光密度(D蛳 ),计算DNA拷 贝数,随后将标准阳性样本进行连续1O倍系列稀释(1O~一lOI6),以“1.5.1”的条件进行扩增,以拷贝数 为横坐标,以最小的循环数为纵坐标建立标准曲线. 1.5.3特异性检测用“1.5.1”优化的条件分别检测PCV1、猪细小病毒、猪流感病毒、猪繁殖与呼吸综合 症病毒、猪伪狂犬病毒、猪瘟病毒的核酸,对其特异性进行评价. 1.5.4可重复性及再现性评估对同一阳性标准品设4个重复管,用实时荧光定量PCR进行检测,评价 其重复性,计算组内变异系数;将该标准阳性样本置于一20 cI=保存,分别于第10、2O、3O天重检,评价其再 福建农林大学学报(自然科学版) 第40卷 免疫荧光试剂盒(IFA),存在非特异性强、价格偏贵的缺点.普通PCR可快速、敏感特异性地检测PCV2,但 其在PCV2的定量上存在不足,不利于病毒感染的早期诊断和明确病毒的核算载量,从而影响了其实用价 值[1 圩】.与传统的PCR相比,荧光定量PCR能有效地减少试验过程中产生污染的危险,并以其高灵敏度、 高特异性、速度快等优点在病原体的定性和定量检测方面得到了广泛应用. 本试验建立的实时荧光定量PCR方法用于 v2的检测,其标准曲线线性关系良好( =0.995),扩 增效率达98%,且组内和组间的变异系数小(分别为O.29%一1.35%和0.96%一2.42%),说明该方法准 确率和重复性良好,其检测限为82.2拷贝・反应~,同时,对其他猪常见病检测结果均为阴性,从样本处 理到报告结果得出可在3 h内完成,说明该方法特异性好、灵敏度高,可用于PCV2的流行病学早期监测. 参考文献 [1]ALLAN G M,ELLIS J A.Porcine circoviruses:B review[J].J Vet Di ̄zn Invest,2000。12(1):3—14. 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