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多重PCR同时检测口蹄疫病毒、猪水疱病病毒和水疱性口炎病毒

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1941

钟金栋 1 ,花群义 undefined ,肖荣海 2 ,夏雪山 1 ,杨云庆 2 ,周晓黎 2 ,董 俊 2 ,邓祖洪 3

(1.昆明理工大学生化学院,云南昆明 650224;2.云南出入境检验检疫局技术中心,云南昆明 650228; 3.西双版纳兽医站,云南景洪 666100)

 

摘 要:根据基因库中的口蹄疫病毒(FMDV),猪水疱病病毒(SVDV)和水疱性口炎病毒(VSV)各基因序列,设计了与FMDV,SVDV和VSV互补的3对特异性引物,对样品中的cDNA模板进行了多重PCR扩增及反应条件的优化,结果同时得到与设计相符合的3条特异性条带,分别为189 bp,125 bp和300 bp。用这3对引物对病毒样品cDNA模板进行多次扩增,均能稳定得到与设计相符合的3条特异性条带。本试验能特异、敏感、快速地鉴定FMDV,SVDV和VSV。

关键词:口蹄疫病毒;猪水疱病病毒;水疱性口炎病毒;多重PCR;检测

口蹄疫(Foot and mouth disease,FMD)、猪水疱病(Swine vesicular disease,SVD)和水疱性口炎(Vesicular stomatitis,VS)都是猪的重要病毒性传染病,以口和蹄部产生水疱性损伤为特征,其临床症状极为相似,引起严重的公共卫生问题,均被世界动物卫生组织(OIE)列为A类传染病。3种水疱性疾病在临床症状上无法区别,必须通过鉴别诊断。目前对3种疫病的诊断多采用病原分离及常规的血清学方法,所需时间较长,也有使用PCR技术进行检测的,但还没有建立稳定的操作性强的能同时鉴别3种病毒的方法。为此,有必要建立能同时进行3种疫病快速检测方法,以便尽快采取有效的针对性防控措施。多重PCR技术是在同一PCR体系中,加入多对引物,对多种目的基因同时扩增的分子生物学检测方法,它具有快速、灵敏、特异等优点 [1] 。因此,建立对FMDV,SVDV和VSV的多重PCR鉴检测方法是十分必要的。本研究利用计算机软件对已知3种病毒基因进行分析,确定出扩增病毒基因的靶序列,设计筛选出适合于多重PCR的FMDV,SVDV和VSV特异性扩增的3对引物,并通过对扩增体系和扩增条件的优化,建立了特异、敏感、快速的能同时检测FMDV,SVDV和VSV的多重RT-PCR方法。

1 材料与方法

1.1 病毒株

猪水疱病病毒RNA、标淮阳性血清、标淮阴性血清和参考样品由英国动物卫生研究所Pirbright实验室惠赠;VSV-NJ病毒株和VSV-IND病毒株从美国国家兽医服务实验室(NVSL)引进,由本实验室保存;FMDV O疫苗株从云南保山疫苗厂引进,由本实验室保存。

1.2 试剂

Total RNA提取试剂盒Trizol Rwgent购于美国Invitrogen公司;三氯甲烷,异丙醇, Taq 酶,dNTP Mixture,AMV逆转录酶,RNase Inhibitor,及DNA标准DL 2 000购自宝生物(大连)有限公司。

1.3 引物设计及合成

根据基因库提供的FMDV,SVDV和VSV各基因序列,通过Blast分析软件分别对基因的序列进行分析,选择了高度保守即特异性强的区段,应用计算机Primer软件设计了3对特异性引物,引物由宝生物(大连)工程有限公司合成,其序列及扩增基因产物的长度见表1。

 

表1 多重RT-PCR引物设计结果

Table 1 Result of primer design for multiplex RT-PCR

病毒

 

Virus

 

引物

 

Primer

 

序列

 

Sequence

 

长度

 

Length

 

扩增片段长度

 

Length of specific fragment

 

FMDV

 

For

 

Rev

 

TTACAAACCTGTGATGGCCTC

 

CGCAGGTAAAGTGATCTGTAGCTT

 

21

 

24

 

189

 

SVDV

 

For

 

Rev

 

TGGTCCAGTACCCACAAAGG

 

TATGCGTTGCCTATGCCAATG

 

20

 

21

 

125

 

VSV

 

For

 

Rev

 

GGCTTCCCATCTACATCCTAGG

 

TGCCCAAATGTTGCAAGTG

 

22

 

19

 

300

 

 

 

1.4 病毒RNA的提取和反转录

取1 mL~1.5 mL组织样品研磨上清液或液体样品置1.5 mL eppendorf 管中,于4 ℃以10 000 r/min离心5 min,弃上清液;加入1 mL TrizoL,充分振荡混匀,置室温5 min,彻底裂解;加入200 μL三氯甲烷,小心盖上帽盖,用力快速振荡15 s,置室温放置3 min;于4 ℃以10 000 r/min离心15 min;小心吸取上层水相,转移至新的1.5 mL eppendorf管中,加入500 μL异丙醇,混匀室温放置10 min;于4 ℃以10 000 r/min离心10 min,弃上清液;加1 000 μL 750 mL/L乙醇,充分振荡混匀,于4 ℃以10 000 r/min离心5 min,小心弃上清液,管底部可见有乳白色RNA沉淀;小心打开管盖,室温自然干燥沉底的RNA;用DEPC水溶解RNA,用核酸蛋白分析仪检测RNA的纯度和浓度,然后可直接用于反转录或-70 ℃保存备用。

1.5 cDNA的反转录

取1支200 μL PCR反应管,反应总体积为20 μL,RT 5×buffer 4 μL,RNA(5 U/μL)酶抑制剂0.5 μL,10 mmol/L dNTPs 6 μL,下游引物1 μL,AMV(5 U/μL)逆转录酶0.5 μL,灭菌双蒸水补足至20 μL。置室温10 min,42 ℃水浴60 min,最后94 ℃ 5 min灭活AMV逆转录酶,然后置于冰盒,则反转录为cDNA。

1.6 常规PCR及扩增条件优化

PCR反应在带热盖的Gene Amp PCR System 9 700型中进行。分别将上述FMDV,SVDV和VSV的cDNA产物作为模板,在管内分别加入相对的3对引物进行PCR扩增。反应条件以5 μL为模板,稀释好的引物PF和PR各1 μL,10 mmol/L dNTP 1 μL,10×buffer 5 μL,25 mmol/L MgCl 2 5 μL,5 U/μL Taq 酶1 μL,加水补足50 μL。PCR反应循环参数为:94 ℃预变性5 min;94 ℃变性45 s,55 ℃复性40 s,72 ℃延伸45 s,30个循环;72 ℃延伸10 min。取10 μL PCR产物在20 g/L琼脂糖凝胶电泳检测。

1.7 多重PCR扩增

分别将上述1.5合成的FMDV,SVDV和VSV cDNA产物作为模板,在同一管内同时加入3对引物进行PCR扩增。反应条件及PCR反应参数如上1.6。PCR扩增结束后取10 μL扩增产物于20 g/L的琼脂糖凝胶(含0.5 μg/ mL溴化乙锭)中电泳检测。

 

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