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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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。