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半巢式RT-Realtime,PCR方法检测藜草花叶病毒

发布时间: 2022-04-08 08:15:31 浏览:

材料与方法

1.1供试材料

藜草花叶病毒(SoMV)、番茄黑环病毒(TBRV)、草莓潜环斑病毒(SLRSV)、番茄丛矮病毒(TBSV)和桃丛簇花叶病毒(PRMV)由中国检验检疫科学研究院植物检疫研究所提供。

1.2仪器设备

实时荧光PCR仪ABI 7000(美国,应用生物公司);PCR扩增仪PTC-200(美国,MJ公司);纯水仪Milli-Q(美国,Millipore);高压灭菌锅MLS 3020(日本,SANYO);高速冷冻离心机5417R(德国,Eppendorf);涡旋振荡器MS1  minishaker(美国,IKA);金属浴ALB 128(美国,Thermo);多用电泳系统PROTEAN II(美国,BIO-RAD);凝胶成像系统Universal HoodⅡ(美国,BIO-RAD);核酸蛋白分析仪Bio Photometer(德国,eppendorf)。

1.3试剂

植物总RNA提取试剂盒(DP432)购自天根生化科技(北京)有限公司;反转录试剂盒(货号:RR037A)购自TaKaRa公司;实时荧光PCR试剂盒Platinum购自Invitrogen公司等。

1.4TaqMAN探针与引物的设计与合成

根据NCBI数据库中藜草花叶病毒全基因组中多聚蛋白质基因序列保守区,分别设计2套TaqMAN探针和引物,探针5′端发光基团为FAM,3′端淬灭基团为TAMRA,引物和探针由上海生工合成。

该研究共设计了3条引物和1条探针,其中引物包括1条上游引物和2条下游引物,上游引物SoMVF:5′-CCGATGGAACACTTATTCAACAGT-3′。下游引物用SoMVR表示,其中SoMVR1:5′- TGGAGTTGGTGGAGGAAGTACA-3′;SoMVR2:5′-GCCATAAGGCAGCGGACTC-3′。探针SoMVP:5′-FAM-TCGCCGGGTGTTATGAAGTCAGGATC-TAMARA-3′;PCR产物长度SoMVF/SoMVR1为78 bp,SoMVF/SoMVR2为97 bp。3条引物及探针组成2套不同的反应组合,套1为SoMVF/SoMVR1/SoMVP,套2为SoMVF/SoMVR2/SoMVP。

1.5病毒核酸提取与质量控制采用试剂盒提取病毒叶片及健康叶片(CK)中总RNA,操作步骤详见试剂盒DP432说明书。提取的核酸用核酸蛋白分析仪测定浓度与纯度值,确保核酸质量。

1.6cDNA合成

病毒总RNA及水对照CK采用反转录试剂盒在PTC-200 普通PCR扩增仪上分别进行反转录过程合成cDNA。反应体系:5×Primer Script Buffer 2.0 μL,oligo dT Primer(50 μmol/L) 0.5 μL,Primer ScriptRT Enzyme Mix I 0.5 μL,Random 6 mers(100 μmol/L)0.5 μL,总RNA 2.0 μL,加DEPC水至10.0 μL。反转录反应条件:37 ℃ 15 min,85 ℃ 5 s。

1.7实时荧光PCR检测

1.7.1特异性检测。

以上述不同病毒的cDNA及2种阴性对照为模板,在实时荧光PCR仪96孔板中进行半巢式实时荧光PCR特异性检测。反应体系:2×PCR buffer 12.5 μL,上游引物(15 μmol/L)1.0 μL,下游引物(15 μmol/L)1.0 μL,探针(10 μmol/L)1.0 μL,ROX 0.5 μL, cDNA 2.0 μL,加ddH2O至25.0 μL。反應条件:50 ℃ 2 min;95 ℃ 2 min;95 ℃ 15 s,60 ℃ 30 s,45 cycles。

1.7.2灵敏度检测。

将提取的藜草花叶病毒总RNA,用ddH2O从10-1稀释到10-10及ddH2O共11个梯度,分别按照“1.6”中的反应体系和反应条件进行cDNA合成,然后进行半巢式实时荧光PCR灵敏度检测,反应体系和反应条件同“1.7.1”。

1.7.3扩增效率对比试验。

采用藜草花叶病毒同一cDNA为模板,分别用2套引物-探针进行半巢式实时荧光PCR检测,以比较这2套引物探针的扩增效率。实时荧光PCR操作同“1.7.1”。

2结果与分析

2.1特异性检测结果

套1(SoMVF/SoMVR1/SoMVP)和套2(SoMVF/SoMVR2/SoMVP)结果分别见图1、2。结果显示,2套引物探针分别只有在SoMV的cDNA为模板的反应中出现扩增曲线,其他4种病毒和2种阴性对照cDNA均未出现扩增信号,说明2套引物探针的特异性很好,符合预期。

2.2灵敏度检测结果

该试验中所提取RNA浓度与纯度值为39.8(约为40)ng/μL,核算蛋白分析仪测定结果为OD260/280=2.16,OD260/230=2.33。稀释后各个梯度所对应的RNA浓度从4 ng/μL~0.004 fg/μL及ddH2O。反转录分别合成cDNA后,进行半巢式实时荧光PCR扩增。套1、套2结果分别见图3、图4。荧光PCR扩增的结果表明,当RNA稀释至10-9(即0.04 fg/μL)时,检测不到信号,因此该方法检测的灵敏度可达10-8,即0.4 fg/μL植物总RNA。

2.3扩增效率对比试验结果

套1组合(SoMVF/SoMV R1/SoMV P)和套2组合(SoMVF/SoMVR2/SoMV P)引物探针的扩增效率结果对比见图5。由图5可见,2套引物探针的扩增效率几乎等同。

3结论与讨论

近年来,随着国际贸易的发展,进口植物种苗批次和货值急剧增加,进口植物种苗口岸呈现集中化与专一化特点,各个种苗口岸截获了大量的植物疫情,特别是检疫性的植物病毒。进境种苗中植物病毒的检测一直是我国检验检疫系统的重点难点,絕大多数的口岸局都没有掌握植物病毒室内的检测技术,很多都还停留在初步判断阶段[10],如果要鉴定到种,往往需要送到鉴定能力强的省局实验室进行鉴定,费时费力。特别是其中木本植物中病毒的检测,由于它们在植株体内含量低、分布不均,且时有复合侵染等特殊性,传统的方法,极易出现漏检和误检[11],藜草花叶病毒就是其中之一。SoMV侵染症状常常表现较轻或无症状,且在一些寄主

上, 病毒含量很低,导致生物学检测或血清学检测较为困难[1]。

使用不同的方法,其检测灵敏度差异较大[11]。为了确认结果的正确性,经常需要对一个结果进行另一种方法的确认试验,例如通过RT-PCR方法检出一种病毒,往往需要通过ELISA方法进行确认,但是ELISA方法检测灵敏度较低,有可能导致漏检,这就为结果的判断增加了难度,尤其是在检测目标含量极少的情况下,极易造成结果判断错误。但如果方法之间检测灵敏度相近的话,漏检问题就迎刃而解,很少造成漏检情况。

基于上述原因,笔者建立了半巢式RT-Realtime PCR检测藜草花叶病毒的方法。该方法充分利用了实时荧光PCR方法所固有的特异性强、可重复性好、定量分析较准确、PCR污染少、自动化程度高等特点[12],同时巧妙地将巢式PCR的原理,运用到实时荧光PCR技术中[11,13]。设计上仅仅在一般实时荧光PCR的基础上增设了一条引物,就形成了2套完全独立的检测体系,2套引物探针相互印证,可以减少假阳性的出现,又进一步提高了准确性。这2套引物探针的扩增效率极高且近乎等同,这样就避免了藜草花叶病毒漏检情况的出现。与单一的巢式PCR或Realtime PCR等方法相比,其检测的准确性、灵敏度更高,同时也解决了由于灵敏度不同导致结果漏检的问题。该试验结果表明,方法检测的灵敏度可达0.4 fg/μL植物总RNA。

安徽农业科学2019年

参考文献

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