于新友 李天芝 劉吉山 沈志強,
(1山東綠都生物科技有限公司 山東濱州 256600 2山東省濱州畜牧獸醫(yī)研究院 山東濱州 256600)
鴨瘟(duckplague,DP)是由鴨瘟病毒(DPV)引起的鴨、鵝等水禽的敗血性、高度致死性傳染病[1],其特征為兩腿麻痹、下痢、流淚和部分病鴨頭頸腫大[2]。是危害養(yǎng)鴨業(yè)最嚴重的傳染病之一[3],是OIE規(guī)定的B類傳染病,給世界各國養(yǎng)鴨業(yè)造成了較大經(jīng)濟損失[4]。1923年,Baudet[5]首次報道荷蘭的家鴨暴發(fā)鴨瘟。目前,該病呈世界性分布,1957年我國首次報道該病。檢測DPV的常規(guī)方法有病毒分離、酶聯(lián)免疫吸附和瓊擴試驗等,這些方法均有較多缺點如耗時長、檢測敏感性較低及準確性差等,尤其對處于潛伏期的鴨不能檢出其體內(nèi)的DPV感染。PCR具有檢測速度快、特異性好和靈敏度高等優(yōu)點,已經(jīng)廣泛應用于細菌、病毒的診斷檢測并展示其良好的應用前景。而應用PCR技術對鴨瘟進行診斷,能快速地檢測出是否有DPV,是常規(guī)檢測方法無法比擬的。因此,建立1種DPV病毒PCR檢測方法對于DPV的早期臨床診斷,從而采取適當?shù)拇胧?,防止鴨瘟的大?guī)模暴發(fā)有很重要的意義。
本研究根據(jù)GenBank公布UL30(EF554403)基因序列,設計了1對特異性引物,建立了1種特異、敏感的DPV檢測方法,旨在為DPV的早期診斷、流行病學調(diào)查等提供1種有效的分子生物學檢測方法。
鴨瘟病毒、鴨細小病毒、鴨圓環(huán)病毒、小鵝瘟病毒、鴨肝炎病毒、鴨H9亞型禽流感病毒和鴨副黏病毒由本實驗室分離、保存,臨床檢測病料2014年采自山東省各地鴨場臨床診斷為DPV感染的鴨的肝臟、脾臟等。
pMD18-T載體、限制性內(nèi)切酶、PCR相關試劑、DNAMarKer,DNA凝膠回收試劑盒為大連寶生物公司產(chǎn)品,AxyPrep體液病毒DNA/DNA小量試劑盒為愛思進生物技術(杭州)有限公司產(chǎn)品。
參照 GenBank中登錄的 DPV 基因序列(EF554403),應用PrimerPremier5.0基因分析軟件,設計1對引物,擴增DPV UL30基因部分片段510bp,引物由上海生工生物工程股份有限公司合成。上游引物:5′-CGACTACATCCATACCCACT-3′,下游引物:5′-TATGCTTCAGCTAGAGTA-3′。
按AxyPrep體液病毒DNA/DNA小量試劑盒使用說明書提取DPV的DNA,并提取其他幾種病毒的核酸。
以DNA為模板進行PCR擴增,反應體系為25μL。各參數(shù)為95℃預變性5min,然后進入95℃30s、47℃30s,72℃30min循環(huán),共35個循環(huán),最后72℃延伸10min。取3μL產(chǎn)物,1%瓊脂糖凝膠電泳,紫外成像。同時對各擴增條件進行優(yōu)化,包括退火溫度(43~53℃梯度溫度,每2℃為1個梯度)、引物濃度(0.2~1.2μmol/L,每0.2μmol/L為1個梯度)等,反應體系均為25μL。
首先取擴增產(chǎn)物3μL在1%的瓊脂糖凝膠上電泳,利用凝膠成像系統(tǒng)掃描進行初步鑒定。然后用DNA凝膠回收試劑盒回收目的片段。將目的片段與pMD18-T克隆載體于16℃連接過夜,轉(zhuǎn)化DH5α 感受態(tài)。挑取單個的轉(zhuǎn)化菌落,加LB溶液,37℃培養(yǎng)16h,用質(zhì)粒提取試劑盒抽提質(zhì)粒DNA用PCR方法進行鑒定,將陽性克隆送上海生工生物工程股份有限公司進行測序鑒定。將測序結(jié)果與參照的DPV序列同源性比較。
分別提取鴨細小病毒、鴨圓環(huán)病毒、小鵝瘟病毒、鴨肝炎病毒、鴨源H9亞型禽流感病毒和鴨副黏病毒的核酸,用已建立的方法進行擴增。
提取DPV病毒DNA后定量,然后10倍梯度稀釋提取的病毒基因組DNA,使其分別相當于含有10ngDNA、1ngDNA、100pgDNA、10pgDNA、1pgDNA和0.1pgDNA的含量,分別進行PCR檢測,確定其敏感性。
用建立的PCR檢測方法對鴨細小病毒、鴨圓環(huán)病毒、小鵝瘟病毒、鴨肝炎病毒、鴨H9亞型禽流感病毒、鴨副黏病毒、鴨瘟3份陽性病料及3份陰性病料,重復檢測3次,以驗證本方法的重復性和穩(wěn)定性。
取疑似送檢病料15份,利用建立的PCR方法進行檢測,對擴增產(chǎn)物全部進行測序鑒定,并利用生物學軟件BLAST進行序列分析。
PCR擴增產(chǎn)物經(jīng)過1%瓊脂糖凝膠電泳,擴增產(chǎn)物在510bp處可見特異性DNA擴增條帶,與預期大小相符(圖1)。
利用所設計的引物及所確定的最佳反應條件分別對鴨瘟病毒、鴨細小病毒、鴨圓環(huán)病毒、小鵝瘟病毒、鴨肝炎病毒、鴨源H9亞型禽流感病毒和鴨副黏病毒分別進行PCR擴增。結(jié)果7個毒株中只有鴨瘟病毒能擴增出相應的片段,大小為510bp,而其他均未擴增出相應的片段(圖2)。說明本研究建立的方法特異性好。
取3μLPCR產(chǎn)物經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳分析,分別在約510bp附近出現(xiàn)特異性條帶,與預期產(chǎn)物大小相符。從結(jié)果可以看出,引物的PCR檢測靈敏度可以達到1pgDNA(圖3)。
經(jīng)過3 次重復操作,結(jié)果一致,說明建立的方法是穩(wěn)定、可靠的。
用建立的DPVPCR檢測方法,共檢測了15份在不同地方采集的鴨病料,檢出陽性樣品3份。
傳統(tǒng)DPV診斷方法,如病毒分離鑒定、酶聯(lián)免疫吸附和瓊擴試驗方法,操作繁瑣,操作耗時長,重復性不好,限制了傳統(tǒng)方法在實際中的應用。PCR檢測方法具有檢測速度快、敏感高和特異好等優(yōu)勢,能在數(shù)小時內(nèi)檢出病原。因此,建立1種快速、簡單和敏感的DPVPCR檢測方法十分必要。
圖1PEDV擴增結(jié)果
圖2 特異性試驗
圖3 敏感性試驗
本試驗對GenBank公布的DPV基因序列進行比對,發(fā)現(xiàn)DPVUL30基因相對比較保守,查找出其高度保守區(qū)域,參照GenBank中登錄的DPV基因序列(EF554403)利用PrimerPremier5.0設計1對引物,通過PCR擴增出目的基因,連接到pMD18-T載體,送樣測序,對測序結(jié)果與模板序列進行比對,其同源性為100%,對退火溫度優(yōu)化,發(fā)現(xiàn)只有當退火溫度值為47℃時,才能獲得較為理想的產(chǎn)物,即使相差2℃也不能獲得理想的試驗結(jié)果。對引物濃度進行優(yōu)化,在引物濃度為0.2~1.2μmol/L對PCR擴增效率的影響不大,在0.6μmol/L時擴增效率相對較高,而在1.2μmol/L時擴增效率相對較差。敏感性試驗結(jié)果顯示,引物的檢測靈敏度可以達到1pgDNA。特異性試驗結(jié)果顯示,本試驗所建立的PCR檢測DPV的方法能夠擴增出510bp目的片段,而對常見的鴨病病毒如鴨細小病毒、鴨圓環(huán)病毒、小鵝瘟病毒、鴨肝炎病毒、鴨源H9亞型禽流感病毒和鴨副黏病毒均無擴增產(chǎn)物,證明本方法具有很好的特異性。用建立的DPVPCR檢測方法,共檢測了15份在不同地方采集的鴨病料,檢出陽性樣品3份。因此,本試驗所建立的方法為DPV的診斷、流行病學調(diào)查等提供了1種簡單、快速的分子診斷方法。
[1]殷震,劉景華.動物病毒學(第二版)[M].北京:科學出版社,1997.
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[4]岳華,湯承,余勇,等.禽病臨床診斷彩色圖譜[M].成都:四川科技出版社,2002.
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