張 磊,莫貞峰
(1.濟南市動物疫病預防與控制中心,山東濟南 250002;2.濟南市畜產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測中心,山東濟南 250002)
多重RT-PCR方法診斷多種禽呼吸道病原的混合感染
張 磊1,莫貞峰2
(1.濟南市動物疫病預防與控制中心,山東濟南 250002;2.濟南市畜產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測中心,山東濟南 250002)
在一個RT-PCR反應體系中同時以雞傳染性支氣管炎病毒(IBV)、禽流感病毒(AIV)、雞新城疫病毒(NDV)、雞傳染性喉氣管炎病毒(ILTV)、雞毒支原體(MG)和雞滑液囊支原體(MS)等6種呼吸道病原的RNA或DNA為模板進行擴增RT-PCR。結(jié)果顯示,6種病原都擴增出了相應大小的特異性產(chǎn)物,表明建立的多重RT-PCR方法可用于混合感染時上述6種病原的鑒別診斷。
禽呼吸道病原;多重PT-PCR;診斷
禽支原體病是近年來臨床最常見的呼吸道疾病之一,其中MG是造成經(jīng)濟損失最嚴重的一種,臨床稱其為慢性呼吸道病,MS主要引起雞和火雞的滑膜炎和亞臨床的呼吸道癥狀,除家禽支原體外,IBV、AIV、NDV、ILTV也是發(fā)病較多的家禽呼吸道傳染病原,這些病原常常與支原體混合感染發(fā)病,引起癥狀加重,死亡增加[1]。給臨床診斷和治療帶來困難。因此,研究快速、敏感、特異的診斷方法是防治呼吸道疾病的關(guān)鍵。用PCR方法單獨對以上幾種病原進行診斷,已廣泛應用于禽病研究領(lǐng)域,但在一個反應中同時對幾種主要呼吸道病進行診斷,目前還存在一定的困難。這需要多種反應條件的優(yōu)化和無數(shù)次實驗室重復,因此,商品化的診斷試劑盒正在研究中。本文對目前國內(nèi)最常見6種主要呼吸道傳染病病原在同一個RT—PCR反應中檢測,取得了理想的結(jié)果。
1.1 病毒株 IBV(Mass)、AIV(I/W/66)、NDV(Lasota)、ILTV、MG(S6)、MS(W.O)等毒株均由美國SPAFAS公司提供
1.2 雞胚
10日齡SPF雞胚,山東省家禽研究所提供。
1.3 試劑
RNA和DNA PCR反應試劑,購自Elmer perlins 公司。
1.4 引物 均由SPAFAS公司合成提供。
病毒 引物 序列 片段大?。╞p)IBV 上游 5’-CAT AAC TAA CAT AAG GGC A-3’ 1720下游 5’-TGA AAA CTG AAC AAA AGA CA-3’AIV 上游 5’-AGC AAA AGC AGG GGA TAC-3’ 550下游 5’-GTC TGA AAC CAT ACC ATC C-3’NDV 上游 5’-GGA GGA TGT TGG CAG CAT T-3’ 300下游 5’-GTC AAC ATA TAC ACC TCA TC-3’ILTV 上游 5’-ACG ATG ACT CCG ACT TTC-3’ 647下游 5’-CGT TGG AGG TAG GTG GTA-3’MG 上游 5’-GGATCCCATCT CGACCAGGAGAAAA-3’ 732下游 5’-CTTTCAATCAGTGAGTAACTGATGA-3’MS 上游 5’-GAAGCAAAAT AGTGATATCA-3’ 207下游 5’-GTCGTCTCGAAGTTAACAA-3’
1.5 支原體培養(yǎng)和病毒增殖
支原體培養(yǎng)液由PPLO肉湯,10%滅活馬血清,5%新鮮酵母提取液組成;MS培養(yǎng)液在基礎(chǔ)液的基礎(chǔ)上加0.02%(NAD)。37℃培養(yǎng)96~120h。
4種病毒的種毒分別作10-2稀釋,IBV、AIV、NDV經(jīng)尿囊腔接種,ILTV經(jīng)絨毛尿囊膜接種10日齡SPF雞胚,每胚0.1mL,37℃孵育48~72h,收獲尿囊液和絨毛膜,反復凍解3次后置-20℃?zhèn)溆谩?/p>
1.6 RNA、DNA提取
1.6.1 AIV、NDV、IBV的RNA提取 10mL的病毒尿囊液,2500r/min離心20min,上清移入新的離心管4℃ 20000r/min再離心1h,沉淀用200μL 0.5%DEPC水混懸,加600μL Trizol混勻后至室溫5min,再加200μL氯仿,用手輕輕搖勻,室溫下靜置10min,10000r/min離心15min,上清加入300μL 無水酒精,10000r/min離心10min,沉淀用70%酒精洗滌,工作臺下干燥,最后用50μL DEPC溶解沉淀,37℃孵育20min。
1.6.2 ILTV 的DNA提取 絨毛尿囊膜懸液10mL,2500r/min離心20min,上清4℃ 2000r/min離心1h。
1.6.3 MG、MS的DNA提取 5mL支原體培養(yǎng)液4℃ 10000r/min離心20min,沉淀用500μL TE懸浮,4℃,10000r/min,離心20min。PBS 緩沖液(pH 7.2)洗2次。沉淀用500μL TE懸浮后,加50μL 10%SDS(終濃度1%),5μL蛋 白酶K(20μg/ mL)用手輕輕搖勻,37℃,孵育1h。降至室溫后,加等體積的 酚:氯仿:異戊醇(25∶24∶1)抽提3次;2倍體積的冷無水乙醇和1/10體積的3M醋酸鈉,-20℃過夜。14000r/min離心10min。沉淀用70%乙醇洗滌一次。工作臺下自然干燥,溶解于40μL TE中。55°C孵育30min,-20℃貯存?zhèn)溆谩?/p>
1.7 RT-PCR和多重PCR反應條件
聯(lián)合擴增反應分RT-PCR和PCR兩步進行。RT-PCR在40μL體積內(nèi)進行,每一個反應含有4mM MgCl2,500Mm KCl,150mM Tris-HCl(pH8.0),2mM dNTP(dATP,dTTP,dCTP,dGTP),2U的RNase抑制物,5U MLV反轉(zhuǎn)錄酶,5U Random Hexamers,6種 病 原 的RNA或DNA模 板 各2μL,DECP處理水加至40μL。3滴礦物油覆蓋液面,42℃ 15min,99℃ 5min,5℃ 5min一個循環(huán)[2]。PCR反應在100μL體積進行,反應中加入4mM MgCl2,500mM KCl,150mM Tris-HCl(pH8.0),6種不同病原的上下引物各1μL,5U Taq DNA聚合酶,DEPC水加至100μL。95℃ 7min使DNA變性;94℃ 1min, 50℃ 1min, 72℃ 2min分別解鏈、退火、延伸進行35個循環(huán)后,72℃再延伸10min,置4℃保存[3]。
1.8 擴增產(chǎn)物檢測
水平凝膠電泳用于DNA產(chǎn)物的檢測。10μL擴增產(chǎn)物加2μL 載樣液,在80V電壓,1%的凝膠上進行電泳。凝膠內(nèi)加入1‰溴乙啶(0.5μg/0.1mL)。電泳液為TBE 緩沖液。紫外線燈下顯示擴增結(jié)果,并一次成像拍照。
在一個RT-PCR反應中同時得到6種呼吸道病原RNA或DNA的擴增產(chǎn)物,圖1顯示了清晰的電泳條帶,IBV為1720bp,AIV為550bp,NDV為300bp,ILTV為647bp,MG為730bp,MS為207bp。用RT-PCR和PCR方法分別對6種不同病原的DNA或RNA擴增的結(jié)果與在同一RT-PCR反應中擴增得到的結(jié)果一致,表明多重PCR方法的特異性和可行性。
圖1 6種呼吸道病原RNA或DNA的擴增產(chǎn)物
家禽呼吸道疾病的混合感染在臨床上非常普遍,特別是在飼養(yǎng)環(huán)境惡劣的條件下,支原體往往首先爆發(fā)繼而其它呼吸道病原乘虛而入,造成兩種或多種病原的混合感染。應用RT-PCR和PCR技術(shù)可及時準確快速地做出診斷,以便正確地采取防治對策,減少不必要的經(jīng)濟損失。多重RT- PCR反應條件復雜,總反應體積較大,樣品DNA的濃度、引物的篩選和濃度對反應至關(guān)重要,但在反復試驗中最大的體會是DNA聚合酶的使用,DNA聚合酶的質(zhì)量和最終濃度是決定試驗成敗的關(guān)鍵因素。用與單獨RT- PCR同樣的條件來處理復合RT- PCR反應很難得到理想的結(jié)果。文中所列RT-PCR的反應條件經(jīng)過多次反復實驗得出的最佳反應條件,其過程不一一贅述。
試驗結(jié)果證明,多重RT- PCR診斷支原體與其他RNA或DNA病毒的混合感染時是特異的,并可節(jié)省時間和費用,值得推廣應用,由于時間所限,我們僅對實驗室的細菌和病毒培養(yǎng)物進行了實驗,取得了滿意的結(jié)果,為下一步的臨床檢測奠定了基礎(chǔ)。
[1] 朱連德. 雞慢性呼吸道病的綜合控制措施[J].中國家禽,1999,21(12):36-37.
[2] 鄧顯文,謝芝勛,等. PCR和多重PCR技術(shù)對人工感染雞毒支原體SPF雞樣品的檢測[J].廣西農(nóng)業(yè)科學,2005,36(1):48-50.
[3] Wang X,Khan M I. A multiplex PCR for Massachusetts and Arkansas serotypes of infectious bronchitis virus[J]. Molecular and Cellular Probes,1999,13(1):1-7.
(責任編輯:胡藕祥)
Application of Multiplex RT-PCR Assay for Detection of Mixed Infection with 6 Avian Respiratory Pathogens
Zhang Lei1Mo Zhenfeng2
(Jinan Animal Disease Prevention and Control Center,Jinan,Shandong 250002;2.Jinan Animal Product Quality and Safety Surveillance Center,Jinan,Shandong 250002)
With DNAs or RNAs of 6 avian respiratory pathogens i.e. infectious bronchitis virus(IBV),avian influenza virus(AIV),Newcastle disease virus(NDV),infectious laryngotracheitis virus(ILTV),Mycoplasma gallisepticum(MG)and Mycoplasma synoviae(MS)as template, amplification was conducted in one multiplex reverse transcriptase-polymerase chain reaction(RT-PCR)system. The result showed that one unique segment was obtained for each of the above 6 pathogens respectively. It was concluded that this established multiplex RT-PCR system could be used for differentiation of complicated infections with MG,MS,AIV,NDV,IBV and ILTV.
avian respiratory pathogen;multiplex RT-PCR;control
S852.65+7
B
1005-944X(2015)08-0076-03