梁 喬,楊本勇,石 霖,李井春,張 健,趙鳳菊?
(1.遼寧省動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心,遼寧 沈陽(yáng) 110164;2.遼寧省動(dòng)物醫(yī)學(xué)研究院,遼寧 沈陽(yáng) 110164)
副豬嗜血桿菌(Haemophilus parasuis)是常規(guī)豬上呼吸道的共存菌,在特定條件下,能夠引起纖維素性心包炎、腦膜炎、急性敗血癥等疾病[1-2]。該菌主要的感染對(duì)象是斷奶前后仔豬和保育豬,具有較高的發(fā)病率和死亡率[3-4]。呼吸道疾病的危害性日趨顯著,尤其是引起的多發(fā)性漿膜炎、關(guān)節(jié)炎等危害性疾病嚴(yán)重影響?zhàn)B殖業(yè)的發(fā)展[5],因此,早期檢測(cè)尤為重要,本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)副豬嗜血桿菌的保守基因infB序列設(shè)計(jì)引物,建立了該病原菌的PCR檢測(cè)方法,為該病的防控和研究提供科學(xué)依據(jù)。
1.1 材料
1.1.1 樣品 副豬嗜血桿菌由沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)惠贈(zèng),金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、致病性大腸桿菌、奇異變性桿菌、豬鏈球菌由遼寧省動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心保存。
1.1.2 主要試劑DNAzol購(gòu)自invitrogen公司;EX Taq DNA聚合酶(5 U/μL)、dNTP(2.5 mmol/L)、溴化乙錠、DL 2000 DNA Marker、三羥甲基氨基甲烷-乙酸電泳緩沖液購(gòu)自寶生物工程(大連)有限公司;犢牛血清購(gòu)自澳洲Gibico;TSA購(gòu)自北京奧博星公司;輔酶I(NAD煙酰胺腺嘌呤二核苷酸)購(gòu)自北京索萊寶科技有限公司。
1.1.3 引物 根據(jù)副豬嗜血桿菌infB基因序列設(shè)計(jì),引物由上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司合成,根據(jù)GenBenk公布的國(guó)內(nèi)外副豬嗜血桿菌infB基因的參考序列合成1對(duì)引物分別為:DQ781933、EF396317、HM243068、KT740926,引物序列見表1。
表1 infB基因PCR引物Table 1Design of PCR primers for HPS
1.2 方法
1.2.1 DNA模板的制備 取保存的副豬嗜血桿菌菌種接種于加有血清的TSA培養(yǎng)基上,37℃培養(yǎng)18~24 h后,挑選典型菌落,用滅菌生理鹽水制備成0.5麥?zhǔn)蠁挝坏木鷳乙海碊NAzol提取試劑說(shuō)明書進(jìn)行DNA的提取,將提取的DNA置-20℃?zhèn)溆谩?/p>
1.2.2 infB基因的PCR反應(yīng)及條件 采用25 μL反應(yīng)體系:滅菌去離子水15.375 μL;10×PCR緩沖液 2.5 μL;dNTP Mixture(各 2.5 mmol/L)2 μL;EX Taq DNA聚合酶0.125 μL;上、下游特異性PCR引物各1 μL;DNA 2 μL。反應(yīng)條件為 :94℃3 min,94℃30 s,49℃30 s,72℃50 s,35個(gè)循環(huán);72℃10 min。
1.2.3 特異性試驗(yàn) 將副豬嗜血桿菌和金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、致病性大腸桿菌、奇異變性桿菌、豬鏈球菌在優(yōu)化后的體系和條件下進(jìn)行PCR擴(kuò)增,并設(shè)立陰性對(duì)照。
1.2.4 敏感性試驗(yàn) 將副豬嗜血桿菌DNA進(jìn)行10倍倍比稀釋5個(gè)梯度后,進(jìn)行擴(kuò)增來(lái)檢測(cè)該方法的敏感性。
1.2.5 臨床應(yīng)用 用本試驗(yàn)建立的副豬嗜血桿菌PCR檢測(cè)方法對(duì)10份臨床樣品進(jìn)行檢測(cè),同時(shí)設(shè)立陽(yáng)性病料對(duì)照、無(wú)模板陰性對(duì)照,并選取6份副豬嗜血桿菌陽(yáng)性樣品擴(kuò)增其infB序列,送上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司進(jìn)行測(cè)序,并與NCBI基因庫(kù)進(jìn)行序列同源性比較。
2.1 副豬嗜血桿菌PCR擴(kuò)增結(jié)果 以副豬嗜血桿菌的DNA為模板,利用本試驗(yàn)建立的方法進(jìn)行PCR檢測(cè),結(jié)果顯示,PCR可擴(kuò)增出目的條帶,無(wú)模板陰性對(duì)照無(wú)目的條帶(見圖1)。
圖1 副豬嗜血桿菌PCR擴(kuò)增結(jié)果Fig.1PCR amplification results of Haemophilus accessory swine Haemophilus
圖2 PCR擴(kuò)增結(jié)果及退火溫度的優(yōu)化Fig.2PCR amplification results and Optimization of annealing temperature
2.2 PCR擴(kuò)增結(jié)果及退火溫度的優(yōu)化 對(duì)PCR退火溫度進(jìn)行優(yōu)化,結(jié)果顯示,不同退火溫度對(duì)擴(kuò)增結(jié)果影響不大,最終選擇49℃作為PCR最佳退火溫度(見圖2)。
2.3 特異性試驗(yàn)結(jié)果 按照優(yōu)化后的反應(yīng)體系和反應(yīng)條件對(duì)副豬嗜血桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、大腸桿菌、奇異變形桿菌、豬鏈球菌及陰性對(duì)照進(jìn)行特異性試驗(yàn)。結(jié)果顯示,均未擴(kuò)增出條帶,而副豬嗜血桿菌可見清晰的目的條帶(見圖3)。
圖3 特異性試驗(yàn)結(jié)果Fig.3 The specificity test results
2.4 敏感性試驗(yàn)結(jié)果 采用優(yōu)化后的條件進(jìn)行擴(kuò)增,結(jié)果顯示,敏感性達(dá)到10-6倍稀釋度,最低檢出量分別為18.1×10-6μg/mL(見圖4)。
圖4 敏感性試驗(yàn)結(jié)果Fig.4The sensitivity test results
2.5 部分臨床樣品檢測(cè)結(jié)果 應(yīng)用建立的方法對(duì)10份臨床樣品疑似病料進(jìn)行檢測(cè),6份為副豬嗜血桿菌陽(yáng)性,4份為副豬嗜血桿菌陰性。陽(yáng)性擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)測(cè)序后與GenBank中收錄的副豬嗜血桿菌infB基因參考序列進(jìn)行比較,結(jié)果顯示,6份陽(yáng)性樣品經(jīng)測(cè)序比對(duì)后的基因序列核苷酸同源性為98.2%~99%范圍內(nèi),說(shuō)明該方法能準(zhǔn)確地檢測(cè)出病料中的副豬嗜血桿菌。
圖5 部分臨床樣品檢測(cè)結(jié)果Fig.5Test results of some clinical samples
本試驗(yàn)建立的副豬嗜血桿菌PCR檢測(cè)方法能夠擴(kuò)增出與預(yù)期片段大小一致的目的基因條帶,且對(duì)其他5種細(xì)菌均無(wú)擴(kuò)增反應(yīng)發(fā)生,表明建立的PCR方法具有較高的特異性。通過(guò)敏感性試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在菌懸液濃度為18.1×10-6μg/mL時(shí),能夠擴(kuò)增出清晰的目的條帶,說(shuō)明該方法具有較好的敏感性,通過(guò)臨床樣品的檢測(cè),說(shuō)明該方法能用于檢測(cè)臨床病料的檢測(cè)。
副豬嗜血桿菌作為一種呼吸道傳染病嚴(yán)重危害養(yǎng)豬業(yè),也成為世界范圍內(nèi)導(dǎo)致保育仔豬死亡的一種典型的細(xì)菌性疾病,能夠引起豬的全身性感染,如多發(fā)性漿膜炎、關(guān)節(jié)炎、腦膜炎、支氣管肺炎等[6]。副豬嗜血桿菌病常常與豬繁殖呼吸綜合征、圓環(huán)病毒病等免疫抑制性疾病發(fā)生混合感染,單純靠臨床癥狀無(wú)法確診該病[7]。傳統(tǒng)的細(xì)菌分離鑒定存在耗時(shí)長(zhǎng)、不易于保存等特點(diǎn)[8-10],本試驗(yàn)建立的PCR的檢測(cè)方法不僅為副豬嗜血桿菌病的診斷提供的技術(shù)支撐,也為多發(fā)性漿膜炎、傳染性胸膜肺炎等的有效防控提供了理論依據(jù)。