本發(fā)明涉及物種鑒定領(lǐng)域,具體涉及2種海參(象牙參、糙海參)的DNA條形碼分子鑒定方法。
背景技術(shù):
海參為棘皮動(dòng)物門(Echinodermata)海參綱(Holothrioider)動(dòng)物的總稱,是傳統(tǒng)的海樣食物和藥物資源,具有抗腫瘤、降血脂、促進(jìn)造血功能、提高免疫力、抗凝血等多種生物功效。不同海參品種價(jià)格差異較大,然而許多海參經(jīng)濟(jì)種類在貿(mào)易過程中缺乏清晰的種類鑒定。象牙參(Holothuria fuscopunctata)通常長6~30cm,寬0.8~10cm,全體表面灰白或黃白色,皺縮或具橫紋,有的橫向皺縮較深成槽溝狀,溝處呈黃色或棕褐色。背中部色澤較深,兩邊較淺,腹面則逐漸變?yōu)榘咨?;沿著腹面中央線常有一條明顯的縱溝,腹面具有眾多灰黑色點(diǎn)狀疣足。其骨片多為扣狀體,另有少量桌狀體、穿孔板和桿狀體等。糙海參(Holothuria scabra)體長30-40cm,寬8-10cm??谛。诟姑?,具小形觸手20個(gè)。肛門端位,周圍有5組細(xì)疣。背面疣足小,而且數(shù)目不多;腹面管足呈疣足狀,少而稀疏。背面和腹面交界處常有一行邊緣腹側(cè)疣。沿著腹面中央線常有一條明顯的縱溝,加工后,這條溝仍很明顯。體壁厚,骨片豐富,包括桌形體和扣狀體。目前,傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)鑒定方法非常容易受到物種本身在生長過程中環(huán)境、遺傳等諸多因素的影響;且在加工炮制過程中形態(tài)被嚴(yán)重破壞或特征消失。因此,運(yùn)用傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)方法來鑒定海參品種變得非常困難,急需建立其他行之有效的方法來對(duì)市場海參品種進(jìn)行快速鑒定。
DNA條形碼技術(shù)(DNA Barcoding)是指生物體內(nèi)能夠代表該物種的、標(biāo)準(zhǔn)的、有足夠變異的、易擴(kuò)增且相對(duì)較短的DNA片段。線粒體細(xì)胞色素C氧化酶1號(hào)基因(COI)是線粒體上一段蛋白質(zhì)的編碼基因,因其變異性大,易擴(kuò)增是目前最常用的動(dòng)物DNA Barcoding。研究表明DNA條形碼可以廣泛應(yīng)用于生物的分類和鑒定,是一種簡便、高效、準(zhǔn)確的物種鑒定技術(shù),不僅可彌補(bǔ)傳統(tǒng)鑒定方法的缺陷,還因其更客觀、準(zhǔn)確,突破對(duì)以往經(jīng)驗(yàn)的依賴,能夠鑒定物種、發(fā)現(xiàn)新種和隱種、重建物種等。運(yùn)用DNA條形碼技術(shù),可以很好的對(duì)海參的品種進(jìn)行快速、有效的鑒定。
本發(fā)明提供一種快速鑒定象牙參與糙海參的方法,有利于實(shí)現(xiàn)象牙參與糙海參的快速準(zhǔn)確鑒定,縮短鑒定時(shí)間。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明克服目前以形態(tài)學(xué)鑒定海參方法存在的缺陷,提高象牙參與糙海參鑒定結(jié)果的準(zhǔn)確度,是一種易于操作、靈敏度高的鑒定方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
首先從采集的各種海參提取總DNA,利用一對(duì)引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增一段COI基因片段,將擴(kuò)增產(chǎn)物測序,然后進(jìn)行序列分析比對(duì),建立各種海參的序列標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫,在比較數(shù)據(jù)庫DNA的基礎(chǔ)上,通過分析在特定條件下的聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的產(chǎn)物結(jié)果,從而達(dá)到快速,準(zhǔn)確鑒定象牙參的目的。對(duì)需要鑒定的海參樣品,提取其總DNA,在給定的條件下,用設(shè)計(jì)的特異引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增,通過瓊脂糖凝膠電泳確定PCR擴(kuò)增產(chǎn)物結(jié)果,然后測序,根據(jù)序列比對(duì)可以鑒別出象牙參與糙海參。本發(fā)明設(shè)計(jì)的用于鑒別象牙參與糙海參的分子鑒定方法,采用如下步驟:
1、提取海參總DNA按海洋動(dòng)物DNA提取試劑盒進(jìn)行DNA提取,并用滅菌的去離子水將樣品的DNA濃度稀釋到50ng/μl。
2、擴(kuò)增DNA片段,進(jìn)行聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng),即用特異的引物進(jìn)行擴(kuò)增,引物對(duì)序列為
COIef2:5’-ATGATAGGAGCCCCAGAC-3’;
COIer2:5’-TGGTTTACGCAATGGTAG-3’;
擴(kuò)增程序?yàn)?4℃預(yù)變性2分鐘94℃預(yù)變性30秒,48℃退火35秒,72℃延伸45秒,35個(gè)循環(huán);72℃延伸7分鐘。
3、將PCR產(chǎn)物進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳分析,使用DNA marker檢測PCR片段大小。
4、鑒定結(jié)果的判斷:若出現(xiàn)明顯清晰的580bp大小的條帶,且無雜帶,則可送生物公司測序。
5、將測序結(jié)果進(jìn)行手工校對(duì)、序列拼接,如果與所述基因序列SEQ ID NO.1同源性在99%以上,即可判斷所述的待測組織即為象牙參;如果與所述基因序列SEQ ID NO.2的同源性在99%以上,即可判斷所述的待測組織即為糙海參。
其中,所述的海參DNA條形碼分子鑒定方法采用的是天根海洋動(dòng)物DNA提取試劑盒。
所述引物:
正向引物為COIef2:5’-ATGATAGGAGCCCCAGAC-3’;
反向引物為COIer2:5’-TGGTTTACGCAATGGTAG-3’
所使用的DNA聚合酶為TAKARA Taq酶。
所述的電泳為1%-2%的瓊脂糖凝膠電泳。
所述的條帶大小需要用DNA maker檢測。
所述的DNA序列拼接軟件包括CodonCode Aligner、Sequencher、Genious、DNA star等軟件。
與傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)鑒定方法相比,本發(fā)明獲得的基因序列有利于實(shí)現(xiàn)象牙參與糙海參的分子鑒定。
附圖說明
圖1瓊脂糖凝膠電泳,是用COI引物擴(kuò)增海參的電泳檢測圖譜,其中泳道M為DNA Marker,泳道N1為陰性對(duì)照,泳道M1~M3為依次為樣品M1,M2,M3。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明:
實(shí)施例1:
1、海參標(biāo)本的采集:M1-象牙參干品;M2-糙海參干品;M3-隨機(jī)市場收集海參樣品
2、試驗(yàn)樣品的前處理:第一步,先將海參酒精保存樣品中的酒精置換和干海參樣品浸發(fā),使用溶液均為PBS(137mmol/L NaCl,2.7mmol/L KCl,10mmol/L Na2HPO4,2mmol/L KH2PO4,pH 7.2)第二步,取50-80mg經(jīng)上步處理的樣品,在800-1000μl高鹽緩沖液(200mmol/L Tris-HCl,50mmol/L EDTA,500mmol/L NaCl,0.2%β-巰基乙醇,pH 8.0)中剪碎樣品,10000-12000g/min離心1-2min,棄上清液;重復(fù)操作2次。蛋白酶K 65℃溫浴1小時(shí),至組織完全溶解。加入等體積氯仿:異戊醇(24∶1)混勻,15,000×g室溫離心10分鐘,小心吸取上清至新的1.5mL EP管中。
3、DNA模板制備:采用天根生物公司的海洋動(dòng)物DNA提取試劑盒進(jìn)行DNA提取,并用滅菌的去離子水將樣品的DNA濃度稀釋到50ng/μl。
4、引物合成:本實(shí)施例所用引物如下:
正向引物COIef2:5’-ATGATAGGAGCCCCAGAC-3’;
反向引物COIer2:5’-TGGTTTACGCAATGGTAG-3’
5、PCR擴(kuò)增本實(shí)施例的PCR反應(yīng)體系如下
PCR反應(yīng)體系為50μl:
ddH2O 37.6uL,10×PCR Buffer 5uL,dNTP 4uL,Taq酶0.4uL,正向引物/反向引物(10uM)各1uL,DNA模板1uL(50ng)
擴(kuò)增程序:為94℃預(yù)變性2分鐘94℃預(yù)變性30秒,48℃退火35秒,72℃延伸45秒,35個(gè)循環(huán);72℃延伸7分鐘。
6、瓊脂糖電泳驗(yàn)證PCR結(jié)果瓊脂糖電泳顯示M1,M2,M3樣品擴(kuò)增良好,條帶清晰無雜質(zhì),可直接送測序公司進(jìn)行測序。
7、測序結(jié)果序列拼接將測序結(jié)果用CodonCode Aligner生物軟件,將序列導(dǎo)入,將引物剪切后將序列組裝,然后跟SEQ ID NO.1進(jìn)行比對(duì),M1與跟SEQ ID NO.1同源率100%,為象牙參。M2與跟SEQ ID NO.2同源率100%,為糙海參;M3序列與SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.2均差異顯著,與NCBI網(wǎng)站進(jìn)行(網(wǎng)址https://www.ncbi.nlm.nih.gov/)為馬刺參。
本發(fā)明所闡述的實(shí)施例并不是對(duì)本發(fā)明的限定,上述實(shí)施例和說明書中描述的僅為本發(fā)明的優(yōu)選例,任何本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)常規(guī)手段可以預(yù)見或者微調(diào)的變化和改進(jìn),均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。