本發(fā)明涉及一種檢測(cè)家蠶二分濃核病毒的LAMP引物及其試劑盒,具體涉及一組環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增(Loop-mediated isothermal amplification, LAMP)技術(shù)檢測(cè)家蠶BmBDV病毒引物及其試劑盒,屬于病毒疫病診斷技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
家蠶二分濃核病毒(Bombyx mori Bidensovirus,BmBDV)屬于細(xì)小病毒科濃核病毒亞科。BmBDV主要感染家蠶,病毒感染的家蠶幼蟲(chóng)的癥狀包括厭食、腹瀉及軟化,體型消瘦,出現(xiàn)遲眠、胸部半透明的空頭等現(xiàn)象最終停止進(jìn)食。該病毒具有高致死率,感染持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),引起慢性蠶病,是我國(guó)夏秋季節(jié)蠶繭等經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品減產(chǎn)的重要原因之一。
研究表明,BmBDV為無(wú)囊膜的球狀病毒粒子,直徑約20-24nm,包含2個(gè)線(xiàn)性單鏈DNA分子,大小分別約6.5kb(VD1)和6kb(VD2),其序列已測(cè)定并在GeneBank上登錄(登錄號(hào)DQ017268和DQ017269)。目前該病毒的檢測(cè)方法有電鏡法、PCR檢測(cè)法等,但在實(shí)際檢測(cè)工作中,現(xiàn)有的檢測(cè)技術(shù)存在以下問(wèn)題:一是靈敏度不夠,無(wú)法檢測(cè)到潛伏感毒樣品;二是容易產(chǎn)生假陽(yáng)性,對(duì)模板質(zhì)量要求高;三是操作繁瑣,對(duì)實(shí)驗(yàn)條件要求高,不利于養(yǎng)殖戶(hù)和一線(xiàn)生產(chǎn)技術(shù)人員來(lái)操作。
LAMP是一種新型的核酸等溫?cái)U(kuò)增檢測(cè)技術(shù),即依據(jù)環(huán)介導(dǎo)等溫核酸擴(kuò)增技術(shù)的原理,針對(duì)靶基因的特定區(qū)域設(shè)計(jì)4條特異性引物,反應(yīng)時(shí)先由外部引物將內(nèi)部引物擴(kuò)增所需要的模板擴(kuò)增出來(lái),然后由內(nèi)部引物對(duì)靶基因片段進(jìn)行引導(dǎo)合成。由于內(nèi)部引物所擴(kuò)增出的片段含有與該引物5’端DNA片段的反相互補(bǔ)序列,因此這些反相互補(bǔ)序列之間形成莖-環(huán)結(jié)構(gòu),同時(shí),另外一條內(nèi)部引物與也可形成莖-環(huán)結(jié)構(gòu),片段的兩端形成啞鈴狀結(jié)構(gòu),如此循環(huán)往復(fù)的過(guò)程最后形成花椰菜形狀的莖-環(huán)結(jié)構(gòu),可在15min-60min之內(nèi)實(shí)現(xiàn)109-1010倍的擴(kuò)增。該技術(shù)簡(jiǎn)化了操作步驟,在等溫條件下就可以高效、高特異地?cái)U(kuò)增靶序列。LAMP產(chǎn)物的檢測(cè)一般采用瓊脂糖凝膠電泳、濁度觀(guān)察、染料顯色法和熒光染料觀(guān)察等方法。
瓊脂糖凝膠電泳和熒光染料觀(guān)察需要專(zhuān)門(mén)的設(shè)備,濁度觀(guān)察在含量較低時(shí)也較難觀(guān)察,核酸染料直接顯色法比較適合現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)需求。目前常用的核酸染料有鈣黃綠素(Calcein)、SYBR Green、羥基萘酚藍(lán)(HNB)、Eva Green等。利用核酸染顏色的變化來(lái)判定檢測(cè)結(jié)果,這種方法具有安全、快捷、高效的特點(diǎn),適合應(yīng)用推廣。目前,該方法在家蠶BmBDV的檢測(cè)中未見(jiàn)報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一組檢測(cè)BmBDV病毒的LAMP的引物,并提供一種用于檢測(cè)家蠶的BmBDV病毒的LAMP檢測(cè)試劑盒。該試劑盒特異性強(qiáng),敏感率高,而且操作簡(jiǎn)便快捷,克服現(xiàn)有檢測(cè)方法不能在生產(chǎn)中直接應(yīng)用的問(wèn)題,適合家蠶BmBDV的篩查。
本發(fā)明所述的引物是根據(jù)GenBank公布的BmBDV VP序列(Accession number: YP_007714630.1)設(shè)計(jì)修改后獲得,利用不同引物的反應(yīng)結(jié)果進(jìn)行篩選,由其中選出三對(duì)引物:
引物BmBDV-F3(SEQ ID NO:1):TCTGACGTTGGTGGAAGT
引物BmBDV-B3(SEQ ID NO:2):AACTTGCTTTCCACTCGA
引物BmBDV-FIP(SEQ ID NO:3):
TGAGGCGTCCATAGGACCTTTTTTGGAAGTGGAAAACGCAGT
引物BmBDV-BIP(SEQ ID NO:4):
GAGGATCTGGAGGTGGTGGTTTTTTTGGCTTGTAAATAGGTTGG
引物BmBDV-LF(SEQ ID NO:5):ACCGCCCCCAGACACATT 引物BmBDV-LB(SEQ ID NO:6):GGAGGTGCTTCAGCAGAGG
本發(fā)明還提供一種家蠶BmBDV病毒LAMP檢測(cè)試劑盒,所述試劑盒包含家蠶BmBDV
病毒 LAMP預(yù)反應(yīng)液,所述預(yù)反應(yīng)液包含上述三對(duì)檢測(cè)家蠶BmBDV的LAMP特異性引物。
具體的,所述預(yù)反應(yīng)液包括:1.5~2.0mM BmBDV-FIP和BmBDV-BIP,0.2~0.4mM BmBDV-F3和BmBDV-B3,0.2~0.5mM BmBDV-LF和BmBDV-LB,20~40mM Tris-HCl (pH8.0~9.0), 10~15mM 氯化鉀,15~20mM 硫酸銨,8~10mM 硫酸鎂, 0.1~0.2% Triton X-100,1.2~1.4mM dNTP, 6-8U Bst DNA 聚合酶大片段(New England Biolabs),0.6~0.8M 甜菜堿;在反應(yīng)管蓋中用低熔點(diǎn)固體石蠟封入1μL SYBR Green I。
本發(fā)明還提供一種家蠶BmBDV病毒LAMP檢測(cè)方法,包括以下檢測(cè)步驟:
S1. 家蠶樣品中BmBDV基因的提取:
(1)取20~30mg家蠶整蠶或蠶沙,或20μL家蠶血淋巴,加入500μL裂解液RA后用研磨棒研磨勻漿,然后加入20μL蛋白酶K以及20μL RNase A(20mg/mL)混勻,56℃水浴30min,至組織完全裂解;
(2)將混合物轉(zhuǎn)入帶有硅膠膜的吸附柱中,12000rpm離心1min,棄掉廢液;
(3)加入600μL去蛋白液RC,室溫靜置1min,12000rpm離心30~60s,棄掉廢液;
(4)加入600μL漂洗液RD,12000rpm離心30s,棄掉廢液;重復(fù)該步驟一次。
(5)在吸附柱中加入50μL TE,室溫放置1min,12000rpm離心1min。可重復(fù)該步驟一次,增加DNA洗脫量。
S2. 家蠶BmBDV病毒LAMP擴(kuò)增:
(1)根據(jù)待檢樣品數(shù),配制所需的預(yù)反應(yīng)液(含陽(yáng)性對(duì)照、陰性對(duì)照),在預(yù)反應(yīng)液中加入2~5μL DNA模板,再加入適量的去離子水,使反應(yīng)體系總體積為25μL。
(2)標(biāo)記清楚后,將檢測(cè)反應(yīng)管置于61~65℃,反應(yīng)45-60min,85℃滅活并溶解低熔點(diǎn)固體石蠟使得染料溶于反應(yīng)液;其中最適反應(yīng)溫度為62℃,最適反應(yīng)時(shí)間為30min。
(3) 肉眼觀(guān)察反應(yīng)體系的顏色變化,同時(shí)產(chǎn)物用2.0%瓊脂糖凝膠電泳分析。
與現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)比較,本發(fā)明所提供的家蠶BmBDV病毒LAMP檢測(cè)方法具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)本發(fā)明所采用引物組是根據(jù)BmBDV結(jié)構(gòu)蛋白(VP)基因的六個(gè)不同區(qū)域設(shè)計(jì)的,又有環(huán)形引物(BmBDV-LF和BmBDV-LB),反應(yīng)速度(常規(guī)PCR通常需要2個(gè)小時(shí)左右,而用這個(gè)方法只需要30分鐘),反應(yīng)速度高于常規(guī)PCR;
(2)本發(fā)明的快速診斷試劑盒檢測(cè)靈敏度高,是常規(guī)PCR的1000倍;(見(jiàn)圖4,圖5)
(3)本發(fā)明的快速診斷試劑盒檢測(cè)時(shí)間短,可以在30min內(nèi)獲得檢測(cè)結(jié)果,比常規(guī)PCR節(jié)約3~4小時(shí);
(4)本發(fā)明的快速診斷試劑盒對(duì)儀器設(shè)備要求低,可通過(guò)肉眼直接觀(guān)察;
(5)本發(fā)明中的DNA提取方法簡(jiǎn)單快捷,而且不用到氯仿、巰基乙醇等有害物質(zhì);
(6)本發(fā)明的檢測(cè)試劑盒操作步驟簡(jiǎn)單,結(jié)果直觀(guān)易判定,處于生產(chǎn)一線(xiàn)的技術(shù)員和蠶農(nóng)都可以按步驟指導(dǎo)進(jìn)行操作;
(7)本發(fā)明的檢測(cè)試劑盒對(duì)人和環(huán)境安全。
附圖說(shuō)明
圖1為擴(kuò)增溫度對(duì)LAMP反應(yīng)的影響結(jié)果;M:DL2000 DNA Marker(TaKaRa公司);泳道1: 60℃恒溫條件下擴(kuò)增結(jié)果; 泳道2:61℃恒溫條件下擴(kuò)增結(jié)果;泳道3: 62℃恒溫條件下擴(kuò)增結(jié)果;泳道4:63℃恒溫條件下擴(kuò)增結(jié)果;泳道5:64℃恒溫條件下擴(kuò)增結(jié)果;泳道6:65℃恒溫條件下擴(kuò)增結(jié)果。
圖2為擴(kuò)增時(shí)間對(duì)LAMP反應(yīng)的影響結(jié)果;M:DL2000 DNA Marker(TaKaRa公司);泳道1: 62℃恒溫條件下擴(kuò)增30min結(jié)果; 泳道2:62℃恒溫條件下擴(kuò)增45min結(jié)果;泳道3: 62℃恒溫條件下擴(kuò)增60min結(jié)果。
圖3為BmBDV LAMP特異性實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖和染料顯色對(duì)比結(jié)果;圖中A為凝膠電泳結(jié)果,B為染色結(jié)果;圖A中,M:DL2000 DNA Marker(TaKaRa公司);泳道1:家蠶二分濃核病毒(BmBDV);泳道2:家蠶濃核病毒(BmDNV);泳道3:家蠶核型多角體病毒(BmNPV);泳道4:家蠶質(zhì)型多角體病毒(BmCPV);泳道5:家蠶微孢子蟲(chóng)(N. b.);泳道6:陰性對(duì)照。
圖4為BmBDV LAMP方法檢測(cè)BmBDV的靈敏度比較圖和染料顯色對(duì)比結(jié)果;圖中A為凝膠電泳結(jié)果,B為染色結(jié)果;圖A中,M:DL2000 DNA Marker (TaKaRa公司);左側(cè)泳道1~9:模板分別為10-1,10-2,10-3,10-4,10-5,10-6,10-7,10-8,10-9倍稀釋的基因組DNA;泳道10:無(wú)模板。
圖5為常規(guī)PCR方法檢測(cè)BmBDV的靈敏度結(jié)果;M:DL2000 DNA Marker (TaKaRa公司);泳道1~9:模板分別為10-1,10-2,10-3,10-4,10-5,10-6,10-7,10-8,10-9倍稀釋的基因組DNA;泳道10:無(wú)模板。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
實(shí)施例1:
所需材料:
感染家蠶BmBDV病毒的樣本采集自江蘇大學(xué)生命科學(xué)研究院;所用引物與探針由上海生工生物公司合成;Bst DNA 聚合酶大片段購(gòu)自New England Biolabs公司;dNTP、購(gòu)自promega公司;甜菜堿、硫酸鎂等購(gòu)自sigma公司;核酸染料SYBR Green I。
家蠶二分濃核病毒(BmBDV)、家蠶濃核病毒(BmDNV)、家蠶核型多角體病毒(BmNPV)、家蠶質(zhì)型多角體病毒(BmCPV)和家蠶微孢子蟲(chóng)(N. b.)來(lái)源于江蘇大學(xué)生命科學(xué)研究院。
S1. 家蠶BmBDV樣品DNA的提取:
(1)取20~30mg家蠶整蠶或蠶沙,或20μL家蠶血淋巴,加入500μL裂解液RA后用研磨棒研磨勻漿,然后加入20μL蛋白酶K以及20μL RNase A(20mg/mL)混勻,56℃水浴30min,至組織完全裂解;
(2)將混合物轉(zhuǎn)入帶有硅膠膜的吸附柱中,12000rpm離心1min,棄掉廢液;
(3)加入600μL去蛋白液RC,室溫靜置1min,12000rpm離心30~60s,棄掉廢液;
(4)加入600μL漂洗液RD,12000rpm離心30s,棄掉廢液;重復(fù)該步驟一次。
(5)在吸附柱中加入50μL TE,室溫放置1min,12000rpm離心1min。可重復(fù)該步驟一次,增加DNA洗脫量。
S2. 家蠶BmBDV病毒LAMP恒溫?cái)U(kuò)增:
(1)根據(jù)待檢樣品數(shù),配制相應(yīng)數(shù)量的預(yù)反應(yīng)液(1.6mM BmBDV-FIP和BmBDV-BIP,0.2mM BmBDV-F3和BmBDV-B3,0.05μM,0.2mM BmBDV-LF和BmBDV-LB, BmBDV-FITC-PROBE,20mM Tris-HCl, 10mM 氯化鉀, 15 mM 硫酸銨, 8mM 硫酸鎂, 0.1% Triton X-100,0.6M 甜菜堿,1.4mM dNTP,8U Bst DNA 聚合酶大片段,核酸染料SYBR Green I,每管檢測(cè)預(yù)反應(yīng)液體積為20μL;
(2)分別吸取5μL不同濃度的待檢樣品DNA和不同病毒的DNA加入核酸檢測(cè)反應(yīng)管中,混合均勻;
(3)標(biāo)記清楚后,將檢測(cè)反應(yīng)管置于62℃水浴鍋中,反應(yīng)30min;
(4)將反應(yīng)檢測(cè)管置于85℃中3分鐘,振蕩反應(yīng)管使染料溶于反應(yīng)液。
S3. 肉眼觀(guān)察結(jié)果,陽(yáng)性樣品LAMP擴(kuò)增產(chǎn)物由黃色變成淺綠色,見(jiàn)圖3B與圖4B圖。S4. 家蠶BmBDV病毒LAMP擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行凝膠電泳:
(1)配置2%的瓊脂糖凝膠,每個(gè)加樣孔加入5μL的反應(yīng)產(chǎn)物;
(2)電泳30分鐘后凝膠成像,結(jié)果見(jiàn)圖3A和圖4A圖。
如圖1和圖2所示,對(duì)LAMP恒溫?cái)U(kuò)增反應(yīng)中反應(yīng)溫度和實(shí)際對(duì)擴(kuò)增結(jié)果的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本發(fā)明中的方法最適的反應(yīng)溫度為62℃,最佳反應(yīng)時(shí)間為30min。
圖3實(shí)驗(yàn)為BmBDV LAMP特異性實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖和染料顯色對(duì)比結(jié)果;分別將家蠶二分濃核病毒(BmBDV)、家蠶濃核病毒(BmDNV)、家蠶核型多角體病毒(BmNPV)、家蠶質(zhì)型多角體病毒(BmCPV)和家蠶微孢子蟲(chóng)(N. b.)作為反應(yīng)模板,結(jié)果顯示,該方法具有非常好的特異性,對(duì)家蠶二分濃核病毒的檢測(cè)精準(zhǔn)。
圖4為BmBDV LAMP方法檢測(cè)BmBDV的靈敏度比較圖和染料顯色對(duì)比結(jié)果;
利用本發(fā)明所述的檢測(cè)試劑盒和檢測(cè)方法檢測(cè)BmBDV病毒,經(jīng)過(guò)凝膠電泳,由圖4A可見(jiàn)階梯狀的擴(kuò)增條帶,該方法可檢測(cè)10-9倍稀釋的基因組DNA,再利用核酸染料SYBR Green I染色后顏色變化肉眼檢測(cè)檢驗(yàn)擴(kuò)增產(chǎn)物(染料用蠟封在反應(yīng)管蓋中,反應(yīng)最后用85℃3分鐘使蠟融化從而染料混入擴(kuò)增產(chǎn)物),由圖4B可見(jiàn)與電泳結(jié)果吻合。
與常規(guī)PCR檢測(cè)方法結(jié)果(圖5)相比,本方法靈敏度至少是常規(guī)方法的1000倍,表明該方法具有很好的靈敏度;此外,常規(guī)PCR檢測(cè)樣品至少需要3~4小時(shí),而本方法檢測(cè)單個(gè)樣品最快僅需要1小時(shí)左右,時(shí)效性遠(yuǎn)高于常規(guī)PCR。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,BmBDV病毒LAMP檢測(cè)試劑盒和檢測(cè)方法可以快速、簡(jiǎn)便、靈敏的進(jìn)行該病毒的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。
SEQUENCE LISTING
<110> 江蘇大學(xué)
<120> 一種檢測(cè)家蠶二分濃核病毒的LAMP引物及其試劑盒
<130> 一種檢測(cè)家蠶二分濃核病毒的LAMP引物及其試劑盒
<160> 6
<170> PatentIn version 3.3
<210> 1
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 1
tctgacgttg gtggaagt 18
<210> 2
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 2
aacttgcttt ccactcga 18
<210> 3
<211> 42
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 3
tgaggcgtcc ataggacctt ttttggaagt ggaaaacgca gt 42
<210> 4
<211> 44
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 4
gaggatctgg aggtggtggt ttttttggct tgtaaatagg ttgg 44
<210> 5
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 5
accgccccca gacacatt 18
<210> 6
<211> 19
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 6
ggaggtgctt cagcagagg 19