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猪链球菌为对公共卫生安全构成严重威胁一种典型人兽共患病原菌,可引发支气管肺炎、猪脑膜炎、败血症等多种疾病,如何防控是相关部门研究的重点。在对猪链球菌进行检测时,生化鉴定、细菌培养均为常用手段,但除检测用时较长外,且极易出现漏诊或误诊事件,准确度居较低水平[1]。而荧光定量(PCR)特异性、灵敏性均较理想,可有效规避上述检测方式的不足,为疾病控制提供有力参考依据。本次研究以此展开探讨,现结果如下。
(1)仪器与试剂:DU640型核酸蛋白仪、PCR仪均购自美国ABI公司;Premix Ex TaqTM试剂盒由Takara公司提供。(2)菌株:猪生活区域分布的常见菌群,包括丹毒杆菌、猪副溶血嗜血杆菌、猪布鲁氏菌等;猪链球菌。
参考猪链球菌在GenBank中已呈登录状态的抗原基因序列,对基因保守区展开细致的分析;在Primer Express 3.0软件中,对极具特异性的探针及引物设计,并经BLAST,初步鉴定其特异性,合成一对特异性引物和探针。
含部分含有猪链球菌抗原基因的片端于PUC57质粒上构建,对重组克隆菌予以制备,以在后续的扩增实验使用。对重组质料有效提取后,在紫外分光光度计辅助下,获取OD260和OD280值及两个数值比值,检测3次,获取平均值,对质粒DNA所反映的纯度、浓度确定,准确计算拷贝数,按1×105拷贝/ μl稀释,于-20℃条件下冻存备用。质粒具体的检测浓度×6.02×1023与质粒总长度×600的比值为拷贝数。
对15只疑似猪链球菌感染的猪扁桃体组织采集,于无菌条件下,精密称取1g,在研钵中放置,取生理盐水2.5ml加入,行研磨及充分混匀处理,取研磨液150μl,应用DNA提取试剂盒,有效完成对基因组DNA的提取工作,模板DNA的纯度、浓度应用紫外分光光度计测定,DNA样品获取后,于-20℃条件下冻存备用。
在PCR仪上完成PCR扩增反应,程序:设置温度为42℃,用时为20min;设置温度为95℃,用时为10min,设置温度为94°C,用时为15s,设置温度为55℃,用时30s,共有循环40个。依据此程序,以阳性质粒为实验模板,分别优化退火温度,即52℃~60℃;探针浓度,即2.5~7.5μmol/L;引物浓度,即5~10μmol/L。以2μmol/L对探针浓度做递增处理,以2°C对退火温度作递增处理,对PCR反应条件予以优化。
将猪链球菌重组质粒向1×105拷贝/μl稀释,再于10倍系列条件下,对5个梯度稀释,模板为1×101-1×104拷贝/μl,单个梯度安排3次操作,对其灵敏度进行测定。1.7 检测特异性
应用优化后方法,对丹毒杆菌、猪链球菌、猪布鲁氏菌、猪副溶血嗜血杆菌加以检测,设置空白对照及阴阳性对照,以对特异性开展验证。
取15只疑似猪链球菌感染的病猪扁桃体组织总DNA,空白对照为ddH2O,阳性对照为猪链球菌重组质粒,阴性对照为健康猪相同组织总DNA,依据优化条件,完成FQ-PCR扩增操作,采用国标法复验,以对符合率验证。
涉及数据均输入spss13.0,组间计数资料采用(%)表示,行x2检验,P<0.05具统计学差异。
PCR检测扩增曲线呈S型、Ct值<35为阳性,应用所建立的FQPCR法对灵敏度进行检测,最低限度为1×102拷贝/μl的重组质粒;特异性检测表明,仅猪链球菌样本有的扩增曲线,其他非目的模板均无扩增曲线;应用此种方法,检测15份疑似猪链球菌感染组织样本,阳性共14份,相较国标法检测,有更高符合率。见表1。
本次研究通过FQ-PCR方法的建立,进行猪链球菌荧光定量检测,取得了理想成效。同普通PCR相比,荧光定量PCR技术具有便捷、快速、敏感特异性高等特点,已在畜禽疫病诊断中得到广泛应用。此次采取探针与引物结合的方法,表现出了较高特异性,采用此方法检测其他细菌,仅猪链球菌有扩增曲线表现出,对其灵敏性进一步证实,能检测到1×102拷贝/μl的重组质粒,提示敏感性较理想[2]。应用此方法对15份疑似猪链球菌感染的组织检测,结果与细菌鉴定一致,且阳性率优于细菌鉴定,有较为理想的应用成效。
综上,针对猪链球菌,采用荧光PCR检测,有较高灵敏度及特异性,符合率居更高水平。
[1]李建达,于江,张玉玉,等.猪链球菌2型实时荧光定量PCR检测方法的建立与应用[J].中国畜牧兽医,2016,43(12):3107-3133.
[2]王蓉蓉,孙卫东,蒋蔚,等.猪链球菌2型主要毒力因子三重荧光定量PCR检测方法的建立[J].中国动物传染病学报,2014,22(6):25-31.