首页 / 专利库 / 生物学 / 灰葡萄孢 / 一种基于悬浮芯片系统针对灰葡萄孢抗药相关位点的多重检测方法

一种基于悬浮芯片系统针对灰葡萄孢抗药相关位点的多重检测方法

阅读:449发布:2020-05-15

专利汇可以提供一种基于悬浮芯片系统针对灰葡萄孢抗药相关位点的多重检测方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种基于悬浮芯片系统针对 灰葡萄孢 抗药相关位点的 多重检测 方法涉及分子 生物 学领域,具体涉及一种采用悬浮芯片系统,结合ASPE PCR方法针对与4种 杀菌剂 抗药性相关的灰霉抗药位点多重检测技术。本 发明 公开了一种基于悬浮芯片系统的针对灰葡萄孢抗药突变位点的多重检测方法。它是依次通过多重PCR、EXO/SAP处理PCR产物、多重ASPR PCR、带有生物素标记的ASPR PCR产物与 磁珠 杂交、Bio‑Plex 200系统检测五个步骤,来实现同时检测与四类杀菌剂抗药型相关基因型的目的。本发明具有高通量、灵敏度高、特异性好、重复性好、所需样本量少等优点。,下面是一种基于悬浮芯片系统针对灰葡萄孢抗药相关位点的多重检测方法专利的具体信息内容。

1.一种基于悬浮芯片系统针对灰葡萄孢抗药相关位点的多重检测方法,其特征在于共分五步:第一步,四重聚合酶链式反应:以灰葡萄孢菌基因组DNA为模板,采用四对引物,在同一反应体系中同时扩增包含抗药突变位点在内的BenA、SdhB、BcOS1、erg27四个基因片段;SEQ ID NO:1GTCGTCCCATCGCCAAAGGT,SEQ ID NO:2ACGGTGACAGCACGGAAAGA用于扩增BenA基因片断;SEQ ID NO:3ACACCGACCCAGCACCAGA,SEQ ID NO:4TTAGCAATAACCGCCCAAA用于扩增SdhB基因片断;SEQ ID NO:5AGGTCACCCGCGTAGCAAGA,SEQ ID NO:
6TGCTTGATTTCACCCTTACA用于扩增BcOS1基因片断;SEQ ID NO:7GCGTGGAGAACTCTAAATCGG,SEQ ID NO:8AGTGTAAGGCTTGATGGTATGC用于扩增erg27基因片断。
第二步,ExoSAP-IT处理四重PCR产物,以去除多余的引物及脱核苷酸(dNTP);
第三步,多重等位基因特异性扩增反应。
该步反应以第二步中的反应产物为模板,加入dATP、dGTP、dTTP和生物素标记的dCTP,反应体系中共包括8条特异性TAG-ASPE检测引物,每条引物对应一种基因型,最终该步反应的 产物会带有生物素标记;多重ASPE反应引物序列为:SEQ ID NO:
9CATCTTCATATCAATTCTCTTATTTTGGTTGAGAACTCTGACGA,SEQ ID NO:
10ACAATATACATCACTTAAACTTTCTTGGTTGAGAACTCTGACGC,SEQ ID NO:
11AACTTTCTCTCTCTATTCTTATTTGAGCAGTTGAGAATAGTGTG,SEQ ID NO:
12AATTTCTTCTCTTTCTTTCACAATGAGCAGTTGAGAATAGTGTA,SEQ ID NO:
13ATACTTTACAAACAAATAACACACTGCCCTGGACGCCTTCGA,SEQ ID NO:
14TCATCACTTTCTTTACTTTACATTTGCCCTGGACGCCTTCGC,SEQ ID NO:
15TTCAATTCAAATCAAACACATCATCCATCCATCTTACAAGGTAGA,SEQ ID NO:
16ATCTCAATTACAATAACACACAAACATCCATCTTACAAGGTAGG;
第四步,将8种偶联有anti-TAG序列的荧光编码微球混合,不同荧光编码微球上偶联的anti-TAG序列特异的与ASPE反应产物的TAG序列杂交,反应体系中加入的链酶亲和素-藻红蛋白,识别微球捕获的PCR产物上的生物素标记;
第五步,区分不同颜色的微球并且检测复合物发出的荧光,从而确定目标物的基因型,以此达到高通量的检测目的。检测结果以平均荧光强度展示。检测的八种与灰葡萄孢抗药性相关的基因型分别为:BenA-E198(GAG)、BenA-198A(GCG)、SdhB-H272(CAC)、SdhB-272Y(TAC)、BcOS1-I365(ATC)、BcOS1-365S(AGC)、erg27-F412(TTC)、erg27-412S(TCC)。
2.根据权利要求1所述的方法,第一步中所需的SEQ ID NO:1-8八条引物浓度分别为
0.05μM、0.05μM、0.4μM、0.4μM、0.2μM、0.2μM、0.2μM、0.2μM。
3.根据权利要求1所述的方法,第一步中的反应体系如下:
PCR反应程序:94℃ 5min;94℃ 30sec,54℃ 30sec,72℃ 25sec共35个循环;72℃ 
10min;4℃保存。
4.根据权利要求1所述的方法,第三步中
2×ASPE PCR mix配制体系
ASPE PCR反应体系
PCR反应程序:96℃ 2min;94℃ 30sec,54℃ 1min,72℃ 2min共40个循环;4℃保存。
5.根据权利要求1所述的方法,第四步所述杂交的条件为96℃ 90s,37℃1hour。

说明书全文

一种基于悬浮芯片系统针对灰葡萄孢抗药相关位点的多重检

测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及分子生物学领域,具体涉及一种采用悬浮芯片系统,结合等位基因特异性引物延伸(Allele Specific Primer Extension,ASPE)PCR方法针对与4种杀菌剂抗药性相关的灰霉抗药位点多重检测技术。

背景技术

[0002] 灰霉病(Grey mould)是一种重要的世界性植物真菌病害,由灰葡萄孢(Botrytis cinerea Pers.)侵染所致。该病菌寄主范围广泛,危害多种蔬菜、经济作物、粮食作物、观赏性植物。灰葡萄孢已被列为世界十大真菌病害之一。由于目前缺少抗病品种,对于灰霉病的防治主要采取施用大量化肥及农药的方法,造成环境污染、土壤破坏、抗药菌株频现等诸多问题。防治灰霉病的杀菌剂类型主要包括苯并咪唑类、N-苯甲酸酯类、二甲酰亚胺类、甾醇生物合成抑制剂类、醌化抑制剂类、琥珀酸脱氢酶抑制剂类、苯氨基嘧啶类、吡咯类等。由于灰霉病菌生活周期短、产孢量大、病害传播快,加上长时间和普遍使用单一类型杀菌剂和不合理的施药技术而导致灰霉病菌已对某些常规杀菌剂普遍产生了抗药性,甚至产生了多重抗性。
[0003] 目前已报道的灰霉抗药位点的分子检测方法只能针对一种杀菌剂进行检测,因此这些分子检测方法已经不足以满足农业生产的需要,目前迫切需要一种快速、简便、高通量的检测方法,实现对多种杀菌剂抗性突变的同时检测。该方法的建立将大大缩减田间抗药菌株鉴定时间,减少工作量,对于灰霉病菌的抗药性的早期监测将具有重大意义。
[0004] 该发明需要克服的难点包括:1、设计四对能够同时扩增与4种杀菌剂的抗药性相关的四个基因片断,片断必须包含抗药突变位点在内,并且片段大小必须保证后期采用琼脂糖凝胶电泳检测时四个条带能够区分开;2、摸索四重PCR扩增条件,使四个基因片断扩增效率相似;3、四重PCR的引物不能影响后期目标产物与磁珠的特异性杂交;4、设计多重ASPE PCR的8条引物,使其能够在保证扩增特异性的前提下尽量提高产物与磁珠的杂交信号值。5、设计与每条ASPE PCR引物5’端相连接的anti-TAG序列,进而确定偶联有TAG序列的磁珠编号。
发明内容:
[0005] 本发明的目的是采用悬浮芯系统,并结合多重PCR及多重ASPE PCR方法,针对与抗苯并咪唑类杀菌剂、二甲酰亚胺类杀菌剂、甾醇生物合成抑制剂、琥珀酸脱氢酶类抑制剂相关的4个目标基因(BenA、SdhB、BcOS1、erg27)的4种灰葡萄孢菌抗药位点,建立一种同时检测BenA-E198(GAG)、BenA-198A(GCG)、SdhB-H272(CAC)、SdhB-272Y(TAC)、BcOS1-I365(ATC)、BcOS1-365S(AGC)、erg27-F412(TTC)、erg27-412S(TCC)八种基因型的高通量检测方法。本发明公布了8条四重PCR引物序列SEQ ID NO:1-8、PCR反应体系及反应程序。公布了8条多重ASPE PCR引物序列SEQ ID NO:9-16、PCR反应体系及反应程序。
[0006] 本发明是针对灰葡萄孢菌四类杀菌剂抗药相关位点首次建立的一种高通量检测方法。
[0007] 本发明突出的优点是:(1)通量高:可同时检测与4种杀菌剂的抗药性相关的突变位点,共涉及8种基因型;(2)所需样本量少:只需一份样本量,仅需0.1ng灰葡萄孢基因组DNA即可同时检测8种基因型;(3)重复性好,不同批次间试验结果的变异系数小于10%;(4)灵敏度高,在灰葡萄孢野生型基因组DNA的背景下,最低能够检测到0.45‰的突变基因型;(5)特异性好,各基因型所对应的ASPE反应产物与检测其它基因型的磁珠上偶联的探针之间无交叉反应;(6)检测结果由Bio-Plex系统直接给出,直观明了,无需后续琼脂糖凝胶电泳检测步骤。
[0008] 本发明的目的是这样实现的:
[0009] 一种基于悬浮芯片系统针对灰葡萄孢菌抗药相关位点的多重检测方法,其特征在于共分五步:第一步,四重聚合酶链式反应(4-plex PCR)。为了能够以灰葡萄孢菌基因组DNA为模板,在同一反应体系中同时扩增包含抗药突变位点在内的BenA、SdhB、BcOS1、erg27四个基因片段,本发明针对引物序列、引物浓度、四重PCR反应退火温度等条件进行了摸索,在保证特异性、四个基因条带大小可区分性、四个条带扩增效率相似、后期与其它磁珠间无非特异性杂交的条件下,最终确定了SEQ ID NO:1-8共计四对引物序列,引物浓度分别为0.05μM、0.05μM、0.4μM、0.4μM、0.2μM、0.2μM、0.2μM、0.2μM。PCR反应程序为94℃5min;94℃
30sec,54℃30sec,72℃25sec共35个循环;72℃10min;4℃保存。第二步,ExoSAP-IT处理四重PCR产物,以去除多余的引物及脱氧核苷酸(dNTP)。反应体系及程序如下:将第一步7.5μl多重PCR产物与3μl ExoSAP-IT混合,37℃反应30min,80℃反应15min,4℃保存;第三步,多重等位基因特异性扩增(ASPE)反应。该步反应以第二步中的反应产物为模板,加入dATP、dGTP、dTTP和生物素标记的dCTP,反应体系中共包括8条特异性TAG-ASPE检测引物SEQ ID NO:9-16,最终该步反应的产物会带有生物素标记;第四步,将8种偶联有anti-TAG序列的荧光编码微球混合,不同荧光编码微球上偶联的anti-TAG序列特异的与ASPE反应产物的TAG序列杂交,反应体系中加入的链酶亲和素-藻红蛋白(SAPE),能够识别微球捕获的PCR产物上的生物素标记;第五步,BIO-RAD公司的Bio-Plex 200系统区分不同颜色的微球并且检测复合物发出的荧光,从而确定目标物的基因型,以此达到高通量的检测目的。检测结果以平均荧光强度(MFI)展示。
附图说明
[0010] 图1,悬浮芯片方法的特异性检测结果。每个目标反应产物与其它磁珠之间均无交叉反应。
[0011] 图2,悬浮芯片技术所需最低基因组DNA浓度。多重PCR的初始模板量分别为0.01ng、0.1ng、1ng、10ng,由结果可知,该技术所需基因组最低浓度为0.1ng。

具体实施方式

[0012] 悬浮芯片技术应用于一株田间抗苯并咪唑类灰葡萄孢菌株的BenA-E198(GAG)、BenA-198A(GCG)、SdhB-H272(CAC)、SdhB-272Y(TAC)、BcOS1-I365(ATC)、BcOS1-365S(AGC)、erg27-F412(TTC)、erg27-412S(TCC)八种基因型的高通量检测。
[0013] 第一步,以该菌株的基因组DNA或不含模板的无菌为模板,采用四对引物,在同一反应体系中同时扩增包含抗药突变位点在内的BenA、SdhB、BcOS1、erg27四个基因片段,样品及空白对照均为两个重复。25μl反应体系如表1所示:表1多重PCR反应体系
[0014] PCR反应程序:94℃5min;94℃30sec,54℃30sec,72℃25sec共35个循环;72℃10min;4℃保存直至使用。
[0015] 第二步,ExoSAP-IT处理四重PCR产物,以去除多余的引物及脱氧核苷酸(dNTP)。反应体系及程序如下:将第一步7.5μl多重PCR产物与3μl ExoSAP-IT混合,37℃反应30min,80℃反应15min,4℃保存直至使用;
[0016] 第三步,以第二步中的反应产物为模板,加入dATP、dGTP、dTTP和生物素标记的dCTP,反应体系中共包括8条特异性TAG-ASPE检测引物,每条引物对应一种基因型,且引物的5’端各连接有一段唯一的TAG序列,3’端与模板完全互补配对时,反应能够进行,相反,当3’端与模板不能完全互补配对时,反应不能进行,由此来区分不同的突变类型;最终该步反应的产物会带有生物素标记。2×ASPE PCR mix配制如表2所示。
表2 2×ASPE PCR mix(2倍的ASPE PCR预混液)配制体系
ASPE PCR反应体系如下表3所示。
表3ASPE PCR反应体系
[0017] PCR反应程序:96℃2min;94℃30sec,54℃1min,72℃2min共40个循环;4℃保存直至使用。
[0018] 上述反应产物与微球杂交并上机检测。反应步骤如下:1.选择合适的8种微球,涡旋重悬;
2.按照每种微球2500个/反应混合;
3.用2×Tm杂交buffer(2倍的Tm杂交缓冲液)(0.4M NaCl,0.2M Tris,0.16%Triton 
X-100,pH 8.0)稀释/富集各种Magplex-TAG微球混合液100个/ul,涡旋混匀,超声20s;
4.各孔加入25ul混合微球;
5.向对应孔中加入5ul ASPE反应物,20ul ddH2O;
6.用MicroSeal A film覆盖防止蒸发,PCR仪中反应:96℃90s,37℃1hour;
7.将反应混合液加入预洗96孔滤板中;
8.用75ul 1×Tm杂交buffer(1倍的Tm杂交缓冲液)(0.2M NaCl,0.1M Tris,0.08%
Triton X-100,pH8.0)重悬微球,真空抽滤,去除1×Tm buffer;
9.重复8;
10.用包含2ug/ml SAPE的75ul 1×TM杂交buffer(含有0.1%BSA)重悬微球;
11.37℃15min;
12.Bio-Plex 200系统检测(室温50ul),区分不同颜色的微球并且检测复合物发出的荧光,从而确定目标物的基因型,以此达到高通量的检测目的。检测结果以平均荧光强度(MFI)展示。
[0019] 上述试验的检测结果如表4所示:表4田间灰葡萄孢菌检测结果
[0020] 根据表4中的MFI信号值,该株田间灰葡萄孢菌株的基因型为BenA-198A,SdhB-H272,BcOS1-I365和erg27-F412。
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈