本发明的目的是克服
现有技术的不足,提供一种猪繁殖与呼吸综 合征病毒变异株实时荧光鉴别及定量测定方法。
本发明的目的通过以下技术方案来予以实现:
提供一种猪繁殖与呼吸综合征病毒变异株实时荧光鉴别及定量 测定方法,包括以下步骤:
(1)处理待检样品,制取样品的RNA,反转录得到样品的cDNA;
(2)分别设计引物对样品cDNA进行PCR反应,扩增猪繁殖与 呼吸综合征病毒的非缺失变异株与缺失变异株;
(3)将PCR扩增体系放入到荧光PCR检测仪中,设置循环条 件,在每次循环的延伸时收集荧光
信号,循环结束后根据收集的扩增 曲线和Ct值判断结果。
步骤(1)所述待检样品为组织样品、
棉拭子、猪
排泄物或细胞 培养物。
步骤(2)所述对待检测样品cDNA进行PCR扩增的引物为
P1:5-GTTCCTGCACCGCGTAGAA-3;
P2:5-TGATGACACAGGTGCAGGGT-3;
P3:5-AGCCGATGACACCTCTGA-3;
P4:5-GGATTCGCTTCTTCCACC-3。
步骤(3)所述循环条件为:95℃ 1min,95℃ 15s,58℃ 15s, 72℃ 40s;共40个循环。
步骤(3)所述判断结果包括实时荧光鉴别和定量测定:
荧光PCR扩增曲线可以分三个阶段:荧光背景信号阶段,荧光 信号指数扩增阶段和平台期。只有在荧
光信号指数扩增阶段,PCR产 物量的对数值与起始模板量之间存在明显线性关系,选择在这个阶段 进行定量分析。为了定量和比较的方便,在实时荧光定量PCR技术 中引入了两个非常重要的概念:荧光
阈值和CT值。荧光阈值是在荧 光扩增曲线上任意设定的一个值,它可以设定在荧光信号指数扩增阶 段任意
位置上,在本实验中荧光阈值是通过ABI 7500 system SDS software(Sequence Detection Software--Version 1.2.2)
软件自动优化 选择的。每个反应管内的荧光信号到达设定的域值时所经历的循环数 被称为CT值。CT值与起始模板的关系研究表明,每个模板的CT值 与该模板的起始拷贝数的对数存在线性关系,起始拷贝数越多,CT 值越小。利用已知起始拷贝数的标准品可做出标准曲线,其中横坐标 代表CT值,纵坐标代表起始拷贝数的对数。因此只要获得未知样品 的CT值,即可从标准曲线上计算出该样品的起始拷贝数。
本发明所述实时荧光鉴别是根据一份样品分别以P1、P2和P3、 P4为引物扩增后均无Ct值或无扩增曲线为阴性,表示样品中无猪繁 殖与呼吸综合征病毒(PRRSV);以P1、P2和P3、P4为引物扩增后, 均出现典型的扩增曲线,且Ct值小于等于30,表示样品中有猪繁殖 与呼吸综合征病毒(PRRSV)且为非缺失变异株;一份样品分别以P1、 P2和P3、P4为引物扩增后,但仅P1、P2为引物时,出现典型的扩增 曲线,且Ct值小于等于30,表示样品中有PRRSV且为缺失变异株; 一份样品分别以P1、P2和P3、P4为引物扩增后,Ct值大于30,或 仅P3、P4为引物时,出现典型的扩增曲线,结果无效,从做后Ct值 仍大于30,或仅P3、P4为引物时,出现典型的扩增曲线,结果为阴 性,否则判为阳性。
本发明所述定量测定是当判定样品为为非缺失变异株PRRSV 时,计算其Ct值带入非缺失变异株检测回归方程如:Y非缺失变异 株=-3.16 X+37.67,其中-3.16为斜率,37.67为截距,y为Ct 值,X为样品的拷贝数,计算其感染量。
当判定样品为为缺失变异株PRRSV时,计算其Ct值带入缺失变 异株检测回归方程如:Y缺失变异株=-3.15 X+38.19,其中-3.15 为斜率,38.19为截距,y为Ct值,X为样品的拷贝数,计算其感染 量。
同时Ct值大于30的样品重做,重做无数值者为阴性,否则为阳 性。仅以P3、P4为引物时,出现典型的扩增曲线的样品重做,重做 后以P1、P2、P3、P4为引物出现扩增曲线者为阳性,否则为阴性。
上述检测回归方程通过绘制标准曲线可以求得。以含有目的
片段 的样品pMD18-CHR、pMD18-NJ作为标准品,将其10倍系列稀释成1.0 ×108、1.0×107、1.0×106、1.0×105、1.0×104、1.0×103、 1.0×102、1.0×101、1.0×100拷贝/μL,作为模板进行AQ-PCR, 生成PRRSV非缺失变异株与缺失变异株检测的标准曲线。例如:
CtpMD18-CHR=-3.16log(DNAConcentrate)+37.67
CtpMD18-NJ=-3.15log(DNA Concentrate)+38.19
仪器上读取回归方程的斜率及截距,建立非缺失变异株与缺失变 异株检测回归方程。
例如:Y非缺失变异株=-3.16X+37.67,其中-3.16为斜率,37.67 为截距,Y为Ct值,X为样品的拷贝数;
Y缺失变异株=-3.15X+38.19,其中-3.15为斜率,38.19 为截距,Y为Ct值,X为样品的拷贝数。
本发明的有益效果是:确定了国内猪(美洲型PRRSV)繁殖与呼 吸综合症病毒缺失变异株与非缺失变异株的荧光定量
鉴别诊断方法 并能准确定量病毒在
机体组织内的感染量。本发明操作简单,检测结 果准确。
下面结合具体实施里来进一步详细说明本发明。
实施例1
(1)处理待检样品,制取样品的RNA,反转录得到样品的cDNA;
1、准备待检样品,例如猪的
肺脏或肾脏等组织样品、棉拭子、猪 排泄物或细胞培养物,保证新鲜待用或者置于低温
冰箱(-70℃)保 存。
2、材料准备
A待检样品的处理:
组织样品的处理
往1~3g组织样品中加适量灭菌的0.9%生理盐
水研磨成10倍悬 浮液,反复冻融2~3次后,4000g离心10min,取上清液作核酸抽 提用。
棉拭子的处理
将棉拭子充分捻动拧干后除去拭子,0.5mL样品液经4000g离 心10min,取上清液作核酸抽提用。
细胞培养物的处理
取1.5mL细胞培养物反复冻融2~3次后,4000g离心10min, 取上清液作核酸抽提用。
阴性对照:健康猪组织样品,处理方法同上。
B其他实验材料:
标准阳性样品样品:pMD18-CH、pMD18-NJ。
RNA分离试剂盒,华美
生物工程公司的RNA分离试剂盒(III) (目录号MK0043),或Invitrogen公司的Trizol LS Reagent(目录 号10296010)
灭菌1.5mL离心管
RNase-Free水
纯氯仿(分析纯以上级)
RNase-Free水配制的75%
乙醇反转录酶Reverse transcriptase XL(AMV)[目录号D2620]、核 糖核酸酶
抑制剂(RNasin)[目录号D2310A]、dNTP Mixture[目录 号D4030A]均来自宝生物(大连)有限公司。
1.5mL灭菌EP管。
3、操作方法 以华美生物工程公司的RNA分离试剂盒(III) 为例
制取样品的RNA:取200μL A项所述的上清液或病毒液置于 一灭菌的1.5mL离心管中,同时设立阴性对照或阴性细胞培养液和 阳性病毒液为对照,再分别加入750μL冰冷的裂解液,剧烈混合样 品15s,室温放置5min;加入200μL纯氯仿,颠倒离心管混合2次, 剧烈混合15s,4℃ 10000g离心15min;吸取500μL上层水相于 新1.5mL灭菌离心管中,加入等体积异丙醇,4℃静置10min,4℃ 10000g离心15min;小心弃去全部上清液,加入1mL RNase-Free 水配制的75%乙醇,上下轻缓颠倒两次,4℃ 7500g离心7min;弃 去全部上清液,自然
风干5~10min,当管壁肉眼看不到小液滴时即 可,离心管底部即为所获RNA。
反转录(RT)得到样品的cDNA:
反转录引物是由随机引物和oligo(T)按3:1比例混合制备。
在一个洁净的1.5mL灭菌EP管中依次加入RNase-Free水9.5 μL,5×AMV buffer 4μL,dNTP Mixture 4μL,反转录引物(CU) 1μL(20pmol),核糖核酸酶抑制剂RNasin 0.5μL(10U),反转录 酶AMV 1μL(2.5U),轻缓混匀得反转录
混合液;将所述反转录混 合液重悬上述制备得到的RNA,置于室温10min;放入42℃水浴 1h,取出冰浴2min,所得的反应液即为反转录产物cDNA。然后将 cDNA置于-20℃保存或直接用于下一步试验。
(2)分别设计引物对样品cDNA进行荧光定量
聚合酶链反应或 聚合酶链反应(PCR)反应,扩增猪繁殖与呼吸综合征病毒的非缺失 变异株与缺失变异株;
1、材料准备
荧光定量PCR仪
Green I Realtime PCR Master Mix、EX-Taq酶[目录号 DRR001A]来自宝生物(大连)有限公司;
dNTP Mixture(目录号D4030A),100bp DNA分子量标准(目 录号D505A)来自宝生物(大连)有限公司;
2、PCR扩增引物
荧光定量RT-PCR引物分别为20pmol/μL:
P1:5-GTTCCTGCACCGCGTAGAA-3
P2:5-TGATGACACAGGTGCAGGGT-3
扩增PRRSV的非缺失变异株与缺失变异株,预计扩增非缺失变 异株片段约为213bp,扩增缺失变异株片段约为126bp;
P3:5-AGCCGATGACACCTCTGA-3
P4:5-GGATTCGCTTCTTCCACC-3
仅扩增PRRSV的非缺失变异株,预计扩增片段约为256bp。
在反应混合配制区进行扩增试剂准备:从试剂盒中取出相应的荧 光PCR反应液、Taq酶,在室温下融化后,2000r/min离心5s。设所 需要荧光PCR检测总数为n,其中n为被检样品、阴性样品与标准阳 性样品,其中标准阳性样品包括以下几个稀释度:1.0×108、1.0 ×107、1.0×106、1.0×105、1.0×104、1.0×103、1.0×102、 1.0×101、1.0×100拷贝/μL,分别作为模板进行荧光定量RT-PCR 反应),每个样品分别以P1、P2和P3、P4为引物进行反应,测试反 应体系配制表如下:
实时定量PCR反应体系
根据测试样品的数量计算好各试剂的使用量,加到与体系体积 相适配的荧光PCR管中,充分混匀,向每管中分装23μL反应混合物 液体(cDNA模板除外),转移至样品处理区准备加样;
加样在样本处理区进行,在各设定的荧光PCR管中放入制备的 cDNA溶液各2μL,盖紧管盖,500r/m离心30s。
(3)将PCR扩增体系放入到荧光PCR检测仪中,设置循环条 件,在每次循环的延伸时收集荧光信号,循环结束后根据收集的荧光 曲线和Ct值判断结果。
步骤(3)在检测区进行。将步骤(2)离心后的荧光PCR管放入 到荧光PCR检测仪中,记录样品摆放顺序。
循环条件设置:95℃ 1min,95℃ 15s,58℃ 15s,72℃ 40s; 共40个循环。在每次循环的延伸时收集荧光信号。试验检测结束后, 根据收集的荧光曲线和Ct值判断结果。直接读取检测结果。阈值设 定原则根据仪器躁声情况进行调整,以阈值线落在样品的指数增长区 且刚好超过正常阴性样品扩增曲线的最高点为准。
结果判定方法:
阴性样品无Ct值或无扩增曲线。阳性对照的Ct值应小于30,并 出现典型的扩增曲线。否则,此次实验视为无效。
标准曲线的生成
以含有目的片段的样品pMD18-CHR、pMD18-NJ作为标准品,将其 10倍系列稀释成1.0×108、1.0×107、1.0×106、1.0×105、1.0 ×104、1.0×103、1.0×102、1.0×101、1.0×100拷贝/μL, 作为模板进行AQ-PCR,生成PRRSV非缺失变异株与缺失变异株检测 的标准曲线。例如:CtpMD18-CHR=-3.16log(DNA Concentrate)+37.67、 CtpMD18-NJ=-3.15log(DNA Concentrate)+38.19。
回归方程的建立
仪器上读取回归方程的斜率及截距,建立非缺失变异株与缺失变 异株检测回归方程。例如:Y非缺失变异株=-3.16X+37.67,其中-3.16 为斜率,37.67为截距,Y为Ct值,X为样品的拷贝数;Y缺失变异株 =-3.15X+38.19,其中-3.15为斜率,38.19为截距,Y为Ct值,X为 样品的拷贝数。
阴性:以P1P2和P3P4为引物均无Ct值或无扩增曲线,表示样品 中无PRRSV。
阳性:分别以P1、P2和P3、P4为引物,均出现典型的扩增曲线, 且Ct值小于等于30,表示样品中有PRRSV且为非缺失变异株。仅以 P1P2为引物时,出现典型的扩增曲线,且Ct值小于等于30,表示样 品中有PRRSV且为缺失变异株。
感染量的计算
当判定样品为为非缺失变异株PRRSV时,计算其Ct值带入非缺 失变异株检测回归方程如:Y非缺失变异株=-3.16X+37.67,其中 -3.16为斜率,37.67为截距,y为Ct值,X为样品的拷贝数,计算 其感染量。
当判定样品为为缺失变异株PRRSV时,计算其Ct值带入缺失变异 株检测回归方程如:Y缺失变异株=-3.15X+38.19,其中-3.15为斜 率,38.19为截距,y为Ct值,X为样品的拷贝数,计算其感染量.
有效原则:Ct值大于30的样品建议重做,重做无数值者为阴性, 否则为阳性。仅以P3P4为引物时,出现典型的扩增曲线的样品建议 从做,重做后P1P2、P3P4为引物出现扩增曲线者为阳性,否则判为 阴性。