本发明属于微生物检测,具体涉及甲壳类 amesonspp.微孢子虫的检测引物和探针及其应用。
背景技术:
1、微孢子虫(microsporidia)是一种细胞内专性寄生的真菌类寄生虫,能感染几乎所有的脊椎动物和无脊椎动物。目前已经发现180多个属的微孢子,约1500个种,其中超过80个属可感染水生生物,40多个属可感染甲壳类,约8个属可以感染蟹类,分别是 abelspora、 ameson( nadelspora)、 areospora、 enterospora、 hepatospora、 nosema、 ormieresia和 thelohania。
2、肌孢虫( ameson portunus)分类地位为真菌界(fungi),微孢子虫门(microsporidia),微孢子虫纲(microsporea),微孢子虫目(microsporida),皮雷孢子科(pereziidae), ameson属。 ameson属微孢子虫目前已报道有 a.michaelis、 a.metacarcini、肌孢虫( a.portunus)、 a.pulvis、 a.iseebi和 a.herrnkindi,以及尚没有确定具体种的 amesonsp.。肌孢虫自2017年首次报道以来,现已成为三疣梭子蟹( portunus trituberculatus)和拟穴青蟹( scylla paramamosain)的重要寄生性病原。三疣梭子蟹感染肌胞虫严重时可引起肌肉白化的典型症状,该类症状的病蟹也被称为“牙膏蟹”。肌胞虫检测方法中,陈甜甜等(2017)建立了基于sybr green i染料的定量pcr检测方法,检测灵敏度达到20copies/反应(陈甜甜,房文红,王元,等.梭子蟹肌孢虫sybr green i实时定量pcr检测方法的建立与应用[j].南方水产科学,2017,13(6):22-29.);三疣梭子蟹肌孢虫病诊断规程(水产行业标准,sc/t 7239-2020)公布了肌胞虫检测的套式pcr的方法。以上两种方法均是基于该病原的ssu rrna基因设计的引物。
3、2020-2023年我们开展了山东省沿海(主要是日照和潍坊地区)海水蟹类的流行病学调查,新发现多种 amesonsp.,其ssu rrna基因与已公开 amesonsp.的不同确定或未确定种的同源性很高,也发现上述已报道的2种肌胞虫的检测方法并不能对该病原进行特异检测。微孢子没有特效药,这种不特异的检测结果也不利于病防工作的开展。鉴于 amesonsp.种数多且有多个新种发现,以及该属病原(如肌孢虫)对甲壳类的严重寄生危害,建立包括肌孢虫在内的 amesonspp.的有效检测方法对甲壳类健康养殖很有必要。
4、病原的定量检测方法中,dna结合染料(如采用sybr green i等)法较基于探针(如taqman探针等)的化学法存在有特异性不强的缺点。近年来,taqman-mgb探针作为新型探针,较taqman探针在定量检测中可以进一步有效提高检测的特异性和灵敏度。相较于需要昂贵专业设备的检测方法,环介导等温扩增技术(lamp)是一种可以在简易恒温条件下(如水浴锅或金属浴等)即可快速完成检测反应的检测方法,该方法还可通过添加核酸染料到反应产物中通过颜色的变化,进行检测结果的肉眼判断,适合于临床样品的现场诊断。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种甲壳类 amesonspp.微孢子虫的检测引物和探针及其应用,本发明针对 amesonspp.的ssu rrna基因的核苷酸序列设计有:(1)4套荧光定量pcr检测的引物及探针(每套中均包括2条引物和1条探针);(2)4套等温扩增的引物(每套中包括4-6条引物)。所述引物和探针可用于 amesonspp.的检测,也可用于 amesonsp.新种的发现。
2、本发明通过以下技术方案实现:
3、本发明所述的甲壳类 amesonspp.微孢子虫的检测引物和探针的核苷酸序列如下:
4、(1)4套荧光定量pcr检测引物及探针的核苷酸序列如下:
5、第一套引物和探针的核苷酸序列:
6、1)引物1 ameson-f:5’-atttggtgtcagctaatggtatgg-3’,如seq id no:1所示;
7、2)引物2 ameson-r:5’-ttgtcagtgctttcgcctttg-3’,如seq id no:2所示;
8、3)探针 ameson-probe:5’–tgaagtctgaggatcca-3’,如seq id no:3所示。
9、第二套引物和探针的核苷酸序列:
10、1)引物1 ameson-f:5’-atttgactcaacgcgggaaa-3’,如seq id no:4所示;
11、2)引物2 ameson-r:5’-gccatgcaccaccattttac-3’,如seq id no:5所示;
12、3)探针 ameson-probe:5’-accaagcttatttattcaacg-3’,如seq id no:6所示。
13、第三套引物和探针的核苷酸序列:
14、1)引物1 ameson-f:5’-gttgcggttaaaacgtccgt-3’,如seq id no:7所示;
15、2)引物2 ameson-r:5’-tttccagcttgctactgccc-3’,如seq id no:8所示;
16、3)探针 ameson-probe:5’-ctgacctgtaatctatttgg-3’,如seq id no:9所示。
17、第四套引物和探针的核苷酸序列:
18、1)引物1 ameson-f:5’-actggagggaaagtctggtg-3’,如seq id no:10所示;
19、2)引物2 ameson-r:5’-cgcgactacggacgttttaa-3’,如seq id no:11所示;
20、3)探针 ameson-probe:5’-cagcagccgcggta-3’,如seq id no:12所示。
21、优选的,在荧光定量pcr检测方法中,可同时使用引物和探针或只使用引物。使用探针时, ameson-probe探针的5’端和3’端分别标记有荧光报告基团和荧光淬灭基团;进一步优选,所述的探针可以为taqman-mgb探针,5’端修饰荧光报告基团6-carboxyfluorescein(6-fam),3’端修饰mgb(minor groove binder)-nfq(nonfluorescentquencher)。不使用探针时,除引物 ameson-f/ ameson-r外,可另添加荧光核酸染料。
22、引物和探针在检测体系中的终浓度均为0.1-0.5μm,优选,检测体系中的 ameson-f/ ameson-r和 ameson-probe的终浓度分别为0.2μm和0.3μm。
23、荧光定量pcr的反应程序为:95℃预变性30s;95℃变性5s,反应温度58-63℃ 30s,共40个循环,优选,反应温度为60℃。
24、检测结果判断:使用探针的荧光定量pcr检测中,在阴性对照无污染的情况下,样品有扩增曲线时,视为样品 amesonspp.检测阳性;不使用探针的荧光定量pcr检测中,样品的溶解曲线为单峰,视为样品 amesonspp.检测阳性。定量分析中,依据模板与ct值间的线性关系和检测样品的ct值可对样品中病原载量进行计算。
25、第一套基于taqman-mgb探针的荧光定量pcr检测引物 ameson-f、 ameson-r和探针 ameson-probe在样品中检测中,以质粒标准品为模板,其核酸拷贝数的对数值(x)与ct值(y)线性表达式为y=-3.119x+38.978。
26、(2)4套等温扩增检测引物的核苷酸序列如下:
27、第一套引物的核苷酸序列:
28、1)引物1 ameson-f3:5’-cggtaataccagctccagga-3’,如seq id no:13所示;
29、2)引物2 ameson-b3:5’-gcctctgtccttgatcaaca-3’,如seq id no:14所示;
30、3)引物3 ameson-fip:
31、5’-tccagcttgctactgcccctatttttttaaaacgtccgtagtcgcg-3’,如seq id no:15所示;
32、4)引物4 ameson-bip:
33、5’-agctaatggtatggggaggggtttttgctttcgcctttgctcctc-3’,如seq id no:16所示;
34、5)引物5 ameson-lf:5’-aaatagattacaggtcagtcccaag-3’,如seq id no:17所示。
35、第二套引物的核苷酸序列:
36、1)引物1 ameson-f3:5’-gcttgggactgacctgta-3’,如seq id no:18所示;
37、2)引物2 ameson-b3:5’-cgtattcgatcctctagcct-3’,如seq id no:19所示;
38、3)引物3 ameson-fip:
39、5’-cataccattagctgacaccaaattgttttgtcaacagatagataggggc-3’,如seq id no:20所示;
40、4)引物4 ameson-bip:
41、5’-gaggggtgaagtctgaggatttttttgatcaacagaatcaatctttgtc-3’,如seq id no:21所示;
42、5)引物5 ameson-lf:5’-tcttttccagcttgctact-3’,如seq id no:22所示;
43、6)引物6 ameson-lb:5’-ccatgcaggaggagca-3’,如seq id no:23所示。
44、第三套引物的核苷酸序列:
45、1)引物1 ameson-f3:5’-gatcgaatacgattagataccg-3’,如seq id no:24所示;
46、2)引物2 ameson-b3:5’-ttggtaagttttcccgcg-3’,如seq id no:25所示;
47、3)引物3 ameson-fip:
48、5’-tccccccggagatctattttgattttttagtagttctagcagtgaccg-3’,如seq id no:26所示;
49、4)引物4 ameson-bip:
50、5’-gtacatgcgcaagcaagaaacttttttgagtcaaattaagccgaac-3’,如seq id no:27所示;
51、5)引物5 ameson-lb:5’-aaagaaattgacggaagactaccac-3’,如seq id no:28所示。
52、第四套引物的核苷酸序列:
53、1)引物1 ameson-f3:5’-gtaaaatggtggtgcatgg-3’,如seq id no:29所示;
54、2)引物2 ameson-b3:5’-tgttcatgagtgcttttcag-3’,如seq id no:30所示;
55、3)引物3 ameson-fip:
56、5’-tctttcgaacaagctattctgagatttttcagatggagtgattttgtgat-3’,如seq id no:31所示;
57、4)引物4 ameson-bip:
58、5’-tgcacgcgcaatacaatgttttttccctcaatccctcatgtt-3’,如seq id no:32所示。
59、优选的,等温扩增检测的反应体系以25μl计,包括以下组分:10×isothermalamplification buffer 2.5μl,终浓度为4.0-12.0mm的mgso4,终浓度为0.1-1.4mm的甜菜碱(betaine),终浓度为0.8-1.8mm的dntps,20μm ameson-fip/ ameson-bip 2μl,10μm ameson-f3/ ameson-b3 0.5μl,20μm ameson-lf/ ameson-lb 1μl,终浓度为0.128-0.576u/ul的 bst2.0 warmstart®dna聚合酶(8000u/ml,newenglandbiolabs), amesonspp.的dna模板1μl,并补充水至25μl,另外,还可在体系中添加0.5-2.5μm的20×evagreen®dye(biotium)1μl。反应温度为60.0℃-68.0℃,置于实时荧光定量pcr仪,反应60min(60个循环,每个循环1min)。
60、使用所述等温扩增检测引物进行检测时,检测方法为等温扩增或荧光定量pcr,可以使用各套等温扩增引物中的如下引物:
61、 ameson-f3、 ameson-b3、 ameson-fip和 ameson-bip;
62、也可以使用 ameson-f3、 ameson-b3、 ameson-fip、 ameson-bip和 ameson-lf;
63、也可以使用 ameson-f3、 ameson-b3、 ameson-fip、 ameson-bip和 ameson-lb;
64、还可以使用 ameson-f3、 ameson-b3、 ameson-fip、 ameson-bip、 ameson-lf和 ameson-lb。
65、上述的lamp检测中,添加evagreen®dye的体系置于定量pcr仪器中,可依据扩增中较少ct值及试剂成本考虑,进行检测反应体系和温度的优化,该检测中,可通过模板量与ct值间的线性关系,对检测样品中 amesonsp.载量进行定量分析;不添加evagreen®dye时,可依据产物的阶梯状电泳条带的亮带和试剂成本考虑,进行反应条件的优化。该检测中,可通过扩增产物中加入2%体积核酸染料(如genefindertm),通过产物管中颜色的变化进行简易等温条件的样品的现场诊断。
66、本发明的引物和探针可用于非疾病的诊断和治疗目的的 amesonspp.的检测及定量分析,也可用于检测试剂或试剂盒产品的开发,也可用于新 amesonsp.的发现。
67、与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
68、1、本发明基于大量流行病学研究后有如下新发现:
69、1)发现多种 amesonsp.,发现并确定 amesonspp.的ssu rrna基因保守区域,设计并提供可有效进行包括肌孢虫在内的 amesonspp.检测的引物和探针。2)本发明可应用于 amesonsp.的新种发现。
70、2、灵敏度高、特异性强:
71、本发明taqman-mgb探针的荧光定量pcr的4.58拷贝/反应的检测灵敏度要优于已报道的基于sybr green i染料的定量pcr检测方法,该探针的应用后的检测特异性要优于基于sybr green i染料法的定量pcr检测。
72、3、方便快捷,可用于现场检测:
73、本发明提供的等温扩增的检测引物及检测方法,可以简易恒温条件下(如水浴锅或金属浴等)中完成检测,产物中添加核酸荧光染料sybr green或genefindertm或金属离子指示染料钙黄绿素等,可以进行现场检测结果的判断。
1.一种甲壳类ameson spp.微孢子虫的检测引物和探针,其特征在于:所述的引物和探针的核苷酸序列如下:
2.一种权利要求1所述的甲壳类ameson spp.微孢子虫的检测引物和探针的应用,其特征在于:用于非疾病的诊断和治疗目的的ameson spp.微孢子虫的检测和新ameson sp.的发现。
3.如权利要求2所述的甲壳类ameson spp.微孢子虫的检测引物和探针的应用,其特征在于:使用所述荧光定量pcr检测引物及探针进行检测时,同时使用引物和探针或只使用引物。
4.如权利要求3所述的甲壳类ameson spp.微孢子虫的检测引物和探针的应用,其特征在于:所述探针的5’端修饰荧光报告基团6-fam,3’端修饰荧光淬灭基团mgb-nfq。
5.如权利要求3所述的甲壳类ameson spp.微孢子虫的检测引物和探针的应用,其特征在于:引物和探针在检测体系中的终浓度均为0.1-0.5μm。
6.如权利要求3所述的甲壳类ameson spp.微孢子虫的检测引物和探针的应用,其特征在于:使用荧光定量pcr检测的第一套引物和探针进行检测时,质粒标准品核酸拷贝数的对数值x与ct值y线性表达式为y=-3.119x+38.978。
7.如权利要求2所述的甲壳类ameson spp.微孢子虫的检测引物和探针的应用,其特征在于:使用所述等温扩增检测引物进行检测时,检测方法为等温扩增或荧光定量pcr,使用引物为ameson-f3、ameson-b3、ameson-fip和ameson-bip,或ameson-f3、ameson-b3、ameson-fip、ameson-bip和ameson-lf,或ameson-f3、ameson-b3、ameson-fip、ameson-bip和ameson-lb,或ameson-f3、ameson-b3、ameson-fip、ameson-bip、ameson-lf和ameson-lb。
8.如权利要求7所述的甲壳类ameson spp.微孢子虫的检测引物和探针的应用,其特征在于:反应温度为60.0-68.0℃,反应体系中mgso4的浓度为4.0-12.0mm,甜菜碱的浓度为0.1-1.4mm,dntps的浓度为0.8-1.8mm,bst 2.0 warmstart®dna聚合酶的浓度为0.128-0.576u/μl。
9.如权利要求8所述的甲壳类ameson spp.微孢子虫的检测引物和探针的应用,其特征在于:反应体系还包括终浓度为0.5-2.5μm的evagreen® dye。
10.如权利要求2所述的甲壳类ameson spp.微孢子虫的检测引物和探针的应用,其特征在于:包括用于制备检测试剂或试剂盒产品。
