大鲵虹彩病毒等温扩增可视化检测方法的建立

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大鲵虹彩病毒病是由大鲵虹彩病毒(Giant Salamander Iridovirus,GSIV)感染引起的恶性传染病,传播速度很快,致死率极高,给大鲵养殖行业带来重大经济损失。现有的检测方法大多依赖于实验室仪器设备和专业人员的操作,严重制约了日常养殖中对大鲵虹彩病毒的监控和防治。本研究利用单交叉引物等温扩增技术(Single Crossing Priming Amplification,SCPA)和重组酶聚合酶等温扩增技术(Recombinase Polymerase Amplification,RPA),结合核酸快速检测试纸,建立了两种简单快速、肉眼可视化的GSIV现场检测方法,为大鲵虹彩病毒的防控提供技术支持。本论文研究的主要内容如下:1.建立大鲵虹彩病毒的单交叉引物GSIV-SCPA可视化检测方法针对GSIV基因组保守区的核衣壳蛋白MCP基因,设计并筛选用于SCPA的引物,并对SCPA基础反应体系的各组分浓度以及反应温度、时间进行优化,确定最佳反应条件。结果表明,当交叉引物2R1F的浓度为1.0μmol/L,特异引物(检测引物)2R(2R-Bio)和3R(3R-FAM)的浓度分别为0.5μmol/L,剥离引物4F和5R的浓度分别为0.6μmol/L,Mg2+浓度为8 mmol/L,d NTPs浓度为1.2 mmol/L,甜菜碱浓度为0.7 mol/L时,在63℃下恒温扩增40 min效果最佳,将SCPA扩增产物与核酸快速检测试纸相结合,建立用于大鲵虹彩病毒现场检测的GSIV-SCPA方法。使用大菱鲆红体病虹彩病毒(Turbot reddish body iridovirus,TRBIV);真鲷虹彩病毒(Red sea bream iridovirus,RSIV);虎纹蛙虹彩病毒(Tiger Frog Virus,TFV)以及锦鲤疱疹病毒(Koi herpes virus disease,KHVD)等相近种属病毒和水产养殖中常见病的病原检测基因的重组质粒对GSIV-SCPA方法的特异性进行评价,结果表明,GSIV-SCPA方法可特异性扩增GSIV的MCP基因,特异性良好;对GSIV-SCPA方法的灵敏度评价表明,GSIV-SCPA方法检测的检测极限为104拷贝数的标准质粒,PCR方法的检测极限为105拷贝数的标准质粒,证明GSIV-SCPA法的灵敏度高于PCR 10倍,可以检出微量的病毒DNA;在对送检的54份大鲵样品进行检测时,GSIV-SCPA方法的阳性率为72.22%(39/54),PCR方法的阳性率为74.07%(40/54),经统计学分析,GSIV-SCPA检测的敏感性为97.50%(39/40),特异性为92.86%(13/14),符合率为94.44%(51/54)。Kappa值为0.870,P<0.0001,证明本研究建立的GSIV-SCPA方法与PCR方法的检测结果基本一致,新建立的GSIV-SCPA方法可作为GSIV的现场检测方法。2.建立大鲵虹彩病毒的重组酶聚合酶GSIV-RPA可视化检测方法针对GSIV基因组的保守区核衣壳蛋白MCP基因,设计用于RPA扩增的引物,经引物筛选后又对反应时间进行了优化;将RPA扩增产物与核酸快速检测试纸相结合,建立用于大鲵虹彩病毒现场检测的GSIV-RPA方法。使用大菱鲆红体病虹彩病毒TRBIV;真鲷虹彩病毒ISKNV;虎纹蛙虹彩病毒TFV以及锦鲤疱疹病毒等相近种属病毒的基因组DNA重组质粒对新建立的GSIV-RPA方法进行特异性评价,结果显示GSIV-RPA方法可特异性扩增GSIV的MCP基因,特异性良好;对GSIV-RPA方法的灵敏度评价表明,GSIV-RPA方法检测的检测极限为104拷贝数的标准质粒,PCR方法的检测极限为105拷贝数的标准质粒,证明GSIV-RPA法的灵敏度高于PCR 10倍,可以检出微量的病毒DNA;采集的54份大鲵样品诊断结果显示,GSIV-RPA方法的阳性率为72.22%(39/54),PCR方法的阳性率为74.07%(40/54),经统计学分析,GSIV-RPA检测的敏感性为97.50%(39/40),特异性为92.86%(13/14),符合率为94.44%(51/54)。Kappa值为0.870,P<0.0001,证明本研究建立的GSIV-RPA方法与PCR方法的检测结果基本一致,新建立的GSIV-RPA方法可作为GSIV的现场检测方法。GSIV-SCPA检测方法和GSIV-RPA检测方法摆脱了昂贵的热循环设备和高标准实验室条件的束缚,扩增时间短,扩增产物量大,反应条件易于达到,在地域偏僻和资源欠发达地区也可完成大鲵虹彩病毒的快速检测,提高日常养殖和引种过程中对大鲵虹彩病毒得监控效率,为大鲵虹彩病毒的快速诊断提供了技术支持。
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