珊瑚病原欧文斯氏弧菌XSBZ03和溶藻弧菌XSBZ14双重PCR及荧光定量PCR检测方法的建立

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珊瑚疾病已经成为珊瑚礁生态系统的主要威胁之一,但是关于珊瑚疾病的诊断和珊瑚病原的检测技术仍然匮乏。本文以南中国扁枝滨珊瑚白化综合症病原菌株XSBZ03和XSBZ14为研究对象,构建了珊瑚病原XSBZ03和XSBZ14的双重PCR检测方法及荧光定量PCR检测方法。在本研究中,基于菌株XSBZ03和XSBZ14的全基因组信息,利用perl脚本筛选XSBZ03和XSBZ14的单拷贝基因。结果显示,XSBZ03单拷贝基因有145条,XSBZ14单拷贝基因有131条。利用NCBI的Blastn功能对XSBZ03和XSBZ14的单拷贝基因进行亲缘性分析,结果表明,XSBZ03的单拷贝基因S1、S3和XSBZ14的单拷贝基因S2,均具有明显的菌株特异性。以S1 为靶序列设计引物Z03F1/Z03R1,以S2为靶序列设计引物Z14F1/Z14R1。基于这两对引物构建了菌株XSBZ03和XSBZ14的双重重PCR检测方法。该方法可特异识别菌株XSBZ03和XSBZ14,对XSBZ03和XSBZ14基因组DNA的检测极限分别为1.7 pgμL-1、2.0 pg μL-1。在海水样品检测中,该方法对 XSBZ03 和 XSBZ14 的检测极限分别为 6×103 CFU mL-1、8×103 CFU mL-1。以S3为靶序列设计引物Z03F2/Z03R2,基于该引物构建的荧光定量PCR检测方法可特异检测XSBZ03;以S2为靶序列设计引物对Z14F3/Z14R3,基于该引物构建的荧光定量PCR检测方法可特异检测XSBZ14。针对不同样品,成功绘制了用于定量XSBZ03和XSBZ14的4种不同的标准曲线。其中,纯菌DNA样品的定量标准曲线可准确定量纯的目标菌株DNA浓度,XSBZ03的定量极限为0.8 pgμL-1,XSBZ14的定量极限为0.4 pg p1;菌液浓度定量标准曲线可直接定量海水样品中菌液浓度,XSBZ03的定量极限为1500 CFU mL-1,XSBZ14定量极限为1000 CFU mL-1;珊瑚组织中目标菌株的定量标准曲线可直接定量取样珊瑚中目标菌株的数量,XSBZ03的定量极限为150 CFU,XSBZ14的定量极限为100CFU;养殖海水中目标菌株的定量标准曲线可直接定量取样养殖海水中目标菌株的数量,XSBZ03定量极限为1500CFU,XSBZ14定量极限为1000CFU。分别使用珊瑚病原XSBZ03和XSBZ14感染丛生盔形珊瑚,并使用上述荧光定量PCR检测方法对珊瑚组织和养殖海水中的病原菌株的丰度进行监测,结果表明,一周内,两株菌在活珊瑚组织中的丰度不断下降;菌株XSBZ03在养殖海水中生存能力优于菌株XSBZ14。总之,本文建立的双重PCR检测方法及荧光定量PCR检测方法,可应用于南中国海珊瑚病原XSBZ03和XSBZ14的流行病学调查、珊瑚白化综合症的诊断以及无特定病原的珊瑚移植,对于我国珊瑚疾病的诊断和防控具有重要意义。
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