副猪嗜血杆菌环介导等温扩增快速检测方法的建立

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副猪嗜血杆菌病(Haemophilus parasuis,Hps)又称多发性纤维素性浆膜炎和关节炎,也称革拉瑟氏病(Glasser’s disease),由副猪嗜血杆菌引起。副猪嗜血杆菌是猪上呼吸道的常在菌,在正常条件下不表现任何临床症状,但在特定条件下可引起严重的全身性疾病。该菌在环境中普遍存在,世界各地都有。近些年来随着世界养猪业的发展,该病已成为全球范围内影响养猪业发展的新发细菌性传染病,它常作为继发的病原菌和其它主要病原混合感染,给全球的养猪业带来了巨大的经济损失,严重阻碍了养猪业的健康发展,故建立快速、准确的检测方法是成功防治该病的关键。目前针对副猪嗜血杆菌的检测方法主要有细菌分离培养、免疫学(抗体监测)方法及PCR法。但副猪嗜血杆菌的分离培养操作极其繁琐,检测所需时间长且灵敏度低;免疫学方法的灵敏度也不理想,PCR法虽敏感、快速但其需要昂贵的仪器设备和繁琐的过程,使其很难在基层推广应用。环介导等温扩增法(loop-mediated isothermal amplification, LAMP)是由日本科学家Notomi研发的新型核酸扩增技术,它能够在恒温条件下特异性地扩增靶序列,该法以高效、快速且成本低廉、操作简便等优点迅速在诸多领域广泛应用。本试验是采用环介导等温扩增技术检测副猪嗜血杆菌,以副猪嗜血杆菌的高保守序列OMP P2基因序列(NZ_ABKM01000007.1)为靶基因,根据LAMP引物设计的原则,应用Primer Explorer3.0软件针对6个特定区域,设计出4条特异性引物。在链置换DNA聚合酶(BstDNApolymerase)的作用下,对模板DNA进行等温扩增,并对LAMP反应体系中内外(F3:FIP和B3:BIP)引物、MgSO4、dNTP及Bst酶的浓度、反应时间和反应温度等扩增条件进行优化,最终确定了25μL的LAMP最佳反应体系:内引物(FIP和BIP)各1.6mmol/L,外引物(F3和B3)各0.2mmol/L;镁离子的浓度为3.0mmol/L;dNTP浓度为3.0mmol/L;8U的BstDNA聚合酶的添加量为0.8μL,2.5μL10×BstDNA聚合酶反应缓冲液,2μLDNA模板,并用无菌双蒸水补足体系。LAMP的基本反应过程为:先将反应混合物置于62℃水浴锅中反应40min,然后在80℃水浴锅中水浴10min终止反应,反应结束后肉眼观察有无白色焦磷酸镁沉淀来判断LAMP反应是否发生,亦可加入荧光染料或用1%琼脂糖凝胶电泳检测。以PCR方法作为对照,测定LAMP法的灵敏度。结果表明, PCR最低检测DNA量为20pg/μL;而LAMP最低检测DNA量为0.2pg/μL,LAMP比PCR方法敏感100倍;同时利用LAMP方法对猪胸膜肺炎放线杆菌、大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、无乳链球菌、猪细小病毒、猪伪狂犬病毒、猪传染性胃肠炎病毒以及猪肺炎支原体9种常见病原进行特异性试验,结果表明,9种病原体LAMP反应均为阴性,说明LAMP方法具有良好的特异性。综上,本试验建立的LAMP体系为检测副猪嗜血杆菌提供了快速、灵敏、特异高效的检测方法。该法操简便易行,对操作人员技术水平要求并不高且不需要昂贵的仪器设备,对于基层和实验室应用均具有良好前景。
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