本發(fā)明屬于動物病毒分子生物學技術領域,具體是一種鑒別檢測PRRSV經(jīng)典株、高致病性變異株與高致病性疫苗株(JXA1-R株)的多重RT-PCR檢測試劑盒,適用于臨床或科研中鑒別檢測樣品是否是PRRSV經(jīng)典株感染,或者是PRRSV高致病性變異株感染,或者是PRRSV高致病性疫苗株(JXA1-R株)感染,亦或是其中兩者或三者的共同感染。
背景技術:
豬繁殖與呼吸綜合征(Porcine reproductive and respiratory syndrome,PRRS)是由豬繁殖與呼吸綜合征病毒((Porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)引起的以母豬發(fā)熱、流產,斷奶前、后的仔豬死亡率升高,不同年齡豬呼吸障礙等為臨床特征的疾病。
1991年,荷蘭學者Wensvoort等人在感染豬體內分離到歐洲型PRRSV,命名為Lelystad病毒(LV);同年,美國學者Benfield等人分離到美洲型PRRSV,命名為VR-2332。目前,豬繁殖與呼吸綜合征已在世界范圍內流行,我國自1996年以來普遍存在該病。2006年6月起,我國南方一些省份的豬場暴發(fā)了一種“高熱”綜合征,發(fā)病豬的體溫高于41℃,病豬食欲不振甚至廢絕,腹部、耳尖及后軀發(fā)紅,發(fā)病率達70%~100%,死亡率達50%~100%不等。該病傳播迅速,在短短的半年內幾乎傳遍了大半個中國,給我國的養(yǎng)豬業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟損失。
由于PRRSV在流行過程中經(jīng)常發(fā)生演化重組,不同來源的PRRSV基因的重組產生了大量的中間毒株,包括野毒間的重組毒株、疫苗毒株和野毒株的重組毒株、以及疫苗毒株演化而來的毒株。這種變化使得病毒的致病力持續(xù)增強,疫病防控的難度也逐漸加大。
傳統(tǒng)的豬繁殖與呼吸障礙綜合征的診斷方法有多種,如檢測病原的有病毒分離、免疫組化、免疫熒光試驗等方法,檢測抗體的有ELISA、血清病毒中和試驗、間接免疫熒光試驗、免疫過氧化酶單層試驗等血清學方法,但這些診斷方法不同程度地存在諸如敏感性低、特異性差、需時長、無法區(qū)分PRRSV的不同毒株感染等的局限性。國內外已建立了針對所有PRRSV的RT-PCR方法,但此種方法只能檢測是否有PRRSV感染,無法判斷是PRRSV經(jīng)典株感染,或者是PRRSV高致病性變異株感染,亦或是兩者共同感染。此外,已有的針對PRRSV高致病性變異株的RT-PCR檢測方法,只能檢測出PRRSV高致病性變異株,無法判斷是單一的PRRSV高致病性變異株感染,還是PRRSV經(jīng)典株、高致病性變異株亦或是高致病性疫苗株的共同感染。因此,建立一種簡便、快速、特異性強、敏感性高的PRRSV經(jīng)典株、高致病性變異株與高致病性疫苗株的鑒別檢測方法意義重大。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明公開了一種鑒別PRRSV的多重RT-PCR檢測試劑盒,該試劑盒只需一次擴增反應就可同時檢測出樣本中是否含有PRRSV JXA1-R、經(jīng)典株和高致病性變異株,臨床應用操作便捷,實用性強,經(jīng)濟實惠,適合于養(yǎng)殖場和專業(yè)實驗室對PRRSV病毒株的快速鑒定,同時可為PRRS的疫情監(jiān)測、流行病學調查及綜合防控提供強有力的技術支持。
本發(fā)明所采取的技術方案是:一種用于鑒別PRRSV的多重RT-PCR檢測試劑盒,包括5×M-MLV反轉錄Buffer、M-MLV反轉錄酶、dNTP Mixture、RNA酶抑制劑和反轉錄引物,其特征在于所述試劑盒還包括10×PCR Buffer、Taq DNA聚合酶、兩對引物和DEPC水;
引物是根據(jù)GenBank公布的豬繁殖與呼吸綜合征病毒序列,在其NSP2基因保守序列區(qū)域及JXA1-R株與其它高致病性PRRSV毒株13380-13900 nt區(qū)域設計的兩對特異性引物。
所述試劑盒還包括陽性對照,陽性對照為將豬繁殖與呼吸綜合征病毒經(jīng)典株、高致病性毒株及高致病性疫苗株(JXA1-R株)分別接種Marc-145細胞后,收集48-72小時細胞培養(yǎng)物,測定TCID50,通過β-丙內酯滅活后,三種毒株混合至最終含量均為104 TCID50/mL。
應用所述試劑盒檢測待檢樣品中是否含有PRRSV的方法,包括如下步驟 :
1、病毒RNA的提取
采用Trizol法提取,分別取美洲型PRRSV國內分離株CH-1a、PRRSV高致病性變異株07HBEZ、PRRSV高致病性疫苗株(JXA1-R株)的細胞培養(yǎng)液各400 μL,凍融2-3次,加800 μL Trizol,室溫作用5 min;加入200 μL氯仿,室溫作用10 min;4℃,12000 rpm,離心15 min;吸取上清液,加入等體積異丙醇,-20℃作用10 min;4℃,12000 rpm,離心15 min;棄上清液,加入1 mL75%乙醇,8000 rpm,離心5 min;棄乙醇,晾干,即得病毒基因組總RNA,立即反轉錄或置-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>
2、反轉錄合成cDNA
cDNA 的合成體系采用20 μL體系, 其中含2μL RNA, 5×M-MLV反轉錄Buffer 4 μL, 10 mM dNTP 2 μL, M-MLV反轉錄酶1 μL (100U),Random Primer 1 μL(30 pM/μL) Rnasin 0.5 μL, 再用DEPC水補至20 μL,42℃ 1h,95℃ 5 min滅活反轉錄酶,即得cDNA,立即進行PCR或置于-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>
3、多重RT-PCR
以病毒基因組cDNA為模板進行PCR擴增,反應體系為25 μL體系,包括:10×PCR Buffer 2.5 μL,10 mM dNTP 2 μL,上、下游引物各0.5 μL(NSP2-F:5’-TGAYGGGCGACAATGTCC-3’;
NSP2-R:5’-CGCAGACAAATCCAGAVG-3’;JXA1-F:5’-ATTTGAATGTTCGCACGGTC TC
-3’;JXA1-R:5’- CCGCTGAAACTCTGGTTAAAGG-3’),Taq DNA聚合酶(5 U/μL)0.25 μL,模板cDNA 2.5μL,用DEPC水補至25 μL。擴增循環(huán)參數(shù)為:95℃預變性5 min;95℃變性30 s,58℃退火40 s,72℃延伸45 s,進行30個循環(huán);最后72℃延伸10 min。
4、瓊脂糖凝膠電泳及結果判定
取PCR產物7 μL于1%的瓊脂糖凝膠中進行電泳,電壓80-120 V,時間15-20 min,根據(jù)電泳圖像判斷檢測結果。根據(jù)電泳圖按照PRRSV普通株的目的條帶為319 bp,PRRSV高致病性毒株的目的條帶為229 bp,PRRSV高致病性疫苗株(JXA1-R株)的目的條帶為229 bp 和610 bp,判定是PRRSV三種毒株的單獨感染或是混合感染。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點:
1、本發(fā)明利用兩對引物鑒別美洲型 PRRSV經(jīng)典株、高致病性變異株和高致病性疫苗株(JXA1-R株)三種毒株,減少了鑒定不同PRRSV病毒株的檢測成本和檢測時間;且只需一次PCR反應即可鑒別出三種PRRSV毒株,解決了臨床樣品檢測中無法區(qū)分PRRSV經(jīng)典株、高致病性變異株和高致病性疫苗株(JXA1-R株)單獨感染亦或共同感染的問題。
2、本發(fā)明具有敏感性高、特異性強,可重復性好等諸多優(yōu)勢,僅對PRRSV的核酸產生特異性的擴增反應,對豬瘟病毒、豬偽狂犬病毒、豬圓環(huán)病毒2型、豬細小病毒、豬乙型腦炎病毒、豬輪狀病毒等均無擴增反應,試劑盒的可檢測出RNA樣品的濃度為96 copies/反應。
3、簡便快速,僅需約1個小時,加上核酸的提取和瓊脂糖凝膠檢測,共需約2小時。
4、經(jīng)濟實惠,僅需一次PCR擴增即可鑒別出PRRSV的三種毒株,對于需要同時檢測PRRSV三種毒株的樣本來說,成本降低了約2/3。
5、本發(fā)明為我國PRRSV的臨床檢測提供了新手段,該試劑盒可用于種豬流通環(huán)節(jié)中PRRSV的檢驗檢疫,養(yǎng)殖環(huán)節(jié)中的PRRSV的疫情監(jiān)控、鑒別診斷以及疫病的凈化,為提升我國PRRSV的綜合防控水平提供了技術支撐。
附圖說明
圖1:PRRSV多重RT-PCR特異性試驗結果,注:M:DL2000 Marker;1-10: PRRSV高致病性疫苗株JXA1-R、PRRSV普通株CH-1a、PRRSV高致病性變異株07HBEZ、豬瘟病毒(CSFV)、豬偽狂犬病毒(PRV)、豬圓環(huán)病毒2型(PCV2)、豬細小病毒(PPV)、豬乙型腦炎病毒(JEV)、豬輪狀病毒(RV)及陰性對照(H2O)。
圖2: PRRSV多重RT-PCR敏感性試驗結果,注:M:DL2000 Marker;1-7:384, 192, 96, 48, 24, 12, 6 copies/反應。
圖3:PRRSV多重RT-PCR臨床檢測電泳圖,注:M:DL2000 Marker;1-4:PRRSV高致病性變異株、PRRSV高致病性疫苗株、PRRSV普通株及陰性對照(H2O)。
具體實施方式
根據(jù)下述實施例,可以更好地理解本發(fā)明。實施例僅用于說明本發(fā)明,不會限制權利要求書所詳細描述的本發(fā)明。
本發(fā)明研究過程中用到的病毒毒株包括:豬瘟病毒(CSFV)、豬偽狂犬病毒(PRV)、豬圓環(huán)病毒2型(PCV2)、豬細小病毒(PPV)、豬乙型腦炎病毒(JEV)、豬輪狀病毒(RV)均由湖北省農業(yè)科學院畜牧獸醫(yī)研究所提供。
病毒特異性引物設計:所述的病毒特異性引物,指的是根據(jù)GenBank公布的豬繁殖與呼吸綜合征病毒序列,在其NSP2基因保守序列區(qū)域及JXA1-R株與其它高致病性PRRSV毒株13380-13900 nt區(qū)域設計的與其基因高度保守區(qū)的特異性片段完全相同或者反向互補。
本發(fā)明所列的核苷酸序列,均由5’端向3’端方向書寫。
實施例1 PRRSV多重RT-PCR鑒別方法的特異性試驗
用復合RT-PCR方法檢測6株其它豬源病毒毒株6份,1份PRRSV經(jīng)典株CH-1a,1份PRRSV高致病性變異株07HBEZ,1份PRRSV高致病性疫苗株JXA1-R,以考查該方法檢測不同樣品的特異性。
1 病毒株
PRRSV經(jīng)典株:美洲型PRRSV國內分離株CH-1a,由中國科學院武漢病毒研究所提供;PRRSV高致病性變異株:由湖北省農業(yè)科學院畜牧獸醫(yī)研究所分離鑒定的07HBEZ (GenBank ID: FJ495082.2);PRRSV高致病性疫苗株JXA1-R:購自市售疫苗,經(jīng)Marc-145細胞培養(yǎng)增殖后用于本發(fā)明;其它豬病病毒:豬瘟病毒 (CSFV), 豬偽狂犬病毒(PRV),豬圓環(huán)病毒2型(PCV2),豬細小病毒 (PPV),豬日本乙型腦炎病毒 (JEV) 和豬輪狀病毒(RV)。
2 病毒培養(yǎng)
將凍存的美洲型PRRSV國內分離株CH-1a和PRRSV高致病性變異株07HBEZ取出,加入適量含10%小牛血清的細胞培養(yǎng)液稀釋后,接種于生長良好的Marc145細胞單層,37℃吸附1h,加入含2%小牛血清的細胞維持液繼續(xù)培養(yǎng)3-5d,觀察細胞病變(CPE),待出現(xiàn)典型細胞病變達70%時收毒,-70℃保存?zhèn)溆?;PRRSV高致病性疫苗株JXA1-R取自市售疫苗,無菌操作經(jīng)0.22 μm濾膜過濾后按前述方法培養(yǎng)。其它病毒分別接種適應細胞進行培養(yǎng)。
3 病毒RNA的提取
采用Trizol法提取,分別取美洲型PRRSV國內分離株CH-1a、PRRSV高致病性變異株07HBEZ和PRRSV高致病性疫苗株JXA1-R及其它病毒的細胞培養(yǎng)液各400μL,凍融2-3次,加800μL Trizol,室溫作用5 min;加入200μL氯仿,室溫作用10 min;4℃,12000 rpm,離心10 min;吸取上清液,加入等體積異丙醇,-20℃作用5 min;4℃,12000 rpm,離心10 min;棄上清液,加入1 mL75%乙醇,8000 rpm,離心5 min;棄乙醇,晾干,即得病毒基因組總RNA,立即反轉錄或置-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>
4 陰性對照
取滅菌的DEPC水,置-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>
5 PRRSV復合RT-PCR檢測方法的操作程序
25 μL反應體系,包括:10×PCR Buffer 2.5 μL,10 mM dNTP 2 μL,上、下游引物(NSP2-F:5’-TGAYGGGCGACAATGTCC-3’;NSP2-R:5’-CGCAGACAAATCCAGAVG-3’;JXA1-F:5’-ATTTGAATGTTCGCACGGTCTC-3’;JXA1-R:5’- CCGCTGAAACTCTGGTTAAAGG-3’)各0.5 μL,Taq DNA聚合酶(5 U/μL)0.25 μL,模板cDNA 2.5μL,用DEPC水補至25 μL。擴增循環(huán)參數(shù)為:95℃預變性5 min;95℃變性30 s,58℃退火40 s,72℃延伸45 s,進行30個循環(huán);最后72℃延伸10 min。
6 電泳
稱取1 g瓊脂糖放入500 mL錐形瓶中,加入1×TAE電泳緩沖液100 mL,于微波爐中熔解,再加入5 μL染色液混勻。在電泳槽模內放好梳子,倒入瓊脂糖凝膠,待完全凝固后取出置于電泳槽中,將PCR擴增產物5 μL混合1 μL上樣緩沖液,點樣于瓊脂糖凝膠孔中,以80-120V電壓于1×TAE電泳緩沖液中電泳,凝膠成像系統(tǒng)觀察結果。
7 結果判定
PRRSV普通株的目的條帶為319 bp,PRRSV高致病性變異株的目的條帶為229 bp,PRRSV高致病性疫苗株(JXA1-R株)的目的條帶為229 bp 和610 bp、陰性對照無條帶(引物帶除外)時,實驗結果有效。
8 結果
用PRRSV復合RT-PCR方法檢測6株其它豬源病毒毒株,結果均為陰性,PRRSV經(jīng)典株CH-1a,PRRSV高致病性變異株07HBEZ和PRRSV高致病性疫苗株(JXA1-R株)均擴增出目的條帶,而陰性對照DEPC水未擴增出任何目的帶(見圖1)。
實施例2 PRRSV多重RT-PCR鑒別方法的敏感性試驗
用復合RT-PCR方法檢測不同含量的PRRSV經(jīng)典株CH-1a, PRRSV高致病性變異株07HBEZ和PRRSV高致病性疫苗株JXA1-R,以考查該方法檢的敏感性。
1 病毒
PRRSV經(jīng)典株CH-1a,PRRSV高致病性變異株07HBEZ和PRRSV高致病性疫苗株JXA1-R。
2 方法
將PRRSV經(jīng)典株CH-1a、PRRSV高致病性變異株07HBEZ和PRRSV高致病性疫苗株JXA1-R分別稀釋為384, 192, 96, 48, 24, 12, 6 copies/反應,提取RNA,按前述PRRSV復合RT-PCR擴增每個稀釋度樣品。
3 結果
用PRRSV復合RT-PCR擴增檢測不同稀釋度樣品的結果見圖2。結果表明該PRRSV復合RT-PCR的敏感性為96 copies/反應。
實施例3 應用PRRSV復合RT-PCR方法檢測臨床樣品
分別檢測PRRSV活疫苗CH-1R株、PRRSV高致病性疫苗株JXA1-R及PRRSV高致病性野毒株陽性組織樣品各3份,同時重復檢測3次,并設雙蒸水作為陰性對照,以檢測該方法的穩(wěn)定性。
1 材料
PRRSV活疫苗CH-1R株、PRRSV高致病性疫苗株JXA1-R及PRRSV高致病性野毒株陽性組織樣品各3份。
2 方法
采用Trizol法分別提取PRRSV活疫苗CH-1R株、PRRSV高致病性疫苗株JXA1-R、PRRSV高致病性野毒株陽性組織樣品的RNA,按前述復合RT-PCR擴增每個樣品。
3 結果
PRRSV活疫苗CH-1R株、PRRSV高致病性疫苗株JXA1-R、PRRSV高致病性野毒株陽性組織樣品的cDNA均擴增出與預期大小一致的目的條帶,陰性對照無任何條帶產生(圖3),說明該鑒別診斷方法穩(wěn)定性好,可直接應用于臨床。
<<110>湖北省農業(yè)科學院畜牧獸醫(yī)研究所
<120>一種鑒別PRRSV的多重RT-PCR檢測試劑盒
<160>4
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<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列
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tgaygggcga caatgtcc 18
<210> 2
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<212> DNA
<213> 人工序列
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cgcagacaaa tccagavg 18
<210> 3
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<212> DNA
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<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 4
ccgctgaaac tctggttaaa gg 22