CN104611433B - 一种检测丙型副伤寒沙门氏菌的靶基因、pcr引物对、检测方法及应用 - Google Patents
一种检测丙型副伤寒沙门氏菌的靶基因、pcr引物对、检测方法及应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种检测丙型副伤寒沙门氏菌的3个特异性靶基因、相应的PCR引物对、利用以上引物对和靶基因进行检测的方法。PCR引物对是根据3个丙型副伤寒沙门氏菌特异性检测靶点设计而成,该特异性检测靶点稳定高、特异性强,通过合理优化PCR反应体系,凝胶电泳检测手段,可以快速、准确地鉴定出丙型副伤寒沙门氏菌。本发明提供的检测方法包括:(1)提取样品DNA,PCR扩增(2)凝胶电泳检测扩增产物(3)比较电泳后条带,如果在523bp、212bp和169bp位置有条带,则证明样品中含有丙型副伤寒沙门氏菌。通过实验比较分析,本发明方法具有单一性强,检测结果可靠,结果判定简单的特点,可以广泛应用于食品卫生领域。
Description
技术领域
本发明属于食品安全检测技术领域,具体涉及一种检测丙型副伤寒沙门氏菌的PCR引物对、特异性靶基因、利用该引物对和靶基因进行检测的方法以及包括引物对的试剂盒和该引物对在检测丙型副伤寒沙门氏菌试剂盒上的应用。
背景技术
丙型副伤寒沙门氏菌(Salmonella paratyphi C)是引起人类感染的主要沙门氏菌血清型之一,此血清型菌株的主要宿主为人类。被感染者会出现不同程度的恶性、呕吐、腹泻和发热,严重者会出现败血症等。在最近的研究报告中显示,丙型副伤寒沙门氏菌会通过某些食物经口腔侵染到健康人体,从而引起以上各方面的症状。朱翔、包云娟在《浙江预防医学》中2011年第23卷第12期发表的《一起丙型副伤寒沙门氏菌引起的食物中毒调查》,根据该文所述,调查了一起由家宴引起的丙型副伤寒沙门氏菌的事件,被感染者主要是由于食用了含有该菌的羊肉和牛肉制品而被感染的。同时,国家质量监督检验检疫总局的2002年第25和26号令中明确规定沙门氏菌为必检项目。目前,丙型副伤寒沙门氏菌检测主要使用传统的培养方法,整个检测过程步骤较多,时间较长,一般需要4-6个工作日,而且干扰的因素较多,检测结果的判定较复杂,给食品检测带来非常不利的影响。
目前,随着分子生物学的不断发展尤其是聚合酶链式反应(PCR)的发展,通过分子技术检测鉴定沙门氏菌血清型变得更加可靠。用于丙型副伤寒沙门氏菌的PCR检测的靶基因研究较少且主要是依赖于国外学者的研究,如David F.Woods,F.Jerry Reen等在《Journal of clinical microbiology》2008年12月4018-4022页发表的题为《RapidMultiplex PCR and Real-Time TaqMan PCR Assays for detection of Salmonellaenterica and the Highly Virulent Serovars Choleraesuis and Paratyphi C》中所述,所获得的STM3664到STM3674等基因是丙型副伤寒沙门氏菌血清型特异性基因。但通过进一步分析,以上基因同时存在鼠伤寒沙门氏菌,由此证明以其作为丙型副伤寒沙门氏菌的检测靶点很可能出现假阳性的现象,以上述基因作为靶基因,会造成检测结果不准确。
发明内容
本发明的目的是通过基因组比较分析获得丙型副伤寒沙门氏菌的特异性检测靶基因,从而通过特异性引物对进行PCR扩增、电泳检测该目的基因,解决了检测结果不准确,检测过程复杂,检测周期长的问题,实现了丙型副伤寒沙门氏菌高特异性快速检测的目的。
本发明提供一种用于检测丙型副伤寒沙门氏菌的PCR引物对,该特异性引物对分别为:pPC1、pPC2、pPC3;其中,
pPC1-f:序列如SEQ ID NO.4所示、pPC1-r:序列如SEQ ID NO.5所示;
pPC2-f:序列如SEQ ID NO.6所示、pPC2-r:序列如SEQ ID NO.7所示;
pPC3-f:序列如SEQ ID NO.8所示;pPC3-r:序列如SEQ ID NO.9所示。
本发明提供一种用于检测丙型副伤寒沙门氏菌的特异性靶基因,SPC_0871、SPC_0872和SPC_0908基因,其中,SPC_0871碱基序列如SEQ ID NO.1、SPC_0872碱基序列如SEQID NO.2所示和SPC_0908碱基序列如SEQ ID NO.3所示。
本发明还提供一种检测丙型副伤寒沙门氏菌的方法,该方法包括以下步骤:
(1)提取样品DNA,PCR扩增;(2)凝胶电泳检测扩增产物;(3)比较电泳后条带,如果在523bp、212bp和169bp位置有条带,则证明样品中含有丙型副伤寒沙门氏菌。
本发明提供检测丙型副伤寒沙门氏菌的方法,其中,电泳后523bp位置分离出的DNA片段,其碱基序列如SEQ ID NO.1所示;212bp位置分离出的DNA片段,其碱基序列如SEQID NO.2所示;169bp位置分离出的DNA片段,其碱基序列如SEQ ID NO.3所示。
本发明提供的检测丙型副伤寒沙门氏菌的方法,其中,PCR检测体系,25ul包含有:2×Master 12.5ul,10uM引物对1ul,模板取1-5ul,补ddH2O至25ul。
本发明提供的检测丙型副伤寒沙门氏菌的方法,其中,PCR的反应程序:94℃预变性10min,94℃变性30s,60℃退火30s,72℃延伸45s,30个循环,72℃延伸10min,凝胶电泳采用琼脂糖凝胶电泳。
本发明提供的检测丙型副伤寒沙门氏菌的方法,其中,以25ulPCR反应体系计量,对于pPC1引物,需要丙型副伤寒沙门氏菌总DNA浓度≥98.33pg/ul;对于pPC2、pPC3引物,需要丙型副伤寒沙门氏菌总DNA浓度≥983.3pg/ul。
以上浓度为本发明的PCR方法针对3个不同引物对的检测灵敏度。
本发明还提供上述PCR引物对在检测丙型副伤寒沙门氏菌PCR试剂盒中的应用。
本发明还提供一种检测丙型副伤寒沙门氏菌试剂盒,该试剂盒包括引物对pPC1、pPC2、pPC3;其中,
pPC1-f:序列如SEQ ID NO.4所示、pPC1-r:序列如SEQ ID NO.5所示;
pPC2-f:序列如SEQ ID NO.6所示、pPC2-r:序列如SEQ ID NO.7所示;
pPC3-f:序列如SEQ ID NO.8所示;pPC3-r:序列如SEQ ID NO.9所示。
有益效果:
本发明具有以下有益效果:采用本发明的检测方法可直接鉴定丙型副伤寒沙门氏菌,不需要血清型实验,检测时间缩短在12h以内。并且,由于检测过程无需采用传统检测方法中必须使用的抗血清,可降低检测成本。本发明通过PCR检测特异性DNA片段,具有单一性强,检测结果可靠,结果判定简单的特点。
附图说明
图1是引物对pPC1、pPC2和pPC3对不同菌种特异性评价凝胶电泳结果图
M.DNA Ladder;1.丙型副伤寒沙门氏菌;2.猪霍乱沙门氏菌;3.鼠伤寒沙门氏菌;4.伤寒沙门氏菌;5.肠炎沙门氏菌;6.甲型副伤寒沙门氏菌;7.乙型副伤寒沙门氏菌;8.汤普逊沙门氏菌;9.都柏林沙门氏菌;10.鸭沙门氏菌;11.山夫顿堡沙门氏菌;12.亚利桑那沙门氏菌;13.波斯坦沙门氏菌;14.阿伯丁沙门氏菌;15.病牛沙门氏菌;16.火鸡沙门氏菌;17.无菌水。
A:pPC1引物对;B:pPC2引物对;C:pPC3引物对
图2是引物对pPC1、pPC2和pPC3对不同模板浓度灵敏度评价凝胶电泳结果图
M:DL2000;模板浓度:1-6:98.33ng/ul、9.833ng/ul、983.3pg/ul、98.33pg/ul、9.833pg/ul和983.3fg/ul:
A:pPC1引物对;B:pPC2引物对;C:pPC3引物对
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明,下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照本领域的公知手段,或按照制造厂商的建议条件,实施例中涉及的菌株均属于现有技术,本领域的技术人员可以很容易地从公开是商业渠道获得。
实施例1
PCR检测方法对不同菌种特异性评价
1.丙型副伤寒沙门氏菌血清型特异性基因的筛选
在NCBI数据库中获得了丙型副伤寒沙门氏菌RKS4594菌株(NC_012125.1)的全基因组序列,根据比较基因组的方法将该菌基因组的每个基因利用NCBA网站的Blast程序进行比对,选择与该血清型同源性较高(E值=0,Query cover=0%)同时与其它微生物的同源性很低(Query cover<10%)的基因作为丙型副伤寒沙门氏菌的准特异性基因。通过该方法共获得7个丙型副伤寒沙门氏菌的准特异性基因,再针对每一个基因设计多对引物,利用实验室保存的沙门氏菌其它血清型进行特异性验证。根据PCR结果,确定SPC_0871、SPC_0872和SPC_0908基因作为丙型副伤寒沙门氏菌血清型特异性的检测靶点,基因序列分别如SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2和SEQ ID NO.3所示。
2.引物设计
通过Primer5.0软件设计引物,设置GC%范围在40-60%,产物大小范围为200-600bp,从备选引物对中选择出引物,3对引物对:pPC1、pPC2、pPC3,序列分别为pPC1-f:SEQID NO.4、pPC1-r:SEQ ID NO.5;pPC2-f:SEQ ID NO.6、pPC2-r:SEQ ID NO.7;pPC3-f:SEQID NO.8、pPC3-r:SEQ ID NO.9;委托上海生工生物工程技术服务有限公司合成。
3.DNA模板的制备
将包括丙型副伤寒沙门氏菌(S.Paratyphi C)等45株沙门氏菌标准菌株和18株非沙门氏菌(如表1)(编号为CICC的菌株购自于中国工业微生物菌种保藏中心,编号为CMCC的菌株购自于中国医学微生物菌种保藏中心,无编号的为实验室自己保藏的菌株,如果其他同行出于研究需要,本试验室愿意提供该菌株)的各个血清型分别接种到30ml的LB液体培养基中,37℃培养8h。分别取1ml各菌菌悬液于1.5ml离心管中,12000r/min,离心1min,弃上清。用500ul灭菌的纯水洗涤菌体沉淀两次,再用100ul灭菌纯水溶解沉淀。在沸水浴中煮沸10min,12000r/min,离心1min,取上清液作为PCR模板。
4.PCR反应体系的建立
建立PCR检测体系:25ul反应体系包含:2×Master 12.5ul,5uM引物对1ul,模板取5ul,补ddH2O至25ul。
设计PCR的反应程序:94℃预变性10min,94℃变性30s,60℃退火30s,72℃延伸45s,30个循环,72℃延伸10min。
于PCR仪中按照既定的反应体系和反应程序分别以上述步骤中提取的各菌菌株DNA为模板进行PCR扩增,以做凝胶电泳进行检测。
5.凝胶电泳检测
将上述进行PCR扩增后的产物、作为Marker的DNA Ladder I、ddH2O按照既定的顺序分别取3ul加到1%的琼脂糖凝胶中,用100V电压跑40min后,EB染色后观察结果。
PCR凝胶检测结果如图1,以包括丙型副伤寒沙门氏菌(S.Paratyphi C)在内的16株沙门氏菌DNA作为模板,PCR扩增后仅有丙型副伤寒沙门氏菌在523bp、212bp和169bp出现特异性电泳条带;为更好说明本发明的特异性,以不同来源的沙门氏菌共45株和18株非沙门氏菌(其中“*”代表分离株,其它为标准菌株)进行PCR扩增,凝胶电泳得到结果如表1所述。电泳结果在523bp、212bp和169bp位置出现扩增条带时,证明为阳性结果,以“+”表示;当该位置没有扩增条带,证明为阴性结果,以“-”表示;从表1也可以看出,经过该方法PCR扩增,仅丙型副伤寒沙门氏菌(S.Paratyphi C)出现阳性反应。结果很好地说明了本发明提供的方法稳定性高,特异性强,适用范围广,检测结果准确。
实施例2
PCR检测方法对不同模板浓度灵敏度评价
丙型副伤寒沙门氏菌血清型特异性基因的筛选、引物设计步骤如实施例1。
DNA模板的制备:挑取丙型副伤寒沙门氏菌单菌落转接到30ml的LB液体培养基中,37℃过夜培养。以上海生工生物工程技术服务有限公司生产的细菌基因组DNA小量提取试剂盒,提取丙型副伤寒沙门氏菌总DNA,经测定,浓度为98.33ng/ul。用无菌水作10倍梯度稀释,共稀释6个梯度,作为PCR模板。
PCR反应体系的建立:建立PCR检测体系:25ul反应体系包含:2×Master 12.5ul,5uM引物对1ul,模板取5ul,补ddH2O至25ul。设计PCR的反应程序:94℃预变性10min,94℃变性30s,60℃退火30s,72℃延伸45s,30个循环,72℃延伸10min。
取上述步骤中6个梯度DNA模板各取1ul加入PCR反应体系,于PCR仪上进行反应扩增。取5ulPCR扩增产物到1%的琼脂糖凝胶中,用100V电压跑40min后,EB染色后观察结果。
针对于pPC1引物对从第1到第4泳道523bp处均有条带显示,第4泳道相应的浓度为98.33pg/ul,电泳结果如图2A所示。因此,判定对于pPC1引物的PCR检测灵敏度为98.33pg/ul。针对于pPC2和pPC3引物对从第1到第3泳道212bp和169bp处均有条带显示,第3泳道相应的浓度为983.3pg/ul,电泳结果如图2B和2C所示。因此,判定对于pPCm2和pPCm3引物的PCR检测灵敏度为983.3pg/ul。
表1:特异性评价所用的菌株及检测结果
可以知道,上述实施例仅为了说明发明原理而采用的示例性实施方式,然而本发明不仅限于此,本领域技术人员在不脱离本发明实质情况下,可以做出各种改进和变更,这些改进和变更也属于本发明的保护范围。
<110> 南京农业大学
<120>一种检测丙型副伤寒沙门氏菌的靶基因、PCR引物对、检测方法及应用
<160> 9
<170> PatentIn version 3.3
<210> 1
<211> 1782
<212> DNA
<213> 丙型副伤寒沙门氏菌(S.Paratyphi C)
<220>
<223> SPC_0871基因序列
<400> 1
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cagaaactat accatgagac taaaaataaa ctttcaacaa caattaactt tcaaaacaga 660
attacattgc ctgatataaa aggggttaaa gaagcttatt taggtgtcgt tccatttgag 720
gaatatataa aattaattca agatgaaaat caaactatac atagtatatt tgatgataac 780
gttagggatt ttcagggtga aaatccagtt aataaaaaaa taaagttaac tttagaaaat 840
ggaaaatttg atctttttag cgtgttaaat aatggagtaa ctattgtttc atcatctcta 900
actcctgcag ggaacagatt tacgctgaga gattatcagg tagtgaatgg ctgtcaaaca 960
agccatgtac ttcatgaatg ccaaaatata tccggaattt ctgaggtatt tgttcctatt1020
aaaatcattg tcacagatag cgatgaaata aaaactgata ttacattagc cacaaacagc1080
cagacagaag taaaacctga gcagttagaa tctttaagtt tattccaaaa gaatcttgaa1140
ctctactttg ctgctgagaa aactcaacca ttatattatg aacgccggtc tcagcaatat1200
aattcagcag acattaaaaa aacacaaata atatctatcc ctgtgcaaat aaaatgtttt1260
gcatccatgt tcctcaattc acctcattta gtaagcgctt attacggaac aatagtaaat1320
agatttaaag gtaaaatgtt taatatggag cataaattat ctccatatta tataagttca1380
ctttgctatt ataaaataga acaatacttc agaagtggcg aattagatac taagtacaaa1440
aaaatacgat tccatttaat catggccgta agagtgttat ctataggctc tcagttagat1500
ccattaaata gcaataagct tgataaacaa tgtgaaaatg tcaaaaaaat attacttgat1560
gataagttat gtgtttccct tttgagaatc gcagcgatac taatttttga tagtggcatt1620
gacttggaga aaactagata caaggctgaa tctgaaactg atatgatgtt aaatagatta1680
aatgctttca ctaaggagca tgggctgctt acatatgaat ccttaaccaa aatatcatca1740
actaacaaac ttgaatttga cacagaaaag gttgaattat aa 1782
<210> 2
<211> 357
<212> DNA
<213> 丙型副伤寒沙门氏菌(S.Paratyphi C)
<220>
<223> SPC_0872基因序列
<400> 2
ttattgcact atttttgcga tttttaataa aacttttgct atgaaattaa cctgttcttt 60
gttgcagtcg aaattgtttc gattggtgat tatctttatt ttgtcatctg ggatgttcac 120
aatttcttta atgctaacat ttccatcaat atcaattagc caaaatccat cattaatatt 180
tgagaagctg aattcacaaa tgtaattaat ttcattatca tttataacga caggtttatt 240
gacattgcta ggtaagagaa ctttatcaaa gatacaaaaa ccacaatcat atagtgtatt 300
ttcaataatt tttttcttat caagttcaat aatgtctgta cgcctgctat caaacat 357
<210> 3
<211> 351
<212> DNA
<213> 丙型副伤寒沙门氏菌(S.Paratyphi C)
<220>
<223> SPC_0908基因序列
<400> 3
atgtactttg ttggtggaag cgatgacaag caaacggcgg aagcgccaaa agtatgctct 60
aacacggata cccagtgtaa ctttgacaat aacatggtcg atgcagtgac caaatgcaaa 120
ccactggtag aacatgcagc aaaatatgaa tttgaatgga ctgacggcct tttagatcca 180
atgttctctc atgcacgaat cgacagcaaa aagaatcagc taacgtttat cggggataag 240
gtcaaattta caaatggctt taatgcaaaa atgaccatga cttacgcttg cactatggac 300
ctgaaaacca aagaaatagt ggatttcaag atttcagaag gcaaattgta a 351
<210> 4
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<223> 丙型副伤寒沙门氏菌特异性引物pPC1-f
<400> 4
gccacaaaca gccagacaga 20
<210> 5
<211> 25
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<223> 丙型副伤寒沙门氏菌特异性引物pPC1-r
<400> 5
cgattctcaa aagggaaaca cataa 25
<210> 6
<211> 26
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<223> 丙型副伤寒沙门氏菌特异性引物pPC2-f
<400> 6
tatgattgtg gtttttgtat ctttga 26
<210> 7
<211> 26
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<223> 丙型副伤寒沙门氏菌特异性引物pPC2-r
<400> 7
cgattggtga ttatctttat tttgtc 26
<210> 8
<211> 19
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<223> 丙型副伤寒沙门氏菌特异性引物pPC3-f
<400> 8
atgacaagca aacggcgg 19
<210> 9
<211> 25
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<223> 丙型副伤寒沙门氏菌特异性引物pPC3-r
<400> 9
tgagagaaca ttggatctaa aaggc 25
Claims (3)
1.一组用于检测丙型副伤寒沙门氏菌的PCR引物,其特征在于,该组引物分别为:引物对pPC1、pPC2、pPC3;其中,
pPC1-f:序列如SEQ ID NO.4所示、pPC1-r:序列如SEQ ID NO.5所示;
pPC2-f:序列如SEQ ID NO.6所示、pPC2-r:序列如SEQ ID NO.7所示;
pPC3-f:序列如SEQ ID NO.8所示;pPC3-r:序列如SEQ ID NO.9所示。
2.权利要求1所述的一组PCR引物在制备检测丙型副伤寒沙门氏菌PCR试剂盒中的应用。
3.一种检测丙型副伤寒沙门氏菌试剂盒,其特征在于:该试剂盒包括引物对pPC1、pPC2、pPC3;其中,
pPC1-f:序列如SEQ ID NO.4所示、pPC1-r:序列如SEQ ID NO.5所示;
pPC2-f:序列如SEQ ID NO.6所示、pPC2-r:序列如SEQ ID NO.7所示;
pPC3-f:序列如SEQ ID NO.8所示;pPC3-r:序列如SEQ ID NO.9所示。
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Citations (2)
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---|---|---|---|---|
CN101955993A (zh) * | 2010-06-13 | 2011-01-26 | 中华人民共和国珠海出入境检验检疫局 | 检测沙门氏菌血清型的复合基因芯片及其检测方法 |
CN103060447A (zh) * | 2012-12-27 | 2013-04-24 | 许龙岩 | 四种菌的三重实时荧光pcr检测引物、探针、检测试剂盒和检测方法 |
-
2015
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---|---|---|---|---|
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SPC_0871 SPC_0872 SPC_0908 NC_012125.1;Liu G. et al.;《GenBank》;20071012;全文 * |
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