王豕辰,孫 彤,董 恒,侯曉林
(北京農(nóng)學(xué)院動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,北京 102206)
豬偽狂犬病是一種皰疹病毒性疾病,是導(dǎo)致豬繁殖失敗并給養(yǎng)豬業(yè)帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)損失的主要病原體之一[1]。其特征在于妊娠母豬流產(chǎn),公豬不育等。豬偽狂犬病不易與豬瘟、細(xì)小病毒感染等病區(qū)別開(kāi),需要實(shí)驗(yàn)室檢查確診[2]。核酸研究方法在許多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用,為了提高PCR的檢測(cè)準(zhǔn)確度,實(shí)驗(yàn)對(duì)PCR擴(kuò)增條件進(jìn)行了優(yōu)化并且檢測(cè)了特異性。
豬腎細(xì)胞PV-15為實(shí)驗(yàn)室保存細(xì)胞株;偽狂犬病毒(PRV)、豬細(xì)小病毒(PPV)、豬圓環(huán)病毒Ⅰ型(PCV1)和豬圓環(huán)病毒Ⅱ型(PCV2)均為實(shí)驗(yàn)室保存毒株;DMEM高糖培養(yǎng)基(DMEM)、胎牛血清(FBS);青鏈霉素和0.25%胰蛋白酶均購(gòu)自美國(guó)Gibco公司;磷酸鹽緩沖液(PBS)購(gòu)自美國(guó)HyClone公司;病毒基因組DNA提取試劑盒購(gòu)自天根生化科技(北京)有限公司;PCR反應(yīng)試劑盒購(gòu)自上海生工生物(上海)股份有限公司。
1.2.1 細(xì)胞培養(yǎng)及擴(kuò)毒
調(diào)整PV-15細(xì)胞個(gè)數(shù)為1h106個(gè)/mL接種于25 cm2細(xì)胞培養(yǎng)瓶中,放入37 ℃、5%CO2培養(yǎng)12 h,待細(xì)胞長(zhǎng)成單層后,吸棄培養(yǎng)基,PBS清洗2次,每次1 min,接毒量為10TCID50,放入37 ℃、5%CO2培養(yǎng)1 h,吸棄病毒,PBS清洗兩次,每次1 min,加入含3%血清的培養(yǎng)基,放入37 ℃、5%CO2培養(yǎng)48 h,終止培養(yǎng)。采用反復(fù)凍融法破裂細(xì)胞,-20 ℃反復(fù)凍融3次后,將細(xì)胞瓶?jī)?nèi)液體全部轉(zhuǎn)移到15 mL離心管中于600 g離心5 min,收集上清(病毒液),置于-80 ℃保存。
1.2.2 病毒DNA提取
此過(guò)程根據(jù)試劑盒提供說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作。向干凈的1.5 mL離心管中加入20μL Prteinase K然后加入200μL病毒液,再加入200μL Carrier RNA工作液(緩沖溶液GB:Carrier RNA=1 100:31比例配置)。蓋緊管蓋置于渦旋振蕩機(jī)上震蕩15 s使管內(nèi)溶液充分混合。將離心管置于56 ℃恒溫水浴鍋中孵育15 min后短暫離心15 s。向管中加入250μL無(wú)水乙醇,渦旋振蕩機(jī)上震蕩15 s,然后靜置5 min后短暫離心15 s。將離心管中所有液體全部轉(zhuǎn)移至RNase-Free吸附柱CR2上后,6 000 g離心1 min。500μL溶液GD洗滌一次,然后600μL溶液PW洗滌2次,洗滌離心條件同上。洗滌后向管中加入500μL乙醇,13 000 g離心3 min,然后小心打開(kāi)吸附柱的蓋子,室溫放置1 min,使吸附膜的完全變干后,加入100μL RNase-Free ddH2O,蓋緊管蓋,靜置5 min后,13 000 g離心1 min,收集洗脫液(含有病毒DNA),-80 ℃保存。
1.2.3 引物的設(shè)計(jì)與合成
偽狂犬病毒引物使用根據(jù)國(guó)標(biāo)方法,擴(kuò)增偽狂犬病毒基因中434-651堿基對(duì)(bp)之間217bp基因片段,由生工生物(上海)股份有限公司合成,其序列為:
P1:5?-CAGGAGGACGAGC TGGGGCT-3’;
P2:5?-GTCCACGCCCCGCT TGAAGCT-3’。
1.2.4 PCR條件的優(yōu)化
此過(guò)程根據(jù)試劑盒提供說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作,實(shí)驗(yàn)室PCR反應(yīng)采用25μL反應(yīng)體系,加入PCR MIX 2.5μL,F(xiàn)ORWARD PRIMER(10 mmol/L) 12.5μL,REVERSE PRIMER(10 mmol/l)0.1μL,DNA 模 板 0.1μL,ddH2O添加至25μL。調(diào)整擴(kuò)增各參數(shù)進(jìn)行反應(yīng)條件優(yōu)化。
1.2.5 PCR特異性試驗(yàn)
利用優(yōu)化后的條件對(duì)PRV、PPV、PCV1和PCV2分 別 進(jìn) 行PCR擴(kuò)增,以鑒定其特異性。
1.2.6 PCR產(chǎn)物檢測(cè)
通過(guò)1.5%瓊脂糖凝膠電泳分析擴(kuò)增反應(yīng)產(chǎn)物。電泳緩沖液為1xTAE,電壓為220 V,反應(yīng)時(shí)間為35 min。電泳反應(yīng)結(jié)束后,立即使用凝膠成像系統(tǒng)對(duì)實(shí)驗(yàn)品進(jìn)行照相記錄并分析擴(kuò)增產(chǎn)物帶。
經(jīng)過(guò)對(duì)擴(kuò)增各參數(shù)多次進(jìn)行優(yōu)化,結(jié)果如圖1所示,當(dāng)退火溫度為62.5 ℃至63.5 ℃時(shí),在217 bp處出現(xiàn)明細(xì)的擴(kuò)增片段,且無(wú)雜帶,擴(kuò)增效果最佳。94 ℃ 3 min變性,94 ℃ 30 s,72 ℃ 1 min,35 個(gè)循環(huán);72 ℃ 5 min。
采用優(yōu)化過(guò)的PCR方法對(duì)PRV、PPV、PCV1和PCV2分別進(jìn)行PCR擴(kuò)增,結(jié)果如圖2所示,只有PRV在217bp處出現(xiàn)擴(kuò)增片段,而PPV、PCV1和PCV2均未出現(xiàn)擴(kuò)增片段。
圖1 不同擴(kuò)增參數(shù)對(duì)PRV PCR的影響
圖2 PRV PCR特異性檢測(cè)電泳圖
近年來(lái),病毒性疾病已成為現(xiàn)代養(yǎng)豬業(yè)發(fā)展的主要威脅。尤其是由PRV等引起的呼吸和生殖系統(tǒng)疾病越來(lái)越普遍,給養(yǎng)豬業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失[3]。由于發(fā)病豬臨床癥狀與豬細(xì)小病毒,豬瘟病毒等感染相似,所以必須進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)后才可以確診[4]。因此建立一個(gè)特異檢測(cè)PRV的方法是十分必要的。
在實(shí)踐中,PCR可能由于各種原因而失敗,其中引物的非特異性結(jié)合是比較常見(jiàn)的[5]。因此,已經(jīng)開(kāi)發(fā)出許多技術(shù)和程序來(lái)優(yōu)化PCR條件。退火是PCR中關(guān)鍵的一步,是引物與DNA鏈的結(jié)合。退火的溫度對(duì)PCR的特異性有巨大影響[6]。退火的溫度需要從多方面去決定,一般是根據(jù)引物的最適溫度(Tm)值來(lái)設(shè)計(jì)溫度以便保證擴(kuò)增效果達(dá)到理想[7]。此實(shí)驗(yàn)中根據(jù)引物Tm值選擇了16個(gè)退火溫度,通過(guò)電泳檢測(cè)到當(dāng)退火溫度介于62.5 ℃至63.5 ℃之間時(shí),目的基因片段擴(kuò)增明顯且沒(méi)有雜帶,并且通過(guò)特異性檢測(cè)證實(shí)該反應(yīng)條件下,只有PRV目的基因可以擴(kuò)增,PPV、PCV1和PCV2均呈現(xiàn)陰性。
總之,PCR是快速、特異的檢測(cè)PRV感染的技術(shù),實(shí)驗(yàn)所優(yōu)化方法可以為今后實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)PRV提供一種新的參考。