六种牛源致病性细菌多重PCR检测方法的建立

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多数病原菌通过损伤消化道、呼吸道局部黏膜组织,突破黏膜免疫屏障,进入血液循环系统,引发人或动物的细菌性疾病。在实际生产中,由于饲料普遍添加抗生素,动物长期采食引发细菌耐药性增强,加之不同细菌引发消化道、呼吸道疾病的临床症状相似等原因,在治疗细菌病的过程中只得加大抗生素的用量,同时联合广谱抗菌药物治疗疾病,使得细菌抗药性的问题进一步恶化。因此,快速、准确鉴别诊断病原以便针对性用药,对于缓解乃至解决细菌耐药性问题至关重要;对于保障养殖业及其下游产业的健康发展,减少社会公共卫生安全维持成本具有重要价值。本研究以奇异变形杆菌ureR基因、沙门氏菌invA基因、产气荚膜梭菌α毒素基因、多杀性巴氏杆菌kmt-1基因、溶血曼氏杆菌lktA-artJ intergenic region、化脓隐秘杆菌plo基因为靶位点,设计特异性引物,建立两套多重PCR检测方法,并对扩增体系(引物浓度、dNTP浓度和Mg2+浓度)及扩增条件(退火时间、退火温度和循环次数)等各因素进行优化。扩增得到的序列经BLAST分析,同源性均在98%以上。针对奇异变形杆菌、沙门氏菌和产气荚膜梭菌的多重PCR方法,最低检出限均在4pg/μL以上,略低于3种细菌的单重PCR检测方法的灵敏度(依次为4×10-1pg/μL、4×10-1pg/μL和4×10-4pg/μL);针对溶血曼氏杆菌、多杀性巴氏杆菌和化脓隐秘杆菌的多重PCR方法最低检出限均在40pg/μL以上,与针对3种细菌的单重PCR方法灵敏度相当(依次为40pg/μL、4pg/μL和40pg/μL)。用实验室分离的17株细菌验证两套多重PCR的特异性,结果表明建立的多重PCR检测方法特异性良好。应用建立的多重PCR方法,多次扩增阳性样品和阴性样品,结果与预期相符,并且不同时间扩增不同批次的菌株结果均一致,表明建立的多重PCR方法检测结果稳定、重复性较好。应用建立的两套多重PCR方法检测人工感染小鼠的病变组织和人工模拟混合感染的临床样品,结果证实建立的检测方法可用于对模拟临床样本的检测。对模拟临床样本进行多重PCR检测,同时分离细菌,两种检测方法结果符合率达100%。本研究建立了针对奇异变形杆菌、沙门氏菌、产气荚膜梭菌以及多杀性巴氏杆菌、溶血曼氏杆菌、化脓隐秘杆菌的两套三重PCR检测方法,为相应细菌感染引发疾病的诊断和鉴别检测提供了特异、敏感、高通量的实验室诊断方法,为畜禽养殖及畜产品安全生产体系提供一种有效的疫病监控手段。
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