细鳞鱼三种细菌的快速检测方法的建立

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细鳞鱼(Brachymystax lenok)属鲑形目(Salmoniformes),鲑形科(Salmonidae),鲑亚科(Salmoninae),细鳞鱼属(Brachymystax),近年来野生细鳞鱼分布范围逐渐缩小,野生种群急剧衰退,为了阻止该种群灭绝,对细鳞鱼保护和驯养显得尤为重要,在细鳞鱼驯养繁育中发现细鳞鱼会出现厌食、独居、水中打转、体表溃疡和肝肾脏出血症状,从患病鱼肝、肾、肠液和鳃中分离出三种细菌,它们分别是温和气单胞菌(Aeromonas sobria,AS)、迟钝爱德华菌(Edwardsiella tarda,Et)和嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila,AH)。迫切需要一种快捷、简便方法对病原菌进行准确、快速诊断,用于疫病早期预防和治疗。目的:建立一种快速检测三种菌的方法,及时早发现细鳞鱼感染的这三种细菌,阻止细鳞鱼疫情暴发和大规模蔓延,为细鳞鱼驯化带来保障。方法:本试验取患病鱼的肝、肾、肠积液或者腮丝经过一系列的分离纯化得到了三种菌株,使用四种鉴别培养基,根据在培养基上的形态特征初步确定菌株种类,并用20余种抗生素进行药敏实验,使用16S rRNA来对分离纯化后的菌进行测序。利用环介导恒温扩增技术(Loop-mediated isothermal amplification,LAMP)建立嗜水气单胞菌、迟钝爱德华菌、温和气单胞菌的快速检测方法。针对嗜单胞菌pilin基因、迟钝爱德华菌eth A基因、温和气单胞菌的zipA基因设计特异性LAMP引物。每种菌设计五套引物进行优化筛选,反应体系是25μL,其中环引物浓度为40 pmol,内引物浓度为40 pmol,外引物反应浓度为5 pmol,缓冲液浓度为2.5 mol/L,镁离子浓度为150 mmol/L,dNTP浓度为10 mmol/L,聚合酶浓度为8U,模板为2μL,补加去离子水至25μL,在61-65℃之间设定温度梯度,优化出最佳的反应温度,在该恒温条件下进行LAMP扩增,进而优化出最佳镁离子、缓冲液、引物比例和dNTP的量,采用琼脂糖电泳和核酸染料颜色法对扩增结果进行比较判定。将模板DNA进行10倍倍比稀释以后,分别用10-11至10-2倍比稀释的DNA为模板来检测其灵敏性;提取杀鲑气单胞菌、豚鼠气单胞菌、维氏气单胞菌的基因组DNA作为模版,用上述优化体系进行反应,观察有无白色沉淀,加入染料后有无颜色变化和梯形条带,检验建立的方法特异性;将建立的LAMP方法与传统鉴定方法和实时荧光定量方法比较,检测所建立LAMP方法的准确性。结果:建立的LAMP快速检测方法中每种菌筛选出一套最佳引物,最佳反应体系是环引物浓度为40 pmol,内引物浓度为30 pmol,外引物反应浓度为5 pmol,缓冲液浓度为2.5 mol/L,镁离子浓度为150 mmol/L,dNTP浓度为10 mmol/L,聚合酶浓度为8U,模板为2μL,60 min内观察结果。嗜水气单胞菌、温和气单胞菌和迟钝爱德华菌的最低检出浓度分别是6.35×10-10、1.663×10-9、9.86×10-1010 ng/μL,该方法特异性好、灵敏度高,可将病源检测时间控制在1天以内,传统检测方法所需时间至少两天,实时荧光定量PCR能够扩增浓度为10-1111 ng/μL基因组DNA,但所需加样环境有较高要求,不适宜在基层推广。结论:该方法所需仪器简单、准确高效、操作方便、适宜在临床、生产上推广使用。
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