转基因玉米MON89034、MON810、MIR162双重数字PCR定量方法的建立

针对进出口贸易中涉及较多的转基因玉米MON89034、MON810、MIR162品系,研究一套双重数字PCR(dPCR)定量检测方法,包括引物探针的序列设计和浓度,DNA模板浓度,PCR反应过程的时间、温度等。该方法的定量限为0.1%,转基因定量检测范围覆盖0.1%~100%,线性系数为0.999,精密度优于10%。该检测方法中,每个微反应体系都含有两套引物探针,分别用FAM和VIC荧光通道进行检测,能实现内外源基因的同时检测,避免同一样品因取样不一致造成的定量差异。该方法可以同时应用到市面上最常用微滴dPCR平台和3D芯片dPCR平台,且两种方法定量结果一致性好。

转基因玉米MON863质粒DNA双重数字PCR定值方法的建立

针对转基因玉米MON863质粒DNA,研究建立一套双重数字PCR(ddPCR)定值方法。优化引物探针浓度,退火温度等条件,考察方法特异性、线性范围、精密度。结果表明,外源基因MON863在1.6~6743.3 copies和内源基因Adh在1.1~6770.0 copies的浓度范围均呈线性关系,r^2为1;MON863基因和Adh基因的定量限分别为8.3 copies和7.9 copies;方法精密度小于5%。采用该方法对基体标准物质进行验证,误差小于10%。该方法每个反应体系都含有内源(VIC)和外源(FAM)基因,能实现内外源基因的同时检测,避免同一样品在不同反应体系造成的定值差异。结果显示该方法与单重数字PCR定值结果无显著差异,重复性优于单重数字PCR结果,方法准确可靠。

双重数字PCR在转基因大豆检测中的应用

利用微滴式数字PCR(droplet digital PCR,dd PCR)平台建立针对MON87705、MON87769、DP356043三种转基因大豆中外源基因的双重PCR检测方法。利用双重数字PCR方法检测特异性、定量范围等参数,优化所用引物探针组合及实验体系程序,检测外源基因与内标准基因的拷贝数。结果表明,所用引物探针组合在数字PCR方法中仅对目标大豆品系有荧光信号,具有特异性,可用于转基因大豆品系的筛选与鉴别。检测了大豆的转基因成分含量,结果与材料标准品参数基本一致,并根据结果设定定量检测限为0.5%,定性检测限为0.05%,可满足低纯度样品检测的需求。双重数字PCR体系能够准确且稳定的满足实际检测需要,在实际应用上具有良好的发展前景。

利用双重数字PCR方法检测进口粮谷中携带地肤的EPSPS基因拷贝数

建立了双重数字PCR检测地肤EPSPS基因拷贝数的方法,对进口粮谷中携带的8个地肤样品进行检测,发现2个样品的EPSPS相对拷贝数小于1,6个样品EPSPS相对拷贝数大于5,其中一个样品EPSPS相对拷贝数高达45.67。由此可见,进口北美粮谷携带抗草甘膦地肤的比例很高。

基于双重数字PCR检测副溶血弧菌和鼠伤寒沙门氏菌

本研究利用非特异性核酸染料Eva Green,建立检测副溶血弧菌Tlh基因和鼠伤寒沙门氏菌InvA基因的双重数字PCR方法,并分析该检测方法的特异性、灵敏度及重复性。结果显示,所建立的方法对副溶血弧菌和鼠伤寒沙门氏菌的检测具有较高的特异性和灵敏度,检测DNA最低浓度为10 fg·μL^(-1),tlh最低检测限为16.8 copies/20μL,invA最低检测限为8.6 copies/20μL,该方法特异性强、灵敏度高且重复性好,可用于食品中副溶血弧菌和鼠伤寒沙门氏菌的检测。

双重数字PCR法评价Luc2P系列报告基因细胞系的稳定性

目的 建立双重数字PCR(digital PCR,dPCR)法评价Luc2P系列报告基因细胞系(CHO-K1、Hacat、HEK293和UT7)的萤光素酶(luciferase,Luc)基因稳定性。方法 提取Luc2P系列报告基因细胞系的基因组DNA,建立一种双重dPCR法,同时检测内参基因RPP30和目标基因Luc的拷贝数,以Luc相对拷贝数(copies Luc/copy RPP30)为指标评价Luc基因稳定性;参考《中国药典》三部(2020版)相关要求对建立的方法进行专属性、精密性、线性、准确性和耐用性验证,并分析方法的适用性。结果 未转染报告基因的原始细胞检测结果均为阴性,而4种报告基因细胞系中均可检测到阳性结果,且dPCR结果中阴性和阳性区可明显区分;以相对拷贝数为指标,采用芯片式dPCR法重复检测8次同一基因组DNA样品以及同一细胞6次独立提取的基因组DNA样品的相对标准偏差(RSD)均小于10%,Luc和RPP30的线性拟合R~2均大于0.99,建立的方法检测5组加标样本的加标回收率在50%~100%之间,且芯片式dPCR和液滴式dPCR检测结果一致。该方法可区分不同细胞克隆的Luc相对拷贝数,检测3个代次(P8、P12、P31)细胞Luc相对拷贝数的结果高度一致。结论 建立的双重dPCR法专属性、精密性、线性、准确性、耐用性和适用性良好,可用于Luc2P系列报告基因细胞系的Luc基因稳定性评价。

利用双重数字PCR检测进口美国大豆中长芒苋的EPSPS基因拷贝数

长芒苋是一种原产北美洲的雌雄异株杂草。在美国,一些长芒苋种群已经对草甘膦产生了抗药性。EPSPS基因拷贝数的增加是长芒苋产生抗药性的主要原因。本文建立了双重数字PCR检测长芒苋EPSPS基因拷贝数的方法,对进口美国大豆中携带的8个长芒苋样品进行检测,发现3个样品的EPSPS相对拷贝数较低,5个样品EPSPS相对拷贝数大于30,其中1个样品EPSPS相对拷贝数高达118。由此可见,进口美国大豆中携带的长芒苋发生EPSPS基因拷贝数增加的比例很高。

单纯疱疹病毒Ⅰ型和水痘-带状疱疹病毒双重微滴式数字PCR检测方法的建立

目的建立单纯疱疹病毒Ⅰ型和水痘-带状疱疹病毒的双重微滴式数字PCR检测方法。方法基于单纯疱疹病毒Ⅰ型和水痘-带状疱疹病毒的保守区域,设计特异性引物探针,通过筛选引物探针组合,优化双重微滴式数字PCR反应退火温度及引物探针浓度比,建立双重单纯疱疹病毒Ⅰ型和水痘-带状疱疹病毒双重微滴式数字PCR检测反应体系,对其他病毒进行检测,对临床样本进行验证,对建立的双重微滴式数字PCR方法的灵敏性、特异性及重复性进行分析。结果单纯疱疹病毒Ⅰ型和水痘-带状疱疹病毒双重微滴式数字PCR检测方法最佳引物和探针浓度分别为800 nmol/L和250 nmol/L,最佳退火温度是56℃;双重微滴式数字PCR检测方法的标准曲线相关系数(R2)为0.99,呈现良好的线性关系;灵敏度高,单纯疱疹病毒Ⅰ型最低检测下限为2.97拷贝/µL,水痘-带状疱疹病毒最低检测下限为2.73拷贝/µL;重复性好,变异系数小,检测结果稳定;特异性强,未发现与单纯疱疹病毒Ⅱ型、EB病毒、腺病毒、柯萨奇病毒、巨细胞病毒、人巨细胞病毒、肠道病毒71型、流行性乙型脑炎病毒、西尼罗病毒、麻疹病毒、腮腺炎病毒以及人类核酸有交叉反应。结论本试验建立的单纯疱疹病毒Ⅰ型和水痘-带状疱疹病毒双重微滴式数字PCR方法灵敏性强、特异性高、重复性好,可为不同场景下2种病毒的快速定量检测提供解决方案。

基于双重芯片式数字PCR快速鉴定KPC型碳青霉烯耐药肺炎克雷伯菌的方法

【背景】由于碳青霉烯类药物的泛用和滥用,致使肺炎克雷伯菌碳青霉烯耐药株与日俱增,产碳青霉烯酶是肺炎克雷伯菌对碳青霉烯类药物耐药的主要原因。目前对肺炎克雷伯菌碳青霉烯耐药株的检测方法存在费时费力、特异性差、灵敏度低等问题。【目的】建立一种能同时检测肺炎克雷伯菌和碳青霉烯酶基因blaKPC的双重芯片式数字PCR方法。【方法】依据肺炎克雷伯菌的特有基因yhaI和碳青霉烯耐药基因blaKPC保守序列设计特异性引物和探针,确定双重芯片式数字PCR同时对yhaI和blaKPC两个基因核酸浓度绝对定量的检测范围、检出限和最佳实验体系,并进行方法特异性、灵敏度、重复性分析及临床菌株的检测。【结果】双重芯片式数字PCR检测灵敏度比双重实时荧光定量PCR提高了约1.5个数量级,在两基因同时检出的情况下,最低检出限分别为3.74 copies/μL (yhaI基因)和1.93 copies/μL (blaKPC基因);优化后的双重芯片式数字PCR对参考菌株检测特异性的结果与双重实时荧光定量PCR结果一致;利用优化后的双重芯片式数字PCR方法共检测58株临床菌株,其中肺炎克雷伯菌43株,属肺炎克雷伯菌且含有blaKPC基因的菌株13株,这与质谱及耐药谱检测结果一致。【结论】利用双重芯片式数字PCR技术建立了产KPC型碳青霉烯酶肺炎克雷伯菌的绝对定量检测方法。该方法特异性强、灵敏度高、准确度好,可用于检测具有碳青霉烯酶基因blaKPC的肺炎克雷伯菌的核酸检测和定量分析,也为产其他类型碳青霉烯酶的病原菌检测提供了新的技术参考。

基于双重微滴式数字PCR对转基因油菜RF1品系的定量方法

基于微滴式数字PCR平台,建立了一种在同一个微滴反应体系中同时检测油菜样品中两种靶标序列的双重微滴式数字PCR(duplex-ddPCR)定量分析方法。试验结果表明,内参基因和品系特异性基因均能特异性扩增出来,所建立的RF1品系duplex-ddPCR方法特异性好。在单位体系内参和外源基因拷贝数位于18~23077的区间内可以呈现出良好的线性,r2=0.999。经验证,本方法的定量检测限(LOQ)和最低检测限(LOD)分别为18拷贝/反应和3.7拷贝/反应。精密度试验结果表明两组浓度的DNA样品所得到的平行试验结果的标准偏差(relative standard deviations,RSD)介于8.40%~24.50%,准确度试验结果显示标准偏差RSD值介于5.97%~12.64%,均达到了对方法精密度RSD和准确度RSD小于25%的要求。综上所述,本研究所建立的duplex-ddPCR定量分析方法可用于转基因油菜RF1的定量检测。

玉米MON863质粒DNA标准物质的研制

转基因成分检测是转基因生物安全应用和管理的重要技术支撑,转基因标准物质种类的不足可影响转基因生物检测方法的建立和标准化。选取玉米MON863中外源基因MON863与内标基因Adh1构建质粒标准物质,通过测序验证,以双重数字PCR技术对获得的质粒DNA进行均匀性及不同温度下(-20、4、25、37℃)短期(14 d)和-20℃长期(6个月)稳定性检验,联合8家实验室进行定值分析。结果显示,玉米MON863质粒DNA标准物质具备良好的均匀性,可以在-20℃稳定存放6个月;外源与内标基因的拷贝数比值为1.01,扩展不确定度为0.04;拷贝数为5.78×10^(10) copies/μL,扩展不确定度为0.29×10^(10) copies/μL。获得的标准物质适用于玉米MON863的方法学建立、定性定量检测和实验室质控等应用。