十足目虹彩病毒(DIV1)环介导等温扩增(LAMP)检测方法的建立及应用

本研究以十足目虹彩病毒(Decapod iridescent virus 1,DIV1)主要衣壳蛋白基因为靶序列设计引物,建立了DIV1的环介导等温扩增(Loop-mediated isothermal amplification,LAMP)检测方法,并以pMD18-DIV1质粒标准品为模板对该方法的检测灵敏度、检测特异性等进行了评估。结果显示,此方法最适反应温度为64.4℃,优化后的25μl反应体系中包含2.5μl 10×Isothermal amplification buffer、4.0 mmol/L Mg^2+、1.2 mmol/L dNTPs、6.4 U Bst 2.0 WarmStart■DNA聚合酶、0.8μmol/L EvaGreen■和4.4μl ddH2O。该方法检测灵敏度下限为3.54×10^2拷贝/反应;与虾肝肠胞虫(EHP)、致急性肝胰腺坏死病副溶血弧菌(VpAHPND)、对虾偷死野田村病毒(CMNV)、传染性皮下及造血组织坏死病病毒(IHHNV)、白斑综合征病毒(WSSV)、桃拉综合征病毒(TSV)和黄头病毒(YHV)等主要虾类病原没有交叉反应;具有较好的重复性和稳定性。以GeneFinder■替换EvaGreen■并将其预置于反应管内,结合上述扩增方法可实现对DIV1的现场快速高灵敏检测。本研究建立的DIV1-LAMP实时荧光定量和现场检测方法具有灵敏、特异和快速等特点,为近几年新发虾类病原DIV1的定性、定量以及现场快速检测提供了新的技术选择,有利于对虾养殖业中开展DIV1的监测、预警和防控。

凡纳滨对虾LvML1基因克隆与表达分析

髓样分化蛋白2相关脂质识别(ML)蛋白是无脊椎动物先天免疫与脂质代谢方面具有重要功能的一类蛋白。克隆凡纳滨对虾1个新的ML基因cDNA全序列,命名为LvML1,包含254 bp的5′非编码区、913 bp的3′非编码区和462 bp的开放阅读框,开放阅读框共编码153个氨基酸。LvML1蛋白具有7个半胱氨酸残基,预测可形成3对二硫键,且具有1个典型ML家族结构域。多重序列对比发现,ML结构域和半胱氨酸残基位置均相对保守。系统进化显示,LvML1蛋白与斑节对虾、日本囊对虾、美洲螯龙虾等甲壳动物的ML蛋白聚为一支。实时荧光定量PCR结果显示,LvML1基因在所有检测组织中均有表达,在心脏中表达量最高。发育表达结果显示,LvML1基因自无节幼体期已有表达,在变态至溞状幼体期、糠虾幼体期及仔虾的每次转换均上调表达,表明其参与了对虾幼体的发育过程。十足目虹彩病毒1人工感染24 h后,LvML1基因在肝胰腺和鳃中表达量下降,差异极显著(P<0.01),说明其参与了对虾抗病毒的先天免疫过程。本试验结果可为了解凡纳滨对虾ML蛋白家族的结构功能及其在对虾先天免疫和幼体发育中的重要作用提供基础资料。

重组酶快速检测十足目虹彩病毒1方法的建立

为建立十足目虹彩病毒1的快速检测方法,根据十足目虹彩病毒1的ATP酶基因(ORF114R)保守序列设计特异性引物,通过条件优化,建立基于重组酶聚合酶扩增技术的十足目虹彩病毒1检测方法。重组酶聚合酶扩增技术的最优扩增温度为30 ℃,恒温反应20 min内即可完成。特异性试验结果显示,该方法与其他常见虾类感染病毒无交叉反应。敏感性试验结果显示,该方法对十足目虹彩病毒1的最低检出限为7 拷贝/μL,低于传统的巢式PCR方法。利用已建立的重组酶聚合酶扩增技术方法和PCR方法对采集的509批临床样品进行检测,试验结果表明,重组酶聚合酶扩增技术能够有效检出PCR方法的弱阳性样品,表明重组酶聚合酶扩增技术可以用于临床检测。笔者建立的检测十足目虹彩病毒1的重组酶聚合酶扩增技术具有快速、简便、特异性强、灵敏度高的特点,适合基层实验室及现场检测。

罗氏沼虾野田村病毒和十足目虹彩病毒1二重荧光定量PCR检测方法的建立及应用

【目的】建立能同时检测罗氏沼虾野田村病毒(MrNV)和十足目虹彩病毒1(DIV1)的二重荧光定量PCR,为罗氏沼虾白尾病(WTD)及虹彩病毒病(DIV1D)的临床诊断和疫情监测提供更简便和高效的检测方法。【方法】分别根据MrNV-CP基因和DIV1-MCP基因的保守序列设计特异性引物和TaqMan-MGB探针,将目的基因片段分别克隆至pGM-T载体上制备重组质粒(pGM-T-CP^(MrNV)和pGM-T-MCP^(DIV1)),其中,pGM-T-CP^(MrNV)用Sal I酶切后经体外转录获得MrNV标准品RNA,pGM-T-MCP^(DIV1)则直接作为DIV1标准品DNA;以标准品为模板进行反应条件优化及标准曲线制定,建立可同时检测MrNV和DIV1的二重荧光定量PCR,并对该方法进行特异性、敏感性、重复性及临床应用试验。【结果】制备的MrNV标准品RNA和DIV1标准品DNA均具有很好的稳定性,可作为标准品和阳性对照使用;标准品起始模板范围为1.0×10^(1)~1.0×10^(8)Copies/反应时,建立的标准曲线具有良好线性关系。优化后的二重荧光定量PCR灵敏度高,对标准品的检测灵敏度可达10 Copies/反应,对罗氏沼虾组织样品的检测灵敏度约10 Copies/mg;与其他虾类常见病原无交叉反应,且整个检测过程仅需1 h左右。二重荧光定量PCR检测MrNV的组内试验和组间试验变异系数分别为0.31%~0.93%和0.96%~1.33%,检测DIV1的组内试验和组间试验变异系数分别为0.35%~0.81%和0.78%~1.04%。应用建立的二重荧光定量PCR和国内现行有效标准的套式PCR分别对117份临床样品进行MrNV和DIV1检测,结果显示对MrNV和DIV1检测的符合率分别为99.15%和97.44%,且二重荧光定量PCR检测目标病毒拷贝数较低样品时较套式PCR具有更高的灵敏度。2020年广西罗氏沼虾样品MrNV和DIV1的阳性检出率分别为6.0%和11.0%。【结论】结合TaqMan-MGB探针技术建立的二重荧光定量PCR能同时检测MrNV和DIV1,且具有灵敏度高、特异性强、重复性好、简便快速的特点,可为WTD和DIV1D的临床诊断及实时监测提供技术保障。

凡纳滨对虾HMIT基因的克隆与表达分析

为了解H+/肌醇转运蛋白(H+/myoinositol transporter,HMIT)基因在肌醇跨膜转运中发挥的作用,克隆了凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)的HMIT基因,命名为Lv-HMIT,并分析了Lv-HMIT的结构和表达特征。Lv-HMIT的开放阅读框为1 650 bp,编码549个氨基酸。物理性质显示,它是一种不稳定的亲水性蛋白质,二级结构与三级结构预测都显示其主要由α螺旋和无规则卷曲为主;跨膜结构分析显示,Lv-HMIT存在11个跨膜螺旋结构;亚细胞定位显示,它分布于质膜、内质网和线粒体。多重比对发现,Lv-HMIT的跨膜结构和糖基化位点都比较保守。系统进化显示,Lv-HMIT与雪蟹(Chionoecetes opilio)的HMIT先聚为一支,再与其他节肢动物聚类。实时荧光定量PCR结果显示,Lv-HMIT mRNA在肝胰腺中表达量最高,其次是鳃,在心、胃、眼柄、肠、肌肉和血细胞等组织中有少量表达。Lv-HMIT mRNA从无节幼体期检测到表达,在变态至蚤状幼体、糠虾幼体和仔虾各阶段时都呈现上调表达,说明它可能与幼体变态发育过程有关。十足目虹彩病毒(decapod iridescent virus 1, DIV1)感染24 h后,Lv-HMIT mRNA在肝胰腺中表达显著下调,而鳃中表达量显著上调,显示它参与了对虾对病毒的免疫响应过程。研究结果可为深入了解凡纳滨对虾HMIT的结构功能及在对虾幼体发育、病毒免疫的调控机制提供基础数据。

微流控芯片技术检测虾四种病原微生物方法的建立

针对虾的白斑综合征病毒、桃拉综合征病毒、黄头病毒和十足目虹彩病毒1的基因保守序列设计LAMP引物,将引物包被于芯片反应槽中,将微流控芯片技术与LAMP等温扩增技术相结合,建立针对这四种病毒的高效准确检测方法。用不同浓度的病毒阳性模板检测了建立的检测方法对4种虾病毒与另1种常见虾病毒的特异性,并对20份阳性和30份阴性虾组织样本的特异性、敏感性和重复性进行了临床对比验证实验。结果表明:本研究方法灵敏度高,特异性强,重复性好,各病毒间无交叉反应,为同时快速检测虾的四种病毒提供了技术手段。

上海主养区凡纳滨对虾8种流行病病原监测及分析

为进一步掌握上海地区养殖凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)病原的流行趋势及特点,定期对上海主养区的凡纳滨对虾开展了8种流行病病原监测及分析工作。51份样品的分子检测和细菌分离鉴定结果显示,有4种病原检测出阳性,其中虹彩病毒1(DIV1)阳性检出率为29.41%,传染性皮下及造血组织坏死病毒(IHHNV)为3.92%,致急性肝胰腺坏死病副溶血弧菌(Vp AHPND)为1.96%,副溶血弧菌(Vp)为19.61%;而白斑综合征病毒(WSSV)、桃拉综合征病毒(TSV)、偷死野田村病毒(CMNV)、虾肝肠胞虫(EHP)等4种病原未检出。408项病原检测结果中,4种病原的阳性总样本数量为28份,总体阳性率为6.86%。结果表明,上海地区养殖凡纳滨对虾的病原携带率处于较低水平,DIV1、副溶血弧菌(Vp)是携带的主要病原。在实际生产中应根据病原流行特点,从苗种选购、养殖过程管理、药物选用等方面进行综合防控,减少病害发生。

虾苗场3种重要病原同步定量PCR检测技术的建立

白斑综合征病毒(white spot syndrome virus,WSSV)、虾肝肠胞虫(Enterocytozoon hepatopenaei,EHP)和虾虹彩病毒(decapod iridescent virus 1,DIV1)为近年来凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)育苗场内的主要生物性危害因素,其中2种或3种病原共感染的现象也较为常见,快速、准确地检测和鉴别这3种病原是大型苗场生物安保体系构建和无特定病原虾苗生产的迫切需求。基于SYBR Green I染料法,建立了同步扩增3种病原的定量PCR检测技术。结果显示,该同步方法对3种病原的标准曲线相关系数(R 2)均大于0.99,且检测限可低至10 copy·μL^-1,尤其是WSSV,在低至1 copy·μL^-1时仍能保持较好的组内和组间重复性。熔解曲线分析显示,该同步定量PCR技术对对虾样品的扩增产物只在78.4℃、79.7℃、83.5℃处出现3个尖锐峰,分别与3种病原(DIV1、EHP和WSSV)扩增产物的T m值相对应。以上结果表明,建立的同步定量PCR检测技术具有较高的检测灵敏度和良好的病原特异性,可以在50 min内同步完成对3种病原的快速鉴定和组织内病原含量的确定,既可用于对虾育苗场内对这3种病原的监测,也适用于对养殖对虾病原感染与病害发生的风险预测。

重组酶聚合酶扩增结合CRISPR-Cas12a快速检测十足目虹彩病毒1方法的建立

【背景】十足目虹彩病毒1 (Decapod Iridescent Virus 1,DIV1)可感染南美白对虾、中国对虾和日本对虾等,是危害对虾养殖业的主要病毒之一。当前高效、快速、简便地检测对虾是否感染DIV1是减少其发生和危害的重要途径。【目的】将成簇的规律间隔短回文重复序列(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats,CRISPR)及其相关蛋白12a (CRISPR Associated Protein 12a,Cas12a),即CRISPR-Cas12a系统,与重组酶聚合酶扩增(Recombinase Polymerase Amplification,RPA)技术相结合,建立快速检测DIV1的方法(RPA-Cas12a),并探讨该方法在实际样本检验中的应用价值。【方法】通过提取DIV1DNA,设计其RPA引物、crRNA及报告探针,优化并建立RPA结合CRISPR-Cas12a的快速检测方法,进一步分析该方法检测DIV1的灵敏度与特异性,并比较建立的方法与qPCR法的一致性。【结果】建立的RPA-Cas12a快速检测方法可在40min内实现对虾样本DNA中DIV1的检测,检测限为10 copies/reaction。用该方法分别对对虾白斑综合征病毒(White Spot Syndrome Virus,WSSV)、传染性皮下及造血组织坏死病毒(Infectious Hypodermal and Hematopoietic Necrosis Virus,IHHNV)、虾肝肠胞虫(Enterocytozoon Hepatopenaei,EHP)及DIV1进行检测,结果仅DIV1发生特异性反应,而WSSV、IHHNV和EHP的检测结果均为阴性。采用RPA-Cas12a检测61份实际样本,结果均与qPCR检测法的阳性检出率一致。【结论】建立的RPA-Cas12a方法检测十足目虹彩病毒1具有快速、简便、灵敏度高且特异性强的特点,为十足目虹彩病毒1的快速检测提供了新的工具。