一、材料與方法
1.實驗菌株。本實驗所采用的研究菌株(羊布魯氏菌55202,牛布魯氏菌55008,豬布魯氏菌55006,綿羊布魯氏菌55305,犬布魯氏菌55307,森林鼠布魯氏菌55224,單增李斯特氏菌54001,小腸結腸炎耶爾森氏菌52301,大腸埃希氏菌44155)分別購于中國工業(yè)微生物菌種保藏中心、海洋種布魯氏菌贈自青島海洋研究所,細菌培養(yǎng)基購于北京蘭博瑞生物技術有限公司。
2.儀器試劑。細菌DNA提取試劑盒:細菌基因組DNA小量純化試劑盒(寶生物工程(大連)有限公司);Ex TaqDNA聚合酶、dATP、dUTP、dCTP、dGTP、PCR緩沖液、MgCl2、引物均購自寶生物工程(大連)有限公司。
離心機:Eppendorf F10-uc,德國;微量移液槍:0.5-1000ul,Eppendorf;電泳儀:BIO-RAD,MODEL422,美國;分光光度計:Eppendorf;PCR基因擴增儀(DB80220-26 美國);凝膠成像儀;PCR基因擴增試劑盒。
3.實驗方法
(1)菌株的培養(yǎng)。樣品的制備及增菌培養(yǎng)均參照各菌的檢驗檢疫行業(yè)標準進行。
(2)細菌基因組DNA的抽提。采用寶生物工程(大連)有限公司生產(chǎn)的DNA提取試劑盒(貨號DV810A)并按其操作說明進行。
(3)PCR 反應條件及體系。反應條件:93℃預變性5 min,93℃變性60 s,60℃退火60 s,72℃延伸60 s,進行40個循環(huán),72℃延伸10 min,4℃下保存。
反應體系體積50μL:10×PCR緩沖液(Mg2+ Plus)5μL、引物對(20Pmol/L)各0.5μL、dNTP(2.5mmol/L)4μL、Taq DNA聚合酶(5U/μL)0.25μL、模板DNA1μL、水補足至50μL。
二、結果與分析
1.DNA提取結果的檢測。利用布魯氏菌肉湯培養(yǎng)基提取模板DNA,提取過程可參照相關細菌DNA提取試劑盒操作說明進行。對于模板DNA提取質量需經(jīng)瓊脂糖凝膠電泳驗證,可以判定試驗所提取的DNA抽提液是否含有DNA或是否適合于進行PCR擴增,從而可以避免出現(xiàn)檢測結果的假陰性。剩余布魯氏菌肉湯增菌液恒溫過夜培養(yǎng),以備確證試驗使用。
部分細菌基因組DNA瓊脂糖凝膠電泳結果如圖3所示:
1.DL2000 DNA maker 2.海洋種布魯氏菌 3.豬布魯氏菌 4.牛布魯氏菌 5.綿羊布魯氏菌 6.犬布魯氏菌 7.森林鼠布魯氏菌 8.單增李斯特氏菌 9.大腸埃希氏菌 10.小腸結腸炎耶爾森氏菌
2.引物的優(yōu)化。在查閱相關文獻的基礎上,我們本著建立一種簡便、快速檢測方法的原則設計引物。通過對六種布魯氏菌同源序列進行比對分析,設計了利用PCR可以擴增布魯氏菌屬的通用引物。
引物序列如下:
5,-TGGCTCGGTTGCCAATATTCAA-3,
5,-CGCGCTTGCCTTTCAGGTCTG-3,
3.PCR檢測。PCR反應結果見圖2所示的瓊脂糖凝膠電泳
布魯氏菌PCR擴增的目的片段為223bp。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1.100bp DNA ladder Marker 2.海洋種布魯氏菌 3.豬布魯氏菌 4.牛布魯氏菌 5.綿羊布魯氏菌 6.犬布魯氏菌 7.森林鼠布魯氏菌
4. PCR產(chǎn)物基因測序結果
以上基因測序結果與已知布魯氏菌基因序列相同。
5.敏感度試驗。將布魯氏菌研究菌株純培養(yǎng)物稀釋一系列濃度梯度,進行靈敏度試驗。由圖中可看出,PCR檢測限至10-7稀釋梯度,方法檢測限可達到約0.95pg/ul布魯氏菌DNA,檢測下限大約可檢測到19個布魯氏菌。
1.100bp DNA ladder Marker 2.稀釋10-4梯度 3. 稀釋10-5梯度 4.稀釋10-6梯度 5. 稀釋10-7梯度 6. 稀釋10-8梯度 7. 稀釋10-9梯度 6.特異性試驗。其它種屬細菌檢測結果為陰性。證明本方法所使用引物特異性強,能特異性檢出布魯氏菌,避免其它種屬細菌的干擾反應。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1.100bp DNA ladder Marker 2.海洋種布魯氏菌 3.豬布魯氏菌 4.牛布魯氏菌 5.綿羊布魯氏菌6.犬布魯氏菌7.森林鼠布魯氏菌8.單增李斯特氏菌 9.大腸埃希氏菌 10.小腸結腸炎耶爾森氏菌 11.水
7.模擬污染樣品試驗。結果表明三個濃度菌懸液模擬污染樣品,PCR全部擴增出布魯氏菌特異性產(chǎn)物,檢測結果如圖所示。
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1.100bp DNA ladder Marker 2.海洋種布魯氏菌 103CFU/ Ml 3.海洋種布魯氏菌 102 CFU/ mL 4.海洋種布魯氏菌 10 CFU/ mL 5.牛布魯氏菌 103 CFU/ mL 6.牛布魯氏菌 102 CFU/ mL 7.牛布魯氏菌10 CFU/ mL 8.水