5种转基因油菜转化体特异性多重PCR检测方法

【目的】全球转基因植物及其产品的数量和种类越来越多,迫切需要可同时精准高效检测多个转化载体的检测方法。【方法】针对RF1、MS8、Topas19/2、Oxy235和RF3等5个转基因油菜品系的侧翼序列及油菜内源基因cruciferin A(Cru A)序列设计多重聚合酶链式反应特异性引物,通过对转基因油菜、转基因大豆、转基因玉米、转基因水稻、转基因棉花等不同作物进行PCR扩增来测试所选择的引物特异性,优化多重PCR反应引物的浓度,用所建立的检测体系对不同混合比例的转基因油菜进行多重PCR扩增来测试所建立的检测方法的灵敏度。【结果】通过测试,仅在含有目标样品中检测出阳性结果,灵敏度达0.05%,表明所建立的6重PCR检测方法可同时精准检测RF1、MS8、Topas19/2、Oxy235和RF3等5种转基因油菜转化载体。【结论】所建立的6重转基因油菜转化体特异性PCR检测方法通量高、特异性好、灵敏度高,符合有关转基因产品检测的要求,可作为转基因油菜检测的有效方法。     

转基因棉花MON88701品系特异性实时荧光PCR检测方法的建立

【目的】建立转基因棉花MON88701品系特异性实时荧光聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)检测方法。【方法】利用实时荧光PCR技术,根据转基因棉花MON88701品系特异性序列设计引物和探针,建立转基因棉花MON88701实时荧光PCR检测方法,并测定本方法的灵敏度、特异性及可重复性。【结果】建立的检测方法特异于转基因棉花MON88701成分的检测,灵敏度测试表明其定量下限为34拷贝;重复性试验显示其相对标准偏差在可接受范围内。【结论】本研究建立的转基因棉花MON88701品系特异性实时荧光PCR检测方法具有良好的特异性和高灵敏度,适合对转基因棉花MON88701品系进行检测。     

转基因抗虫耐除草剂玉米MON87411精准定量检测方法的建立

【目的】抗虫耐除草剂玉米MON87411是孟山都远东有限公司利用农杆菌介导方法研发的玉米转化体,已获得我国进口用作加工原料的农业转基因生物安全证书。为满足生物安全监管的要求,亟需建立该转化体的定量检测方法。【方法】根据抗虫耐除草剂玉米MON87411的两端旁侧序列信息设计引物和Taqman探针,进行引物筛选、特异性检测、PCR体系优化、标准曲线建立、正确度及精密度检测、检出限及定量限测试、微滴数字PCR方法验证等。【结果】该方法能特异、定量地检测出抗虫耐除草剂玉米MON87411转化体成分,检出限低至10拷贝,定量限为40拷贝。对测试样品定值准确,经微滴数字PCR方法验证结果一致。【结论】本方法为该新品种转基因玉米品系的精准定量提供了一种新的检测方法,为生物安全监管提供了有效的技术支撑。     

添加有扩增内标的沙门氏菌荧光定量PCR 检测体系的建立与评价

【目的】建立添加有扩增内标(IAC,Internal amplification control)的沙门氏菌EvaGreen荧光定量PCR检测体系,提高PCR检测可靠性。【方法】通过比较已有沙门氏菌属细菌的基因组序列,筛选沙门氏菌属特异检测靶点,设计特异引物;再用复合引物法构建扩增内标,优化参数,建立沙门氏菌内标PCR检测体系,利用特异性和灵敏度实验评价体系的检测性能。【结果】筛选得到的新特异靶点基因编码III型分泌系统蛋白(ssaQ)。针对该基因设计特异引物(SsaQ6),建立了添加有扩增内标的常规PCR和EvaGreen荧光定量PCR检测体系;二者对151株沙门氏菌和34株非沙门氏菌的检测符合率均达100%,对基因组DNA的检测下限达14.9拷贝/PCR和2.76拷贝/PCR;人工污染牛奶样品(初始染菌量:4-6 cfu/10 mL),増菌10 h和8 h后分别可检出沙门氏菌。【结论】本研究发掘的新靶点基因ssaQ特异性强,基于这一新靶点建立的添加有扩增内标的EvaGreen荧光定量PCR比常规内标PCR的检测限更低,重复性更好,快速方便,在12 h内即可得出检测结果,并且定量准确,有利于推进沙门氏菌PCR检测方法的标准化应用。     

转g10-epsps基因耐除草剂大豆ZUTS-33转化体特异性检测方法的建立

转g10-epsps基因耐除草剂大豆ZUTS-33是由浙江大学研发的耐除草剂大豆品系,目前已进入生产性试验阶段。到目前为止尚无文献报道对该转基因新品种的检测方法,因此亟需建立精准的定量检测方法为农业转基因生物安全管理提供技术支持。根据耐除草剂大豆ZUTS-33品系外源基因插入位点特异序列设计引物和TaqMan探针,利用优化的实时荧光定量PCR检测方法评价该引物对和探针的特异性、准确度、精确度和重复性,并确定此检测方法的检测极限（limit of detection,LOD）和定量极限（limit of quantity,LOQ）。实验结果显示,研究所建立的转基因大豆ZUTS-33转化体特异性实时荧光定量PCR检测方法具有高度的品系鉴定特异性,准确度、精确度均符合要求,重复性较好,且检测方法的LOD达到20拷贝,LOQ达到40拷贝。研究结果为转g10-epsps基因耐除草剂大豆ZUTS-33的身份识别和检测监测提供了有效的方法。     

双歧杆菌属特异性定量引物的设计及验证

【目的】旨在设计一对双歧杆菌属特异性引物以检测不同样品中低丰度双歧杆菌的含量。【方法】在NCBI中下载57株双歧杆菌全基因组序列,以其共有单拷贝核心基因为目的片段设计双歧杆菌属特异性引物;并对引物进行PCR初筛和特异性复筛;之后借助ddPCR(Droplet Digital PCR,微滴式数字PCR)依次对筛选出的引物进行特异性、灵敏度和实用性验证。【结果】引物Bif-D-9特异性最好,可扩增出4株双歧杆菌而不能扩增20株非双歧杆菌中的任何一株菌;同时通过ddPCR仪定量稀释后的DNA,其扩增结果呈线性下降趋势,证明其灵敏度较好;另外,Bif-D-9结合ddPCR定量出婴儿粪便中双歧杆菌的拷贝数为71 copies/μL,母亲粪便中双歧杆菌的拷贝数为2.7 copies/μL,证明了该方法的实用性。【结论】引物Bif-D-9具有双歧杆菌属特异性,且灵敏度较高、实用性较好,适用于复杂样品中双歧杆菌属定量。     

非洲猪瘟病毒微滴数字PCR (ddPCR)方法的建立及应用

【目的】非洲猪瘟病毒(African swine fever virus,ASFV)能导致猪群高死亡率,从而造成严重的经济损失。因此,建立严密、高效的防控系统,包括灵敏、准确的诊断方法以及高效的预报预警机制等,以避免ASF传入我国。本文旨在建立一种新型而高灵敏度的ASFV微滴数字PCR(Droplet digital PCR,dd PCR)检测方法。【方法】针对ASFV K205R基因设计一对特异性引物和Taq Man探针,通过反应条件优化,建立了ASFV实时荧光定量PCR(q PCR)和dd PCR检测方法;并对两种方法的线性关系、灵敏性、特异性和重复性进行了评估,利用建立的ASFV检测方法对163份国内和进境的组织样本及血清样本进行检测,血清样本经商品化ASFV ELISA试剂盒复检,评估不同方法检测结果的符合率。【结果】建立的ASFV q PCR和dd PCR检测方法线性关系较好(R2≥0.998),dd PCR的最低检测限度可达到0.36拷贝,在20μL反应体系中约为10拷贝/反应,检测灵敏度是q PCR的10倍。ASFV dd PCR检测方法具有很高的特异性和重复性,不与其他猪常见病毒发生交叉反应。【结论】该方法灵敏度高、特异性强,可作为一种有效的分子生物学方法来诊断ASFV,为防止该病传入我国以及ASFV的实时监测提供新的技术储备,同时促进dd PCR技术在我国的发展和应用。     

基于16S rDNA基因的谷斑皮蠹PCR检测技术

【目的】谷斑皮蠹是一种重要的检疫性害虫,在新疆周边多个国家分布,口岸检疫人员多次从进境货物中截获谷斑皮蠹,该虫对新疆的农业生产极具威胁。【方法】以谷斑皮蠹的16S rDNA基因为靶序列,用昆虫通用引物对4种供试皮蠹进行PCR扩增,将扩增产物进行克隆和测序,用生物软件设计检测谷斑皮蠹的特异性引物与探针。【结果】设计的特异性引物(TG-SNP-F/TG-SNP-R)及所建立的常规PCR方法能有效检测出谷斑皮蠹,其扩增产物的片段大小为250 bp,灵敏度为3 ng·μL~(-1)。设计的特异性引物(TG-F/TG-R)和探针(TG-probe),以及所建立的实时荧光PCR方法,对谷斑皮蠹的检测特异性强,灵敏度达0.8 fg·μL~(-1)。【结论】建立的常规PCR方法和实时荧光PCR检测方法能够对谷斑皮蠹进行准确鉴定,为口岸检疫人员检测进境货物中携带的谷斑皮蠹提供技术支持。     

近岸污染指示半知菌灰黄青霉(Penicillium griseo fulvum)的分子检测

【目的】通过分子方法检测近海污染环境优势种灰黄青霉,并为由此而推断污染程度做准备。【方法】根据GenBank中青霉属不同种和相近属种的ITS序列差异和灰黄青霉特有的IAO序列,设计了污染区优势种灰黄青霉的特异性引物AS1/RS4和IAO1/IAO2,建立相应的特异探针检测体系。通过PCR和套式PCR技术,分析比较两对特异序列检测灰黄青霉的差异。【结果】建立的分子检测体系可以排除其它近似或相关菌株干扰,从环境中扩增到目的基因片段。利用引物AS1/RS4作为核酸探针,通过套式PCR菌株DNA的检测灵敏度可达到10fg/μL,当仅有10个数量级分生孢子时即可检测出,从沉积物中检测灵敏度为102个数量级孢子/0.25g。特异酶基因IAO1/IAO2检测灵敏度较前者稍低。【结论】利用特异序列作为探针检测污染环境优势种灰黄青霉的方法可行,在一定范围内,灰黄青霉的出现频率及数量对污染程度有较好的指示作用。     

抗虫耐除草剂玉米GH5112E-117C定性PCR检测方法

转基因抗虫耐除草剂玉米GH5112E-117C是由北京奥瑞金公司研发的转mG2-aroA基因和mcry1Ah基因抗虫耐除草剂玉米新品系,对玉米螟、粘虫等鳞翅目害虫具有抗性、耐草甘膦除草剂的转基因玉米,在我国具有重要产业化应用前景。本文研发了GH5112E-117C转基因玉米的定性PCR检测方法,该方法能特异性地检测转基因抗虫耐除草剂玉米GH5112E-117C,在每个反应引物浓度为0.2 μmol/L、Taq DNA 聚合酶0.625 U、DNA模板50 ng,退火温度为58℃的条件下,检测灵敏度可稳定达到0.1%。该方法为转基因抗虫耐除草剂玉米GH5112E-117C的精准检测提供了一种新的技术手段,为农业转基因监管提供技术支撑。     

家蝇介导的水稻基因逃逸风险评估(英文)

【目的】对转基因作物进行生态风险评估是大面积种植前的一个必要步骤,水稻Oryza sativa访花昆虫有上百种,包括家蝇Musca domestica。本研究旨在明确访花昆虫家蝇介导转基因水稻外源基因逃逸的风险。【方法】2010年,我们使用转基因水稻B1, B6和G8-7作为父本(花粉供体),用同源非转基因水稻Jiazao 935和Wuyunjing 7作为母本（花粉受体）,并用家蝇作为授粉昆虫,在浙江大学华家池和长兴试验基地开展了田间种植试验,对收割的后代水稻种子进行室内种植培养,对种苗用潮霉素B和草甘膦处理进行转基因杂交种检测,对存活植株进行潮霉素和草甘膦抗性基因PCR检测,测试家蝇介导的转基因水稻外源基因逃逸频率。【结果】对浙江两个测试基地3个转基因水稻品种共计超过216 500粒后代水稻种子进行的检测及结果表明,在毗邻区域杂交种少,家蝇授粉区和无家蝇授粉区转基因水稻外源基因向非转基因水稻逃逸频率均较低(0~0.64%)。【结论】家蝇介导的转基因水稻外源基因逃逸频率较低,家蝇没有增加转基因水稻外源基因逃逸的风险。     

转Cry1Ab基因水稻分子特征及其特异性PCR检测方法

转Cry1Ab基因水稻Bt01为一种新型的转基因水稻,文章首先利用Southern blotting验证了外源基因Cry1Ab转入了Bt01中,且为单拷贝,再利用TAIL-PCR方法获得了其插入位点信息,根据获得的Bt01的5′端插入位点序列,设计了相应的定性与定量PCR检测体系的引物及探针,实验结果显示,定性PCR检测体系的最低检测极限(LOD)为10个拷贝,定量PCR检测体系的LOD为5拷贝,最低定量极限(LOQ)为10拷贝。同时为了验证建立的定量PCR体系的准确性,利用该体系检测已知转基因水稻Bt01含量分别为3%和0.5%的样品,定量结果分别为2.7%和0.47%。研究结果表明,该转化体特异性定性与定量检测方法具有高度的特异性和良好的灵敏性,为转基因水稻Bt01的身份识别和检测提供了有效的方法。     

番茄褪绿病毒TaqMan荧光定量PCR快速检测方法的建立与应用

【目的】本研究旨在建立TaqMan实时荧光定量PCR(TaqMan RT-qPCR)技术,快速检测单头烟粉虱Bemisia tabaci体内的番茄褪绿病毒(tomato chlorosis virus,ToCV)。【方法】根据ToCV外壳蛋白保守序列设计了1对特异性引物和1条TaqMan探针,建立了TaqMan RT-qPCR方法;与常规PCR检测进行比较,检测该方法的灵敏度与特异性;并应用该方法对单头烟粉虱成虫体内ToCV进行了快速检测。【结果】本研究构建的TaqMan RT-qPCR检测ToCV的标准曲线,其循环阈值(Ct值)与模板浓度具有良好的线性关系,扩增效率为98%。该方法对ToCV的最低检测浓度为8.3×10 copies/μL,灵敏度是常规RT-PCR的1000倍。该方法与田间番茄两种重要病毒番茄黄化曲叶病毒(tomato yellow leaf curl virus,TYLCV)和番茄斑萎病毒(tomato spotted wilt virus,TSWV)检测无交叉反应。单头烟粉虱成虫ToCV检测结果表明,温室内ToCV侵染植株上烟粉虱携毒率为100%,田间烟粉虱的携毒率为30%。【结论】本研究建立的TaqMan RT-qPCR检测方法,可快速有效检测单头烟粉虱体内ToCV携毒情况,为该病毒病的防控提供了技术支撑。     

瓜类褪绿黄化病毒快速检测技术的引物筛选与体系优化

【目的】瓜类褪绿黄化病毒(cucurbit chlorotic yellows virus, CCYV)是近年来发生的、由烟粉虱Bemisia tabaci半持久性传播的一种植物病毒,给瓜类作物带来严重经济损失。PCR扩增是检测该病毒的常用技术,但目前已报道引物对靶标生物的检测存在扩增结果不稳定、重复性不够的问题。本研究旨在通过筛选多对引物并优化PCR条件获得适合于稳定检测的引物及扩增体系。【方法】以携带有CCYV的根癌农杆菌Agrobacterium tumefaciens GV3101菌株菌液及其侵染获得的CCYV阳性黄瓜叶片cDNA为检测对象,从14对PCR引物中筛选出可用于稳定检测CCYV的引物,同时进行退火温度的优化;以携带有CCYV的根癌农杆菌侵染的阳性黄瓜叶片cDNA为模板,对筛选出来的4对引物及退火温度进行PCR扩增的稳定性和灵敏度检测;利用4对优选PCR引物对13份采自田间的烟粉虱成虫及寄主植物叶片的感毒状况进行检测和验证。【结果】从已报道的14对引物中筛选出4对引物可同时对携带CCYV的根癌农杆菌GV3101菌液及其侵染的CCYV阳性黄瓜叶片cDNA进行稳定扩增,并获得最优的扩增程序。灵敏度检测结果显示,优选的4对引物可检测到CCYV的最低黄瓜叶片cDNA浓度为0.25 ng/μL。利用优选的4对引物通过PCR对13份采自田间的烟粉虱成虫及其寄主植物叶片的CCYV检测发现,测试样本的CCYV阳性率为69.23%。【结论】优选的4对引物及其对应的优化扩增程序可用于对携带有CCYV的根癌农杆菌及其侵染的植物叶片以及田间样本是否感染CCYV的检测。     

基于EB1基因的环介导等温扩增（LAMP）法检测感染家蚕微粒子病的蚕卵

【目的】家蚕 Bombyx mori 微粒子病一直影响着蚕种业的健康发展,快速而准确地检测出寄生于蚕卵中的家蚕微孢子虫 Nosema bombycis 对于有效控制家蚕微粒子病危害意义重大。【方法】环介导等温扩增（loop-mediated isothermal amplification, LAMP）法是一种快速、灵敏、特异的DNA体外恒温扩增方法,本文基于LAMP检测法的原理,依据家蚕微孢子虫孢子繁殖复制相关的 EB1 基因（GenBank登录号：KF421134.1）设计LAMP引物,对LAMP反应体系的最佳反应温度、内外引物浓度比、检测反应的特异性、灵敏度等进行研究,建立了一种检测蚕卵感染家蚕微粒子病的LAMP检测方法。【结果】结果表明,基于EB1 基因建立的LAMP检测方法在63℃恒温下在1.5 h内就可完成对样品的有效检测,本LAMP法对家蚕微孢子虫孢子DNA的检测灵敏度为5.0×10^-3 ng/μL,对EB1-pMD^TM19-T质粒标准品的检测灵敏度为1.0×10² copies/μL,同时对人工感染家蚕微粒子病单个母蛾产下蚕卵的1/8卵圈量或1粒蚕卵均能检出阳性结果。上述结果都分别应用凝胶电泳法、恒温荧光检测仪以及SYBR GreenⅠ显色肉眼观察法得到同步判定。【结论】本研究建立的基于EB1基因LAMP法可用于蚕卵微粒子病的检测,LAMP法为蚕种质量检验及成品卵微粒子病现场检疫提供了新技术。     

转Cry1Ab基因水稻分子特征及其特异性PCR检测方法

转Cry1Ab基因水稻Bt01为一种新型的转基因水稻, 文章首先利用Southern blotting验证了外源基因Cry1Ab转入了Bt01中, 且为单拷贝, 再利用TAIL-PCR方法获得了其插入位点信息, 根据获得的Bt01的5′端插入位点序列, 设计了相应的定性与定量PCR检测体系的引物及探针, 实验结果显示, 定性PCR检测体系的最低检测极限(LOD)为10个拷贝, 定量PCR检测体系的LOD为5拷贝, 最低定量极限(LOQ)为10拷贝。同时为了验证建立的定量PCR体系的准确性, 利用该体系检测已知转基因水稻Bt01含量分别为3%和0.5%的样品, 定量结果分别为2.7%和0.47%。研究结果表明, 该转化体特异性定性与定量检测方法具有高度的特异性和良好的灵敏性, 为转基因水稻Bt01的身份识别和检测提供了有效的方法。     

核酸试纸条在检测转EPSPS基因作物中的应用

目的:建立快速、简便和特异的检测转EPSPS基因作物的方法。方法:针对转EPSPS基因作物外源基因cp4-EPSPS的8个区域,设计2对特异性引物和1对环引物,对反应体系中的MgSO4、内引物、环引物、甜菜碱、dNTP浓度和反应温度等条件分别进行优化,并用核酸试纸条对扩增产物进行检测,建立用于检测转EPSPS基因作物的环介导等温扩增方法(LAMP)。结果:用建立的LAMP方法检测转EPSPS基因作物时,在64℃恒温反应30 min,即可根据试纸条显色直接观察结果;该方法具有高度特异性,可检测到10个拷贝的EPSPS DNA。结论:LAMP方法可快速、灵敏、特异、经济地检测转EPSPS基因作物,在基层和实验室都具有良好的应用前景。     

基孔肯雅病毒和辛德毕斯病毒可视化基因芯片与荧光基因芯片的建立

根据GenBank中收录的基孔肯雅病毒和辛德毕斯病毒E蛋白基因序列,设计及筛选针对2种病毒的寡核苷酸探针及引物,制备基孔肯雅病毒与辛德毕斯病毒可视化基因芯片与荧光基因芯片,对芯片的灵敏性、特异性进行了验证,并将可视化基因芯片、荧光基因芯片进行灵敏性比较.结果显示,制备的两种基因芯片都能检测到基孔肯雅病毒和辛德毕斯病毒特异性杂交信号.可视化基因芯片、荧光基因芯片检测两种病毒质粒的灵敏度达到9.1×103 copies/mL, 6.8×101 copies/mL和9.1×104 copies/mL, 6.8×103 copies/mL,与普通PCR比较差异显著. 荧光基因芯片灵敏度是PCR方法的10倍,可视化基因芯片是荧光基因芯片灵敏度的100倍. 模拟病毒检测过程特异性检验证明,可视化基因芯片都具有良好的特异性.本试验建立了基孔肯雅病毒与辛德毕斯病毒两种特异的可视化和荧光基因芯片检测方法,两种方法灵敏度高、特异性强,适用于基孔肯雅病毒与辛德毕斯病毒的流行病学调查和种特异性鉴定.     

荧光定量PCR检测土拨鼠肝炎病毒核酸方法的建立

目的建立土拨鼠肝炎病毒（woodchuck hepatitis virus,WHV）核酸的荧光定量PCR（Real-time PCR）检测方法,应用于土拨鼠肝炎病毒模型的研究。方法分别根据土拨鼠肝炎病毒核心抗原（WHcAg）和表面抗原（WHsAg）的DNA序列设计13对扩增引物,从中筛选无非特异性扩增及引物二聚体且灵敏度高的引物,用于土拨鼠血清中WHV DNA的Real-time PCR检测。建立感染土拨鼠肝炎病毒的土拨鼠血清中WHV核酸的Real-timePCR检测方法。结果根据WHsAg基因的5＇端设计的一对引物WHVSF1与WHVSR1,检测灵敏度可达1×101拷贝/μL,病毒拷贝数与Real-time PCR Ct值的标准曲线的R2值为0.997,且电泳未见明显非特异性条带及引物二聚体。结论建立了土拨鼠血清中WHV DNA的Real-time PCR检测方法,该方法为进一步研究土拨鼠肝炎病毒模型奠定了基础。