本發(fā)明涉及用于病毒檢測的引物和試劑盒，特別是涉及用于檢測鮭魚甲病毒的特異性的熒光定量PCR引物和探針，本發(fā)明還涉及利用該引物和探針進行鮭魚甲病毒檢測的方法和試劑盒。本發(fā)明屬于病毒檢測技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

鮭魚甲病毒(salmonid alphavirus，SAV)隸屬于披膜病毒科(Togaviridae)，甲病毒屬(Alphavirus)，主要感染大西洋鮭(salmo salar)、虹鱒(Oncorhynchus mykiss)和褐鱒(Salmo trutta L.)等鮭科魚類引起胰臟病、心肌炎癥和昏睡等癥狀，致死率達1％～48％，并在水產(chǎn)養(yǎng)殖的各個階段均有爆發(fā)。1995年Nelson等在愛爾蘭首次從患胰臟病的大西洋鮭和虹鱒體內(nèi)分離出該病毒，1997年Castric等又在法國從患昏睡病的大西洋鮭和虹鱒體內(nèi)分離到SAV，目前該病廣泛流行于英格蘭、蘇格蘭、挪威、法國、波蘭、意大利和西班牙等歐洲國家，據(jù)統(tǒng)計從1995年至2007年發(fā)病率逐年增加高達90％，每年由此疫病造成巨大的經(jīng)濟損失。2013年鮭魚甲病毒感染被列入OIE水生動物疫病名錄中。雖然，我國目前尚未有文獻報道檢測到該病毒，但是，隨著近年我國對鮭科魚類進口和鮭科魚類卵引進的增加，該病傳入我國的風險也日益增大。因此，我國建立SAV快速診斷和測檢方法是緊迫的任務(wù)。

目前已發(fā)現(xiàn)六個基因型(SAV 1、SAV 2、SAV 3、SAV 4、SAV5、SAV 6)。其中，SAV 1、SAV 3、SAV 4、SAV 5、SAV 6可感染大西洋鮭引起胰腺病(Salmon pancreas disease，PD)；SAV 2可感染虹鱒引起睡病(Sleeping disease，SD)。SAV病毒粒子具有囊膜，大小為65nm。單股正鏈RNA病毒，基因組長11-12kb，且含有兩個開放閱讀框(ORF)。基因組的第二個ORF編碼26S子基因的mRNA，最終產(chǎn)生5個結(jié)構(gòu)蛋白，即衣殼蛋白、E3、E2、6K、和E1共同構(gòu)成了病毒的囊膜糖蛋白。E2在未成熟時，與E3相連，組成E2的前體，E3的作用相當于E2的信號肽。當E2成熟時，E2與E3分離，E2被轉(zhuǎn)運到病毒粒子表面。

近年來，我國一些地方，特別是北方地區(qū)，大規(guī)模發(fā)展了冷水魚類(如：虹鱒)養(yǎng)殖，且取得了巨大的經(jīng)濟效益。雖然我國目前尚未發(fā)現(xiàn)該病毒，但是隨著近年我國對鮭科魚類進口的增加，該病傳入我國的風險也日益增大，因此有必要盡早建立對鮭魚甲病毒快速靈敏的檢測方法，防止該病傳入我國，SAV的有效預(yù)報或者診斷是我們必須解決的問題。

核酸檢測技術(shù)因具有快速、靈敏、特異性強等特點，已成為鮭魚甲病毒的主要檢測技術(shù)，廣泛用于臨床樣品的檢測和分子流行病學(xué)調(diào)查。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供用于檢測鮭魚甲病毒的特異性引物和探針。

本發(fā)明的另一個目的在于提供檢測鮭魚甲病毒的TaqMan熒光定量PCR方法及其試劑盒。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)手段：

本發(fā)明對已知鮭魚甲病毒基因序列進行比對，篩選出鮭魚甲病毒六個基因型保守區(qū)序列，即E2蛋白基因中一段保守序列(9297-9476bp)。針對該序列本發(fā)明發(fā)明人經(jīng)反復(fù)篩選和驗證，得到一對用于檢測鮭魚甲病毒六個不同基因型的熒光定量PCR引物和與引物配合使用的探針，可擴增得到的片段大小為179bp(SEQ ID NO.1所示)，所述引物的序列如下：

上游引物：5’-TTACGACGGTGCTAATCTCTAC-3’(SEQ ID NO.2)

下游引物：5’-ACCAAGTAACGGAGAAGTTCAC-3’(SEQ ID NO.3)

所述探針序列為：

5’-FAM-AATCGGCAGAGCGTCATACACATCAAC-BHQ1-3’(SEQ ID NO.4)。

其中，所述探針序列的5’端標記有報告熒光基團，3’端標記有淬滅基團。在本發(fā)明中，優(yōu)選的，所述報告熒光基團為FAM，所述淬滅基團為BHQ1。

在本發(fā)明所述的試劑盒中，優(yōu)選的，所述試劑盒還包括TaqMan熒光定量PCR擴增緩沖液，優(yōu)選的，所述TaqMan熒光定量PCR擴增緩沖液為Premix Ex Taq Master Mix。

在本發(fā)明所述的試劑盒中，優(yōu)選的，所述的試劑盒中還包括總RNA提取試劑、反轉(zhuǎn)錄試劑、陽性對照和陰性對照，所述的陽性對照為含有鮭魚甲病毒E2基因的重組質(zhì)粒標準品，所述的陰性對照為去離子水。

進一步的，本發(fā)明還提出了使用本發(fā)明所述的TaqMan熒光定量PCR試劑盒檢測鮭魚甲病毒時，包括以下步驟：

(1)將待測樣本勻漿，離心，取上清進行總RNA提??；

(2)以步驟(1)得到的總RNA為模板，反轉(zhuǎn)錄合成總cDNA，總cDNA樣品保存至-80℃，備用；

(3)以步驟(2)得到的總cDNA、陽性對照品和陰性對照品分別為模板，在熒光定量PCR儀上進行PCR擴增；

(4)PCR反應(yīng)結(jié)束后，根據(jù)擴增動力學(xué)曲線判斷結(jié)果。

其中，優(yōu)選的，PCR擴增反應(yīng)體系為：2×Premix Ex Taq Master Mix 12.5μl，濃度為10μM的上游引物及下游引物各0.5μl，探針1μl，模板2μl，去離子水8.5μl。

其中，優(yōu)選的，實時熒光定量PCR的反應(yīng)程序為：(1)95℃預(yù)變性30s；(2)95℃變性5s、60℃退火30s，共40個循環(huán)。

其中，優(yōu)選的，在檢測中兩種對照為有效擴增時，樣本結(jié)果判斷標準如下：Ct值≤40.0時樣品結(jié)果為陽性；Ct值＞40.0的樣品結(jié)果為陰性。

更進一步的，本發(fā)明還提出了所述的TaqMan熒光定量PCR試劑盒在制備檢測鮭魚甲病毒的試劑中的應(yīng)用，其中，優(yōu)選的，所述的鮭魚甲病毒包括以下六個基因型：SAV 1、SAV 2、SAV 3、SAV 4、SAV5以及SAV 6。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：

(1)本發(fā)明提供了用于檢測鮭魚甲病毒TaqMan熒光定量PCR試劑盒，建立了檢測鮭魚甲病毒病毒的TaqMan熒光定量PCR方法，該方法可用于六個基因型的鮭魚甲病毒的檢測；

(2)使用本發(fā)明所述的試劑盒檢測的鮭魚甲病毒具有很高的檢測靈敏度，可以檢測到15個拷貝的鮭魚甲病毒cDNA；且特異性強，其重復(fù)性好，可提高鮭魚甲病毒六個基因型檢測的陽性率；

(3)使用本發(fā)明所述的試劑盒檢測的鮭魚甲病毒，操作簡單，檢測過程僅需90分鐘，大大縮短了檢測周期；

(4)使用本發(fā)明所述的試劑盒檢測的鮭魚甲病毒，其檢測結(jié)果使用熒光定量PCR儀直接觀察，不存在溴化乙錠污染的問題，該試劑盒的推廣應(yīng)用將為防治和監(jiān)測鮭魚甲病毒病提供了一種新的技術(shù)手段。

附圖說明

圖1為鮭魚甲病毒TaqMan熒光定量PCR擴增動力學(xué)曲線；

圖2為鮭魚甲病毒TaqMan熒光定量PCR標準曲線；

圖3為普通PCR方法檢測本發(fā)明建立引物的靈敏性核酸電泳圖；

圖4為普通PCR方法檢測OIE批準的用于檢測鮭魚甲病毒引物的靈敏性核酸電泳圖；

圖5為鮭魚甲病毒TaqMan熒光定量PCR的特異性試驗擴增動力學(xué)曲線。

具體實施方式

以下實施例進一步說明本發(fā)明的內(nèi)容，但不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。在不背離本發(fā)明精神和實質(zhì)的情況下，對本發(fā)明方法、步驟或條件所作的修改或替換，均屬于本發(fā)明的范圍。

若未特別指明，實施例中所用的技術(shù)手段為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的常規(guī)手段。

實施例1鮭魚甲病毒六個基因型特異性引物和探針的設(shè)計

根據(jù)Genebank中發(fā)表的鮭魚甲病毒E2基因序列(JX163854)，比較SAV的6個基因型不同毒株，篩選出一段保守序列(9297-9476bp)。針對該段保守序列設(shè)計引物與探針時，注意避開序列的突變點，經(jīng)反復(fù)篩選和驗證，得到一對用于檢測鮭魚甲病毒的熒光定量PCR引物和與引物配合使用的探針，可擴增得到的片段大小為179bp，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，所述的引物和探針序列如下：

上游引物：5’-TTACGACGGTGCTAATCTCTAC-3’(SEQ ID NO.2)

下游引物：5’-ACCAAGTAACGGAGAAGTTCAC-3’(SEQ ID NO.3)

熒光探針序列為：

FAM-5’-AATCGGCAGAGCGTCATACACATCAAC-3’-BHQ1。(SEQ ID NO.4)。

實施例2檢測鮭魚甲病毒的TaqMan熒光定量PCR檢測方法的建立

1、鮭魚甲病毒E2基因重組質(zhì)粒標準品的制備：

按照總RNA提取說明書提取鮭魚甲病毒SAV 4640的總RNA，參照TOYOBO反轉(zhuǎn)錄試劑盒說明書進行反轉(zhuǎn)錄，將反轉(zhuǎn)錄所得cDNA用擴增鮭魚甲病毒E2全長基因的引物進行常規(guī)PCR擴增，所述引物序列為：

上游引物序列：PF:5’-AGCTTCTTGCCGTCACCACCT-3’(SEQ ID NO.5)；

下游引物序列：PR:5’-GCGGCCGCTTGGTCCACAAGTAG-3’(SEQ ID NO.6)

PCR產(chǎn)物經(jīng)1.0％瓊脂糖凝膠電泳檢測，擴增E2全長為1375bp，用膠回收試劑盒回收目的產(chǎn)物，將回收片段與pET32a載體連接，轉(zhuǎn)化感受態(tài)細胞，用質(zhì)粒提取試劑盒提取質(zhì)粒，由上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司測序。將測序正確的陽性質(zhì)粒命名為pET 32a-SAV E2，并作為DNA標準品，用分光光度儀測定濃度后進行10倍系列稀釋，用于構(gòu)建標準曲線。并根據(jù)標準質(zhì)粒的濃度進行分析，根據(jù)公式計算出每微升質(zhì)粒液體中含有的質(zhì)粒拷貝數(shù)。

經(jīng)計算得pET32a-SAV E2濃度為119ng/μl，根據(jù)得到的結(jié)果，將重組質(zhì)粒進行10倍倍比稀釋，得到的濃度為1.5×10¹⁰、1.5×10⁹、1.5×10⁸、1.5×10⁷、1.5×10⁶、1.5×10⁵、1.5×10⁴、1.5×10³，1.5×10²、1.5×10¹copies/μl的重組質(zhì)粒，將其作為標準品模板。

樣品都設(shè)立1個陽性對照樣品和陰性對照樣品。陽性對照樣品為上述重組質(zhì)粒；陰性對照樣品為去離子水。

2、TaqMan熒光定量PCR檢測

分別取濃度為1.5×10¹⁰、1.5×10⁹、1.5×10⁸、1.5×10⁷、1.5×10⁶copies/μl的重組質(zhì)粒pET32a-SAV E2為模板進行TaqMan熒光定量PCR的擴增，得到擴增動力學(xué)曲線和標準曲線，如圖1及圖2所示，標準曲線的相關(guān)系數(shù)為0.99，斜率為-2.965，由此可看出線性關(guān)系良好。

鮭魚甲病毒熒光定量25μl PCR反應(yīng)體系見表1：

表1鮭魚甲病毒熒光定量PCR反應(yīng)體系

3、實時熒光定量PCR反應(yīng)條件

(1)95℃預(yù)變性30s；(2)95℃變性5s、60℃退火30s，共40個循環(huán)。

同時設(shè)立無模板對照和陽性對照，根據(jù)擴增曲線判定結(jié)果。

4、反應(yīng)結(jié)束后，根據(jù)熒光定量PCR儀顯示圖片判斷檢測結(jié)果：

陰性樣品沒有擴增曲線出現(xiàn)，陽性樣品有明顯擴增曲線，且Ct值小于25。此時陰性對照和陽性對照都成立，可以對待測樣品起對照作用；若待測樣品擴增曲線Ct值小于或等于40，則說明樣品為SAV核酸陽性；若待測樣品無擴增曲線，或擴增曲線Ct值大于40，則樣品為SAV核酸陰性。

實施例3鮭魚甲病毒TaqMan熒光定量PCR檢測方法的特性評價

1、靈敏度評價，即real-time PCR的最低檢測限。

陽性參考DNA原液濃度為1.5×10¹⁰copies/μl。先將其10倍梯度稀釋至1.5×10¹copies/μl，再分別以每個稀釋度的溶液為模板，采用本發(fā)明實施例2建立的TaqMan熒光定量PCR方法進行擴增，確定該方法最低可以檢測到的模板量。根據(jù)檢測結(jié)果，該熒光定量PCR方法最低可檢測量為1.5×10¹copies/μl，本發(fā)明檢測方法靈敏度高。

為了比較本發(fā)明建立的TaqMan熒光定量PCR引物與OIE認可的用于檢測鮭魚甲病毒普通RT-PCR引物(E2F/E2R)的靈敏度，用普通PCR檢測同一模板來評價引物的最低檢測限。OIE批準用于檢測SAV的普通PCR引物序列為：

E2F:5’-CCGTTGCGGCCACACTGGATG-3’(SEQ ID NO.7)

E2R:5’-CCTCATAGGTGATCGACGGCAG-3’(SEQ ID NO.8)

該引物特異性擴增鮭魚甲病毒E2基因，擴增目的片段大小為516bp。因此選用本發(fā)明建立的標準品質(zhì)粒pET32a-SAV E2用滅菌的去離子水進行10倍梯度稀釋，稀釋質(zhì)粒濃度為1.5×10¹⁰copies/μl至1.5×10¹copies/μl，再以每個稀釋度的溶液為模板，分別用本研究建立的TaqMan熒光定量PCR引物和OIE認可的鑒定鮭魚甲病毒引物(E2F/E2R)進行普通PCR，用去離子水作為陰性對照，檢測同一模板來評價引物的最低檢測限。

檢測鮭魚甲病毒的普通PCR反應(yīng)體系見表2：

表2檢測鮭魚甲病毒普通PCR反應(yīng)體系

1)本發(fā)明建立的熒光定量引物的PCR條件為：

95℃5min；94℃30s，52.6℃30s，72℃30s，共進行30個循環(huán)；72℃10min。

2)引物E2F/E2R的PCR條件為：

95℃5min；94℃30s，57.5℃30s，72℃30s，共進行30個循環(huán)；72℃10min。

將獲得的PCR產(chǎn)物經(jīng)2.5％核酸膠電泳，如圖3和圖4所示。圖3顯示本發(fā)明建立的TaqMan熒光定量所設(shè)計的引物最低質(zhì)粒檢出濃度為1.5×10³copies/μl，擴增片段大小為179bp；E2F/E2R引物最低質(zhì)粒檢測濃度為1.5×10⁷copies/μl，擴增片段大小為516bp(圖4)。由此可見本發(fā)明建立的TaqMan熒光定量PCR的引物敏感性是OIE認定的鑒定鮭魚甲病毒所用的普通PCR引物的10⁴倍；本發(fā)明建立的熒光定量PCR方法最低可檢測量為1.5×10¹copies/μl，其靈敏性遠遠高于普通PCR方法檢測鮭魚甲病毒，說明該發(fā)明檢測方法靈敏度高。

2、特異度評價。

采用本發(fā)明實施例2建立的熒光定量PCR方法，對鮭魚甲病毒(SAV)、傳染性造血器官壞死病病毒(IHNV)、傳染性胰腺壞死病毒(IPNV)、鯉春病毒血癥病毒(SVCV)、禽傳染性法氏囊病毒(IBDV)、牛輪狀病毒(BRV)、豬傳染性胃腸炎病毒(TGEV)核酸作為模板進行檢測，每種樣品做三個平行。結(jié)果見圖5。圖5顯示只有SAV樣品(箭頭所指)有曲線，其他病毒cDNA無曲線，說明本發(fā)明方法對IHNV，IPNV，SVCV，IBDV，BRV和TGEV無交叉反應(yīng)，對鮭魚甲病毒檢測結(jié)果呈現(xiàn)陽性。說明本發(fā)明方法具有優(yōu)異的特異性。

3、重復(fù)性評價。

采用構(gòu)建好的陽性質(zhì)粒pET32a-SAV E2模板，選取3個稀釋度，分別作為模板在同等條件下進行擴增，每個稀釋度做3個平行試驗，計算Cq值的變異系數(shù)；同時，將上述所用樣品保存，每周檢查1次，連續(xù)檢測2周，計算不同批次間Cq值的變異系數(shù)。結(jié)果顯示批內(nèi)變異系數(shù)在0.5％以內(nèi)，批間變異系數(shù)均在1％以內(nèi)，說明該方法具有較好的重復(fù)性(見下表3)；

表3本發(fā)明重復(fù)性試驗結(jié)果

實施例4檢測鮭魚甲病毒的臨床應(yīng)用及靈敏性評價

由于我國目前尚未發(fā)現(xiàn)鮭魚甲病毒的感染，因此采用人工感染SAV的魚苗作為待檢病料，來評價本發(fā)明建立的檢測SAV的TaqMan熒光定量PCR方法。利用SAV1(V4640)和SAV2(V4583)細胞培養(yǎng)病毒感染健康的虹鱒幼魚制備病料進行檢測。

按照總RNA提取說明書提取各組魚苗組織病料的總RNA，參照TOYOBO反轉(zhuǎn)錄試劑盒說明書進行反轉(zhuǎn)錄，獲得cDNA并保存至-80℃?zhèn)溆?。為了與已發(fā)表的同樣檢測SAV所有基因型針對nsp1基因設(shè)計的TaqMan熒光定量PCR檢測方法的靈敏性進行對比，將獲得的cDNA用滅菌的去離子水進行10倍比稀釋，分別用這兩種方法檢測同一模板來評價引物的最低檢測限，每組樣品做三個平行。

已發(fā)表的針對nsp1基因設(shè)計的TaqMan熒光定量PCR引物序列為：

Q_nsP1F：5’-CCGGCCCTGAACCAGTT-3’(SEQ ID NO.9)

Q_nsP1R：5’-GTAGCCAAGTGGGAGAAAGCT-3’(SEQ ID NO.10)

熒光探針序列為：

Q_nsP1probe：FAM-5’-CTGGCCACCACTTCGA-3’-MGB(SEQ ID NO.11)

PCR擴增反應(yīng)體系為25μl，反應(yīng)體系如下表4所示：

表4PCR擴增反應(yīng)體系

PCR擴增反應(yīng)程序為：

(1)95℃預(yù)變性30s；

(2)95℃變性5s、60℃退火30s，此步為一個循環(huán)，共40個循環(huán)；

試驗結(jié)果如表5顯示，本發(fā)明對感染SAV1(V4640)組織病料的cDNA可檢測的最低稀釋度為10^-6，其靈敏度是已發(fā)表的TaqMan熒光定量檢測方法的100倍；對感染SAV2(V4583)組織病料的cDNA可檢測的最低稀釋度為10^-5，其靈敏度是已發(fā)表的TaqMan熒光定量檢測方法的10倍。由此可見，本發(fā)明建立的針對SAV的TaqMan熒光定量PCR檢測方法對于鮭魚甲病毒臨床樣品的檢測具有較高的靈敏性。

表5兩種方法對感染SAV的臨床樣品檢測的靈敏性比對

雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實施方案對本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對之作一些修改或改進，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進，均屬于本發(fā)明要求保護的范圍。

序列表

<110> 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)

<120> 一種檢測鮭魚甲病毒的TaqMan熒光定量PCR試劑盒及其應(yīng)用

<160> 11

<170> PatentIn version 3.5

<210> 1

<211> 179

<212> DNA

<213> SAV

<400> 1

ttacgacggt gctaatctct acagaaatcg gcagagcgtc atacacatca acgaggtaga 60

gggcggactt ttttggtgta gtggaaaatc tggtgcattt cttggtcatg tcggacagat 120

ggtggccctt gctgcgttct ctggtgaact tctccgttac ttggtgttcg aaaaccgtg 179

<210> 2

<211> 22

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 2

ttacgacggt gctaatctct ac 22

<210> 3

<211> 22

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 3

accaagtaac ggagaagttc ac 22

<210> 4

<211> 27

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 4

aatcggcaga gcgtcataca catcaac 27

<210> 5

<211> 21

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 5

agcttcttgc cgtcaccacc t 21

<210> 6

<211> 23

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 6

gcggccgctt ggtccacaag tag 23

<210> 7

<211> 21

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 7

ccgttgcggc cacactggat g 21

<210> 8

<211> 22

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 8

cctcataggt gatcgacggc ag 22

<210> 9

<211> 17

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 9

ccggccctga accagtt 17

<210> 10

<211> 21

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 10

gtagccaagt gggagaaagc t 21

<210> 11

<211> 16

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 11

ctggccacca cttcga 16