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  • 2022-06-16 12:40:26 发布

三种常见蜜蜂病毒环介导等温扩增方法的建立

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\',(\分类号:S89110389单位代码:密级:学号:1120744012福建农林大学硕士学位论文-、I■i三种常见蜜蜂病毒环介导等温扩增方法的建立_学科门类:农学一级学科名称:畜牧学二级学科名称:特种经济动物词养研究方向:蜜蜂饲养与繁育研究生姓名:庄明亮指导教师:梁勤教授二—0兒成时间:五年四月??:广;_-V S891单位代码10389分类号::密级:学号:1120744012福建农林大学领士学位论文三种常见蜜蜂病毒环介导等温扩堪方法的建立学科门类:农学一级学科名称:畜牧学二级学科名称:特种经济动物饲养研究方向:蜜蜂饲养与繁育研究生姓名:庄明亮指导教师:梁勤教授二—完成时间:0五年四月 'TheThesisofFAFUsMasterStudentTheestablishmentofthreecommonbeevirus-loomediatedisothermalamlificationmethodppDereecateor:AronomggygyThenameofdiscipline:ZootechnyThenameofmaor:SecialEconomicAnimalRaisinjpgResearchfield:BeeRaisingandBreedingStudentname:ZhuangMingliangSuervisor:Dr.LianinProfessorpgQ,Submittedtime:Aril2015p,FujianAgricultureandForestryUniversity(FAFU) 独创性声明本人声明,所呈交的学位(毕业)论文,是本人在指导教师的指导下独立完成的研究成果,并且是自己撰写的。尽我所知,除了文中作了标注和致谢中已作了答激的地方外,论文中不包含其他人发表或撰写过的研究成果一。与我同对本研究做出贡献的同志,都在论文中作了明确的说明并表示了谢意,如被查有侵犯他人知识产权的行为,由本人承担应有的责任。>(4学位毕业>论文作者亲笔签名:期:20丨5/之今<美戶;卑乂式论文使用授权的说明本人完全了解福建农林大学有关保留、使用学位(毕业)论文的规定,即学校有权送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印。、缩印或其他复制手段保存论文保密,在年后解密可适用本授权书。口不保密,本论文属于不保密。学位(¥4k)论文作者亲笔签名:么日期:Z0I50^^44指导教师亲笔签名曰期:(A 目录ImmAbstractIll1脂1112.蜜蜂三种病毒研究进展1.1.1蜜峰病害21.1.2蜜蜂病毒的分类及其分子生物学21.1.3蜜蜂三种病毒的危害和发病特征51.1.4三种病毒的传播71.1.5三种病毒病的诊断方法91.2环介导等温扩增技术1011LAMP.2.技术原理11122AMP1..L反应特点1123LAMP11..的应用112.3本研究的目的和意义2材料和方法132.113211..1供试材料321.1.2主要试剂与配制321.3主要仪器15.2.2试验方法162.2.1引物设计与合成162.2.2蜜蜂RNA提取及cDNA的合成172.2.3LAMP检测蜜蜂三种病毒方法的建立182.2.4LAMP体系优化1912.2.5扩增区域的克隆测序242.2.6敏感性和特异性试验验证22.2.7临床样本的检测243243.1应用LAMP检测BQCV的研究结果24 V-3.1.1BQCLAMP反应体系的优化24-3.1.2BQCVLAMP外引物的PCR反应与鉴定253.1.3LAMP与PCR的敏感性对比试验273.1.4可视化LAMP的特异性试验283.1.5临床样本的检测293.2应用LAMP检测SBV的研究结果32-3.LAMP反应.21SBV体系的优化32-3SLAMPPCR反3.2.2BV外引物的应与鉴定43.2.3LAMP与PCR的敏感性对比试验353.2.4可视化LAMP的特异性试验363.2.5临床样本的检测373.3应用LAMP检测DWV的研究结果39-3.3.1DWVLAMP反应体系的优化39V-3.3.2DWLAMP外引物的PCR反应与鉴定41P3.3.3LAM与PCR的敏感性对比试验423.3.4可视化LAMP的特异性试验433.3.5临床样本的检测444舰464.1关于LAMP引物设计的讨论464.2关于LAMP体系优化474.3关于LAMP产物验证484.4关于LAMP结果观察4845---BLAMP、DWVLAMP.QCVLAMP、SBV体系的优势494.6本研究的展望4951m.m60 摘要蜜蜂是重要的授粉昆虫,对整个自然生态系统有着不可取代的作用。蜜蜂黑蜂王台病毒(blackueencellvirusBCV)、deformedwinvims,DWV)、q,Q蜜蜂残翅病病毒(g蜜蜂囊状幼虫病毒(sacbroodvirusSBV)是常见并且对蜜蜂危害严重的蜜蜂病毒。,常用的检测方法有分子生物学、症状、免疫学等。但这些方法在仪器、技术等方面有特别的要求一,实用性不强。因此针对BQCV、DWV、SBV建立种快速、敏感性高、特l-med异性强、无需专用设备的实用性检测方法是有必要的。环介导等温扩增技(oopiatedso一tertLAMPihmalamplificaion在等温条件下,仅需要个水浴锅在1h内就可完成反^)应,通过突光染料即可观察结果,具有快捷、简便的特点。--VLAMP、DWV-LAMP、SBVLAMP本研究建立并优化了BQC,验证特异性并与常规PCR技术对比验证敏感性,并分析其与PCR检测临床样本的差异。主要研究结果:立并优化了----1)建BQCVLAMP、DWVLAMP、SBVLAMP,优化后的BQCVLAMP2+体系外、内引物比为1:3,甜菜碱浓度为0.8imnol/L,Mg浓度为2.0mmol/L,在63°C4-LAMP条件下反应5minSBV1:2,0.6mmol/;体系外、内引物比为甜菜碱浓度为L,2+°浓度为25-LAMPM.0mmol/L在63C条件下反应4min;DWVg,体系外、内引物比2+°为1:4,甜菜碱浓度为0.6mmol/L,Mg浓度为2.0mmol/L,在63C条件下反应60min。--2)B-LAMPBCV、DWVQCV、DWVLAMP、SBVLAMP均只有对Q、SBV出现多梯形条带-LAMP的,特异性好。BQCV灵敏度可达86fg的RNA模板,常规PCR8.6--RNA模板VLAMP的灵敏度比BV-100LAMPpg的,说明BQCPCR的要高倍SBVQC;3fA-的灵敏度可达9的RN模板.93NABVLAMPg,常规PCR0pg的R模板,说明S-PCR的要高-NA的灵敏度比SBV10倍;DWVLAMP的灵敏度可达8.9fg的R模板,PCR9RNA模板DWV--PCR常规8.pg的,说明LAMP的灵敏度比DWV的要高100倍.3)V-LAMP临床检测:用BQC方法检测中华蜜蜂和意大利蜜蜂样本各20份,其中阳性数量分别为5和15,阳性检测率分别为25%和75%;PCR方法检测同样中华蜜蜂和意大利蜜蜂样本,阳性数量分别为3和11,阳性检测率分别为15%和55%。I -LAMPSBV方法检测201260%份中华蜜蜂样本,阳性数量分别为,阳性检测率分别为;PCR检测同样20份中华蜜蜂样本,阳性数量分别为9,阳性检测率分别为45%。-LAMP方法检测20份意大利蜜蜂样本DWV11,阳性数量分别为,阳性检测率分别为55-PCR方法检测同样20份意大利蜜蜂样本%;DWV,阳性数量分别为7,阳性检测-LAMP--率分别为35%。BQCV、DWVLAMP、SBVLAMP三种检测方法均比相应的常规PCR方法检测率高。关键词:黑蜂王台病毒;囊状幼虫病毒残翅病毒介导等温扩增检测;;环;II l-ThtihmentbiiihermalamieesabsoftiireeoneevruslmedatedstlficationthcommoopopmeodAbstractThebeesareimportantpollinatorsinnaturalecologicalsystem.Blackqueenbeeviruses(BQCV),deformedwingvirusDWVandsacbroodvirusSBVarecommonathoensandharmfultohone(),()pgybee.Thecommonmethodssuchasmolecularbiolosmtoms,immunoloicaldetectionweredeveloedgy,ypgptodetectionthesevirus.ButthesemethodshavesomeshortcomingsuchasspecialreuirementsonqinstrumentsandtechnhtiThetliiiologytedeteconsecificitywasnotidea..ereforesabshnrad,andp,gap,hihsensitivitstronsecificitndwithoutsecialequimentaredesratlneededforrtilgy,gpy,apppeeyaccap-mdetectionofthethreeviruses.Theloomediatedisothermalaplificationtechniuescanbeerformedpqp-wunderisothermalconditntrbahwaithhetiltbimio,suchasinwaetter,tpotenaoeusedinthethreebeevsdetection.ThisstudydestinedtosetupandoptimizetheLAMPreactionforspeciallydetectiontheBQCV,DWVandSBVinhoneybee,andthesensitivityofLAMPwascomparedwithconventionalPCRmethod.Lastly,thepracticaldetectionofclinicalsampleswasevaluatedbycomarinwithcommonPCRmethod.pgThemainresultsareasfollows:---were1TheBQCVLAMPDWVLAMPSBVLAMPreactionsstemsuccessfullestablishedand),,yyomzedzedararBCV-werwunnerrsptii,theoptimipmeterfoQLAMPeasfollostheoterandiprimeratioilii13btris0.8m/Lneumconntrat.0mml/Lwas:,etaneconcenatonwamo,magsceonwas2o,andthe"reaheBV-LAMPctionwaskeptat63Cfor45minTotimizedarameterforSwereasfollows,theouter;ppandinnerprimerswas1:2,betaineconcentrationwas0.6mmol/L,magnesiumconcentrationwas2.0"wWV-andthereacton6or45AMPwrmmol/Liaskeptat3Cfmin.TheotimizedarameterforDLee,ppasfollows,theouterandinnerprimersratiowas1:4,betaineconcentrationwas0.6mmol/L,magnesium。.concentrationwas2l/Leactionwakt63Cfori.0mmoandtherse60mn,p--2ThedeecoedLAMPDWV-LAMPVr)tectionspificityofthedevelpBQCV,,SBLAMPwee-certif.FurthrmorethsiofBulddtlfRicatedeeensitivtLAMPcoetecasowas86ofNAtemlate,yQCVgp,whilethesensitivityofconventionalPCRwas8.6pgofRNAtemplate,illustratingthesensitivityof--is100imesh-commonPmesBVBQCVLAMPtiherthanCRthodThesenitivitofSLAMPldg;ycoudetectaslowas93fgofRNAtemplate,whilethesensitivityofconventionalPCRwas0.93pgofRNAIII _metemplateillustratinthesensitivitofSBVLAMPwas10tishiherthanthecommonPCRmethod,gyg;v-thesensitiityofDWVLAMPcoulddetectaslowas8.9fgofRNAtemplate,whilethesensitivityof-conventionailflPCRwas8.9pgofRNAtemlatelustratinthesensitivitDWVLAMPwas100timesp,gyohigherthanthecommonPCRmethod.Thl3edeveloedLAMPmethodswereusedtodetecttheclinicalsamefromItalianbeeApis)pp{era-mellif)andeasternbee{Apisceranacerana).ForBQCVLAMPdetection5samlesfromAiscerana,ppceranaand15samlesfromApismellierawerepositive.Theositivedetectionratewas25%and75%pfprespectively;onlythree3and11samleswerepositivedetectedfromthesameAismellieraandAisppfpceranaceranasamplesbycommonPCRmethodrespectively.Theositivedetectionrateswere15%andp55resecveF-rLAMPdeecion12from20Aisceranaceranare%ptily.oSBVtt,samplespsampleswepositive.Thepositivedetectionratewas60%.Only9sampleswerepositivedetectedfromthesame20samlesbycommonPCR-LAMPn1Asi.ForDWVdetectio1from20imellerasamleswereositivep,pfpp,thepositivedetectionrateof55%;whileonly7fromthesame20ApismelliferasampleswerepositivedetectedwhenusingthecommonPCRmethod,thepositivedetectionratewas35%.Allthethreedeve-DWV--lodBQCVLAMPLAMPSBVLAMPdetectionmethodsweremoresensitivethanthepe,,correspondingconventionalPCRmethods.ewordv-medKs:blackueencervrusooaylliussacbroodideformedwinvimsliatedisothermlq;;g;pamplificationdetection;IV 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究1引言授粉昆虫是农业和自然生态系统中的关键因子,昆虫的授粉行为对于维护植物多样⑴性和农业生产种植都是必不可少的环节。对于维护地球上粮食生产也有有着至关重要2[]的作用,有关数据表明全球35%的食物来自于授粉昆虫作用的作物,2005年因授粉昆3[]虫增值的农产品估价1530亿欧元。蜜蜂是自然界最为重要的授粉昆虫,在长期的适应性进化中发展了独特的外部结构,如覆盖整个躯干的绒毛、特化后足的花粉筐。一蜜蜂同其他动物样会受到寄生虫、真菌、细菌、病毒等多种病害的侵袭,由于现如今国际间蜜蜂及产品贸易往来的频繁,使得原来区域性的蜜蜂病害迅速扩展成全球性病害,威胁着蜜蜂的安全生产。在蜜蜂的多种病害中,病毒病虽然发现较早,而近年才4[]Co弓。lonCollapseDisorder丨起人们的重视在2006年欧洲和北美爆发蜂群崩溃症(y,CCD),随着研究人员不断深入研究,发现蜜蜂病毒病可能作为其发生的重要因素,蜜蜂病毒病至此才被重视。t5】、蜜蜂病毒可以侵染任何级型和发育阶段的蜜蜂个体,并且可以在蜜蜂巢脾食物6[]和蜂群寄生虫中检出。少数病毒侵染蜜蜂个体会表现出典型症状,多数情况下病毒长78[,]期以隐性侵染方式存在于蜂群中。在特定的条件刺激下,蜜蜂病毒可能被激活,迅速复制表现出极强的致病性,给养蜂生产带来极大危害。92[]到目前为止从蜜蜂个体分离并鉴定出0种蜜蜂病毒。在GenBank有全基因组序列公布的有蜜蜂囊状幼虫病毒(sacbroodvirusSBV)、蜜蜂急性麻搏病毒(acutebee,aralysisvirusABPV)、蜜蜂黑蜂王台病毒(blackueencellvirusBQCV)、蜜蜂残翅p,q,病病毒(deformedwinvimsDWV)、蜜蜂克什米尔病毒(KashmirbeevirusKBV)、g,,(chronicbeearalsisvirusCBPV)。无论中山大学还是中国农科院蜜蜂慢性麻痹病毒,py蜜蜂研究所做的局部地区蜜蜂病毒的普查工作均显示BQCV、SBV、DWV对蜂群的感染率都较高。可以推测在全国范围内这三种病毒也是蜂群中主要感染的病毒。BQCV和微孢子虫联合(Nosemasp.)侵染时会表现出极强的致病性;囊状幼虫病是中华蜜蜂一iApisceranacerana)饲养中危害最强最为主要的病害,旦大面积爆发会导致整个蜂场毁灭,随;残翅病往往与瓦螨共同流行爆发着瓦螨的流行残翅病依然成为烈性传染性疾病。。所以本研究选择这3种病毒作为研究对象1 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究(o-medothermalamlcaonLAMP环介导等温扩增技术lopiatedispifiti)是日本学者,Notomi等于2000年研发的全新等温核酸扩增方法该技术可以在恒温条件下完成自动循环的链置换反应〗,小时以内复制大量的紀基因序列。具有操作方便、灵敏度高、、仪器要求简单等优点在疾病的诊断和预防、特异性强、转基因产品的检测动物胚胎性别的鉴定和核酸的研究等得到了广泛的应用。11三种病毒的研究进展.蜜蜂1.1.1蜜蜂病害蜜蜂的传染性病源病毒、细菌、真菌、微生物、螨类等。由病原微生物引起的病害15[]叫传染病,由原生动物或寄生动物引起的病害叫寄生虫病。1.1.1.1蜜蜂细菌性病害从细菌的外观来说它的基本形态包括球菌、杆菌、螺旋菌三大类。有些细菌长有鞭一般具有较强的运行性、两端丛生鞭毛,。鞭毛生长位置分为单生鞭毛、单端丛生鞭毛毛、两端生鞭毛和周生鞭毛细菌的革兰氏染色可以作为防治病害选择抗菌药物的依据。美洲幼虫腐臭病、欧洲幼虫腐臭病对蜂群的危害最严重。?欧洲幼虫腐臭病侵染小于2日龄的小幼虫,使病虫在35日龄大量死亡。我国在上17[]个世纪50年代初最先在广东发现随后蔓延至全国。中华蜜蜂的受侵害程度比较严重。表现的主要症状为患病幼虫体色由珍珠白慢慢变色直至黑褐色,最后在巢房底部腐烂干“”枯变成无粘性的虫尸,腐烂的过程会有难闻的酸臭味。严重时巢脾会出现花子现象,同时出现只见卵却不见幼虫的情形。欧洲幼虫腐臭病同样是针对蜜蜂幼虫的病害,被感染的幼虫平均在12.5天体色发生变化,同样由珍珠白直至黑褐色最后变成鳞片状物附与巢房底。111...2蜜蜂真菌性病害真菌是有细胞器和细胞核,没有叶绿素的真核生物,进行无性和有性繁殖,抱子和isl】菌丝是其基本形态。细胞壁含有纤维素和甲壳质,对抗外界逆性因素有很强抵抗能力,X射线和紫外线均不能将其杀死,但在locrc条件下短时间可以杀死大部分孢子和真菌。常见的蜜蜂真菌性病害有蜜蜂白至病、蜜蜂黄曲酶病、蜂王黑变病、微抱子虫等。2 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术P)检测常见三种蜜蜂病毒的研究(LAM(蜜蜂白里病是由蜜蜂球囊菌^Ascosphaeraapis)引起的最为常见的真菌性病害蜂群91]内通过孢子来进行传播[丝体也可以直接感染幼虫孢子的在花粉中存活可以,菌达到一1年之久,在蜂箱中存活时间更长。发病流行期般在多雨潮湿温度变化大的春季,通气不良,边脾受冻都会促进病害的发生。蜜峰幼虫吃进孢子及初夏,蜂箱水分过大,1天内孢子就会萌发,菌丝生长过程中吸收幼虫体内营养并不断分泌毒素,造成蜜蜂幼虫组织和细胞解体,最终死亡。死亡的幼虫尸体会呈现白色粉笔样物体或深褐色的干尸两种状态,蜂群中的雄蜂幼虫比工蜂幼虫更容易受到侵害。在重病蜂群摇动巢脾会发出P2]响声。1.1.1.3蜜蜂病毒性病害病毒不具有有细胞核、核糖体细胞质和细胞膜等结构,无核糖体,无酵系统,并且一DNA大多数病毒只具有种核酸(RNA或)和蛋白质衣壳,其增值完全依靠寄主。1.12蜜蜂病毒的分类.及其分子生物学特性920丨]到目前为止从蜜蜂个体分离并鉴定出种蜜蜂病毒。蜜蜂病毒只有虹彩病毒(Apismelliferavirus,AIV)和丝状病毒(Apismelliferafilamentousvirus,AmFV)是DNA23.24[]病毒,其余均是单链RNA病毒。SBV、DWV属于传染性软腐病毒属(Iflavims);BQV、IAPV、ABPV、KBV属于双顺反子病毒科(Dicistroviridae)。现在分离鉴定的C'一1)5蜜蜂病毒具有以下特征:RNA的端以共价键的形似连接个病毒蛋白,会产生激活病毒复制的引物2RNA的')包裹在蛋白质衣壳的单链RNA3)3端连接有腺;;4'苦酸残基构成的长尾结构)RNA的5端有非翻译区含有十字交叉的二级结构5);;'RNA的一个颈环结构3端进行复制时可以形成。1121...传染性软腐病毒科ICTV2005SBV在最新的第八次报告(年)中给出了最新的病毒分类,以为代表25创立了新属传染性软腐病毒属[】(Iflavims)到目前为止明确的有SBV、家香传染26[]性软化病(BombyxmrioinfectiousflacherievirusBmlFM)、RNA病毒,榕透翅毒蛾小2728[][]e-(PrinanudaicomalevirusPnPV。、pik)除此之外还有很多潜在的病毒,DWV,[291Va-rroadestructorvimsVDV1)、Kakuo(K:V)甘蓝崎虫狄斯瓦螨病毒(病毒,g3 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检測常见三种蜜蜂病毒的研究病毒(Brevicorynebrassicasevirus,BRBV)根据保守区域进行进化树分析,得出了31】D[idstroviridae、Iflavims、icomaviridae病毒间的进化关系(图I)。p?B^fiVVcPVHP.rH6?KVf11[aw?-V0V.1?4「L,11.IFV..-fiLI辦p鄉PVriaL相PiMaMMHwSimmWryiQ^^ialpvDk^^virkiMBLssjIDCV?m.PV1901w|卿,,?v^siIPiaemtamic^m“■丨^esfivtef傑VT2|l^EMCVm热fI』iiPV—=?v图1Dicistroviridae、Iflavims、Picomaviridae病毒的RdRp序列进化树分析(Euene,2007)gFiure1PhloeneticanalsisoftheRdRofdicistroviridae、IflavimsandPicomaviridae(Euene2007)gygypg,32[]一其结构和小RNA病毒科非常相似,A都是单链RN,为单顺反子基因组,具有'个大的开放阅读框(openreadingframesORF),两侧是NCR,编码多聚蛋白。从5,'端到3端分别是解旋酶(helicase)、蛋白酶(protease)和聚合酶(RdRp)的排列顺33'[]序的非结构蛋白。通过5端先合成聚合蛋白单元,然后再被水解成多个功能蛋白单一一元。大约半功能蛋白用来合成病毒衣壳蛋白,而另半水解蛋白则参与病毒基因的复制,因其不具有帽子结构,所以它的翻译机制与小RNA病毒基本相似。1.1.2.2双顺反子病毒科4 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究etara-双顺反子病毒科最初因螺摔麻瘦样病毒(CricklsislikevimseCrPV)而被大py,家所知一,在2002年得到国际病毒分类委员会的认可。作为无脊椎动物病毒家族的员同属单链RNA病毒。其拥有两个被IGR隔开的互不重叠的ORF区别于其他的小RNA3435,[】目下的病毒科。双顺反子病毒科包括急性麻搏病毒属(Aparavims)、總摔麻痹病毒属(Criavims)p36[]。Cripavims包含B、CrPV、姆虫致死麻瘦病毒(AphidlethalparalsisvirusALPV)、QCVy,斯氏拍蝽肠病毒(Plautiastaliintestinevirus,PSIV)、果蝇C病毒(DrosophilaCvirus,DCV)、禾谷缢管姆病毒(Rhopalosiphumpadivims,RhPV)、褐飞虱(双顺反子病毒(HimetobiPvirus,HiPV)、锥畴病毒(Triatomavims,TrV)。Aparavims包含IAPV、-ABPV、KBV、红火蚁病毒(So-Mudlenopsisinvictavirus1SINV1)、青蟹双顺反子病毒(,一cra-bvirusMCDV1)、桃拉综合征病毒(TaurasndromevimsTSV。有个没有被分类,y,)36][的该科病毒罗氏沼奸双顺反子病毒(Mrosenbergiidicistrovirus,MrDV)o25?二十面体对称结构且无囊三个病毒蛋白VP双顺反子病毒是直径30nm膜,1、VP2一、VP3组成T字结构的壳粒。些双顺反子病毒还有VP4结构,与VP3的N端融一合再被切割,最后形成个桶装结构作为病毒衣壳内表面病毒粒子在CsC丨的浮35?L力密度1.37g/nil,在强酸和强碱的环境中均能稳定存在。双顺反子病毒翻译起始方式是内部核糖体进到位点(IRES)开始翻译,IRES最先在脑心肌炎病毒(Ensehalomyocarditis)和小儿麻搏病毒(Poliovims)发现它是pmRNA非编码区上特殊区域,起翻译调控顺式和影响蛋白质的表现。有研究表明,IRES具有二级或三级结构,活性与结构有很大关系IRES结构可以形成假结体dokno一(pseut),从CAA起始翻译合成病毒衣壳蛋白,第个氨基酸是谷氨酰胺不是常见的甲硫氨酸。IRES位置并没有十分固定的地方,它的长度也同样没有确定的范围,一差异极大,受调控的基因不定是同源基因。113..蜜蜂三种病毒的危害和发病特征1.1.3.1黑蜂王台病毒(blackueencellvirus,BV)qQC…1977年首次从患病的封盖蛹和蜂王幼虫中分离鉴定出BQCV,如今在亚洲、欧洲、非洲、美洲等世界各地均有发现已在全球范围内广泛分布。无论工蜂还是雄5 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究BQCV感染一峰均可以被,发病期是在蛹的封盖巢房时期,开始蛹显淡黄色,外表有层坚硬的囊状皮。BQCV侵染蜜蜂的卵、,最后王台巢房壁由暗棕色变化为黑色幼虫、蛹、一成蜂的任何发育时期。,并且广泛的存在于不同蜂种中通常以种无病症的隐性状态存在于蜂群中,当受温度、湿度、蜜蜂微孢子虫、蜜蜂寄生虫等外界因素刺激时,就会表现出极强的致病性。尤其在培育蜂王的蜂群,因为王台集中而大量存在所以BQCV发病48BCV]率极高。虽然在瓦螨身上也检测出Q,但现在还没有研究证明两者有着必然的联[系。1.1.3.2囊状幼虫病毒(sacbroodvirusSBV),49[]SBV由White于1913年首次分离并鉴定以来,已然成为了全球分布最广的病毒,5"][在世界各地的西方蜂群中均可以检出。SBV并不会对西方蜜蜂造成严重的威胁,而?真正的威胁的是东方蜜蜂。19721974年中华蜜蜂囊状幼虫病在我国大面积爆发,据统5〗[]计全国的200多万蜂群损失过半,给当时的中国养蜂业带来了巨大的挑战。2000年-36月.3%,中华蜜蜂囊状幼虫病侵袭贵州锦屏县,使42个蜂场中的57蜂群遭受侵染5253[,]。,造成了极大地损失近些年在广西省东部大面积流行,许多蜂场遭受侵害,至今在重庆、四川的中蜂饲养区扔造成较大的损失。SBV可以3日龄前的小幼虫为易感虫龄,侵染蜜蜂的幼虫和成蜂,因进食被病毒污一染的蜂王衆而感染。到封盖期,被SBV侵染的幼虫无法进行最后次脱皮,无法进入一到蛹期,个黄色的囊袋。春季是蜜蜂囊状幼虫病,鋭皮液累积救表皮内慢慢表皮变成54[]发病的最为主要季节。因为气温不稳定且较低,蜂群正处于新老蜂交替,群势较弱,。而此时子圈较大,蜂群维持群温能力不足,幼虫受冻后病害易爆发1.1.3.3(deformedwingvirusDWV)蜜蜂残翅病毒,55][1991年在日本的蜜蜂病例上被分离鉴定,现如今除了大洋洲外其他地方均发现56[]VaDWV。在瓦螨(troadestructof)没有扩散到西方蜜蜂前,DWV对西方蜜蜂构成不了足够的危害。有研究表明残翅病毒病的流行与爆发于群内瓦螨的数量有着密切的关56[]系。蜂群瓦螨数量多时往往工蜂体内伴随着有高浓度的DWV,蜂群进行治螨后,工蜂体内的DWV浓度大福下降。说明蜜蜂残翅病毒的流行与爆发是DWV与瓦螨共同作用的结果。6 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究571]蜜蜂残翅病是少数几种会表现典型症状的病毒病。发病的成年蜜蜂翅膀卷曲,身,逐渐失去飞行能力,体缩小,体色变暗变黑,只能在地上爬行几日后便会死亡。DWV一可以侵染卵,,、幼虫、蛹的任发育时期在蛹期不表现症状,羽化出房出现翅膀残缺58[]数曰后迅速死亡。隐性感染的成年蜜蜂则被认为会因DWV的存在而缩短其寿命。114三种病毒的传播途径..现在蜜蜂病毒的传播方式被证明主要有两种,即水平传播和垂直传播水平传播主要指病毒在蜜蜂同一主要指病毒通过蜂王产卵在个世代个体互相进行传播;垂直传播48[]不同世代之间传播(图2)。>交配传播?錄王-9雄歸I?11\!I\3^虫媒传播??:1\>食物源传播ii\泄物接■传播.1i\M,lU\传fMV\1释W>"^Ii?|書灌_污染传檑赫f^rt#?奮I水平传插—图2蜜蜂病毒传播途径示意图(张弦,2012)Fig2Routeofvirustransmissioninhoneybess(Zhuangxuan,2012)14.1..1水平传播(1)食物-肠道传播7 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究蜜蜂取食被病毒污染的花粉、蜂蜜、蜂王架,再经肠道消化排泄携带病毒的粪便,内勤蜂清理都会接触到一,这样个过程发生经食物传染为水平传播。蜂群是个社会性极高的群体,个体之间互相频繁的接触、哺育、清理等行为都会增加病毒随食物来进行水平传播病毒的机会一。在蜂巢内储存的食物、中肠和獎便中都发现高浓度病毒证实了这1_]途径的广泛存在。有研究发现在花粉中发现BQCV、SBV、DWV、ABPV、CBPV、KBV等6种蜜蜂病毒,从蜂蜜中也检测出DWV和BQCV等2种病毒,在蜂王装中并62][没有检测到病毒。蜜蜂肠道内的病毒数量要远远高于其他组织部位。蜜蜂粪便检测病62】DWV90%BQCV[毒,检测样品中检出率为,检出率为〗00%。(2)虫媒传播近年蜜蜂病毒病的频发有一个很重要的原因就是原来在以东方蜜蜂为寄主的瓦螨、传播到西方蜜蜂上,并在全世界范围内扩散,给蜜蜂养殖生产带来沉痛的打击。有研究表明BQCV、DWV、KBV、SBV、ABPV、CBPV等病毒的流行与爆发与瓦螨的侵染63 ̄^[]程度有密切关系。瓦螨在蜜蜂传播中起媒介的作用,有研究以DWV为例用血淸方法证实了瓦螨从病蜂上获得DWV并把它传播给未感染的蜜蜂,使得表现出DWV典型67【]的症状。适时的控制瓦螨的数量可明显的抑制蜜蜂体内病毒的浓度。(3)性传播性传播是指病毒寄主在交尾的过程中相互传播,是典型的水平传播。许多传播的细686962节尚在研究当中过在精液[][][】、、,不成年雄峰蜂王的受精囊中均检测出病毒,可作为病毒可以通过性传播的证据。(4)体表传播70][当蜜蜂外表皮受到伤害破损时,蜜蜂病毒可以通过伤口进入到蜜蜂体内。特别是在转地长途运输中蜜蜂体表极容易受到创伤加大了这种传播方式的发生几率。11..4.2垂直传播垂直传播是病毒传播的另外一种机制,有三个关键的环节:生殖配子带毒、交配感[69染】、受精卵污染。在蜜蜂的卵、幼虫、踊、成蜂上各个发育时期均可以检测到。所以推测病毒感染蜂王,病毒通过垂直传播方式传递到卵,并且有研究证明蜂王的确被病毒8 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究71一[]感染。检测蜂王装没有发现病毒,排除幼虫因进食食物而感染的可能性。为了进步证明这种传播方式的存在,Chen等对卵和蜂王卵巢表面进行消毒处理,结果卵里依旧62[1检测出病毒,排除了通过卵表面传播病毒的可能性。说明病毒是蜂王通过垂直传播将病毒传给后代。1三种病毒病的诊断方法.1.51.1.5.1根据典型症状一通过临床症状来判定蜜蜂病毒病是种简单、廉价且快速的方法,但是此方法具有明显的弊端,蜂群表现出明显的症状往往随后就是此病害的大面积流行与爆发,错过了。生产实践中前期最佳的防控阶段,具有滞后性1.1.5.2电子显微镜检测电子显微镜可以精确的看到蜜蜂病毒的外形、大小和侵染位置,但是蜜蜂病毒具有一[48]相似的外形,仅靠病毒形态无法进步区分病毒种类。而且电子显微镜设备昂贵、技术复杂难以用于常规检测。1.1.5.3免疫学检测7273,][免疫学检测的关键在于获得病毒衣壳的特异性抗体,目前多用酶联免疫法来实一现,使得用这方法特异性极差。。由于蜜蜂病毒间具有高度的基因同源性1154...基于核酸序列的检测随着21世纪生物技术突飞猛进的发展,核酸序列的检测已然成为病毒检测的主流(rttlti方法,目前有反转录聚合晦链式反应技术everseranscripionomerasechainreaconpy,RT-PCR、R(tte-)定量逆转录uanitaivreversetranscritionPCRRTPCR)、多重PCqp,qPCR(multiplexPCR)等。上述方法不仅可以定性检测病毒,有的还可以定量、有的还可以同时检测多种病毒一。但这些技术都必需个特定的温度循环变控制装置,所需的仪一器设备较为复杂、昂贵,检测操作需专业技术人员熟练的操作技术,在生产基层单位。般由于缺乏仪器、设备和专业技术人员,无法方便的应用1.2环介导等温扩增技术(LAMP)9 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究1.2.1LAMP技术原理-等温扩增反应(loomediatedisothermalamlificationLAMP)otomipp,是日本学者N等于2000年开发的全新的等温核酸扩增方法该技术可以在恒温条件下完成自动循环的链置换反应,1小时以内复制大量的範基因序列对目的基因的六个特异性区域设°?计4条引物,应用链置换活性的BstDNA聚合酶在恒温条件下(6065C)催化新链合74_77[]成,让目的基因成倍扩增图3。().?持状合成於I筷梗段picF2cF3dy1()\^cWlc.F3c‘ ̄jB3H2BTF!cr2cF3cJIVMtrr* ̄5CB2cB1CTTfTTSETcScTic^I1B3B:BlFlcF2cFlB3<B:BIcFif2Ficc册?.念BB1FFkt()卞2c^n_?^段F'L」I)1tB1FkOi-FkF2cn(*^"-(9)-i£iUw25(15)少^^V\BIPHpiBkB2mFic…,-命?.c^‘德4、图3LAMP原理图(匡燕云,2007)Fig3LAMPschematicdiagram(KuangYanyun,2007)LAMP反应过程包括视铃状模板合成阶段、循环扩增阶段、伸长和再循环阶段7879一[’]。最后的扩增产物是系列反向重复的IE序列构成的莲环结构和多环花椰菜样结构[^]的DNA片段混合物,电泳后在凝胶上显示不同大小区带组成的阶段式图谱。LAMP10 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究8〗[]反应中会产生大量的焦隣酸根离子与镁离子结合,会有白色沉淀产生。在实际检测中沉淀不易分辨经常采用离心产物方法来观察是否有沉淀或者是在反应前加焚光染料有反应发生会有绿色荧光。1.2.2LAMP反应特点1.2.2.1特异性强LAMP引物是针对目的基因的6个特异性区域设计4条引物包括两条外引物和两8384条内引物[,]一,反应过程中准确结合,6个区域任区域与引物匹配不合反应就不能发生,因此反应可以获得比PCR更髙的特异性。1.2.2.2设备简单-?温度里就可BstDNA聚合酶最适宜的反应温度在6065C,反应只需要在平衡的一,PCR仪以发生,只需要个简单的恒温水浴锅不需要昂贵的,操作简单,易于在基层饲养单位中推广应用。1.2.2.3产物检测便捷81反应中有大量的焦憐酸离子与镁离子结合会有沉淀产生[],可根据是否有沉淀来判断反应是否发生,,可;或在反应前加入焚光染料根据反应结束是否出现绿色焚光以判定反应是否发生。1.2.2.4反应时间短LAMP在恒温条件下反应?,没有在循环温度变化过程中的时间损失3060min即一一可完成反应。而且在反应体系加上对环引物,使整个反应时间在原来基础上縮短8586,【]半即30min以内,可以满足临床样本快速检测的要求。1LAMP.2.3的应用12..1.3病毒的检测病毒的检测LAMP无论是针对RNA病毒还是DNA病毒都能做到快速检测。Parida87’][-等利用RTLAMP检测登革热病毒。针对4种血清型病毒基因的3端非编码区分别-设计6条引物。较RTPCR灵敏度高出100倍,且高于巢式PCR,对阳性标本的灵敏11 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究88[]-度可达100%,而RTPCR的病毒鉴定的灵敏度只有87%。检测同种属其他病毒特异性也很好。对国内30例乙型肝炎病毒DNA阳性标本及10例阴性标本利用实时荧89[]光定量LAMP法检测o1.2.3.2细菌的检测用细菌培养及血清血方法来检查百日咳杆菌都比较费时费力。利用LAMP针对BfNA-PCR型百日咳杆菌进行检可以检测10g水平的D。而IS481和PTpl/p2PCR只能检测出1Pg和100Pg水平的DNA,且LAMP的特异性等同于这两种方法。在对-112证明LAMP的灵敏度高于IS481PCR。临床例咽试纸的检测中,同样1.2.3.3支原体的检测肺炎支原体感染导致非典型肺炎,为了能早期确诊指导治疗,传统的培养及血清血91一][方法不能满足此需求。LAMP对肺炎支原体检测同实时定量PCR为对照同检测,92[]。在对70例患者及25例正常人咽试纸检测中100%且。敏感性相当,阳性率无假阳性124..3.胚胎的检测鉴定并控制胚胎的性别在畜牧养殖中具有十分重要的意义,对Y染色体异序列进93[]LAMPDNA行的检测进行性别的断定。检测牛胚胎的性别与显微切割胚胎活检提取一一分同时进行。管检测雄性特有的Y染色体上特异序列,管检测雌雄共有的特异序列一。最后结果两管均为阳性则判定胚胎为雄性,只有雌雄共有序列管阳性则判定为94?[]雌性,均为阴性,其性别鉴定准确率达88.994.4%。1.3本研究的目的和意义蜜蜂是非常重要的授粉昆虫,在自然生态系统平衡中起着至关重要的作用,而且它的各种产品也是人们健康生活的良品一养蜂生。蜜蜂的病毒病是蜜蜂最主要病害之,给产带来巨大的困扰。尤其以BQCV、SBV、DWV为代表,BQCV和微孢子虫联合(Mwemasp)侵染时会表现出极强的致病性;囊状幼虫病是中华蜜蜂词养中危害最强最为主要的一,旦大面积爆发会导致整个蜂场毁灭残翅病往往与瓦螨共同流行爆发病害,留着瓦;螨的流行残翅病依然成为烈性传染性疾病。而且随着蜂产品中抗生素等各个指标的出,基层养蜂人员能用的药越来越少甚至到了无药可用的地步现,这就要求对待蜜蜂病害12 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究不是治疗而是防控一。虽然蜜蜂的病毒流行病学还在进步研究当中,但可以确定的是,一早期发现、提前预防是防控病害非常关键的步。简单、灵敏、快速的病毒检测技术对于防控病害的意义十分重大。目前生产基层判一、、断黑蜂王台病囊状幼虫病残翅病基本依靠发病症状来判断,而病毒病发生,旦出现明显的症状,往往是病害发生的严重时期,此时采取防控措施往往事倍功半,甚至无法挽救蜂群一。所以生产实践中需要种在病毒增值的初期,蜂群还未表现出症状时,就能检测出病毒的存在,并随时检测病毒的增值情况的准确、灵媒、快速、简便的检测技,以便早期防控病害术。针对检测BQCVV的R一、SBV、DW现在最常用的PC方法有定局限。因此本研LAMP方法一究为实现对这三种病毒的快速检测和监控建立了相应的。该方法只需要°C恒温的环境一个简单的水浴锅,,在63中反应个小时左右,即可直接观察结果集快速简便于一身。这种方法的建立使野外实验和基层生产单位对这三种常见蜜蜂病毒检测成为可能,具有十分广阔的应用前景。2材料和方法21.材料2.1.1供试材料本试验所用中华蜜蜂(却/??ceranacerana)蜂群均由福州闽侯桃田中华蜜蜂蜂场提。BSBVDWV供,意大利蜜蜂来自闽侯蜂场和福建农林大学蜂学学院教学蜂场QCV、、来自蜂学学院分子生物学实验室保存。2.1.2主要试剂与配制本试验所用试剂主要有:TRlzolReagent购自Ambion公司;Tag酶、脱氧核糖三磷酸(dNTP)等购自Thermo公司;(甜菜喊(Betaine)、硫酸镁MgS04)购自Solarbio公司;(EB)和琼脂糖粉购自上海生工生物公司溴化乙淀;13 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究DNA聚合酶(BstDPolmerase)、lOxThermoolBufferNEBNAyp购自公司弼黄绿素(Calcein)、氯化镁(Mncl2)购自Sigma公司氯仿、氯化钠、异丙醇、乙醇购自国药化学试剂有限公司;Easureutrtt-TlnKyPQickGelExacionKi试剂盒、PeasyCloingit试剂盒、TransTa?qFe-DNAPolymeraseHighidlity试剂盒、PEASYTlCloningKit购自北京全式金生物技术有限公司;SYBRGreenI、CXRReferenceDye、qPCRSuperMix、GoScriptTMReverseTranscriptionSystem购自Promega生物公司;DreamTapGreenPGRMasterMix(2x)购自Thermo公司2000bpDNAMarker、Transplus11DNAMarker,购自Takara公司;PGR引物由上海生工生物公司合成。主要试剂配制:°(1)DEPC水:ImlDEPC与9991111的1101420按照1%)比例充分混合,121C灭°菌15min,冷却后4C冰箱里保存备用;(2)75%乙醇溶液:用量筒量取750ml的乙醇,再量取已经制备好的DEPCHzOm-250ml(,把两者充分混匀定容至1000l,2rC保存备用;(3)TE缓冲液:10mm/LTris(pH8.0),1mm/LEDTA(pH8.0);(4)50XTAE缓冲液:称取57.1ml冰醋酸,加上242gTris碱和100ml0.5mol/LED°TA(pH8.0),充分混勾4C保存备用;(5)氨节青霉素储存液:用ROH2O配成浓度为lOOm/ml的溶液g,并用滤膜过-2滤,放于(rc保存备用;(6)10mm/LBetaine溶液:称0.5856Betaine,加入0.5ml的ROH2O,充分混g5-2勻后分装成管,于(rc保存备用;(7)00mLM入m-201m/的S04溶液:称0.012gMS04加1lROH2O充分溶解,gg14 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究°c保存备用;(8)LB培养基.1、1aC入灭菌水95ml:05g酵母提取物、g蛋白脎gNl,加,°PH7.4,最后定容至100ml,灭菌、冷却,4C保存备用;2.1.3主要仪器本试验所需主要仪器有:PCR仪AppliedBiosystems公司;一DYY-6C电泳仪仪器厂北京六;DK8D恒温水槽精宏实验设备有限公司;自动恒温制冷系统青岛海尔股份有限公司;DHG.9070A型电热恒温鼓风干燥箱上海景宏实验设备有限公司;普通冰箱青岛海尔股份有限公司;°超低温-86C储存冰箱中科美菱科技有限公司;ZEALWAY-G154DS高压灭菌锅厦门致微仪器有限公司;-J-SWC1G型净化工作台苏州净化设备有限公司;阿修罗超纯水机重庆阿修罗科技发展有限公司;90-2恒温磁力搅拌器常州国华电器有限公司;紫外可见分光光度仪北京瑞利分析仪器公司;-K544NN1JF松下微波炉上海松下微波炉有限公司;B型精密电子天平福州科迪电子技术有限公司;CHB-100恒温金属浴杭州博日科技有限公司;TGear微型离心机天根生化科技有限公司;JS-680D成像系统上海培清有限公司;15 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究Eppendorf5418离心机艾本德中国有限公司;制胶器北京六一仪器厂;5418离心机美国Eppendorf公司;22.试验方法21.2.引物设计与合成在NCBI基因库查询全基因序列,通过NCBIBlast软件对比得到同源性95%以上-,PrimerExV4httl./manuali.h的保守基因序列利用plorer(p://primerexporere/v4/ndextmLjp)在线软件设计LAMP引物E基因6个特异区域即F3c、F2c、Flc和Bl、B2、,首先找到IB34条引物-,外引物为F3和B3FIPBIP(4)。其中BVFIP;再设计,内引物为和图QC-FlcF2序2--包含和列,即FCFBQCVBIP包含Blc和B2序列BlcB2。1;内引物,即---SBVFIP包F1C和F2F丨F2SBVBIP包-含序列,即Cc和B2,即B1cB2。;内引物含B1序列DWV-F--IP包含FlcF2序F1F2BIPBlB2和列,即C内引物DWV包含c和序列,即;B-1CB2。具体引物序列见表1。引物均由上海生工生物科技有限公司合成,将引物用去°00um/L-离子水稀释1,放于20C保存备用。FIPIFls,.A/¥3taretenes\7FFFi紀基因ggF..‘^?_?,. ̄ ̄31h|丨丨丨■丨丨1::巷,,nF3F:FB2cBfc1B3B2BkmmmwBIP图4粑基因6个保守区域及引物的设计Fi4Sofixreionstaretenesandrimerdesiggggpgn16 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究表1LAMP引物Tab.1PrimersusedforLAMP,‘rime5-enceG+C引物pr序列(3)primerseu/%qBQCV-F3CTCCTTTGGCAATAGAACAA40.0%-B3CCGATAAAGATGGAAAAGTCC42BQCV.9%-BQCV-F5%IPGCTCTAAACGAAGATGACAAACATGCCTATAAAGGGAGTCGCAG45.BQCV-B-4IPATAGTTCAGGTCGGAATAATCTCGATATCATCTCCCGCACCAA4.2%CSBV-F3ACATTTGDTACAGTGGACTCTT363%.CSBV-B3TCTGAAGCTACCTTACAAATG42.9%CSBV-FGGACATTTCGGTGTAGACGGGTTGGGTTTC丁4IPTTTGTTTAAT3.2%-AAGAATCTGGAATGTTAGACGCCGAAGTAATAACTTTTCGCCA42CSBVBIPCG.2%DWV-F3TCAATTATCAACGACACAGTT33.3%-DWVB3TCAC3CATTAAGTCGTGCA44.4%--FPTATCTTTCAAACAGGAAAAAGGGAATAAAACCTC36DWVIACAGGCAAACAAG.2%-B-44DWVIPAAGTCCGGTACAGTTTACCATACCTCGATAGGATGCCATAAAGTC4.%2.2.2蜜蜂RNA提取及cDNA的合成?1)取80100mg去除翅和足得蜜蜂成年工蜂躯干,加400^iL的Trizol用研磨棒在冰上进行充分研磨,直到见不到成块的几丁质外壳,转移到1.5mL的离心管中再加600HL的Trizol,振荡器充分混匀,室温静置5min。°2)10000r/min,4C离心lOmin,吸取上清800^iL。3)加0.2inL的氯仿,用力震荡30s,室温静置3min。°4)10000r/min,4C离心lOmin,吸取上清600tiL,尽量避免吸取沉淀残澄。使用1mLTrizol加入0.5mL的异丙醇,颠倒混匀,室温孵育10min。°5)10000r/min,4C离心lOmin,去上清,这时候会在管底和侧壁发现白色点状沉17 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检測常见三种蜜蜂病毒的研究°-。/miti4C淀。加2(rC冷藏的lmL75%乙醇,剧烈游祸7500r,离心5min。去除上清,金属浴5(rC保留10S至半千或室温晾晒5min? ̄630501-)沉淀溶于^^无酶水中,用微量移液器吸吹混勾,8(rC保存备用。7)使用Promea反转录试剂盒合成cDNA,建立20反应体系包括:5xbufer、gMgcl2、随机引物、PCRNucleotideMix、Inhibitor、Transcriptaste,具体体系如下(表2):表2cDNA合成体系Tab.2SynthesisofcDNAsystem成份element使用量amountiL(f)X5ReactionBufer4.0OliodtPriiner500/ml0.5g()]5(ng)RandomPrimers(500x/ml)0.5igMgd(25mm/L)4.02PCRNucleotideMixl0mm/L)1.0(?RnasinRibonucleaseinhibitor0.4ReverseTranscriptase1.0模板template2.0ddHOa补至20。将所配体系轻轻摇匀,瞬时离心至管底,42C水浴15min延伸反应,70115min的反转录酶灭活-(rC。所得到的产物作为LAMP反应模板,2保存备用。2.2.3LAMP检测蜜蜂三种病毒方法的建立BQCV、SBV、DWV均采用配制25^^L的LAMP初始反应体系,主要成分和使用t、2I量如下:8UBsDNA聚合酶、8mMMgS04、0.8M甜菜碱.0mM内引物FP和BIP、01L的cDNA.4mM外引物F3和B3、加入i作为反应模板,补水至25^iL。体系见表3:j18 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究表3病毒LAMP体系建立Tab.3ThedetectionsstemofLAMPforvirusy成份etLlemen使用量amounti(|)xlOThermopolBuffer2.5BstDNAPolmerase(8000U/mL1.0y)dNTP10mm/L10,()MSO4100mm/L2.0g()Betaine(10mm/L)2.0B3F310mm/L0.5,()F1PBIP40mm/L0.5,()模板template1.0ddHO补至j25°将体系各成分加入0.2ml的离心管中,轻轻混勻,放于63C反应1h,反应结束后,采用1.5%琼脂糖凝胶电泳观察条带清晰和明亮程度。影响LAMP反应效果的因素有时间、温度、内外引物比、甜菜碱含量、MS04浓g度等,本研究针对BQCV、SBV、DWV的LAMP分别对其进行优化。2.2.4LAMP体系优化2.2.4.1LAMP体系中最佳反应时间和温度的确定°°°°为获得LAMP扩增的最优体系和条件,依次对反应温度61C、62C、63C、64C、°-65BQCV-LAMPSBVLAMP30iiniC进行梯度优化。反应时间和以mn、45m、60mn梯度优化DWV-LAMP以301min、45min、60min、75min梯度优化。反应产物.5%;。琼脂糖凝胶电泳观察,根据所得条带清晰和明亮程度来确定最佳反应时间和温度22LAMP体..4.2系中最佳外引物与内引物比例的确定确定外引物浓度调整内引物的浓度:2、1:3、1:、1:5、1:6、,使外、内引物比达到14-?-?1-ALMP:7、1:8(BVLAMP、DWVLAMP121121用::7SBV::8其中QC;用),固定,LAMP15%琼脂糖凝胶电泳体系其他条件进行反应,反应结束后再进行.,根据扩增91 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检測常见三种蜜蜂病毒的研究条带清晰及明亮程度确定最终的内外引物比例反应。体系中引物量与对应内外引物浓度对比见表4。表4反应体系中引物加入量与对应的内外引物浓度对比Tab.4TheuantitofeachrimerandthecosiconcentrationratiosoftheinnerandoteiinLrreondnurrmersAMPqyppgpreactionmixture11.6mm/LFIP溶液.6mm/LFIP溶液0.4mm/LF3溶液0.4mm/LB3溶液内外引物比mmw(pL)0:1.250.250.50.520.1.750.75050.53:1.001.000.50.541:11.20..25550.55:11.501.500.50.56:11.750.551.750.7:12.002.000.50.58:12.2.4.3LAMP体系中最佳Betaine浓度的确定-V-LAMPBVLAMP-LAMP选择之前确定最佳的内外引物比,BQC、S、DWV均以甜菜减终浓度以0mmol/L、0.4mmol/L、0.6mmol/L、0.8mmol/L、1mmol/L、1.2mmol/L、1o、.6mml/L2.0mmol/L分别进行优化固定体系其他条件,进行LAMP反应根据扩增,条带清晰及明亮程度确定最终的最佳Betaine浓度。Betaine浓度与Betaine(8mm/L)加入量的对比详见表5表5反应体系中Betaine浓度与Betaine加入量的对比Tab.5TheuantitofbetainesolutionandthecorresondinconcentrationsofbetaineinLAMPreactionmixtureqypgBetaine浓度(mmol/L)00.40.60.811.21.62.0Be15024taine8mm/L加入量(L)00.5.2.,53.0.0.]i50()2.2.4.4LAMP体系中最佳MS04浓度的确定g20 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究2+ne浓度-选择之前确定最佳的内外引物比和Betai,BQCVLAMP调整Mg终浓度以0mmol/L、2mmol/L、4mmol/L、6mmol/L、8mmol/L、10mmol/L、18mmol/L、20mmol/L;-SBV-LAMPDWVLAMPlL2mmoL410和均以0mmo/、l/>mmol/L、6mmol/L、mmol/L、18mmol/L梯度优化固定体系其他条件,进行LAMP反应,根据扩增条带清晰及明亮程2+度确定最终的最佳MS04浓度。M浓度与MS04100mm/L)中加入量的对比详见表6。ggg(+表6反应体系中M/浓度与MgS04(100mm/L)中加入量的对比2+Tab.6TheuantitofMandthecorresondinconcentrationsofMS0solutioninLAMPreactionmixture4qygpgg浓度(mmol/L)02468101820MS04100mm/L加入量(iL)00.51.01.52.02.54.550g().j2.2.5扩增区域的克隆测序2251...建立外引物F3、B3的PCR反应为验证扩增区域的正确性,利用LAMP外引物F3、B3建立PCR反应扩增目标区域。建立如下PCR反应体系(表7):21 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究表7外引物F3、B3的PCR反应建立Tab.7ThedetectionsstemofLAMPforBQCVy成份dement使用量amountL(^)xlOHiFiBufer5.0BsAPolmerase8000U/mL1.0tDNy()dNTPs(2.5mm/L)4.0HiFiDNAPolmerase1y.0HiFiDNAPolymerase1.0B310mm/L)0,5(F310mm/L)0.5(模板template2.0ddHjO补至50°°°°BQCV的PCR反应程序是:94C预变性5min;94C30s,55C30s,72C45s,°°°共计30个循环;72C延伸〗0min。SBV的PCR反应程序是:94C预变性5min;94C°C'°30s,5430s,12C45s,共计30个循环;72C延伸10min。DWV的PCR反应程°°°。°:940预变性5111丨114C30s4Cs72Cs72C序是;9,530,45,共计30个循环;延伸m==10in。反应结束后使用1.0%琼脂糖凝胶,电场强度100v/23cm4.35v/cm,时间35min。,观察是否出现目的条带2.2.5.2琼脂糖凝胶电泳纯化回收一 ̄1)切取含目的DNA片段的琼脂糖(100200mg),尽量切得小些,用吸头揭碎°C ̄mn?。按重量比加入GSB,于55水浴溶解610i,轻轻混合23min,使胶块完全融化2)待融化的溶液温度降至室温时,加到离心柱内静置1min,离心机10000r/min离心Imin,倒掉管底液体。3)加入650|aL溶液WashBuffer,10000r/min离心1min,倒掉管底液体。00 ̄4)放入离心机100r/min离心12min,去除残留的WashBufer。5)将离心柱放到干净的离心管中,开盖Imin,使剩余的乙醇彻底挥发干净。在离22 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究° ̄30 ̄50L经6070C预热的去离子水或EtonBuf心柱的中央加入n过luier,置室温环境?12mino6)放入离心机10000r/min离心1min,管底即是纯化后的DNA。将纯化后的DNA。置-20C保存。2.2.5.3目的片段的连接目的片段的连接受到多个因素的影响,比如目的片段长度、反应体系体积、回收EASY-TDNA浓度、连接酶的活性等。本试验采用全式金公司lCloninKit试剂盒pg,PCR-T反应体系如下:物:2SYlCloninVector:!xL去离子水:3L。轻产nL;pEAgj;n°?C5轻混勾,室温(2037)反应min。待反应结束,将反应体系放于冰浴中。2.2.5.4重组质粒的转化- ̄50LTmnl1)把连接产物加于30i刚刚解冻的感受态细胞sTl,慢,冰j中慢混勾20-30m浴in。°立即放在冰上2)42C热激30s,2min。°3)加入250LLB37C200转孵育1h。h平衡至室温的,4)40L20m-取的/mlXal与8L的500mm/LIPTG混合,均匀的涂在平板上,nggp°7CnX-a放置于3环境30mi,让gl与IPTG完全吸收。5)取200^11^、100nL、50iL菌液铺于平板上,培养过夜。j225P..5.CR方法鉴定阳性重组子及测序1)挑取白色克隆放于10nL无菌水中,混合均勾。2)25)iL反应体系中取1^11^混合液作为?01反应的模板,用M13正向和反向引物鉴定重组子。°°°°3)PCR反应:94C预变性lOmin;94C30s,55C30s,72C45s,共计30个循°环;72C延伸lOmin。确认包含重组子的的克隆,扩大培养,用M13F、M13R引物测序。23 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究4)将鉴定为阳性的菌液送至上海华大基因生物公司进行自带引物或M13F、M13R测序,测定结果用特定软件分析并在NCBI中BLAST进行对比分析。2.2.6敏感性和特异性试验验证用紫外分光光度仪检测样品RNA浓度,然后依次稀释10倍,建立浓度梯度。用优一--LAMP、SBVLAMP、DWV-般的PCR法同时进行检测化好的BQCVALAMP方法和。反应结束取扩增产物,琼脂糖电泳,成像仪观察结果。用可视化LAMP方法分别对BQCV、SBV、DWV进行扩增,即在原体系加入螯合好的1iL耗黄绿素染料,观察颜色变化情况并用常规LAMP法电泳对比扩增反应结果[,验证此LAMP方法的特异性和可视化LAMP的可行性。2.2.7临床样本的检测0?4于214年3月份间,前往福州郊区蜂场,现场采集中华蜜蜂、意大利蜜蜂各20---份成年工蜂本,用已经建立好的BQCVLAMP、SBVLAMP、DWVLAMP方法进行临。床检测,样本同时进行PCR鉴定作为对照同时比较两种方法的阳性检测率与灵敏度。3实验结果3.1应用LAMP检测BQCV的研究结果3-.1.1BQCVLAMP反应体系的优化?651根据反应原理在61:进行温度优化,多次重复梯度条带没有明显区别(图5:A),°最后选择中间温度63C作为最终反应温度。泳道2与泳道3差别不大,选择时间短的泳道2作为最终反应时间45min(图5:B)。根据条带清晰、明亮程度选择泳道2作为外---FBmoV-FIP、BV12内引物比即BQCV3、BQCV3为0.4l/L,BBIP为.mol/LnQCQCn+(图5:C)第4条泳道M浓度2mniol/L(图5:D)2etaine0.8mmol/L;/;第条泳道B(图5:E)o24 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究MI2345MI23220000000001000750750■500500mmj250250Hi100100mmnnABM123456M12345678MI2345678上上1K91000M000iIi1InII■iMl醫KillCDE图5黑蜂王台病毒LAMP体系优化F.LAMPrBig5TheoptimizationoffoQCV。。。?5rC?泳道M:DNA分子质量标准A:16、62C、63C、64C、65VB:13;泳道为反应温度;?30ni::泳道为反应时间in45min0mnC:16P1213、.6i;泳道为LAM外引物与内引物比例、、?1:4、:::1几.1/..15、16、17D:1801111110、040111101、060111101/1、081110101/1、;泳道为甜菜碱终浓度2+mmo?lI/L12mmo、1.lL:18道为0mmol/l/.O、.l/L6mmo/L>2.0mmol/EML、2mmoL、;泳g终浓度4mmoLmmol/LmmolL、10mmoL18mmoL20mmo/l/、6、8/l/、l/、lL。。。。。-Lane-M:DNAmarkerA:Lane1teeatuVC62C63C64C65CB:Lane13time0min45i60min;5mprre6;3mnC:,,,,,,;-Lane::?16ratiooftheinternaltotheexrlr12to1D:Lane18etainel./L.tenapimersform7;B:0mmo/L,04mmol,062+-0.8mmo..L1.L1Lmmol/Ll/L,10mmol/L12mmol/6mmol/E:Lane8M:0mmol/L2mmol/,4mmol/L,6mmol/L,,,;g,,8mmo/1.lL0mmol/L,18mmol/L,20mmol/L,3-12..BQCVLAMP外引物的PCR反应与鉴定312-...1BQCVLAMP夕卜引物的PCR反应15%,,17b.琼脂糖凝胶电泳检测阳性扩增可见清晰明亮的条带大小片段与预期2p相吻合(图6)。25 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究M1234Lbp2000000750500250001图6PCR检测黑蜂王台病毒结果F.hePCRrig6TdetectionresultsoffoBQCV:BM:DNA分子质量标准;I阴性对照;2:QCVLAMP外引物;3:Yuriko已发表;4:内参150bp。-rkerveTPYl4.M:DNAma1:Neticontrol2:heformerrimerofLAMforB3:urikoubished:actin150b;ga;QCV;;pppp3-122BCVLAMP...Q外引物的克隆测序与鉴定所得阳性菌液委托上海华大基因生物公司测序,利用Research序列处理软件确定引物序列,得到目的基因片段,将该序列Blast与GenBank收录JN185932.1的全序列对比覆盖范围95%,同源率达到100%(图7、图8),证明该序列为BQCV特有的序列,说明此LAMP的外引物可以用于PCR检测蜜蜂黑蜂王台病的分子标记。根据LMAP的反应原理可得出此BQCV的内、外引物用于LAMP检测蜜蜂黑蜂王台病的分子标计。Distributionof100BlastHitsontheQueiySequence-tdeflMouseoveroshowineandscoresclicktoshowalignments[Colorkeyforalignmentscores■gs—mpQueryIIIIIII1306090120150180图7BQCV-LAMP外引物测序片段与数据库比对结果F-i.7linmenltofBVLAMPoutrrimerseuencegTheagtresuQCepq26 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究B-lackueencellvirusisolateBQCVCX2structuralolroteineneartialcdsqpypgpSe:b1quenceIDgUN135932Lwgth:1NumberofMatches:1170Range1:167to347GenBankGraphicst"丄r森iScoreExpectIdentitiesGapsStrand335b-its(181le88181/181(100%0/1810%Plus/Minus))()iiimmmimimimmmiimimiiimimmiimmSbjct347CCTACCOCATAATAOCGATTOATOGATOSXC^TaAAOTOSCTXTATCGAtjATTATTCCGA?r69CCTGAPJAGTAATGinCCO^JJ^GAAt^ATGACAAACATOJCA28lu?yACTUMTTCCCTCTAGA1imiimmimmiiiiimiimiiimmiiiimiiiiimmiSbt7-jc28CCTCAACTmOTUAATOTTTCCOAATTCCCTCTAAAC^AAOATOACiiAACATGCAGCA228'Qu<ry29TAGTAC(TATTTG<;AACTG'A1881WaCGACTCCCTTTATAG<nATTT0TTCTATT0CCAAA3GlllllllllllllllllMIIIIIIIIIIIIIMIIIIIIIIIMIIIMIIIIIIiIIIct''Sb227TAOTACO''^A168j:?TATTT^^dyCTCT3CGACTCCCTTTMA>?TATnOTTCTATTOCCUAChwry189C189Sbjct167G1678BV-LAMPGenBank85932图QC外引物测序片段与中JN1比对结果F-.TinmBVLAMPrrruJN185932inGenBankig8healgentofQCouteimeseqenceandp313L..AMP与PCR的敏感性对比试验用己完成优化反应的BQCV-LAMP体系进行对比检测BCV-LAMP灵敏度结,Q果--显示可达86f9A).的RNA模板(图,常规PCR灵敏度为86的RNA模板(图9B)gpg,说明BCV-LAMP的灵敏度比本研究建立的BQCV-PCR灵敏度要高100倍Q。27 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究M1234567812345678MbiH4ipi8000II5000bIIp3000I;I20002000Ii_1000Ii750i7505001217bo100100睡__AB图9PCR(A)与LAMP(B)敏感性对比图F.hensvRani9TseitiitcomparisonofPCdLAMPgyMNAA0CVPCR?18:86:D分子质量标准:1,n、;依次稀释倍BQ模板的琼脂糖凝胶电泳结果g8.6n>0.86n、86、8.6、086、86f、8.6fB:依次稀释10BQCVLAMP琼gg.;倍模板的pgpgpgggl ̄086f8脂糖凝胶电泳结果,8:86ng、8.6ng、.ng、86、8.6、0.86、86、.6f?pgpgpgggM--:DNAmarkAaroseelelectroiofPductsu0foldCV1n..8er:A:gressCRrosin1dilutionB,8:86,86ng,06ngphopgQgg,?-86...rrrAM1llBg,86,086,86fg86fB:AaoseelelectohoesisofLProductsusin0foddiution18:86ppgpg,g;gQCV,gppgn8..6n0.86n86860.8686f.6f.g,g,gp,,,g,8,gpgpgg3.14可视化LAMP.的特异性试验使用已完成优化反应的BCV-LAMPQ体系进行检测,最终电泳结果表明只有BQCV的cDNA反应有梯形条带呈阳性,对照的DWV、SBV的cDNA没有多梯形条带出现(图0-A)。劳光可视化结果显示BV有绿色焚光DWV、SBV和1只有QC,其他的0-B阴性对照呈橘色(图1)。28 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究M1234I234miJiHAB图10BQCVLAMP反应特异性扩增结果F.AMPucBVi10LsecificamlifiedrodtsofgpppQCM:DNA分子质量标准;A:BQCVLAMP反应特异性电泳图,1:BQCV,2:SBV,3:DWV,4:阴性对照B:,1:BCV,2:SBV,3:DWV,4:。;可视化观察特异性Q阴性对照MDNAmarkerA:LAMPsecificamlifiedroductsfB1;BCV2;SBV3:DWV4;Neativecontrol:.pppoQCV,Q,,iThe,g;BvisualobservaiucoBVl.BBV:DWV:Nr.tonofsecificamlifiedprodtsfQC,QCV2:S,34egativecontolpp,,315..临床样本的检测对疑似感染BQCV的中华蜜蜂和意大利蜂群各取20份样本同时用LAMP和PCR检测。分别用11%.5%和琼脂糖凝胶电泳观察结果,LAMP检测中华蜜蜂样本3、6、7、10、15、17、18泳道为阳性其余为阴性(图11),PCR检测中华蜜蜂样本6、7、10、15、17为217bp条带呈阳性其余为阴性(图12);LAMP检测意大利蜜蜂样本1、4、5、67912131511181920、、8、、、、、6、7、、、泳道为阳性其余为阴性(图13),PCR58121315、16171819217检测意大利蜜蜂样本4、、、9、、、、、、泳道,呈bp条带阳性其余为阴性(图14)。29 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究M123456789K)1112B14151617181933750-图11BQCVLAMP对中华蜜蜂临床样本检测结果-F.RVigIIesultsofBQCLAMPforclinicalsamplesMA1:DN分子质量标准3、6、710、15、178,;、、泳道为阳性其余为阴性M;DNAmarkerLane36710151718areositive,theothersareneative;,,,,,,pgM123456789101212D141516171819201000500250100图12PCR对中华蜜蜂临床样本检测结果Fi.12ResufrillesgltsofPCRoclincasampM:DNA71117217分子质量标准;6、、0、5、泳道为bp条带呈阳性,其余为阴性MNAL117,:Dmarkerane67015areositivetheothersareneative;,,,,pg30 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究M1234567891Q111213141516171S192)-图13BQCVLAMP对意大利蜜蜂临床样本检测结果-F.1RelfBVLAMPfriilig3sutsoQCoclncalsampesM:DNA子质量标准1、45、6、7、812131511711分、、9、、、、6、、8、9、20,;泳道为阳性其余为阴性Lane11M;DNAmarker1,4,5,6>7,8,9,12,3,15,16,17,8,19,20areositive,theothersarenegative;pM1234567891011121314151617181920图14PCR对意大利蜜蜂临床样本检测结果Fi.14ResultsofPCRforclinicalsamlesgpM:DNA分子质量标准;4、5、8、9、12、13、15、16、17、18、19泳道为217bp条带呈阳性,其余为阴性M:DNAmarker;Lane4,5,8,9,12,13,15,16,17,18,19arenegative,theothersarepositive31 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究LAMP检测中华蜜蜂和意大利蜜蜂阳性数量分别为5和15,阳性检测率分别为25%和75%;PCR检测中华蜜蜂和意大利蜜蜂阳性数量分别为3和11,阳性检测率分别为55LAMP15%和%(表8)。可见无论意大利蜜蜂还是中华蜜蜂阳性检测率均明显高于PCR一致检出率,与敏感性试验结果。表8LAMP和PCR对临床样本检测结果比较Table8ResultsofLAMPandPCRforclinicalsamlesp""“ii样品数阳性检测数阳性率VarietyMethodsSamplesPositivecountsPositiverate中华蜜蜂LAMP20525%AisCR2015pceranaceranaP3%意大利蜜蜂LAMP201575%ApisieraitcaPCR201155mellflgusi%3.2应用LAMP检测SBV的研究结果-3.2.1SBVLAMP反应体系的优化°LAMP ̄根据反应原理在6165C进行温度优化,多次重复梯度条带没有明显区别(图°-LAMP215:A)间温度63C作为SBV1、3,最后选择中最终反应温度。第条泳道比第一5条泳道清晰明亮些,选择第2条泳道代表的时间作为最终反应时间,即4min(图15:B)。泳道3、4、5、6比较模糊,1、2泳道清晰明亮程度较为相近,选择第1条泳-1BV--BBV-FIP、SBVBIP道作为最终外内引物比:2,即SF3、SBV3为0.4S为0.8nmol/L(图15:C)。根据明亮、清晰程度选择第3条泳道作最终Betaine浓度,即2+0.6mmol/L(图15:D)。第2条泳道作为最终M浓度,即2mmol/L(图15:E)。g32 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究M12345Ml23bp漏IKviI‘1000I-i250II■100DmHHHHABM1234567M12345678M123456VvnHEKoS^IBHESHiBBESIBSIjl^^l.5^00bV冒誦bpimbp■M20002000WHM二■■I’&。■2_s1000MMm誦10007501000BilBl■■:mMi9IEmICDE图15囊状幼虫病病毒LAMP体系优化F.imnig15TheoptizatioofLAMPforSBV°°°°M?:DNA分子A:156r62636465:泳道质量标准;泳道分别为反应温度C、C、C、C、C;B- ̄-1330mi泳道为反应时间in、45min>60mnC:17SBVLAMP外引物与内引物比例1;泳道为C ̄:2、::::::l/.l/13、14、15、16、17、18D:18道为甜菜碱终浓度0mmoL、04mmoL、;泳2+0?M.6mmoL、10mmoL12mmoL16mmolL2.0mmolL16l/0.8mmol/L>.l/、.l/、./>/E:;泳道为g终浓度0mmol/L、2mmol/L>4mmol/L、6mmol/L、10mmol/L、18mmol/L。°°"""ane--LM:DNAmarker:netemeratureCCCC5C:ane1tmemn5mnin:;ALa15616263646;BL3i30i4i,60mCp,,,,,;L-::-BLane17ra..tiooftheinternaltotheexternalrimersform12to18D:Lane18etaine:0mmol/04mmol/L06p;,,^+-0.8mmo..L..mmol/Ll/L,10mmol/L,12mmol/,16mmol/L’20mmol/LE:Lane16Mg:0mmol/L2mmol/L,4mmol/L,,;,6mmol/L10mmol/L18mmol/L.,,33 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究3-.2.2SBVLAMP外引物的PCR反应与鉴定322-1LAMP外PCR反应...SBV引物的1.5%琼脂糖凝胶电泳检测,结果显示泳道1为阴性对照呈阴性,泳道2为阳性扩212b3150增可见清晰明亮的条带,大小片段与预期p相吻合,泳道为bp的内参(图16)。M12320001000750500250100图16PCR检测SBV囊状幼虫病毒结果Fi.16ThedetectionresultsofPCRforSBVgM12SB:DNA分子质量标准::VLAMP外引物3:150b。;阴性对照;;内参pT-markertivecontrol2:frmerrimerofLAPforSBV3:actin150.M:DNA;1:Nega;heoMpbp;p3222SBV-LAMP外...引物的克隆测序与鉴定所得阳性菌液委托上海华大基因生物公司测序,利用Research序列处理软件找到引物序列,lastenBank495267,得到目的基因片段将该序列B与G收录KM的全序列对比覆盖范围93%,同源率达到98%(图17、图18),证明该序列为SBV特有的序列,说明此LAMP的外引物可以用于PCR检测中华蜜蜂囊状幼虫病的分子标记。根据LMAP的反应原理可得出此SBV的内、外引物可以用于LAMP检测中华蜜蜂囊状幼虫病的分子标记。34 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究DistributicHierf77SastHitsontiheQi^rySequence#f^o-useovertodefineandscorescitcktoshowalinments|gColorkeyforalignmentscoresIIIIIII1306090120150180图7-LAMP外引物测序片段与数据库比对结果1SBVF-.17TtresuBVLAPrighealignmenltofSMouterrimeseuencepqSacbroodv-irusisolateCSBVFZcomleteenome,pgSequenceD:biKM495267IILen:im)fIqgth8800fale丨oMatches:1?‘Rat574GenBankGr?rnge1i?rrh”:401oaphcsScoreExpectIdentitiesGapsStrand。300b-its1625e78170174(98%)0174(0/。)PlusPlus()///Qu^ry13ATGOTTGOGTTTCTGGTATGTATGTTAACAAGAACGTCCACTACACCOAAATGTCCAGTO72iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii^Sbjct401ATCCTIGOSTnaCOUTGTAD^nAACUGAADJTCCACUTACCGAAAKTCCAOTG460Query73ATCAGAGTGGACGAAGAATCTOGAATGTTAGACGTGCAGTGTCAOTTMOACCGCAGAAO132miiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiifiiiiiiiiiiiiicm'S20Sbjt461ATOGT(30AjCGAAGAATCTOOjUTOTTA^ACOTCCAOTGTCAGTTAAGACCGCAGAAGQuery133(JAACTATAc^TXGTUT1MJCCGAmTACCTCTTACAG口86imiiiiiiiiiiimimimmmmimmimiiiiiitAAEAmGATaG52JwniSbjc1GCUTAJTATOaGTT丁ACCTCTTACGCAAAGUGaT574-图18SBVLAMP外引物测序片段与GenBank中KM495267比对结果F-.1TVLAMPouKMig8healignmentofSBterrimerseuenceand495267inGenBankpq3.2.3LAMP与PCR的敏感性对比实验SBV-LAMP体系与常规PCR用已完成优化的同等条件下进行检测,灵敏度结果显---示SBVLAMP体系可达93f的RNA模板(图9A)、SBVPCR体系可达0.93g1pg的RNA模板9-0(图1B),说明LAMP的灵敏度比本研究建立的PCR反应髙1倍。35 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究M123456M123456-A5图19LAMP(A)与PCR(B)敏感性对比图Fi.hcomaroLAMPndPCRg19TesensitivityisonfapM ̄:DNA分子质A:依次稀1BV模板的LAMP琼脂糖凝胶电泳结果,16:093n量标准;释0倍S.g、93pg、9.3pg,0.93pg、93fg、9.3fg;B:依次稀释10倍SBV模板的PCR琼脂糖凝胶电泳结果,?1:0_93n、9309393f6g93pg、.pg、.93pg、fg、.g。--rkeAAlrrAMuBV1.9.M:DNAmar:aroseeleectohoesisofLProductssin10folddilutionS,6:03n,93,93,;ggppggpgpg--0.93.BArrPt1ltiSBV16..,93f,93f;aroseelelectophoesisofCRroducsusin0folddiuon,:093ng,9393pggg;gp,,ggpgpg0.9393f9.3f.,pg,gg3.2.4可视化LAMP的特异性试验用已完成优化反应的SBV-LAMP检测BV的cDNA反应呈多,最终结果显示只有SCV-梯形条带出现,对照的BQ、DWV的cDNA和阴性对照没有多梯形条带(图20A)。焚光可视化结果只有SBV试管显绿色荧光,其他阴性对照和BQCV、DWV试管显橘色(-B图20)。36 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究Ml23412342:1000、5。。H:;奮偏、11j^^^醫冒W250魅100,.:^|AB图20SBVLAMP反应特异性扩增结果Fi.20LAMPsecificamlifiedroductsofSBVgpppMDNAASBV-LAMP12BQCV:分子质量标准:,:阴,:,;反应特异性琼脂糖凝胶电泳图性对照3:DWV4:SBVB:1:2:BCV3:DWV4:SBV。,;突光可视化特异性试验,阴性对照,Q,,M:DNAmarkerA:LAMPsecificamlifiedroductsofSBV,1:Negativecontrol2:BCV3:DWV4:SBVBiThcvisual,ppp,Q,,;observationofspecificamplifiedproductsofBQCV1:eativecontrol2:BQCV3:DWV4:SBV.N,,,,g325..临床样本的检测对釆自福州闽侯蜂场的中华蜜蜂成蜂20份样品同时用LAMP和PCR进行检测。分i15%另,LAMP7j用.和1.0%琼脂糖凝胶电泳观察结果检测中华蜜蜂样本1、3、4、、8、10、12、13、14、15、19、20泳道为阳性其余为阴性(图21),PCR检测中华蜜蜂样本1、4、7、8、10、12、14、19、20泳道为212bp条带呈阳性其余为阴性(图22)。37 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究M12345678910U121314151617181920;IMT^W量邏:l—MiM^2-图1SBVLAMP对中华蜜蜂临床样本检测结果-F.1BVig2ResultsofSLAMPforclinicalsamplesM:DNA分子质量标准;1、3、4、7、8、10、12、13、14、15、19、20泳道为阳性,其余为阴性Lane1115re,rM:DNAmarker134780121341920aositivetheothersaenegative;,,,,,,,,,,,pM12345678910U1213M1516171819201000图22PCR对中华蜜蜂临床样本检测结果Fig.22ResultsofPCRforclinicalsamlesp:DNA分子质量标准1、、8、112、419、1bM;4、70、1、20泳道为22p条带呈阳性,其余为阴性Mr7:DNAmakerLane14,8,1012,14,19,20areositive,theothersareneative;,,,pg38 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究LAMP检测中华蜜蜂阳性数量分别为12,阳性检测率分别为60%;PCR检测中华-蜜蜂阳性数量分别为9,阳性检测率分别为45%(表9)。可见针对中华蜜蜂SBVLAMPPCR检一。阳性检测率均明显高于常规出率,与敏感性试验结果致表9LAMP和PCR对临床样本检测结果比较Table9ResultsofLAMPandPCRforclinicalsamples品种方法样品数阳性检测数阳性率VarietyMethodsSamplesPositivecountsPositiverate中华蜜蜂LAMP201260%ApisceranaceranaPCR20945%、3.3应用LAMP检测DWV的研究结果31-LAMP.3.DWV反应体系的优化°LAMP ̄根据反应原理在6165C进行温(度优化,多次重复梯度条带没有明显区别图°2363C作为DWV-。:A),最后选择中间温度LAMP最终反应温度第3与4条泳道清一晰明亮些,出于简便快速完成反应的考虑选择第3条泳道代表的,但没有明显的区别时间作为最终反应时间:3,即60mhi(图23B)。泳道1、2没有反应,第泳道最为清--晰明亮程度31:4DWVF3、DWVB,故选择第条泳道作为最终外内引物比,即3为0.4--Hmol/L,DWVFIP、DWVBIP为1.6pmol/L(图23:C)。根据明亮、清晰程度选择第2+1条泳道作最终Betaine浓度,即0mmol/L(图23:D)。第2条泳道作为最终M浓度,g即2mmol/L(图23:E)。39 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究M123414125.2030nDABMl23456Ml234567SM123456m?-■mmiD■■tloooI棚‘I■iis1750mh:J750:n驪I;jgg||9""hInn^KMylliiiBiaCDE图23残翅病毒LAMP体系优化F.23TiziLAMPigheoptimatonofforDWV°°°°M?:DNA分A:15rC、626364:泳道子质量标准;泳道分别为反应温度6C、C、C、65C;B---1330mn45mn60min75minC:16LAMP外引物与内泳道为反应时间i、i、、;泳道为DWV引物:?比例1:2、13、1:4、1:5、1:6、:1道为甜菜碱终浓度0mmoL04mmo17D:8l/、.l/L>;泳+2 ̄0.6l/L0moL1.0mm/]2mmolL、16l/L2.0l/L16道为Mmmo、.8m】/、olL>./.rnmo、mmoE:;泳g终浓度0mmol/L、2mmol/L、4mmol/L、6mmol/L、10mmol/L、18mmol/L。。。。。。eA--LanM:DNAmarkernetrtuCCC64CCane1tiin45mini70:La15empeare616263,65B;L3me30m60mn;,,,;,,,*n--C1rm■lLmin;Lae6ratiooftheinternaltotheexternalrimersfo2to17D:Lane18Betaine:0mmo/,0.4mmol/L;p1;,2+L-mo.0.8mmo.1..L.ELLl06mmol/l/L10mmol/L2mmol/L16mmol/20mmol/L:ane16M:0ml/2mmo/L4,,,,,;g,,mmol/L6mmol/L10mmol/L18mmol/L.,,,40 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究3DWV-LAMPPCR.3.2外引物的反应与鉴定3-.3.2.1DWVLAMP外引物的PCR反应1.5%琼脂糖凝胶电泳检测,结果显示泳道1对照组呈阴性,泳道2为阳性扩增可见清晰明亮的条带,大小片段与预期216bp相吻合,泳道3为150bp的内参(图24)。M123■75。io8图24PCR检测DWV囊状幼虫病毒结果F.ttiolsPforDWVig24ThedeecnresutofCR-M:DNA分1:2:DWVLAMP外引物3:150b。子质量标准;阴性对照;;内参prmrLAMP-MD.:DNAmarker1:Neativecontrol2:ThefoerimerofforWV3:actin150b;g;;ppp3322DWV-LAMP外引物的克隆测序与鉴定...所得阳性菌液委托上海华大基因生物公司测序,利用Research序列处理软件找到lGB489744弓,astenank丨物序列,得到目的基因片段将该序列B与收录AJ的全序列对比覆盖范围86%,同源率达到96%(图25、图26),证明该序列为DWV特有的序列,说明此LAMP的外引物可以用于PCR检测蜜蜂的残翅病的分子标记。根据LMAP的反应原理可得出此DWV的内、外引物可以用于LAMP检测蜜蜂残翅病的分子标记。41 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温y增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究Oismlxjtkxiof1(X}BlastHrtsontheQuerySequence咬Mouse-overtoshowdefneandscoesccktoshowanmentslirliligColorkeforali_entscaresysmee—^IIIIIII1306090120150180图25DWV-LAMP外引物测序片段与数据库比对结果F25-merTheanmenresuoDWVLAMPouerreuenceig.ligtltftispqDeformedWingVirusgeneforpolyprotein,genomicRNASequenceIP:emb|AJ48974421Length:10140NumberofMatches:1Range1:8798to8970GenBankGraphics,MaPiScoreExpectIdentitiesGapsStrand279-%。bits1518e7216673962731/。Plus/Plus()/1)/1)((—A-"ATACTTG8Query27CCTCAC)CUTATTCCGGATTOTTTGWGTTT<;CCTGTGOmMTGTAGA4iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiimiiiimSbjcl8798CCTCACACTATATTCACGCATTOTnGAUOATACTTGTTTCCCTGTTCAAAAATOTAGA8857Query85ATACCTGOTAAGACTAGAATATTTAGTATAAGTCCTGTACAGTTTACTATACCGTTTAGA144mimmiiiiimimiiiiimiimiimmiiiiiiiiiiiiiiSbjcl8858ATACCTGOTAAGACTAGAATATTTAGTATAAGTCCGOTACAGTTrACCATACCGTTTCGA8917Query145CAOTATTACTTAGATTTTATGOCATCCTATCGAGCTGCACGACTTAATCCTGA197llllllllllllllllllllllllllllilMIIIIIIIIIIIIIIIIIIIlSbjct8918CAGTATTACTTAGACTTTATGOCATCCTATCGAGCTGCACGACTTMTOCTGA8970图26DWV-LAMP外引物测序片段与GenBank中A489744比J对结果-Fi.26ThealinmenuencAJ744BggtofDWVLAMPouterrimerseeand489inGenankpq3.3.3LAMP与PCR的敏感性对比实验DWV-LAMP体系与常规PCR用已完成优化的同等条件下进行检测,灵敏度结果-LAMP089RNA(27-A)-显示DWV体系可达.的模板图、DWVPCR体系可达89pgpg的RNA模板27-B)DWV-LAMP的灵敏度比本DWV-PCR灵敏(图,说明研究建立的度高100倍。42 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病逛的研究Ml234567M1234567il:::ilMAB图27LAMP(A)与PCR(B)敏感性对比图Fi.27ThesensitivitycomparisonofLAMPandPCRgA-M:DNA10DWVLAMP17:8.9n分子质量标准;:依次稀释倍模板的琼脂糖凝胶电泳结果,g^089n898908989f89fB:依次稀释10CSBVPCR.g、pg、.pg、.pg、g、.g;倍模板的琼脂糖凝胶 ̄8电泳结果7.9n0.89n898.90.898989,1:g、g、pg、pg、pg、fg、.fg。-M-:DNAAAnfoldii..marker:aroseelelectrohoresisofLAMProductsusi10dlutonDWV17:89n,089ng89,;g,,gppggpg--8.90.89.rr1lil1..,89f,89fB:AroseelelectohoresisofPCRoductsusing0foddutionDWV7:89n089pg,pggg;gagpp,g,n89.0.8989f8.9fg89,,,pg,pgpgg,g334可DWV-LAMP的特异性试验..视化DWV-LAMPDWV的DNA反用已完成优化反应的检测,最终结果显示只有c应呈CV-多梯形条带出现,对照的BQ、SBV的cDNA和阴性对照没有多梯形条带(图28A)。荣光可视化结果只有DWV试管显绿色劳光,其他阴性对照和BQCV、SBV试管显橘色-(图28B)。43 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(lamp)检测常见三种蜜蜂病毒的研究M12341234“:it’^<f參mAB图28DWVLAMP反应特异性扩增结果Fig.28LAMPsecificamplifiedproductsofDWVpADWV-LAMP反M:DNA1DWV2BQCV:分子质量标准:,:,:,3;应特异性琼脂糖凝胶电泳图SBV,4:阴性对照;B:焚光可视化特异性试验,1:DWV,2:BQCV,3:SBV,4:阴性对照。M:DNAmarker.A:LAMPspecificamplifiedroductsofDWV?1:DWV,2:B3:SBV4:NeativecontrolB:ThepQCV,,g;vloervacimV1VVNer.isuabstionofseifcaplifiedroductsofB,:DW2:B,3:SB4:ativecontolppQC,QCV,g3.3.5临床样本的检测对采自福州闽侯蜂场的意大利蜜蜂成蜂20份样品同时用LAMP和PCR进行检测。分别用1.5%和1.0%琼脂糖凝胶电泳观察结果,LAMP检测意大利蜜蜂样本1、3、4、7、8、10、12、13、14、15、19、20泳道为阳性其余为阴性(图29),PCR检测意大利蜜蜂样本1、4、7、8、10、12、14、19、20泳道为216b条带呈阳性其余为阴性(图30)。p44 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜峰病母的研究M1234567891011121314151617181920500:::t漏■'■■■lilHl图29DWV-LAMP对意大利蜜蜂临床样本检测结果-mFlig.29ResultsofDWVLAMPforcinicalsaplesM:DNA151121315、118、19,分子质量标准;、4、、8、0、、、7、泳道为阳性其余为阴性M11ttive:DNAmarkerLane1458021315171819areositive,theohersarenega;,,,,,,,,,,pM1234567891011121314151617181920图30PCR对意大利蜜蜂临床样本检测结果F.Rlillig30ResultsofPCforcnicasampesM:DNA分子1、4、9、12、15、18、19216b,质量标准;泳道为p条带呈阳性其余为阴性vemarL21reeoersareneaM:DNArkeane14,9115189aositive,ththti;,,,,,pg45 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究LAMP检测意大利蜜蜂阳性数量分别为]1,阳性检测率分别为55%;PCR检测意大利蜜蜂阳性数量分别为7,阳性检测率分别为35%(表10)。可见针对意大利蜜蜂一DWV-LAMPCR阳性检测率均明显高于常规P检出率,与敏感性试验结果致。表10LAMP和PCR对临床样本检测结果比较Table10ResultsofLAMPandPCRforclinicalsamples品种方法样品数阳性检测数阳性率VarietyMethodsSamplesPositivecountsPositiveratelamp201155%意大利蜜蜂Aismellltipiferaigusca20735%4讨论41.关于LAMP引物设计LAMP的引物设计工作在整个实验中起十分关键的作用。由于LMAP设计要针对勒基因序列6个区域设计4条引物,要求紀基因序列的保守性较高。首先通过NCBI找到BQCV、SBV、DWV同属其他病毒基因的全序列,通过DNAman软件进行序列对比,找到同源性高的区域,这是在长期进化变异过程中保守的部分对照BCV、SBV、DWV;Q在国内的不同亚型,发现这三种亚型基因序列上差异不大,找到的大约800bp的序列。而且可以设计2?3对引物,通过引物蹄选设计成功率比较高。具体的BQCV、SBV、DWV弓丨物设计过程需要注意如下几步:'1)5端F2区域到B2区域之间的距离控制在12(M80bp,F1、F2、F3和B1、B2、B3各个区域间距?在1820bp。°2Tm值和GCT片段5?6?)引物含量:富含A5(rC,富含GC片段6065C物;引'40?60%GC含量在。但这并不是绝对的,最好在此区间。在引物3端避免二级结构。3)人工筛选:通过人工蹄选可以大大提高引物设计的成功率,6个区域的TM值满足:F2>F3、B3;B2<F1、Bl;F2<B2。引物合成后的蹄选,可以通过外引物F3和B3作常规PCR试验,以免因为LAMP体系的原因造成对引物的误判。46 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究4.2关于LAMP体系优化2+在LMAP反应体系中,时间、外内引物、比温度、Betaine浓度和Mg浓度都会对B-LAMP-LAMPDWV-LAMP都对上述条件优化扩增有影响。所以QCV、SBV和,最终确定各个反应的最佳体系。°一 ̄65t60?65BstDNA酶在60:条件下进行等温循环扩增,本试验分别C对同体系--、-LAMP进行多次重复反应,发现温度BQCVLAMPSBVLAMP和DWV反应差异很°95一C[小3。与杨素等研究结果保持致1,最后选择中间温度6作为反应温度一30?60LAMP反应快速,般在min即可完成反应。本试验设置30min、45min、V-LAMP-60min、70min进行优化。发现BQC、SBVLAMP在反应45min即可出现清-LAMP-晰明亮的条带,且到60min效果没有更好,固BQCV、SBVLAMP时间优化结'-LAMP70果选择45min;DWV在60min出现清晰明亮条带且到min没有更加清晰明DWV-LAMP。AMP亮,固时间优化结果选择60min通过上述结果可以发现L反应时间与引物本身有很大关系,可以把时间缩短。而且有研究表明在引物设计时加入环引物96][在30min内。9AMP[、LAMP反应扩增中夕卜内引物比和浓度是体系中对L影响最大的因素2,条外引物识别勒基因序列另外两条内引物起循环及延伸作用,所以外引物浓度要适宜,过高会抑制内引物与祀基因的结合,过低会破坏反应的完整性。固本试验固定外引01/物浓度.4111101^优化内引物浓度。试验发现内引物适当增加会提高多条带的量,当到^一--.定程度会抑制整个反应。BQCVLAMP外内引物比1:3时结果最好,SBVLAMP外内M2+AM引物比1:2结果最好,DWV-ALMP外内引物比1:4结果最好。g在LP反应中与焦憐酸根离子反应影响着LAMP反应的结果。同时还影响DNA酶活性和模板与引982+[]--VLAMP、SBVLAMP、DWV-物的结合。最终M优化结果BQCLAMP均为2gmmol/Loea一Btine可以减少碱基堆积在起使Bst聚合酶更容易作用于範序列,从而提高--LAMPBV-etan的反应效率。QCLAMP、SBVLAMP、DWVLAMP均表现出Bie不同浓99B[]taLAMP的必需成度间清晰和明亮程度相差不大。有研究表明eine并不是份。这恰--LAMPDWV-LAMP中Beta恰解释了BQCVLAMP、SBV>ine不同浓度最后结果差别47 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温f增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究较小。由于它对提高反应的特异性和反应效率有帮助,所以本试验的体系中有Betaine-ne-成份。BVLAMP的Betai浓度.8mmol/L.SBVLAMP的Betaine浓度0.6mmol/L、QC0DWV-LAMPaneimno。的Beti浓度0.6l/L4.3关于LAMP产物验证LAMP引物区别于PCR技术具有4条引物,所以它比PCR技术具有更佳的特异性,一但出于对实验严谨性的考虑对LAMP产物般具有两种验证方法:1)酶切验证,在引物设计时加入酶切位点,得到的阳性产物经过酶切反应验证,琼脂糖凝胶电泳观察是否出现预期设计的条带。但此方法无疑给引物设计工作增添了很大麻烦一,而且些引物无法设计酶切位点。2)利用外引物PCR和克隆实验,这正是本试验采取的方法。此种方法减轻了引物设计的工作,增加了后续的克隆实验,鉴于克隆实验是分子生物实验室基本操作易于掌握一。而且此方法还有个好处,就是外引物PCR反应可以作为LAMP引物蹄选依据,也为减少体系成份对引物的干扰,为后续试验带来便利。4.4关于LAMP结果观察LAMP的结果观察有直接观察法、琼脂糖电泳法、焚光目测法、实时突光定量法和油度测定法。因为仪器等原因本试验建立了前三种观察方法。2+因为M与焦憐酸根离子反应会产生沉淀,所以当LAMP反应结束把离心管放到g离心机6000r/min30s,观察管底是否出现白色沉淀来判断是否是阳性。实际操作,当产物较少时沉淀不明显。突光目测法有开盖和不开盖两种,由于开盖会增加假阳性的可能,本试验采用不开盖的方法即整合的韩黄绿素和氯化猛,阳性显示绿色焚光,阴性?显示橙色。配置.52.0%4.3/cm40min电泳观1的琼脂糖,在电场强度为5v情况下察多条带是否出现。此种方法因为可以观察条带的清晰和明亮程度,所以特别适合优化体系是使用。。实时池度仪不仅可以实时观察反应进行到何种程度,而且还可以进行定量有研究与焚光定量PCR进行对比实验一致而且,两种方法检测的基因表达变化趋势基本实时独度仪体积较小携带方便,不像突光定量PCR仪那样体积较大,有利于现场的实48 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温护增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究。。时检测实时独度仪的价格有些偏贵,这是限制它推广的主要原因-4BV-LAMPV-.5QC、SBLAMP、DWVLAMP体系的优势一一蜜蜂病毒病直都是蜜蜂最为重要的病害之,给养蜂生产实践带来很大困扰。蜜蜂的流行病学还在进一还并不知道什么数量浓度的病毒和什么具步研究当中,虽然现在。体条件激发病毒导致病害发生但是蜜蜂病毒病主因是病毒是可以确定的,如果常规抽、检发现蜂群大部分蜜蜂含有病毒,便可采取隔离保温等相应措施防止病害大面积集体的爆发。根据国内几份关于蜜蜂病毒的调查报告显示BQCV、SBV、DWV都是分布最一为广泛的。因此有必要建立种高效、快速、简便和低成本的针对BQCV、SBV、DWV的检测方法。一随着生物技术的飞速发展,PCR技术得到广泛的推广,是种很好的核酸扩增方法。但是由于需要专门的扩增的仪器和繁琐的步骤一些基层养蜂单位甚至野外坏境,使得在使用受到限制。现在基层养蜂技术人员基本还是根据病害的典型症状来判断病害的发生,但同时具有具有滞后性。又因为蜂产品中抗生素的检测使得蜂,具有十分的可靠性群物药可用,即使发现病害也往往没有办法治疗,又可能面临着蜂场集体大面积爆发的局面。于是针对这种情况提出对蜜蜂病毒病进行防控,这就要求提早发现,才有进行防控的时间。从2000年LAMP技术发明以来,便以简便、快捷、灵敏、特异、设备要求低等优点引起关注。而且该技术应用到细菌、病毒、微生物、胚胎性别鉴定、肿瘤检测等领域-。VLAMP、SBV-LAMP-LAMP检具有十分广泛的应用前景本研究建立BQC、DWV测体系,对BQCV、SBV、DWV基因保守序列进行引物设计,并经过多次重复试验对体系中主要成分进行优化。经过特异性和敏感性试验。反应结果可以通过直接观察法、琼脂糖凝胶电泳法、焚光染料法来判定。其中直接观察法和焚光染料法方便快捷适合在野外实验和条件简陋的基层单位。-V-LAMP-最后优化后的BQC、SBVLAMP、D胃LAMP检测体系具有其简便、快捷、灵敏、特异、设备要求低的优点,而且和PCR技术同时进行临床检测对比实验,阳性检测率均高于PCR与验证了其高灵敏性,帮助黑蜂王台病、囊状幼虫病、残翅病49 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究的提早发现一,才能采取相应的防控措施。LAMP技术可以作为种检测技术在缺失仪器条件简陋的基层单位推广使用。4.6本研究的展望--LAMP、SBVLAMP、DWV-LAMP的反应时间分别是5inin、45min、本试验BQCV460mm,如果在引物设计时加入环引物可以把时间缩短在30inin左右。由于本试验研究的是病毒的检测,RNA反转录成cDNA具有易保存方便于优化试验,但是如果建立一RT-LAMP可以省咯反转录这步,使操作更为简便,更便于在生产实践中应用。LAMP技术已经在病毒检测方面有着广泛的应用,但是应用于蜜蜂病毒的检测才是一刚刚开始,真正达到野外条件检测还有定距离。首先实现样品的前处理简单化,经过。简单处理即可使RNA裸露,可以让没有任何生物学基础的人员操作制成LAMP试剂一管盒,含有引物、优化的体系(混成)、荧光染料,通过绿色突光即可观察是否为阳。性实时独度仪的国产化,这样可以降低其成本,利于它的推广,甚至可以取代昂贵笨R一。LAMP重的突光定量PC仪还有蜜蜂流行病学的进步研究,结合的检测,可以在病毒发生的初期就采取措施对病毒进行防控,以提高防控效果。50 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究参考文献1AGUILARRASHWORTHLGALETTOLeta.Pantreoduclittollrtivesuscetibihabitat[,,,p]py--fmentatiiJ.ElL20068980raionrevewandsnthesisthrouhametaanalsscoett9:968.gygy[],,()2KLEEJBESANAAMeal.WidereaddiseralofhemicrosoranNosemaranaeantsstidiCe[],,pppJIP2007961】-0emerentathoenof.thewesternhonebee.nvertathol:1g,,(pgy[])3KLEINAMVAISSIEREBECANEJHeal.Imorancefllinatrnchannlsr[,ttooosiiandscapefo],,ppgg-sJ.ProBiScience2007274worldcroo1608303313.p,,(:[])4GENERSCHEANNETTESHANNESKeta.TGermaneemontrnr:onermlhebioioectalt[],,,gpjgstudtounderstanderiodicallhihwinterlossesofhonebeecoloniesJ.Aidoloie2010413:ypygy[]pg,,()-JJZJji.5BOECK-INGOGENERSCHE.VarroosistheonoincrisisinbeekeeinJ.VerbrLebensm2008[,ggpg[,,]]32-:221228().lllhibli6EYERMCHENYPSCHAFERMOeta.Smaveeeteasaotentalbioloicalvectorof[,],,pg-honebeevirusesJ.Aidoloi2009404e:419428.y,,[]pg()7HAILSRSBALLBVGENERSCHEInfectsraeesofnsecvirusesM.Euroean.ionttiit,,gp[][]-Commil.ission:VrooandtheHoneBee2008:255276gy,y8ONGUSJRPETERSDBONMAT-IJMetalmeseuenceofaicomalikeviruotheenus[.Coletsf],,,pqpgliflavirusrepicatinginthemitevarroadestructorJ.TheJournalofGeneralVirolo2004[]gy,,852-:33755(1)7479BROMENJJHENDERSONCBWICKCHetal.Iridovirusandmicrosoridianlinkedtohonebee[],,,pyco.londeclineJPlosOne2010510:el3181.y,,([])10STEENLNMOGENSNPERKRYGER.Incenceofacutebeearassvrusblackueenceidliill,,y,[]pqviiruschronicbeearalsisvirusdeformedwinvrusKashmirbeevirusandsacbroodvimsinhone,py,g,yk-beesera.idoli(melliinDenmarJAoge2008393:310314.冲f,,())[]p51 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福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究25LAWAHAANOSAHARAKeaAnasst-SSStiinfrmationinsecticel.liofenecoofanomalik,,,yg[]pvirus,infectiousFlacherievirusofsilkworm:evidenceforevolutionaryrelationshipsamonginsect,--ianandlantlikihVil199843l12743mammalicoma(e)vruses[J].ArcroI:1.pp,,()Wlid26GHOSHRCBAILBVIILCOCKSMMetal.Thenuceoteseuenceofsacbroodvirusofthe[],,,q-h-keJbee.GVil1215411549.oney:aninsecticorrialivirusenro99980:,,()p[]27WUYLOCFHUANG-CCJetaleteenomeseuenceofPeYinanudaicomalikel.Thecomp[],,,gqp-iRNAenomeoranaviimlahalirusnintnfectinviruswithaiztonsirtottofthemammaian,asecgggJ-Vil20022941:312323.icomaviruses.roogp,,([]y)28GAETANALMIRANDAJR,MARIABB,etal.MolecularandBioloicalCharacterizationof[],gnV-rusoHsleraJJrnaofVroo20061:4500DeformedWigifoneybee(?/\smeli.oulil8009989.[gy,,()々f)]-29ONGUSJRPETERSDBONMATINJMetal.Comletesequenceofaicomalikevirusofthe,,,pp[]-GenusiliiithitearroadestructoJ.GenVirol20048512:37438.IflavnusrecatnnemV[]774pg,,()-3FUJiliki0IYUKI丁TAKEUCHIHONOMetal.Novelinsectcomaevrusidentifiedinthebrainsof’,,p[]-aressivehbJ.Vl200478310931100workeroneeesiro:.ggy,,([])31EUGENEVRAnlviruiolaedfromheahidBricbrassicaewihsimilari.ovessttpevoynettyto[]--Hmenilikiil200788320259.teracomaevrusesJ.GenVro;595yppp[],,()32景天忠王志英.ICTV报告vm以来昆虫病毒分类上的变化[J].中国生物防治学报董瀛谦,],,[20265-11272:268,()33LeaOCr-isaPFauueMea.Piirales,roosedorderofiivsensesneGllhtitCtlcomavasteil,,q,pppog[]=--srandRNAvhT3ihitecreJ.AhVrl20081534715tediruseswitaseudovrionarctu[rcio:p,,]()727.34MaMA.AsummarofaxonomicchanesrecentlarovedbICTVJ.ArchVirl20021478yoytgyppy[o:,,([]])-16551663.35CHENYPNAKASHIMANCHRISTIANPDetal.VirusTaxomony:Classificationand[],,,NonmenclatureofVirusC.NinthReortoftheInternationalCommitteeonTaxonomofViruses[]py,dem-EicUSA200584045lsevierAcaPressSanDieo8.,g,,,53 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等湿扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究36NAKASHIMA.lucliiiiu]N,UCHIUMITFunctionaanalysisofstrturamotifsndcstrovrusesJ.Ws[[]-Res20091392:137147.,’()MILLERWAi37BRYONYCB.HonebeevrusesinUruuaJ.AmuRevEntomol2010553:129[],ygy[],,()-510.38BRYONYCB.TheDicistroviridae:An.EmergingFamilyofInvertebrateVirusesJ.VlrSinica[][],2009245-427:415,,()[39]TATEJ,LILJASL,SCOTTIP,etal.Thecrystalstructureofcricketparalysisvirus:thefirstviewofa-newvimsfamilyJ].NatStructBiol,1999,6(8):765774.[[40]KOMARAA,RATZOGLOUM.InternalribosomeentrysiteincellularmRNAs:mysteryofhence-tirexisteJ.JBiolChem25:22.[],2005,280)34253428(41XIAXHHOLCIKM.StroneukaioticIREShaveweaksecondarstrustureJ.PlosOne2009[],gyy[],,-41:41364140.()42MCMINNPC.Anoverviewoftheevolutionofenterovirus71anditsclinicalandublichealth[]psF91-1ignificanceJ.ernsMicrobiolRev2002261:07.,,[]()h-43SASAKIJNakashimaiif]N.Metionneindeendentintiationotranslationinthecasidroteinofan[,pppn-RvrusN1512515isectNAiJ.asp2000974:1.[],,()[44]BAILEYL,WOODSRD.TwomoresmallRNAvirusesfromhoneybeesandfurtherobservationson--srn1sacbroodanacutebeearalyisviusesJ.GeVirol977371:175182.p[],,()45ZHANGXHESYEVANSJD,etal.Newevidencethatdeformedwinvirusandblackueencell[],,gqv--irusaremultihostathonsJ.Invertathol.201210161.pge[]P,9():I55946ELLJwJB8-ISDMUNNPA.Theworldidehealthstatsofhonebees.World200564:8[],uy[]ee,8,()101.[47]RIBIEREM,BALLBV,AUBERTM,etal.Naturalhistoryandgeographicdistributionofhoneybeeviruses//AUBERTM,BALLBV,FRIESI,etal.VirologyandtheHoneyBeeM.Euroean,[]pC-ommunitiesLuxembour1g,2008:584.54 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福建农林大学硕士学位论文(LAMP应用环介导等温扩增技术)检测常见三种蜜蜂病毒的研究-VarroamteJ.GeniJVirol2005868:22812289.,[]()62CHENYPPETTISJSCOLLINSAetal.PrevalenceandtransmissionofhonebeeviruJ.[ses,,,y[]]A-lEnvironMicrobiol2006721:606611.pp,,()[63]BALLBV,ALLENMP.Theprevalenceofpathogensinhoneybeecolonicsinfestedwiththem-parasiticiteVarroaacobsoniJ.AnnApplBiol19881133:237244.,,(j[])64MARTINSJ.TheroleofVarroaandviralathoensinthecollaseofhonebeecolonieiin[]pgpysamodelgroach?appJ.AlEc2001385:10821093.[,,)]pp(65ALLENMFBALLBV.TheincidenceandwrlddistritionfthehoneeevirusesJBeWr[],obuoyb[].eold,-1996773:141162.,()66TENTCHEVADGAUTHIERLZAPPULLANeal.Prevalenceandseasonalvaationofsx,,,trisibee[]viAisllifLVirusesnmeeraandarroadestmctoritoulaiiJAlEnvironpmepptonsnFrance[].ppM-icrobiol20047012:71857191.,,()-lki.hiiiv[67]BowenWaerPLMartnSJGannATetransmssonofdeformedwnirusbetweenhone,,gybeesAi{pismelliferabtheectoarasiticmiteVarroaacobsonOudJ.JInvertebratePathol1999)ypj[],,733-:101106.()rr68YueCSch6deMBienefeldKela.DetectionfviraluencesnsemenofhoneeeA[],,,toseiisqyb(pinele:EvenceorvertcaliiihJJIholif)idfitransmssonofvrusestrouhdrones.nvertebratePatl2006g,[],922-:105108.()69CHENYPHIGGINJ--AFELDLAMF.ilimereversetranscrSUFERuantitaviiPCR,,Qtereatton[]panassormedwnvirusinfecioninthehoneee^ll].AlEiMbllyifdefoigtyb?/5meieranvronicroi(/f^]ppo,20057-1:4344116.,()70ANDERSONDLTRUEMANJWVi.arroaacobsonismorethanneseciesJExAlAcarl[],o.ojp[]ppp,2000243-:165189.,()71CHENYP,PETTISJS,FELDLAUFERMF.Detectionofmultilevirusesinueensofthehoneypq[]-lLJ.JIhlbeeAismeliferanvertPa2005902:118121.to,,(p[])56 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究72MIRANDAJRFRIESI.Venereaandvericaransisideformedwinvirusinhonebeesltltmsonof],gy[-ApsmelieraJJInvertP.ill2008982:184189().athof[],,()MLOCKEBea.Geneharactersaonoweearassvruso73IRANDAJRDATNATBtlticcitiofslbliif,,,py[]-2.thehoneeeAismelleraJ.GenVro2010110:2524530yb(pi)il9f,,()[]-D201374上海:上海海洋大学.张迪1.[.青蟹双顺反子病毒快速检测方法的建立及初步应用[,]]-eaDeve75KAMAEHlluionIKTOYOIZUMIAJISAKAHTODAK,tl.opmentandevaatof,,[]-fmediiinossoBrlarusMsnfeciJaooiaedisothermalamliicaonmethodforraddagifodeteliton.lptptppe[]J-ClMi2006445:11902inierobol899.,,()-.1998216:55576孙逸武焦新福.解旋酶的结构功能与人类疾病m国外医学遗传学分册0.,,()[],-77KAMAEHIKTOYOIZUMIAJISAKAHTODAKetal.Develomentandevaluationof,,[],p-aoolfiiiddianosisofBordetellaerusMsinfectionJiadihermalamitonmethodforra.lpmedtesotpcapgp[]一JClinMil2006445:18991902.ierobo,,()-.lmenelationofaloomediated78SAITORMISAWAYMORIYAKetalDeveotandvau,,[]],ppisothermalamplificationassayforrapiddetectionofMycoplasmapneumoniaeJ.MedMicrobiol,2005,[]-54:03741.(11110)79何选民,邹国秋,张得玉等.猪圆环病毒2型环介导等温扩增(LAMP)检测方法的研究[J].中国兽[]-2医杂志200945.12:71,,()LAMPJ.80.快速检测牛巴贝斯焦虫方法的建立[中国预防兽医学报李群,[],王素华,周前进等]0-2010321:781784.,()81江J.畜牧与兽医2009李月梅其木格等.弓形虫环介导等温扩增快速检测方法的建立[],,[],薛书,4-111:3032.()AMP82庄明亮.(L)检测蜜蜂黑蜂王台病毒的研究[J].,李江红,梁勤等应用环介导等温扩增技术[]20145-应用昆虫学报16:16121619.,,()83BiiillheIRDLEBRANNIGANJASUBRAMANYAHS.CharactersatonofBacusstearotrmohilus[],,pmehanJ.NAR99826PcrAhecase:evidenceaansanctiverollincismucleiccidses111:liita],,(gg[)57 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究2686_3269.84-LAMP技术Coxsack[陈惠玲.应用RTievirusA6的研D.湖北:华中科技大学,]检测肠道病毒究[]2013.85HALLMC,JORDANJR,MATSONSW.Evidenceforahsicalinteractionbetweenthe[]pyEscherlimethdiiiichiacorectedmsmatchrearroteinsMutlandUvrdJ.JBacterid1998yp,,p[]-175:15351541.()[86]朱引结.猪弓形虫病环介导等温扩增检测技术的建立与评价[D].北京:中国农业大学,2006.NOTOM-87IT,OKAYAMAHMASUBUCHIHetal.Loopmediatedisothermalamlificationof[],,pDNAJNucleiAidsR20002812:-68[].cces,63,()[88]丁宁.主血凝性脑脊髓炎病毒LAMP检测方法的建立及其临床初步应用[D].吉林:吉林大学,2013.89YANGZHANGH-JLSLIUZHetal.Develomentandevaluationofaloomediatedisothermal[],,,ppamlificationassayfortherapiddetectionofporcinecytomealovirusunderfieldconditionsJ,Jpg[]-MedMicrobiol2012299321330.,,():90-RnanILIRAYAMAHKAGEYAMASMORIYASUSetal.aidsexiofbovinereimltation[],,,pgppembrsomedrma-inJT2004yousinglopiatedisothelanlificatio.herioenolo,,62(5:887896.p[]ggy)91NAGAMINEKHASETNOTOMITetal.Acceleratedreactionbloomediatedisothermal[],,,yp■amlificatiriinrMro7pionusnlooesJ].olCellPbes2002162:22322.gpp[,,()92唐毕峰J2272-3[.环介导等温扩增技术的应用和发展.实用医学杂志200824:39977.,,(][])[93]MARUYAMAF,KENZAKAT,YAMAGUEHIN,etal.DetectionofbacteriacarryingthesU2geneb--insituloomediatedisothermalamlifcationlEniMicobiolyppi[J].Avronr2003698:5023pp,,()5028.[94]MARKALLEN,BRENDABALL.Beesoccurrenceandspreadofthevirusintheworld[J.Bee]-World,1996,955:513528.()-95.猪繁殖与呼吸综合征RTLAMP检测方法研究J.中国畜牧兽医,201杨素,沙才华,赵美玉等1[][],58 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究386-:136141().96DENSCHLAGCVOGELRFNIESSENLHd5-baseddeecionofhemar.enettto],,yg[js-ucnFusarum-guhingindigispp.inaloomediatedisothermalainplification(LAMPassaJ.IntJp)y[]FoodMc-robl2012153:1891iio696.,,()97莫正平.利用环介导等温扩增技术探究褐菖鈾(Sebastiscusmarmoratus肝CYP1A对海洋污][).2014染的响应.[D]福建:厦门大学,98SA-matIKJRKGELFANDDHSTFFELSetal.PrimerdirectednzcamlificaionoDMA,Oeitf,,yp[]ih-l99wtathemostableDMApoymeraseJ.Science,182394839:487491.[],()99LAMPJ燕勇.).,曹家穗,高¥洁等利用环介导等温核酸技术(快速检测霍乱弧菌[中国卫生[]]20-检验杂志]1215:181162.15,,()59 福建农林大学硕士学位论文应用环介导等温扩增技术(LAMP)检测常见三种蜜蜂病毒的研究致谢时间飞逝,三年的研究生涯即将结束,在这三年中,在老师、同学、朋友和亲人的关心与支持下!,使我顺利地完成学业,特向他们表示感谢本课题的研究和论文的撰写是在导师梁勤教授的精心指导下完成的,从论文的资料准备、试验设计、试验开展以及论文的修改都得到了导师的精心指导。三年中,导师在学习和生活中给予了我很多无微不至的关怀,使学生能顺利地完成学业。导师实事求是的科学作风和严谨务实的治学态度是我学习的榜样,让我终生受益,谨此,致以最衷心的感谢!同时,衷心地感谢福建农林大学的李江红老师和陈大福老师,本论文的方案设计和。实施,试验过程中,结果分析以及论文撰写,都给予我热忱的帮助和鼓励此外,感谢蜂学学院各位老师传授我蜂学专业的知识,感谢蜂学学院全体老师以及实验室同学对我思想!、学习、生活等方面的帮助。在此,对他们致以最诚挚的谢意本论文的研究工作是在福建农林大学蜂学学院所完成的,感谢蜂学学院给我提供了良好的试验条件和技术平台!,让我的试验能够顺利地开展感谢赵红霞、尹伟轩、董晓、王丽丽师姐、张国栋师兄、同学王庭云、师弟席伟军、师妹杨文静和李晓燕对我试验过程中的帮助,在此向帮助过我的师长和同学致以最诚挚的,还有蜂场师傅的帮助和支持谢意!此外,还有感谢我的家人、亲人以及朋友,这么多年以来,在背后给予我的关心、支持和鼓励!,在此,致以最诚挚的谢意最后,感谢参加本论文评阅以及答辩委员会的全体专家,感谢您们在百忙中对我论文的审阅!、指导,在此,向您们致以最诚挚的谢意60