迟缓爱德华氏菌胶体金快速检测试纸的研制

本研究用纳米胶体金颗粒标记抗迟缓爱德华氏菌(AL60306NA1)单克隆抗体3A7并制备金标垫,将抗迟缓爱德华氏菌(AL60306NA1)单克隆抗体4F11与羊抗鼠抗体作为捕获抗体包被硝酸纤维素膜,建立迟缓爱德华氏菌的胶体金免疫层析快速检测方法。经过对试纸条的特异性和灵敏度测定,结果表明:试纸条与嗜水气单胞菌、温和气单胞菌、豚鼠气单胞菌、海安气单胞菌、产碱假单胞菌、无乳链球菌、大肠埃希杆菌、哈维氏弧菌、鳗弧菌、创伤弧菌、副溶血弧菌、类志贺邻单胞菌、鲁氏不动杆菌等15种水产常见病原菌没有交叉反应,与迟缓爱德华氏菌特异性反应,检测灵敏度为1×105cfu.mL-1,检测所需时间低于20min。所制备的迟缓爱德华氏菌胶体金免疫层析检测试纸条具有快速、简便、特异性高和适应基层生产推广应用等优点。     

降低交叉反应的鱼类病原菌检测抗体芯片初步研究

采用菌体吸附法对海豚链球菌(Streptococcus iniae)、迟缓爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)、鳗弧菌(Vibrio anguillarum)、杀鲑气单胞菌(Aeromonas salmonicida)、荧光假单胞菌(Psedomonas fluo-rescens)和海洋分支杆菌(Mycobacterium marinum)6种养殖鱼类病原菌的兔抗血清进行吸附,以减小抗血清与其它菌株的交叉反应;吸附纯化后的抗体作为捕获抗体构建了病原菌检测抗体芯片。实验结果显示,与未经过吸附的纯化抗血清构建的抗体芯片相比,血清吸附实验能有效减少交叉反应,降低抗体的非特异性吸附,提高细菌检测的特异性。同时,以迟缓爱德华氏菌为例,采用吸附纯化后抗体制备的抗体芯片检测人工感染迟缓爱德华氏菌和自然发病的牙鲆,均观察到迟缓爱德华氏菌的特异性显色反应,得到了较理想的检测结果。本文结果说明优化后的病原菌检测抗体芯片可用于水产养殖鱼类常见的上述6种细菌性疾病的有效检测。     

基于核酸适配体的差减荧光法检测鳗弧菌(Vibrio anguillarum)

鳗弧菌(Vibrio anguillarum)可感染鳗鲡、虹鳟和大菱鲆等多种水产动物,是水产养殖中的一种重要病原菌,对其进行快速检测是病害防控的前提和基础。利用鳗弧菌与其核酸适配体之间有较强的亲和特异性,首次建立了一种基于核酸适配体的可定量检测鳗弧菌的差减荧光法。该方法对鳗弧菌有较好的特异性,对鳗弧菌的检测荧光值是其他菌(溶藻弧菌、哈维氏弧菌、铜绿假单胞菌、变形假单胞菌、嗜水气单胞菌、迟钝爱德华氏菌和大肠杆菌)的4～11倍,对鳗弧菌的最低检测限为10²CFU/mL,可用于10²～10⁸CFU/mL的范围内的定量检测。通过对不同盐度海水和鱼体组织样品进行加标回收检测,结果表明,回收率和相对标准偏差等指标均符合相应的标准,说明该检测方法可用于海水样品和水产动物组织中鳗弧菌的检测。     

一株许氏平鲉(Sebastes schlegelii)肠道乳酸菌的分离鉴定及特性分析

为筛选具有广谱抑菌活性的乳酸菌用于微生态制剂开发,本研究自野生许氏平鲉肠道内共分离出35株细菌,从中筛选出1株乳酸菌YH1,其革兰氏染色呈阳性,且可发酵脱脂乳产生凝固、无气泡、呈酸性现象,基于形态学观察、生理生化和16S rDNA序列鉴定乳酸菌YH1为食窦魏斯氏菌。分析了酸碱度、温度和NaCl含量对食窦魏斯氏菌YH1生长的影响;选取金黄色葡萄球菌、嗜水气单胞菌、溶藻弧菌、副溶血弧菌、迟钝爱德华氏菌、鳗弧菌、假交替单胞菌和哈维氏弧菌等多种病原指示菌,以琼脂扩散法测定YH1培养12h产物的抑菌活性;并采用肌肉注射和腹腔注射两种方式对YH1的动物安全性进行检测。实验结果显示,食窦魏斯氏菌YH1适宜的生长条件为pH5.7—8.8、温度20—40oC,最适生长条件为pH7.2—8.4,温度35oC,在MRS培养基中添加NaCl会抑制YH1的生长;食窦魏斯氏菌YH1的无菌培养产物可显著抑制金黄色葡萄球菌、嗜水气单胞菌、溶藻弧菌、副溶血弧菌、迟钝爱德华氏菌、鳗弧菌、假交替单胞菌、哈维氏弧菌等病原指示菌的生长;食窦魏斯氏菌YH1在10~8CFU/m L及以下浓度对许氏平鲉是相对安全的。以上研究表明了食窦魏斯氏菌YH1具有广谱抑菌性和动物安全性,为其应用于水产养殖业奠定了理论基础。     

应用二温式PCR检测诊断爱德华氏菌病

根据爱德华氏菌(Edwardsiella)的16S rDNA基因序列设计一对特异性引物,用二温式PCR对6株爱德华氏菌均扩增出与预期大小相一致的576 bp产物,而对嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)、温和气单胞菌(Aeromonas sobria)、荧光假单胞菌(Pseudcmonas fluoroscercs)、柱状屈挠杆菌(Cytophaga columnaris)、链球菌(Streptococcus)、葡萄球菌(Staphylococci)、弧菌(Vibrio)、大肠杆菌(Escherichia colibacillus)和沙门氏菌(Salmonella)等10种病原体的扩增,结果全为阴性。该二温式PCR可以检测到1 pg的爱德华氏菌DNA模板和48个菌体。本实验建立的二温式PCR为爱德华氏菌病的早期诊断与有效的防治提供了快速检测方法,对水产品的食品安全有重要的意义。     

抗鲶爱德华氏菌多克隆抗体的制备及特性分析

利用2株黄颡鱼"红头病"病原菌——鲶爱德华氏菌的灭活疫苗作为免疫原,免疫新西兰大白兔,制备了高效价的多克隆抗体。通过间接酶联免疫、间接免疫荧光和免疫印迹等技术对多克隆抗体特性进行了分析。测定获得多抗效价分别为1∶215和1∶214,2株病原菌之间存在很强的交叉反应,且2种多抗均与鲶爱德华氏菌、迟钝爱德华氏菌、副溶血弧菌、鳗弧菌、溶藻弧菌、火神弧菌、河流弧菌、创伤弧菌标准菌株存在交叉反应,与粪肠球菌、大肠杆菌、酿脓链球菌、海豚链球菌、杀鲑气单胞菌、嗜水气单胞菌、类产碱假单胞菌标准菌株均无交叉反应。免疫印迹实验结果表明,2株病原菌的主要抗原决定簇相同,分子量分别为61.1,46.6,41.3,28.8和19 kDa。本实验得到了黄颡鱼"红头病"致病菌高效价的多克隆抗体,可以作为初步筛选"红头病"病原菌的工具,为建立快速有效的疾病监测方法和进一步的免疫学防病研究提供了依据,奠定了基础。     

深海贝莱斯芽孢杆菌DH82的抑菌活性物质初步分离纯化及其抑菌谱检测

贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis) DH82发酵上清液经最佳硫酸铵饱和度(70%)沉淀、透析获得粗蛋白,粗蛋白经Sephadex G-75柱层析的色谱条件为柱1. 6 cm×50. 0 cm;上样量为5 mL;洗脱液为超纯水,流速2 mL/min;检测波长280 nm,获得两个具有抑菌活性的峰蛋白PrⅠ和PrⅡ。两个峰蛋白经抑菌谱检测,发现对常见水产指示病原细菌包括迟缓爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)、嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)、坎氏弧菌(Vibrio campbellii)、溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)、哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)、无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)都具有较好抑菌活性,表明深海贝莱斯芽孢杆菌DH82产生的抑菌活性物质对水产病原细菌的抑菌谱较广,其中峰蛋白PrⅡ对指示植物病原真菌水贼镰刀菌(Fusarium equisetum)也具有较好抑菌作用。进一步对峰蛋白进行最小抑菌浓度(MIC)检验,发现其对迟缓爱德华氏菌和溶藻弧菌的MIC都较低(为7. 16μg/mL)。以上研究结果表明,深海贝莱斯芽孢杆菌DH82具有较宽的抑菌谱及较强的抑菌活性,预示该菌株在常见水产细菌性及个别植物真菌性病害防治上具有较好的开发利用价值。     

6种鱼类病原菌的免疫反应分析及其检测免疫芯片的构建

采用ELISA、Western-blot及Dot-blot方法,分析海豚链球菌(Streptococcus iniae)、鳗弧菌(Vibrioanguillarum)、杀鲑气单胞菌(Aeromonas salmonicida)、迟缓爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)、荧光假单胞菌(Psedo-monas fluorescens)及海分支杆菌(Mycobacterium marinum)6种养殖鱼类病原菌与其兔抗血清之间的免疫反应。结果显示,ELISA、Western-blot和Dot-blot 3种方法的分析结果具有一致性,各菌株抗血清与相应的抗原菌株间的反应最为强烈,各菌株与其他细菌兔抗血清间有程度不等的交叉反应。基于以上结果,采用6种病原菌的兔抗血清作为捕获抗体构建了其免疫芯片,确定了检测结果的判读方法,并对其进行验证性应用,结果显示,该芯片可以用于病原菌的准确检测,对分别注射感染不同病原菌的牙鲆(Paralichthys olivaceus)进行取样检测的结果也验证了这一结论。     

迟缓爱德华氏菌致病相关因子的研究进展

迟缓爱德华氏菌(Edwardsiealla tarda)是引起多种鱼类产生爱德华氏菌病(edwardsiellosis)的病原菌。随着水产养殖业的日益发展,致病性迟缓爱德华氏菌对水产养殖业的危害也越来越严重。有关迟缓爱德华氏菌的致病机理至今还没有系统、清晰的阐释,但近些年对其致病相关因子的研究已逐渐深入。文中对迟缓爱德华氏菌的生物分型、快速检测技术等进行了简要阐述,并对该病原菌的主要致病相关因子,包括黏附因子、抵抗宿主免疫机制的酶类、各种毒素、Ⅲ型和Ⅵ型分泌系统、载铁体及磷酸盐特异转运操纵子进行了详细阐述,以期为迟缓爱德华氏菌致病机理的进一步深入研究及其防治提供参考和借鉴。     

基于四种水产病原弧菌的简型芯片检测体系的优化

基因芯片技术在病原菌检测领域展现出良好的前景,本文依托水产病原菌基因检测芯片的检测体系,以水产常见病原弧菌的hsp60、toxR基因检测探针为研究对象,系统研究不同点样液配方、寡核苷酸探针浓度、荧光标记物质浓度、杂交温度、杂交时长对芯片杂交效果的影响,并进行相应优化。结果表明,杂交温度为60℃、杂交时长为2h、探针浓度为1μmol/L、Cy3标记的随机引物的用量为150pmol时,芯片的经济性、灵敏度、检测效率达到均衡;以0.1mol/L磷酸氢二钠和25%二甲基亚砜混合溶液作为点样液,效果较好。优化后的芯片对4种弧菌的检测没有出现交叉杂交现象,探针特异性达到100%;对溶藻弧菌全基因组DNA检测灵敏度为10fg,高出PCR方法约2个数量级。     

藻类基因转录调控研究进展

转录调控是基因表达调控的重要方式。转录调控的研究主要集中在启动子的克隆与分析、反式作用因子(即DNA结合蛋白)的检测及转录量的检测三方面。介绍了基因组步移、凝胶阻滞、酵母双杂交系统、cDNA微阵列等基因转录调控的常用研究方法,并对藻类基因转录调控的最新研究进展进行了评述。     

海洋青鳉鱼专用型基因芯片的设计及其在生态毒理学上的应用研究

以生物芯片技术为核心,结合生态毒理学与功能基因组学的方法,制备了海洋青鳉鱼专用型生物芯片,包含180个与细胞分裂、解毒反应、缺氧反应、氧化应激反应、凋亡、生长和发育、性别决定和性腺分化以及生殖激素分泌等功能相关的基因.我们提取了雌性海洋青鳉鱼成体在正常培养和缺氧处理12周后的肝脏和卵巢组织总RNA,利用自制的基因芯片进行了基因表达谱分析,结果显示海洋青鳉鱼在缺氧压力环境下,肝脏和卵巢组织的差异性表达基因分别检测出9个和6个,表明应用此类自制良好的芯片可有效获得海洋青鳉鱼的组织特异性基因表达图谱,也将加强对海洋缺氧状态、氧化应激等反应的分子生物学机制的理解.本研究对于识别异常环境状态下的基因表达模式和组织特异性标志物,进一步开展监测海洋生态毒理因素的研究奠定良好的基础.     

A cDNA microarray technique applied for analysis of global gene expression profiles in tributyltin-exposed ascidians

To analyze global gene expressions, we constructed a cDNA microarray from a basal chordate, the ascidian Ciona intestinalis. Ciona is a cosmopolitan species and a genomic analysis of Ciona revealed that ascidians had approximately 15,500 protein-coding genes. Our "Ciona intestinalis cDNA chip version 1 (Ci cDNA chip ver. 1)" has arrayed 13,400 unique Ciona cDNAs. To establish a detection system for gene expression profiles in wild ascidians using a cDNA microarray, we analyzed gene expressions in the whole body of Ciona adults after exposure to 100 nM tributyltin (TBT) for 24 h. In our preliminary array data using Ci cDNA chip ver. 1, we found more than 200 genes that showed strong differential expressions. These genes encoded proteins that were concerned with stress response, detoxification, oxidoreduction reaction, biosynthesis, and catabolism. This, the first large cDNA microarray of this animal, should facilitate analyses of global gene expressions following exposure to TBT.     

二温式多重PCR检测鉴别对虾白斑综合征病毒(WSSV)和传染性皮下及造血器官坏死病毒(IHHNV)的研究与应用

建立了一种同时检测对虾白斑综合征病毒（WSSV）、传染性皮下和造血器官坏死病毒（IHHNV）的二温式多重PCR技术。根据基因库中WSSV（AF369029）和IHHNV（NC002190）基因序列，设计了两对分别与WSSV和IHHNV某段保守基因序列互补的引物，用这两对引物对同一样品中的WSSV和IHHNVDNA模板进行多重PCR扩增，结果均同时得到了两条大小与实验设计相符的593bp（WSSV）和356bp（1HHNV）特异性多重PCR扩增条带，而对其他对虾疾病病原的PCR扩增结果均为阴性；敏感性测定结果表明，该多重PCR技术最低能检测到WSSV和IHHNVDNA各100pg。用该多重PCR对400份临床病料进行检测，结果230份检出WSSV，阳性率57．5％；96份检出IHHNV，阳性率24％；56份同时检出WSSV和IHHNV，阳性率14％。18份为阴性，阴性率为4．5％。结果提示了WSSV和IHHNV广泛存在于中国南方的养殖对虾中，作者建立的二温式多重PCR可以用于这两种病毒的临床快速检测和鉴别诊断。     

大菱鲆亲子鉴定的微卫星多重PCR技术建立及应用

用8个微卫星标记组合建立了2个微卫星多重PCR体系,对大菱鲆7个人工选育家系进行了系谱认证、亲子鉴定和遗传多样性研究。2个多重PCR体系中8个微卫星位点共检测到等位基因49个,每个位点等位基因数为3~8个。根据已知亲本及子代基因型,成功推断出了3个缺失亲本的基因型。在双亲未知的情况下2个多重PCR的8个微卫星位点累积排除概率是96.58%,已知1个亲本时累积排除率为99.71%,亲子鉴定准确率为96.42%。采用70个个体进行双盲验证,利用UPGMA法对7个家系的70个体进行了聚类分析,同一家系95.71%的个体聚类分析结果与系谱来源一致。Cervus 2.0软件亲子鉴定结果表明亲子鉴定准确率为92.86%。2个多重PCR体系的建立为大菱鲆不同家系混养后的亲子鉴定、系谱分析和分子辅助家系管理提供了技术手段。     

DNA technologies for monitoring waterborne pathogens: A revolution in water pollution monitoring

Due to increasing population growth and anthropogenic pollution in the coastal zone, contamination of water and seafood with pathogens is probably responsible for the greatest number of human morbidities and mortalities worldwide. Hence, regular monitoring of waterborne pathogens is required to safeguard public health. Current techniques rely on the culturing of nonpathogenic indicator organisms (e.g. Escherichia coli or coliforms) for detection by inference. However, recent epidemiological evidence shows poor correlation between concentrations of E. coli/coliform and waterborne pathogens. Moreover, traditional methods are slow, not cost-effective, unable to distinguish harmful from benign strains, and fail to detect viable but nonculturable pathogens. The use of the polymerase chain reaction (PCR) has provided rapid and highly sensitive methods for the specific detection of pathogenic microorganisms. This paper briefly reviews some DNA-based technologies for waterborne pathogen detection, and describes our recent development of two new DNA-based technologies—quantitative multiplex PCR (Q-mPCR) and DNA microarray—that allow simultaneous and cost-effective detection and quantification of numerous pathogens in a single sample, which is superior to the culture methods currently in use.     

一种基于16S rRNA基因检测海洋浮游细菌群落的微阵列基因芯片

A better understanding of bacterioplankton community shifts following change in marine environments is critical to predict the marine ecosystem function. In order to get a snapshot of the microbial taxonomy profiling of a wide range marine area, a quick, convenient and low cost method would be favorable. In this study, we developed a 16S rRNA gene-based microarray using ARB software, which contained 447 probes targeting 160 families of marine bacteria. The specificity, sensitivity and quantitative capability of this microarray were assessed by single cloned16S rRNA genes. The reliability of this microarray was tested by eight environmental samples. The results showed that the microarray was specific, only 1.16% false results were detected in five single-clone hybridization tests. The microarray could detect DNA samples as few as 1 ng/μL and the signal intensity could reflect the relative abundance of the bacteria in the range of 1 ng/μL to 100 ng/μL of DNA concentration. Hybridization with environmental samples showed that it can discriminate bacterioplankton communities by sites and time. High throughput sequencing results from the eight samples confirmed the hybridization results. It indicated that this developed microarray could be used as a convenient tool to monitor the bacterioplankton community in marine environment.     

3种蛏类线粒体16SrRNA和COI基因片段的序列比较及其系统学初步研究

对3种蛏类大竹蛏（Solen grandis），长竹蛏（Solen strictus）和小刀蛏（Cultellus attenuatus）的线粒体16SrRNA和COI基因片段序列进行了比较并对其系统学进行了初步研究。得到的序列总长度分别为472-481bp（16S）和658bp（COI）。3种蛏序列的碱基组成均显示出较高的A＋T比例（16SrRNA基因62．1％；COI基因62．8％）。对位排序比较表明，16SrRNA片段种内个体间变异较小，3种类间存在128个碱基变异位点（其中包括127个简约信息位点）和5个插入／缺失位点，总共12个碱基长；COI片段有200个碱基存在变异，其中包括191个简约信息位点，不存在任何插入／缺失位点。数据分析结果表明16SrRNA和COI基因片段大竹蛏与长竹蛏两片段的遗传距离分别为0．0856和0．1712，两竹蛏类与小刀蛏的遗传距离分别为0．3054，0．2798和0．2662，0．2933。作者认为小刀蛏与竹蛏之间的遗传距离已达到科之间的水平，结果支持将其提升为刀蛏科的分类观点。3种蛏类线粒体16SrRNA和COI基因在种间明显的多态性，证实了16SrRNA和COI基因序列均普遍适用于蛏类种及以上阶元的系统学分析。     

三疣梭子蟹低盐适应相关的SNP开发

盐度是影响三疣梭子蟹人工繁育非常重要的一个环境因素，抗低盐品系的三疣梭子蟹受到水产养殖界的广泛喜爱。分子标记辅助育种可以大大加快良种选育和性状改良的的过程，目前作为第三代的分子标记技术的SNP，广泛应用到三疣梭子蟹耐低盐品系选育过程中。本实验室已有的研究中，通过不同群体分别在盐度11和33下的基因表达差异，构建的比较转录组学数据中总共包含了615条与低渗调节相关的基因片段。为了发掘三疣梭子蟹与低盐适应相关SNP，本研究基于三疣梭子蟹比较转录组学数据研究结果，筛选出低盐调节相关候选基因片段50条，设计引物进行PCR扩增，共得到总长为18511 bp的DNA片段。通过直接测序法在低盐相关片段上发现了85个SNP位点，分布频率为0.46/100 bp，其中转换突变的比例为81%，颠换突变的比例为19%，转换的比例远远大于颠换，符合“transition bias”原理。C/T或G/A突变所占比例为55%；G/T或C/A比例为26%，A/T突变所占比例为12%，G/C突变比例为7%。通过飞行质谱法，在三疣梭子蟹低盐适应性状分离群体中各成功分型了23个SNP位点。通过卡方检验分析发现，8个SNPs与低盐适应显著相关（P<0.05）。其中有三个关联性SNP位点位于表皮蛋白基因上，有三个SNP位点位于三个新基因上，其他两个SNP位点分别位于水通道蛋白和氯离子通道蛋白基因上。这些标记的开发为三疣梭子蟹耐低盐新品种选育方法的建立奠定了良好的基础。