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。     

变形假单胞菌(Pseudomonas plecoglossicida)核酸适配体的SELEX筛选

变形假单胞菌(Pseudomonas plecoglossicida)是大黄鱼内脏白点病的主要致病菌。核酸适配体,因其亲和力高、特异性好等多个优点,在微生物检测等多个领域都有较好的应用前景。以变形假单胞菌为靶目标,采用SELEX筛选方法,从高频序列中筛选获得了变形假单胞菌的5个核酸适配体,测定了这些核酸适配体对变形假单胞菌的亲和特异性及其亲和常数(Kd)和最大亲和力(Am),并对其二级结构进行了分析研究。结果表明,这5个核酸适配体对变形假单胞菌的亲和力是其他非目标菌(嗜水气单胞菌、溶藻弧菌、哈维氏弧菌、大肠杆菌、迟钝爱德华氏菌、铜绿假单胞菌)的10倍以上,体现出了较好的亲和特异性。测定了5个核酸适配体(#1、#2、#3、#4、#5)的Kd和Am,相应的Kd值分别为(25.77±6.11)、(7.14±1.86)、(19.59±3.01)、(83.22±22.45)、(34.31±8.76) nmol/L,Am值分别为(789.23±38.46)、(1392.27±58.03)、(3012.50±106.19)、(1457.99±171.32)、(1070.91±70.16) nmol/...     

宁波沿海陆源排污口假单胞菌属(Pseudomonas)分布特点

采用高通量454焦磷酸测序方法对宁波沿海2个重点排污口、8个一般排污口的20个站位水样进行分析, 得到2011年3月、5月、8月、10月份各排污口假单胞菌属的分布情况。结果表明, 宁波沿海陆源排污口中存在较多的假单胞菌属。在检出的假单胞菌属中, 维罗纳假单胞菌(Pseudomonas veronii)和莓实假单胞菌(Pseudomonas fragi)的含量相对较多, 分别占56.72%、13.904%; 排污口中假单胞菌属的数量存在季节性差异, 3月份、5月份假单胞菌的数量相对较多, 8月份和10月份较少, 推测与季节性温度变化有关; 假单胞菌属的含量与排污口的主要污染物有关, 氨氮含量较高的排污口假单胞菌属的含量更高。     

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。     

沼泽红假单胞菌快速批量培养的初步研究

根据沼泽红假单胞菌的生物特性,采用5L透明聚乙烯薄膜袋作为扩培容器,按体积比2%、4%、6%、8%和10%接种,5个试验组,每组3个重复,进行扩大培养试验,每隔24h对培养液进行吸光值和活菌数量的全程跟踪检测,为检验其纯度进行了杂菌含量平板培养检测。试验结果表明:活菌数量在120h后生长达到峰值。本试验最适接种量为8.4474%,接种量6%以上才能保证菌种的纯度和活菌的数量,在实践中可适当增加接种量以达到快速培养的目的。本试验为沼泽红假单胞菌大规模快速培养提供了参考依据。     

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。     

4种微生态制剂对对虾育苗水体主要水质指标的影响

研究了由球形红假单胞菌(Rhodopseudomlonas sphaeroides)、噬菌蛭弧菌(Bdellovibrio bacteriovorus)及黏红酵母(Rhodotorula glutinis)制成的4种微生态制剂对中国对虾(Fenneropenaeus chinensis)育苗水质的影响.结果表明,试验组与对照组相比都能明显净化水质,试验组中以添加噬菌蛭弧菌和黏红酵母组的效果最差,添加球形红假单胞茵和噬茵蛭弧茵组的效果最好,此组水质的pH值稳定,NH4+-N明显下降,而亚硝酸盐、化学需氧量及硫化物等指标也优于其他试验组.统计分析显示,试验组与对照组相比,细菌数降低了3个数量级,添加嗜菌蛭弧菌试验组在减少异养茵(包含有害细菌)方面效果较好.同时用鳗弧菌攻毒,在5 d内,对照组的死亡率显著高于试验组(P<0.05),试验组免疫保护率为29.4%～58.5%,以添加嗜菌蛭弧菌和球形红假单胞菌组最高.建议联合使用噬菌蛭孤菌和球形红假单胞菌,混合密度初步定为2×105个/mL.     

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。     

耗氧微生物的种类对光化学BOD传感膜性能影响的研究

采用同一制膜方法分别对异常汉逊酵母、枯草芽孢杆菌和恶臭假单胞菌进行等量包埋制备固定化微生物膜,并采用自制的光化学BOD微生物传感器试验了各种膜的响应时间、线性范围、重现性等方面的性能,从而选择性能最佳的耗氧微生物。同时也考察了温度、pH、盐度对不同微生物膜的影响。实验结果表明:以恶臭假单胞菌膜制备的传感膜性能最佳,测定BOD时间低于20 min,方法的重现性及精密度较好,其荧光强度变化速率最大值(dI/dt)的相对标准偏差为2.2%,在BOD值0~80 mg·L-1范围内呈现良好的线性关系,相比之下更适用于BOD的快速检测。     

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。     

扁浒苔PCR 快速检测方法研究

扁浒苔(Ulva compressa)能够导致绿潮灾害,对其开展快速检测技术研究是预防和控制其危害的重要技术手段。根据石莼属不同种类核糖体基因转录间隔区域(ITS)的序列设计了一对检测扁浒苔的特异性引物,并对其反应条件和体系进行了优化。PCR特异性检测结果表明,供试扁浒苔均扩增出与预期大小相一致的330 bp产物,而对缘管浒苔(Ulva linza)、浒苔(U.prolifera)、曲浒苔(U.flexuosae)、孔石莼(U.pertusa)的检测结果全为阴性。PCR灵敏度试验表明,该PCR体系最低可以检测到10 pg的扁浒苔DNA模板。本快速检测方法为扁浒苔的早期识别与有效治理提供了科学依据,对相关扁浒苔产业和生态学等研究也具有一定参考意义。     

应用LAMP-LFD技术可视化检测河流弧菌(Vibrio fluvialis)的研究

以河流弧菌(Vibrio fluvialis)为检测对象,将环介导等温扩增技术(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)与横向流动试纸条(lateral flow dipstick,LFD)联合应用,建立了快速便捷的LAMP-LFD方法。该方法以河流弧菌的外膜蛋白omp U基因作为检测靶标,在其保守区域设计6条特异性引物(上游内引物由生物素标记),并在两条外引物的有效扩增区段内设计1条特异性探针,由异硫氰酸荧光素(fluorescein isothiocyanate,FITC)标记。使用引物进行有生物素标记的LAMP反应,产物与FITC标记的探针完成杂交,杂交产物在LFD上进行结果展示。结果表明,LAMP-LFD方法可特异性地检出河流弧菌,对近似物种如创伤弧菌等弧菌病原以及迟缓爱德华菌等其他水产养殖病原的检测均呈阴性。经优化,LAMP的反应条件为63°C反应25min,加上5min的探针杂交和3—5min的LFD显色,整个检测时程约35min。利用该方法最低可检测到1.0×10~2 CFU/m L的河流弧菌纯培养物,能够从污染强度为5.0×10~2 CFU/m L的组织样品中检测到该病原。该方法设备依赖性更低,仅需简单的恒温加热设备即可完成。因此,本研究建立的河流弧菌LAMP-LFD方法,具有操作便捷,设备依赖性低、灵敏度高和检测快速等优点,在河流弧菌的基层检测中具有良好的应用前景。     

CPA-核酸试纸条快速检测副溶血性弧菌(Vibrio parahaemolyticus)方法的建立及其在海产品检测中的应用

本研究将交叉引物恒温扩增技术(cross priming amplification,CPA)与核酸试纸条相结合建立一种副溶血性弧菌(Vibrio parahaemolyticus)快速可视化检测方法。针对副溶血性弧菌特有的不耐热溶血素基因tlh的六个不同区域设计两对特异性引物和一对检测探针,通过优化反应条件确定了最佳反应体系。CPA-核酸试纸条方法对副溶血性弧菌的检测具有较强的特异性,对纯培养物的检测灵敏度达到58 cfu/m L,对污染牡蛎中副溶血性弧菌的检测灵敏度为5.2 cfu/g,比传统的PCR技术灵敏度提高了10倍,且具有较高的稳定性。交叉引物恒温扩增技术与核酸试纸条相结合的方法操作简便、特异性强、灵敏度高且能有效防止污染,可用于现场及基层单位副溶血性弧菌的快速检测。     

Development and validation of a TaqManTM fluorescent quantitative real-time PCR assay for the rapid detection of Edwardsiella tarda

Edwardsiella tarda is one of the most important emerging pathogens in the global aquaculture industries. As such, an accurate diagnosis and quantitative analytical methods are urgently needed for this bacterium. In this study, primers and a TaqMan probe specific to the conservative sequences of the 16S rRNA gene of E. tarda were designed. The concentration of primers and TaqMan probe were optimized to 200 nmol/L and 120 nmol/L, respectively. The detection sensitivity of the FQ-PCR assay was determined to be as low as five copies of the target sequence per reaction using the pGEM-16S rDNA recombinant plasmid as a template, which was 100 times more sensitive than conventional PCR. A standard curve by plotting the threshold cycle values （y） against the common logarithmic copies （log₁0 n_c as x; n_c is copy number） of pGEM-16S rDNA was generated. The results of intra-and inter-assay variability tests demonstrate that the established FQ-PCR method was highly reproducible. The assay was specific for E. tarda as it showed that there was no cross-reactivity to eight additional bacterial pathogen strains in aquaculture. Thus, the FQ-PCR assay has the potential for diagnostic purposes and for other applications, especially for the rapid detection and quantification of low-grade E. tarda infections.     

基于FlowCam影像和YOLOv3深度学习模型的多纹膝沟藻检测

海洋中的有害藻华,包括微藻形成的赤潮和褐潮以及大型藻类形成的绿潮和金潮,已成为一类突出的海洋生态灾害问题。2021年11—12月,山东半岛东北部海域发生多纹膝沟藻(Gonyaulax polygramma)形成的大规模赤潮,导致海带养殖严重受损,亟待构建有针对性的赤潮监测预警体系。本文以多纹膝沟藻为对象,尝试应用流式影像仪(FlowCam)结合卷积神经网络模型YOLOv3,分别对含有多纹膝沟藻的浓缩海水样品、含有多纹膝沟藻和链状亚历山大藻(Alexandrium catenella)的浓缩海水样品,以及含有多纹膝沟藻活细胞及空壳的浓缩海水样品进行了检测实验,探究了基于藻种影像的深度学习模型在赤潮原因种检测方面的应用潜力。结果表明,在以FlowCam获取的影像数据集训练3万次后,YOLOv3对多纹膝沟藻表现出较好的识别能力,对浓缩海水样品中目标藻种识别的平均精度为88.2%;当样品中存在与多纹膝沟藻形态相似的链状亚历山大藻时,模型对多纹膝沟藻识别的平均精度下降为76.6%,对两种微藻同时进行训练和检测,可将对多纹膝沟藻识别的平均精度提高至84.6%。对于低温下出现脱壳现象的多纹膝沟藻,模型对海水中活细胞识别的平均精度为86.7%,对空壳识别的平均精度87.8%,将多纹膝沟藻活细胞与空壳分别识别的平均精度均值(87.3%)高于将两者统一作为多纹膝沟藻进行检测的识别精度(84.2%),整体识别精度提升3.1%。综合相关结果可以看出,FlowCam与深度学习模型相结合在赤潮监测和研究中具有重要应用潜力。     

产河豚毒素菌株的筛选、鉴定及透析培养

河豚毒素(Tetrodotoxin, TTX)在镇静、镇痛、麻醉、戒毒等神经性疾病治疗方面效果显著且无致瘾性,因此具有极好的应用前景,但由于其从河豚体内提取的成本过高,所以难以大量推广应用。越来越多的证据表明TTX来源于河豚体内共生的微生物。我们从野生横纹东方鲀(Takifugu oblongus)肝脏中分离得到了一株产TTX较高的芽孢杆菌3G2(Bacillus sp. 3G2),通过ELISA和胶体金的方法检测到其发酵液TTX含量为35 ng/mL。将该菌株接种于专用透析培养器中,不断流加新鲜培养基实现连续培养,同时实现简化分离工艺,对发酵液进行小鼠生物活性检测、TTX试纸条检测,并通过河豚毒素抗体免疫共沉淀纯化得到TTX粗品后进行高效液相色谱鉴定均表明发酵液中含有TTX且含量较高。本研究通过筛选产TTX的优质菌株进一步了证实河豚毒素外源性假说,并初步验证了透析法生产河豚毒素的优越性,为后续商业应用提供实践性基础。     

环介导等温扩增联合横向流动试纸条检测简单异尖线虫/派氏异尖线虫方法的建立

简单异尖线虫复合种(Anisakissimplexspeciescomplex)是人兽共患寄生虫,其中的简单异尖线虫(A. simplex sensu stricto)和派氏异尖线虫(A. pegreffii)能引起人异尖线虫病。本研究利用环介导等温扩增技术(loop-mediatedisothermalamplification,LAMP)结合流动试纸条(lateralflowdipstick,LFD)建立了简单异尖线虫/派氏异尖线虫的快检技术。本研究以简单异尖线虫核糖体DNA的内转录间隔区(ribosomal internal transcribed spacer 2, rDNA-ITS2)序列为检测靶标,设计6条特异性的引物进行(荧光)LAMP反应。将生物素化的LAMP产物与异硫氰酸荧光素标记的探针杂交并通过LFD可视化显示。结果表明,本研究建立的LAMP-LFD可以特异性检测出简单异尖线虫/派氏异尖线虫,而对其它10种蠕虫的检测结果呈阴性;针对两个异尖线虫姊妹种的第三期幼虫(third-stagelarvae,L3)的检测灵敏度为单条虫体基因组DNA的10–5倍。优化后的LAMP反应时间为40min,加之探针杂交和LFD显色,整个检测时程只需50min。利用本LAMP-LFD方法对2015—2017年收集于140尾海鱼的1573条线虫进行检测的结果表明,简单异尖线虫/派氏异尖线虫是东海海域的优势种,这与经rDNA-ITS1-5.8S-ITS2测序的结果一致。因此, LAMP-LFD方法能快速、灵敏且准确地检测简单异尖线虫/派氏异尖线,在经济鱼类中简单异尖线虫复合种的筛检和常规检验检疫具有巨大潜力。     

海蜇幼体环介导等温扩增快速检测方法的建立和应用

针对海蜇早期生活史阶段幼体种类鉴定困难的问题,建立一种快速、灵敏、操作简便的环介导等温扩增(LAMP)快速检测方法.根据海蜇的线粒体细胞色素C氧化酶Ⅰ基因(COⅠ)编码序列,设计LAMP引物,建立了海蜇幼体LAMP快速检测方法,并对LAMP反应体系、反应温度和反应时间进行了优化.结果表明,LAMP方法对海蜇目的基因的最小检测限为0.1 ng DNA.该检测方法特异性较强,与黄渤海其他常见钵水母种类海月水母、白色霞水母、沙海蜇均无交叉反应.利用本研究建立的海蜇LAMP检测方法对不同海域采集的成体海蜇样品和海蜇螅状幼体进行检测,结果显示,成体海蜇和海蜇幼体均呈现阳性结果,表明海蜇LAMP检测方法可以对海蜇幼体进行快速有效的检测.海蜇LAMP检测方法简单快速、灵敏且特异性强,可使其运用于沿海渔业部门海蜇资源的调查工作.     

日本鳗鲡UNAG蛋白的克隆及其在非结合胆红素检测中的应用

血清中非结合胆红素含量升高与新生儿脑损伤的发展相关,但目前临床上没有方法可以直接测定非结合胆红素的血清水平.从日本鳗鲡(Anguilla japonica)中成功克隆了其UNAG基因,在原核细胞中成功表达UNAG重组蛋白,并通过Ni~(2+)-NTA进行纯化得到含量为1.8 mg/cm~3的UNAG目的蛋白,银染检测说明其纯度较高.利用该基因可以与非结合胆红素结合并发光的特异性,设计了一种新型的非结合胆红素检测方法,结果表明UNAG发光值与胆红素浓度呈良好的线性关系,回归方程为Y=17.96 X+4.333 3(R=0.994 9).该法可用于胆红素浓度的测定.