土壤中常见致病菌液相基因芯片的研制

摘要

土壤是人类赖以生存的基础。土壤中存在的各类病原体，包括各种肠道致病菌、破伤风杆菌、霉菌和病毒等等，它们主要来自人类的各种社会活动，这些病原体一般能够在土壤中生存较长的时间，如果人类直接或间接接触到了被病原体污染后的土壤，将会对人类的生命造成威胁。常规检测手段一般就是对土壤微生物进行实验室培养后再进行生化等鉴定，这种方法耗时长且假阳性极高。因此，建立一种能够快速、准确地检测土壤中病原微生物的方法具有十分重要的意义。
　　液相芯片技术具有通量高、灵敏度高、速度快、特异性强、成本低廉等多种优点，自20世纪90年代开发出来后，已经广泛应用于各种细胞因子检测、SNP分型、病原体鉴定等，并证明了其实际应用价值。
　　本研究以土壤中常见的十种病原微生物为实验对象，包括粪产碱杆菌、奇异变形杆菌、蜡样芽孢杆菌、小肠结肠耶尔森菌、猪链球菌、藤黄微球菌、黑曲霉、黄曲霉、烟曲霉、马红球菌。以细菌的16S rRNA-23S rRNA、真菌的18S rRNA-28S rRNA的间区序列特异靶基因，设计特异性探针，并结合多重PCR技术，建立了一套完善的液相芯片检测体系。
　　本研究通过对芯片检测性能：包括特异性检测、灵敏度检测、多重菌检测、重复性检测、模拟样品检测及实际样品检测等的综合评估后，证明了此检测系统的切实可型，为其他环境样本中的微生物检测提供实验依据。本实验也综合考量了各个反应条件对液相芯片杂交效果的影响，可为后续的实验提供借鉴。

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第一章 引言

第一节 研究背景

1.1.1 液相芯片研究进展

1.1.2 土壤致病菌研究进展

第二节 研究目标、内容和创新性

1.2.1 研究目标

1.2.2 研究内容

1.2.3 创新性

第二章 材料与方法

第一节 实验所用材料及仪器

2.1.1 实验菌种

2.1.2 引物与探针

2.1.3 试剂与耗材

2.1.4 培养基

2.1.5实验仪器

2.1.6 软件

第二节 实验方法

2.2.1 土壤微生物液相芯片检测范围的确定

2.2.2特异靶基因的选择与获得

2.2.3 引物与探针的制备

2.2.4 液相芯片检测体系的建立

2.2.5液相芯片检测体系的性能评价

第三章 结果与分析

第一节 探针筛选与引物设计

3.1.1 探针的筛选

3.1.2 引物的设计

第二节 液相芯片检测方法的优化

3.2.1 PCR扩增条件优化

3.2.2 芯片检测系统优化

第三节 芯片性能评价

3.3.1 特异性检测

3.3.2 重复性检测

3.3.3 多种菌检测

3.3.4 灵敏度检测

3.3.5 模拟样品检测

3.3.6 实际样品检测

第四章 讨论

第一节 技术优势

第二节 靶基因的选择

第三节 探针及引物设计

第四节 关于PCR扩增及芯片杂交

第五节 土壤微生物的富集培养

第五章 结论

参考文献

致谢

个人简历 在学期间发表的学术论文和研究成果