公开/公告号CN113073141A
专利类型发明专利
公开/公告日2021-07-06
原文格式PDF
申请/专利号CN202110553213.7
申请日2021-05-20
分类号C12Q1/6888(20180101);C12Q1/6858(20180101);C12N15/11(20060101);
代理机构11616 北京盛凡智荣知识产权代理有限公司;
代理人曹利华
地址 030001 山西省太原市双塔西街98号
入库时间 2023-06-19 11:44:10
技术领域
本发明涉及生物技术领域,特别涉及一种稻水象甲特异引物及其快速鉴定方法。
背景技术
稻水象甲(Lissorhoptrus oryzophilus Kuschel),属鞘翅目(Coleoptera)、象虫科(Curculionidae),原产于美国南部的德克萨斯州地区。该害虫在短短几十年间迅速在全球扩散蔓延,现已成为一种世界性的重要的水稻害虫,被国际自然保护联盟列为全球100种最具威胁性的外来入侵生物之一,也是全国植物检疫性害虫。稻水象甲于1988年首次在我国河北省唐山市唐海县发现,目前已有河北、天津、北京、辽宁、山东、浙江、吉林、安徽、湖南、山西、陕西、贵州、新疆等23个省(自治区、直辖市)报道该害虫的发生。稻水象甲主要为害水稻,成虫取食叶片,幼虫蛀食稻根,导致水稻减产。其还具有孤雌生殖、抗逆性强等特点,可迅速成为当地的优势种群,因此需要对其进行严格的检疫检测。
目前对稻水象甲的种类鉴定,主要依靠外部形态学特征进行。在我国绝大部分水稻田中经常出现近缘种,如稻象甲(Echinocnemus squameus Billberg)等。两者都营水生生活,成虫形态特征极为相似,在田间识别有一定的困难,需要昆虫分类专业人员和显微设备才能鉴别。而对于卵、幼虫、蛹等样本,形态学鉴定具有极大的难度,还需待其成虫后才能准确鉴定,不利于第一时间掌握该虫入侵的动态。这就需要新的快速鉴定方法的建立。
随着分子生物学的快速发展,分子鉴定方法有了长足的进步。该类方法不受环境、害虫样本及人为因素的影响,具有较高的特异性和准确性,将有助于检验检疫的快速开展。RAPD(randomamplified polymorphic DNA)即随机扩增多态性DNA技术,该方法通过人工合成的随机引物,对不同物种的DNA 的进行PCR(Polymerase Chain Reaction),会可能得到不同的带谱。对于某一特定模板中出现的特异条带就可作为该模板的分子标记。RAPD技术现已广泛的应用于生物的品种鉴定、系谱分析及进化关系的研究上。RAPD具有无需专门设计PCR扩增反应引物,无需知道被研究生物基因组的信息,易于得到PCR产物等优势,但也存在PCR产物不特异、结果不稳定、重复性差等缺点,给分子学鉴定带来一定的困难。目前还需要对鉴定方法进行进一步改进,实现稻水象甲快速和准确的分子鉴定。
发明内容
基于上述背景,本发明的目的为:提供一种稻水象甲特异引物对及快速鉴定方法,通过该特异性引物对可以实现稻水象甲的快速分子鉴定。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
本发明提供了由SEQ ID NO:1所示的上游引物和SEQ ID NO:2所示的下游引物组成检测稻水象甲的特异性引物对。该特异性引物对是在RAPD技术获得稻水象甲序列基础上设计而来的。
本发明还提供了该特异性引物对在鉴定稻水象甲的应用,包括以下步骤:
(1)提取待测样品的DNA;
(2)以所述待测样品的DNA为模板,采用本发明提供的特异性引物对DNA模板进行PCR扩增;
(3)对上述扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳检测,根据电泳检测结果判定样品中DNA模板是否来源于稻水象甲;若电泳结果显示在370bp处有单一DNA条带,则该样品为稻水象甲;若未扩增出370bp 的序列片段,则样品为其它物种。
所述的引物对PCR扩增的反应体系为:待测样品DNA 1μL;上游引物0.5μL;下游引物0.5 μL;2×Taq PCR MasterMixⅡ 12.5μL;无菌水10.5μL。其中待测样品DNA的浓度不小于400 pg/μL;上游引物和下游引物的摩尔浓度为10μM。
所述的引物对PCR扩增的反应条件:95℃3min;95℃30s,59℃45s;72℃30s,共35个循环; 72℃2min,4℃保存PCR产物
本发明的有益效果为:
(1)本发明提供了一种可检测稻水象甲的特异性引物,并建立PCR检测体系,实现了稻水象甲快速的分子鉴定,具有操作简便、准确性高、耗时短等优点。
(2)与现有技术相比,本发明可针对各个发育阶段昆虫样本进行鉴定,无须等待其发育至成虫;本发明也降低了对鉴定人昆虫分类的相关知识要求,使得稻水象甲检测检疫可以更加广泛开展。
附图说明
图1随机引物Tube F-12对稻水象甲和稻象甲的PCR扩增片段。M:Marker;1:阴性空白对照; 2-8:稻水象甲DNA样本1-7;9-13:稻象甲DNA样本1-5。稻水象甲DNA样本1-7均可扩增获得550 bp的条带,而稻象甲DNA样本1-5并无此条带。
图2特异性引物对在稻水象甲和稻象甲中PCR扩增结果。M:Marker;1-3:稻水象甲DNA样本; E:卵;YL:早期幼虫;OL:老熟幼虫;P:蛹;AM:雄性成虫;FM:雌性成虫;4-7:稻象甲DNA样本。稻水象甲各个发育阶段的DNA样本均可扩增获得特异性370bp的条带,而稻象甲DNA样本并无此特异性条带。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
若未特别指明,以下实施例均按照常规实验条件、操作技术流程,或按照试剂生产商所建议的实验条件和操作步骤;所用试剂均为市售商品。
实施例1样品DNA提取
稻水象甲及稻象甲的基因组DNA提取采用试剂盒方法,所用试剂盒为Ezup柱式动物基因组DNA 抽提试剂盒;购买自生工生物工程股份有限公司。具体操作步骤如下:
(1)无水乙醇浸泡保存的昆虫样本,将单头虫体分出后,使用无菌水浸洗2次,并置于无菌水中24 小时,彻底去除乙醇残留。之后虫体置于灭菌滤纸上晾干;
(2)将晾干的样品放入新的1.5mL的灭菌离心管中,入消化液并用电动研磨器将样品充分研磨后,依据DNAEzup柱式动物基因组抽提试剂盒操作手册进行DNA提取;
(3)当进行至最后一步样品DNA处于吸附柱上时,加入50μL灭菌去离子水静置3min溶解DNA,经离心机12000rpm离心2min后,获得样品DNA。
(4)样品DNA经过nanodrop仪器测定浓度后,选用浓度高于或等于400pg/μL的样品-20℃保存,以备后用。
实施例2:样品DNA的RAPD扩增
根据RAPD的原理,选用华大基因随机引物组RAPD 10-mer Set F的20条引物对稻水象甲及稻象甲的DNA样品进行PCR筛选。
采用天根2×Taq PCR MasterMixⅡ试剂进行PCR扩增反应,总反应体系25μL,包括:待测样品 DNA 1μL;随机引物1μL;2×Taq PCR MasterMixⅡ 12.5μL;无菌水10.5μL。其中待测样品DNA的浓度不小于400pg/μL;随机引物的摩尔浓度为10μM。PCR程序为:95℃3min;95℃30s, 40℃45s;72℃1min,共35个循环;72℃2min,4℃保存PCR产物。3μL PCR产物用于琼脂糖凝胶电泳,检测扩增结果。其中琼脂糖凝胶为1.0%,所用电压为180V,并使用凝胶成像系统拍照。结果表明:对于所有稻水象甲样本而言,随机引物Tube F-12均可扩增获得大小约550bp的PCR产物;而稻象甲并无此条带(图1)。PCR产物送往生工生物工程股份有限公司进行双向碱基序列测定。
实施例3:稻水象甲特异性引物设计与鉴定
对所获得的碱基序列进行分析,使用Primer Premier 5软件设计特异引物。上游引物序列:SEQ ID NO:1:ATGTGCCCACCTCTGTTCTT,下游引物序列:SEQ ID NO:2:ACTGCATCGTCAGTAACTAT。所述引物送往生工生物工程股份有限公司合成。
对现有的稻水象甲不同发育阶段的样本DNA(卵、早期幼虫、老熟幼虫、蛹、雌性成虫和雄性成虫)及稻象甲DNA进行扩增鉴定。采用天根2×Taq PCR MasterMixⅡ试剂进行PCR扩增反应,总反应体系25μL,包括:待测样品DNA 1μL;上游引物0.5μL;下游引物0.5μL;2×Taq PCR MasterMixⅡ 12.5μL;无菌水10.5μL。其中待测样品DNA的浓度不小于400pg/μL;引物的摩尔浓度为10μM。PCR程序为:95℃3min;95℃30s,59℃45s;72℃30s,共35个循环;72℃2min, 4℃保存PCR产物。3μL PCR产物用于琼脂糖凝胶电泳检测物种鉴定结果。电泳条件同上。结果表明:对于所有稻水象甲不同发育阶段的样本,特异性引物对均可扩增获得大小为370bp的特异性PCR 产物;稻象甲在此处并无条带(图2)。表明上游引物SEQ ID NO:1,下游引物SEQ ID NO:2引物对具有稻水象甲种特异性,可以用于稻水象甲不同发育阶段样本的快速鉴定。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的描述。
序列表
<110> 山西省植物保护植物检疫总站
榆次区农业技术推广中心
平遥县农业农村局
<120> 一种鉴定稻水象甲特异引物对及其应用
<141> 2021-04-23
<160> 2
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 20
<212> DNA
<213> Lissorhoptrus oryzophilus
<400> 1
atgtgcccac ctctgttctt 20
<210> 2
<211> 20
<212> DNA
<213> Lissorhoptrus oryzophilus
<400> 2
actgcatcgt cagtaactat 20
机译: 一种新的鉴定方法,用于鉴定水稻黄斑驳病毒,该基因负责鉴定genortes genklasse,另一种鉴定方法用于抗稻黄斑驳病毒的重要基因及其应用
机译: 鉴定对一种或多种靶基因组具有特异性的PCR引物的方法和系统
机译: 一种通过特异性引物和相应的样品组进行hla-b型鉴定的方法。