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一种咖啡浆果炭疽病菌快速分子检测试剂盒及其应用

摘要

本发明公开了咖啡浆果炭疽病菌(Colletotrichum kahawae)的快速检测的特异引物组、环介导恒温扩增(Loop-mediated isothermal amplification,LAMP)试剂盒及其应用。本发明所提供的引物组由引物1、引物2、引物3和引物4组成,所述引物1、所述引物2、所述引物3和所述引物4的核苷酸序列分别为序列表中的序列1、序列2、序列3和序列4。所述试剂盒还包括链置换型DNA聚合酶、Mg2+、甜菜碱、dNTPs和荧光显色剂。本发明所提供的试剂盒操作简单、特异性强、灵敏度高,检测灵敏度可达0.08pg/μL的咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae)基因组DNA。

著录项

  • 公开/公告号CN103290099A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2013-09-11

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 中国科学院微生物研究所;

    申请/专利号CN201210044952.4

  • 发明设计人 陶刚;蔡磊;

    申请日2012-02-24

  • 分类号C12Q1/68(20060101);C12Q1/04(20060101);C12N15/11(20060101);

  • 代理机构11245 北京纪凯知识产权代理有限公司;

  • 代理人关畅;任凤华

  • 地址 100101 北京市朝阳区北辰西路1号院3号

  • 入库时间 2024-02-19 20:12:27

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2018-03-16

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):C12Q1/68 授权公告日:20150114 终止日期:20170224 申请日:20120224

    专利权的终止

  • 2015-01-14

    授权

    授权

  • 2013-10-16

    实质审查的生效 IPC(主分类):C12Q1/68 申请日:20120224

    实质审查的生效

  • 2013-09-11

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及咖啡浆果炭疽病菌(Colletotrichum kahawae)的快速检测的特异引物 组、环介导恒温扩增(Loop-mediated isothermal amplification,LAMP)试剂盒及其应 用。

背景技术

刺盘孢属(Colletotrichum)真菌是具有重要经济意义和学术价值的类群,其中很 多种类能够引起一些经济作物和花卉植物的植物病害,即炭疽病。咖啡浆果炭疽病菌 (C.kahawae)能够引起咖啡浆果的严重病变,是刺盘孢属中唯一一种我国植物病原 真菌检疫对象(中华人民共和国进境植物检疫性有害生物名录,2007),它曾被作为胶 孢炭疽菌(C.gloeosporioides)的复合种(species complex)处理,直到1993年才被 重新作为一个新种确认(Waller,J.M.,Bridge,P.D.,et.al.1993.Characterization of the  coffee berry disease pathogen,Colletotrichum kahawae sp.nov.Mycol Res 97,989-994.)。 但到目前为止,还没有建立起一个快速、简单和准确的特定识别咖啡浆果炭疽病菌(C. kahawae)的分子诊断(molecular diagnosis)的方法和技术平台。

此前,其它病原刺盘孢属真菌的鉴定检测都以ITS区(internal transcribed spacer of  rRNA)为靶序列(Sreenivasprasad,S.,Sharand,K.,et al.1996.PCR-based detection of  Colletotrichum acutatum on strawberry.Plant Pathology 45,650-655;Natalia,A.R.P.,Eiko, E.K.,et al.2002.Identification and characterization of Colletotrichum spp.affecting fruit  after harvest in Brazil.Phytopathology 150,128-134;唐建辉,王伟,王源超,2006.西瓜 炭疽病菌Colletotrichum orbiculare的分子检测.中国农业科学39(10):2028-2035),方 法也很复杂和费时,而且这些方法都是建立在刺盘孢属中许多复合种的基础上,无法 对这些复合种中被重新确定的新种或隐含种(cryptic species)特异准确地区分和鉴定, 因此,在刺盘孢属真菌的分类系统发生重大变化后,建立这些严重病原真菌的快速和 准确的物种识别技术体系,需要重新选择合适的靶基因并利用最新的简单快速的技术 方法。近些年来,ACT、TUB2、Apn2/Mat和GPDH等基因已经被用于刺盘孢属真 菌的分子系统学研究中,而且已经证明Apn2/Mat是一个很好的分子标记(Silva,D.N., Talhinhas,P.,Várzea,V.,Cai,L.,Paulo,O.S.,Batista,D.2011.Application of the Apn2/MAT locus to improve the systematics of the Colletotrichum gloeosporioides  complex:an example from coffee(Coffea spp.)hosts.Mycologia(DOI 10.3852/11-145))。

环介导等温扩增(Loop-mediated isothermal amplification,LAMP)技术是一种非 常出色的快速特异性检测的方法(Notomi,T.H.,Okavama,H.,Masubuchi,T.,et al.,2000. Loop-mediated isothermal amplification of DNA.Nucleic Acids Res 28(12):e63; Nagamine,K.,Hase,T.,Notomi,T.,2002.Accelerated reaction by loop-mediated  isothermalcation using loop primers.Molecular and Cellular Probes 16,223-229; Parida,M.,Sannarangaiah,S.,Dash,P.K.,Rao,P.V.L.,Morita,K.2008.Loop mediated  isothermal amplification(LAMP):a new generation of innovative gene amplification  technique;perspectives in clinical diagnosis of infectious diseases.Rev.Med.Virol.18:407 -421),整个反应过程在恒温条件下进行,反应速度特别快,只要30分钟到90分钟就 可以完成,结果可用凝胶成像观察,也可以用比浊仪,甚至肉眼可以观察,具有操作 简单、快速高效、特异性强、灵敏度高、鉴定简便等特点。近年来,在真菌的快速检 测中也发挥了很好的作用。但是,基于关键技术的限制,特别是引物的设计以及与引 物相关的检测试剂技术问题,目前尚未有应用LAMP检测病原刺盘孢属真菌的相关技 术报道。

发明内容

本发明的一个目的是提供检测咖啡浆果炭疽病菌(Colletotrichum kahawae)的环 介导等温扩增引物组。

本发明所提供的引物组以Apn2/Mat基因为靶基因,由引物1、引物2、引物3和 引物4组成,所述引物1、所述引物2、所述引物3和所述引物4的核苷酸序列分别为 序列表中的序列1、序列2、序列3和序列4。

所述引物组中所述引物1(F3)、所述引物2(B3)、所述引物3(FIP)和所述引 物4(BIP)在环介导等温扩增反应体系中的使用配比(摩尔比)为1∶1∶8∶8。

所述引物组中,引物1(F3)和引物2(B3)组成外侧引物对;引物3(FIP)和 引物4(BIP)组成内侧引物对。序列1由20个核苷酸组成,序列2由25个核苷酸组 成,序列3由45个核苷酸组成,序列4由41个核苷酸组成。

本发明的又一个目的是提供检测咖啡浆果炭疽病菌(Colletotrichum kahawae)的 环介导等温扩增试剂。

本发明所提供的试剂包括链置换型DNA聚合酶、甜菜碱(Betaine)、dNTPs、Mg2+、 以及上述引物组。

所述引物1、所述引物2、所述引物3、所述引物4、所述dNTPs、所述Mg2+、所 述链置换型DNA聚合酶、和所述甜菜碱在环介导等温扩增试剂中的配比为0.2μM∶ 0.2μM∶1.6μM∶1.6μM∶1.4mM∶8mM∶8U∶0.8M。

在本发明的实施例中,所述链置换型DNA聚合酶具体为Bst DNA聚合酶或所述 Bst DNA聚合酶的大片段。

本发明所提供的试剂还包括荧光显色剂。在本发明的实施例中,所述荧光显色剂 具体为钙黄绿素(Calcein)。

在本发明的实施例中,所述试剂具体由Bst DNA聚合酶(或Bst DNA聚合酶大片 段)、甜菜碱、dNTPs、Tris-HCl、KCl、(NH4)2SO4、MgSO4、吐温20、钙黄绿素和本 发明所提供的引物组组成。

在实际使用过程中,上述试剂的各组分在环介导等温扩增反应体系中的终浓度为: 内引物FIP(序列3)和BIP(序列4)各1.6μmol/L,外引物F3(序列1)和B3(序 列2)各0.2μmol/L,dNTPs 1.4mmol/L,甜菜碱(Betaine)0.8mol/L,Tris-HCl(pH 8.8) 20mmol/L,KCl 10mmol/L,(NH4)2SO4 10mmol/L,MgSO4 8mmol/L,吐温200.1% (体积百分含量),Bst DNA聚合酶8U,钙黄绿素(Calcein)0.16mmol/L。

本发明的另一个目的是提供检测咖啡浆果炭疽病菌(Colletotrichum kahawae)的 环介导等温扩增试剂盒。

本发明所提供的试剂盒包含本发明所提供的引物组,或本发明所提供的试剂。

所述检测咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae)的环介导等温扩增引物组在制备检测 或辅助检测咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae)试剂或试剂盒中的应用也属于本发明的 保护范围。

所述引物组,或所述试剂,或所述试剂盒在检测或辅助检测待测样品中是否含有 咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae)中的应用也属于本发明的保护范围。

应用所述引物组,或所述试剂,或所述试剂盒检测或辅助检测待测样品中是否含 有咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae)的方法,包括如下步骤:用所述引物组,或所述 试剂,或所述试剂盒在63℃-65℃,如65℃条件下对所述待测样品进行时长1h的环介 导等温扩增反应,反应结束后,具体按照如下1)-3)中至少一种方法确定所述待测 样品中是否含有咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae):

1)通过肉眼直接观察,如果所述待测样品反应液出现大量白色沉淀物,则说明所 述待测样品含有咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae)或者候选含有咖啡浆果炭疽病菌(C. kahawae);反之,则说明所述待测样品不含有咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae)或者 候选不含有咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae);

2)在环介导等温扩增反应体系中加入终浓度为0.16mmol/L的钙黄绿素(Calcein) 作为荧光显色剂,在紫外灯下观察所述待测样品反应液颜色,如果为绿色荧光,则说 明所述待测样品含有咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae)或者候选含有咖啡浆果炭疽病 菌(C.kahawae);反之,则说明所述待测样品不含有咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae) 或者候选不含有咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae);

3)将所述待测样品的环介导等温扩增反应产物进行琼脂糖电泳检测,并在凝胶成 像仪下观察结果,如果观察到典型的连续梯状条带,则说明所述待测样品含有咖啡浆 果炭疽病菌(C.kahawae)或者候选含有咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae);反之,则 说明所述待测样品不含有咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae)或者候选不含有咖啡浆果 炭疽病菌(C.kahawae)。

所述待测样品为微生物样品或是植物样品,可以为DNA。

在本发明的实施例中,所述咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae)具体为咖啡浆果炭 疽病菌(C.kahawae)IMI319418和咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae)IMI363578。

本发明提供了以Apn2/Mat基因为靶基因的用于检测咖啡浆果炭疽病菌(C. kahawae)的特异性引物组、试剂及试剂盒,其检测灵敏度达到0.08pg/μL的模板基因 组DNA,具有特异性强、灵敏度高特点;整个检测反应处于恒温条件下进行,不需要 PCR仪等特殊设备,只要水浴锅等在恒温条件下就能完成,反应时间只要60分钟, 因此具有操作简单、快速高效的特点;检测结果用比浊仪,甚至肉眼就可以观察,更 实用和方便。

附图说明

图1为咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae)IMI319418和咖啡浆果炭疽病菌(C. kahawae)IMI363578的LAMP检测结果。其中,A为紫外线下钙黄绿素(Calcein) 荧光反应结果;B为GelRed染色的凝胶电泳结果。A和B中,1均为咖啡浆果炭疽病 菌(C.kahawae)IMI319418;2均为咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae)IMI363578。

图2为LAMP反应温度条件的优化结果。其中A为浊度仪实时显示反应结果图; B为紫外线下钙黄绿素(Calcein)荧光反应结果。A和B中,1均表示咖啡浆果炭疽 病菌(C.kahawae)IMI319418;2均表示近源种C.fructicola MFLU 090228;3均表示 阳性对照。

图3为咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae)的LAMP反应特异性检测结果。其中, A为紫外线下钙黄绿素(Calcein)荧光反应结果;B为GelRed染色的凝胶电泳结果。 A和B中,1-13均依次表示C.kahawae IMI319418、C.kahawae IMI363578、C.horii、 C.fructicola、C.siamense、C.asianum、C.gloeosporioides、C.musae、C.jasmini-sambac、 C.fragariae、C.simmondsii、CK1、CK2。B中的泳道M为Marker(自上而下条带大 小依次为2000bp、1000bp、750bp、500bp、250bp、100bp)。

图4为咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae)的LAMP反应灵敏性检测结果。其中, A为紫外线下钙黄绿素(Calcein)荧光反应结果;B为GelRed染色的凝胶电泳结果。 A和B中,1-11均依次表示咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae)IMI319418纯化后基因 组DNA在25μL的LAMP反应体系中的质量顺次为4ng、2ng、1.0ng、0.2ng、0.1 ng、0.02ng、0.01ng、0.002ng、0.001ng、0.0002ng和0ng。B中的泳道M为Marker (自上而下条带大小依次为2000bp、1000bp、750bp、500bp、250bp、100bp)。

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。

咖啡浆果炭疽病菌(Colletotrichum kahawae)IMI319418:参考文献Phoulivong S, Cai L,Chen H,McKenzie EHC,Abd-Elsalam K,Chukeatirote E,Hyde KD.2010. Colletotrichum gloeosporioides is not a common pathogen on tropical fruits.Fungal Divers 44:33-43.

咖啡浆果炭疽病菌(Colletotrichum kahawae)IMI363578:参考文献Phoulivong S, Cai L,Chen H,McKenzie EHC,Abd-Elsalam K,Chukeatirote E,Hyde KD.2010. Colletotrichum gloeosporioides is not a common pathogen on tropical fruits.Fungal Divers 44:33-43.

Colletotrichum asianum MFLU 090233:参考文献Phoulivong S,Cai L,Chen H, McKenzie EHC,Abd-Elsalam K,Chukeatirote E,Hyde KD.2010.Colletotrichum  gloeosporioides is not a common pathogen on tropical fruits.Fungal Divers 44:33-43.

Colletotrichum fragariae ICMP 17927:参考文献Silva,D.N.,Talhinhas,P.,Várzea,V., Cai,L.,Paulo,O.S.,Batista,D.2011.Application of the Apn2/MAT locus to improve the  systematics of the Colletotrichum gloeosporioides complex:an example from coffee (Coffea spp.)hosts.Mycologia(DOI 10.3852/11-145).

Colletotrichum fructicola MFLU 090228:参考文献Prihastuti H,Cai L,Chen H, McKenzie EHC,Hyde KD.2009.Characterization of Colletotrichum species associated  with coffee berries in northern Thailand.Fungal Divers 39:89-109

Colletotrichum gloeosporioides CBS953.97:参考文献Phoulivong S,Cai L,Chen H, McKenzie EHC,Abd-Elsalam K,Chukeatirote E,Hyde KD.2010.Colletotrichum  gloeosporioides is not a common pathogen on tropical fruits.Fungal Divers 44:33-43.

Colletotrichum horii ICMP 12942:参考文献Wikee S,Cai L,Pairin N,McKenzie EHC, Su YY,Chukeatirote E,Thi HN,Bahkali AH,Moslem MA,Abdelsalam K.2011. Colletotrichum species from jasmine(Jasminum sambac).Fungal Divers 46:171-182.

Colletotrichum jasmini-sambac CLTA-01:参考文献Wikee S,Cai L,Pairin N, McKenzie EHC,Su YY,Chukeatirote E,Thi HN,Bahkali AH,Moslem MA,Abdelsalam K. 2011.Colletotrichum species from jasmine(Jasminum sambac).Fungal Divers 46:171-182.

Colletotrichum musae CBS 116870:参考文献Abd-Elsalam K.A.,Roshdy S.,Amin O.E.,Rabani M.2010.First morphogenetic identification of the fungal pathogen  Colletotrichum musae(Phyllachoraceae)from imported bananas in Saudi Arabia.Genetics  and Molecular Research 9(4):2335-2342.

Colletotrichum siamense MFLU 090230:参考文献Wikee S,Cai L,Pairin N, McKenzie EHC,Su YY,Chukeatirote E,Thi HN,Bahkali AH,Moslem MA,Abdelsalam K. 2011.Colletotrichum species fromjasmine(Jasminum sambac).Fungal Divers 46:171-182.

Colletotrichum simmondsii BRIP28519:参考文献Phoulivong S,Cai L,Chen H, McKenzie EHC,Abd-Elsalam K,Chukeatirote E,Hyde KD.2010.Colletotrichum  gloeosporioides is not a common pathogen on tropical fruits.Fungal Divers 44:33-43.

实施例1、LAMP反应栓测咖啡浆果炭疽病菌(Colletotrichum kahawae)

一、检测咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae)的环介导等温扩增引物组的制备

本实施例检测咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae)的环介导等温扩增引物组由引物1、 引物2、引物3和引物4组成。这四个引物按照如下方法制备:根据本实验室已经克 隆的咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae)及该属最新发表的8个近源种和1个较远源种 (表1)的Apn2/Mat基因序列,应用ClustalX 1.81和BioEdit 7.0软件对这些基因序 列进行比对分析,找到多态性丰富的区域,使用在线软件Primers-Primer Explore (Fujitsu Ltd.,Tokyo,Japan)(http://primer explorer.jp/e/),结合一般引物设计的基本原 则,设计并人工合成出一组特异性LAMP检测引物,包括F3、B3、FIP和BIP,所述 引物核苷酸序列(5′-3′)分别描述如下:

F3(序列1,引物1):CAAGACTTACCTTGCGCCAG

B3(序列2,引物2):GGCTTGCAGCTTATAATTACAGTTC

FIP(序列3,引物3):

GGTTCGTCAGATCCAGTCATCTCC TT CCACAAACCTTT GTGCGGT

BIP(序列4,引物4):

CGTCTGCTTCGATGGCAAC T GCGAATACATGGGTTGTGAAT

二、利用咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae)模式菌株验证步骤一的引物组

本实施例用于检测咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae)的环介导等温扩增试剂具体 由Bst DNA聚合酶大片段、甜菜碱、dNTPs、Tris-HCl、KCl、(NH4)2SO4、MgSO4、 吐温20、钙黄绿素和步骤一的引物组组成。其中,引物1、引物2、引物3、引物4、 dNTPs、Mg2+、Bst DNA聚合酶大片段、和甜菜碱在环介导等温扩增试剂中的配比为 0.2μM∶0.2μM∶1.6μM∶1.6μM∶1.4mM∶8mM∶8U∶0.8M。

以下将以咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae)的模式菌株验证利用步骤一制备所得 引物组进行LAMP反应检测咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae)的准确度,具体方法如 下所述:

1、采用CTAB法(Yang and Liu.2005.Dactylella coccinella sp.nov.,an anamorphic  species.Mycotaxon,91:127-132.)提取咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae)IMI319418和 咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae)IMI363578的基因组DNA,作为LAMP反应的模板, 具体操作如下:用无菌手术刀刮下无培养基的真菌培养物约100mg于无菌研钵中,倒 入液氮,用研钵将菌丝充分研磨,以无菌药勺将研磨出的菌丝粉末转入1.5ml的离心 管中(此步也可用石英砂研磨来代替);在离心管中加入600μl的2%CTAB缓冲液(配 方:CTAB的终浓度为2%(w/v)、Tris-HCl的终浓度为100mmol/L、NaCl的终浓度为 1.4mol/L、EDTA的终浓度为20m mol/L、PVP的终浓度为1%(w/v),pH 8.0),65℃温 浴1h,中间轻摇动离心管3次使溶液混匀;加入300μl Tris饱和酚,盖上离心管帽, 颠倒离心管,充分混匀。再加入300μl氯仿∶异戊醇(体积比为24∶1),充分混匀, 轻摇动离心管10min,12000r/min离心10min并移上清至另一无菌离心管中;加入 600μl氯仿∶异戊醇(体积比为24∶1),充分混匀,轻摇动离心管10min,12000r/min 离心10min并移上清至另一无菌离心管中;重复上述步骤1-2次至液面分界处无明显 沉淀出现。12000r/min离心10min,移上清至另一只无菌离心管中;加入0.8-1倍体 积的预冷的异丙醇,混匀后-20℃放置30min以上,12000r/min离心10min,后弃 上清;加入200μl浓度为70%的乙醇轻弹离心管充分浸洗,使沉淀重悬,重复2-3次, 必要时12000r/min离心10min,去上清,室温下在净化工作台干燥至无液滴挂壁; 用50-100μl TE缓冲液(配方:终浓度为10mM的Tris-HCl、终浓度为1mM的EDTA, pH 8.0)溶解DNA沉淀,得到,-20℃冰箱保存备用。

2、以Apn2/Mat基因为靶基因,采用步骤一制备所得的引物组,对步骤1制备所 得的咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae)IMI319418和咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae) IMI363578基因组DNA分别作为模板进行LAMP反应。其中,LAMP反应体系:内 引物FIP(序列3)和BIP(序列4)的终浓度各为1.6μmol/L,外引物F3(序列1) 和B3(序列2)的终浓度各为0.2μmol/L,dNTPs终浓度为1.4mmol/L,甜菜碱(Betaine) 终浓度为0.8mol/L,Tris-HCl(pH 8.8)终浓度为20mmol/L,KCl终浓度为10mmol/L, (NH4)2SO4终浓度为10mmol/L,MgSO4终浓度为8mmol/L,吐温20终浓度为0.1%, Bst DNA聚合酶大片段8U,模板(上述步骤1制备的表1中各菌株的基因组DNA) 2μL,钙黄绿素(Calcein)1μL(浓度为4mM高效液相色谱(HPLC)纯化的钙黄 绿素的二甲基亚砜(DMSO)溶液),双蒸水定容至25μL。LAMP反应条件为:将上 述25μL LAMP反应体系迅速置于65℃水浴锅,反应1h后,置于80℃5min,终止 反应。

3、LAMP反应结果的判断有3种方法:1)通过肉眼直接观察,如果所述待测样 品反应液出现大量白色沉淀物,则说明所述待测样品含有咖啡浆果炭疽病菌(C. kahawae);反之,则说明所述待测样品不含有咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae);2) 在紫外灯下观察所述待测样品反应液颜色,如果为绿色荧光,则说明所述待测样品含 有咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae);反之,则说明所述待测样品不含有咖啡浆果炭疽 病菌(C.kahawae);3)将所述待测样品的环介导等温扩增反应产物进行琼脂糖电泳 检测,并在凝胶成像仪下观察结果,如果观察到典型的连续梯状条带,则说明所述待 测样品含有咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae);反之,则说明所述待测样品不含有咖啡 浆果炭疽病菌(C.kahawae)。

检测结果如图1所示:紫外灯下,两个待测样品的反应液显示绿色荧光;同时琼 脂糖凝胶电泳结果也同样显示为连续的梯状条带,显示咖啡浆果炭疽病菌的模式菌株 咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae)IMI319418和咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae) IMI363578的检测结果均为阳性。与实际情况相符。这表明利用步骤一制备所得引物 组进行LAMP反应检测咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae)的检测结果确实可信。

实施例2、LAMP检测咖啡浆果炭疽病菌(Colletotrichum kahawae)反应温度条 件的优化

本实施例利用步骤一制备所得引物组,以咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae) IMI319418、近源种C.fructicola MFLU 090228,以及阳性对照(λ噬菌体Hind III片段 (6,557bp)插入的质粒DNA,Eiken Chemical Co.,Ltd.,Tokyo,Japan,Lot No.18001) 为实验材料,在不同温度(61℃、63℃、65℃)下进行LAMP反应,从而优化影响 LAMP反应的重要参数-温度。具体操作如下:

1、采用CTAB法(Yang and Liu.2005.Dactylella coccinella sp.nov.,an anamorphic  species.Mycotaxon,91:127-132.)提取基因组DNA模板,具体操作同实施例1中步骤 二1。

2、以Apn2/Mat基因为靶基因,采用实施例1中步骤一制备所得的引物组,对步 骤1制备所得的待测样品基因组DNA模板进行LAMP反应。LAMP反应体系同实施 例1中步骤二2,反应条件中将温度设置为61℃、63℃和65℃三种,其余与实施例1 中步骤二2相同。

3、LAMP反应结果的判断:具体的判断方法同实施例1中步骤二3。

结果如图2所示,在选择的3个实验材料中,在61℃、63℃和65℃三个温度下 进行120分钟反应,只有在61℃反应温度下近源种C.fructicola MFLU 090228出现阳 性反应(浊度仪和荧光反应),63℃和65℃则为阴性,同时咖啡浆果炭疽病菌(C. kahawae)IMI319418和阳性对照都出现阳性反应,说明61℃反应温度下会出现假阳 性。相比63℃而言,65℃的效果更优。这表明65℃为利用本发明所提供的引物组进行 LAMP反应的优化温度。

实施例3、LAMP检测咖啡浆果炭疽病菌(Colletotrichum kahawae)的特异性分 析

本实施例利用步骤一制备所得引物组,以咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae) IMI319418、咖啡浆果炭疽病菌菌(C.kahawae)IMI363578、8个近源种,以及1个 较远源种(表1)为实验材料进行LAMP反应,分析本发明所提供的引物组的特异性。 具体操作如下:

1、采用CTAB法(Yang and Liu.2005.Dactylella coccinella sp.nov.,an anamorphic  species.Mycotaxon,91:127-132.)提取基因组DNA模板,具体操作同实施例1中步骤 二1。通过Biospec-NANO(UV-VIS Spectrophotometers,Shimadzu,Japan)仪器精确定 量为20-30ng/uL。

2、以Apn2/Mat基因为靶基因,采用实施例1中步骤一制备所得的引物组,对步 骤1制备所得的待测样品基因组DNA模板进行LAMP反应。LAMP反应体系及反应 条件同实施例1中步骤二2。同时设置CK1和CK2两个空白对照(CK1和CK2均为 用灭菌的超纯水替代模板DNA)。

3、LAMP反应结果的判断:具体的判断方法同实施例1中步骤二3。

检测结果如图3所示:紫外灯下,咖啡浆果炭疽病菌的模式菌株咖啡浆果炭疽病 菌(C.kahawae)IMI319418和咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae)IMI363578这两个待 测样品的反应液显示绿色荧光,同时琼脂糖凝胶电泳结果也同样显示为连续的梯状条 带;而其他9个样品在紫外灯下均没有绿色荧光产生,琼脂糖凝胶电泳结果也没有连 续的梯状条带。即咖啡浆果炭疽病菌的模式菌株咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae) IMI319418和咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae)IMI363578的检测结果均为阳性;8个 近源种的模式菌株,以及1个远源菌株的模式菌株的检测结果均为阴性(表1)。这表 明本发明所提供的引物组在LAMP反应检测咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae)时表现 出较高的特异性。

表1LAMP分析Colletotrichum属实验菌株及Apn2/MAT基因的检测结果

注:其中●表示阳性结果;○表示阴性结果。

实施例4、LAMP检测咖啡浆果炭疽病菌(Colletotrichum kahawae)的灵敏度分 析

本实施例利用步骤一制备所得引物组,以咖啡浆果炭疽病菌(C.kahawae) IMI319418为实验材料进行LAMP反应,选择一系列纯化基因组DNA的浓度梯度(4 ng-0.2pg/25uL),分析本发明所提供的引物组的灵敏度。具体操作如下:

1、采用CTAB法(Yang and Liu.2005.Dactylella coccinella sp.nov.,an anamorphic  species.Mycotaxon,91:127-132.)提取基因组DNA模板,具体操作同实施例1中步骤 二1。

2、以Apn2/Mat基因为靶基因,采用实施例1中步骤一制备所得的引物组,对步 骤1制备所得的基因组DNA模板进行LAMP反应。LAMP反应体系及反应条件同实 施例1中步骤二2。共11组反应液,在25μl的反应体系中添加咖啡浆果炭疽病菌(C. kahawae)IMI319418基因组DNA模板用量依次为4.0ng、2.0ng、1.0ng、0.2ng、0.1 ng、0.02ng、0.01ng、0.002ng、0.001ng、0.0002ng和0ng。

3、LAMP反应结果的判断:具体的判断方法同实施例1中步骤二3。

检测结果如图4所示:紫外灯下,咖啡浆果炭疽病菌的模式菌株咖啡浆果炭疽病 菌(C.kahawae)IMI319418基因组DNA模板用量为4.0ng、2.0ng、1.0ng、0.2ng、 0.1ng、0.02ng、0.01ng和0.002ng的8组反应液显示绿色荧光,同时琼脂糖凝胶电泳 结果也同样显示为连续的梯状条带;而咖啡浆果炭疽病菌的模式菌株咖啡浆果炭疽病 菌(C.kahawae)IMI319418基因组DNA模板用量为0.002ng、0.001ng、0.0002ng和 0ng的4个样品在紫外灯下均没有绿色荧光产生,琼脂糖凝胶电泳结果也没有连续的 梯状条带。这表明本发明所提供的引物组在LAMP反应检测咖啡浆果炭疽病菌(C. kahawae)时表现出较高的灵敏度,具体可达0.08pg/μL的模板基因组DNA的浓度。

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