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一种基于MIRA快速检测产DON镰刀菌的引物探针组合物、试剂盒及应用制造技术

技术编号:44154544 阅读:1 留言:0更新日期:2025-01-29 10:26
本发明专利技术提供了一种基于MIRA快速检测产DON镰刀菌的引物探针组合物、试剂盒及应用,属于生物安全技术领域。本发明专利技术首次将MIRA检测技术应用到产DON镰刀菌检测,通过比对主要产DON镰刀菌的Tri产毒基因簇,筛选出高度同源序列作为特异性扩增靶标,设计引物探针组合用于实时荧光MIRA检测,得到的检测产DON镰刀菌引物和探针组合物的特异性强、灵敏度高。本发明专利技术使用检测产DON镰刀菌的引物和探针组合物检测产DON镰刀菌的方法具有操作简单,配套设备便携,耗时短,灵敏度较高,结果自动判读等优点,扩增检测仅20 min左右,可实现现场快速检测,及时发现产DON镰刀菌污染风险,提前干预,避免风险发生或扭转损失。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物安全,尤其涉及一种基于mira快速检测产don镰刀菌的引物探针组合物、试剂盒及应用。


技术介绍

1、真菌毒素是威胁粮食安全的主要风险因子,其中脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,don)又称呕吐毒素,是小麦污染最为普遍的一种真菌毒素,主要是由禾谷镰刀菌(fusarium.graminearum)、黄色镰刀菌(f.culmorum)等产生的次级代谢产物,具有细胞毒性、致畸和免疫抑制作用,已被世界卫生组织国际癌症研究机构列为3类致癌物。

2、小麦don污染是一个世界性难题。相关研究显示,通过监测小麦不同生长时期携带的产don镰刀菌生物总量将有利于实现don污染风险早期预警。但现有实验室检测方法费时、费力,并且样品运输过程中菌体易产生变化,致使检测结果出现偏差。因此,亟需建立产don镰刀菌现场快速检测方法,及时掌握其污染状况,发现风险并采取高效干预措施,保障小麦产量和质量,同时也为产毒菌污染发生机制及产毒影响因素研究提供数据支撑,有助于精准构建产前小麦don污染预测模型。

3、基于核酸的聚合酶链式反应(polymerase chainreaction pcr,pcr)类型的快速检测技术,例如实时荧光定量pcr(real-time quantitative pcr,qpcr)和数字pcr(digital pcr,dpcr)等,由于具有较高的检测特异性和灵敏度,已被广泛应用于多个检测领域,但该类技术依赖于复杂精密的变温设备,限制了它们在资源匮乏地区以及检测现场等场景下的应用。等温扩增技术近年来发展迅速,由于其温度要求单一,在普通的恒温仪器中就可以工作,如水浴锅、金属浴甚至保温杯等,彻底抛弃了核酸扩增对温度和昂贵仪器的要求,并且该技术特异性强、灵敏度高、操作步骤简单、不需要专业的技术人员,非常适合基层实验室和现场快速检测。

4、常用的等温扩增技术主要包括链置换扩增(strand displacementamplification,sda)、滚环扩增(rolling circle amplification,rca)、环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification,lamp)、重组酶聚合酶扩增(recombinasepolymerase amplification,rpa)、多酶恒温核酸快速扩增(multienzyme isothermalrapidamplification,mira)等技术。其中lamp法由于只需一种酶、扩增效率高,是目前等温扩增技术中应用最多、论文发表量最大的方法,但存在着引物设计复杂、假阳性率偏高、试剂价格高等缺点,并且由于日本知识产权的保护,在我国的转化应用局限性较强。mira依靠多种功能蛋白在常温下协同作用,实现核酸的快速扩增,是能够真正实现便携式的现场快速核酸检测技术,并且其检测试剂为我国拥有自主知识产权,成本相对较低,购买便利,能够保障检测的时效性。此外,现有方法难以实现现场核酸提取和纯化,无法满足全过程现场快速检测需求。

5、mira是近年兴起的一种恒温扩增技术,依靠含有dna聚合酶、单链dna结合蛋白和重组酶的三种核心酶来辅助dna扩增,不需要复杂的温控设备,扩增反应时间短,通过设计特异性引物及带有修饰基团的探针,可以实现荧光检测结果判读。该类检测方法运行的关键在于设计合适的引物和探针,引物的选择会影响检测速度、灵敏度和特异性。

6、因此,找到一种可在现场快速检测产don镰刀菌的方法,对小麦don毒素污染监测预警至关重要。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种基于mira快速检测产don镰刀菌的引物探针组合物、试剂盒及应用,具有操作简单,耗时短,结果自动判读等优点,对田间小麦样本中的产don镰刀菌有较好的检测灵敏度和特异性,能够满足现场快速检测需求。

2、为了实现上述专利技术目的,本专利技术提供以下技术方案:

3、本专利技术提供了一种基于mira快速检测产don镰刀菌的引物探针组合物,其特征在于,所述基于mira快速检测产don镰刀菌的引物探针组合物由以下序列组成:

4、正向引物mira-fus-f9,seq id no.9:

5、ctgttgtgcctcgatccatcgctcaggcttgaact;

6、反向引物mira-fus-r4,seq id no.15:

7、cagtccacctatttcatgcacaccgatcccaaga;

8、探针mira-fus-pr1,seq id no.20:

9、gttgtgcctcgatccatcgctcaggcttgaact/fam/spacer/bhq1/cgggctcggggaaa/c3-spacer。

10、进一步的,所述探针mira-fus-pr1序列前部与正向引物序列有部分重叠,探针序列后部与反向引物序列不重叠;所述探针mira-fus-pr1共有4个修饰位点:第34位碱基标记荧光基团,第35位碱基标记四氢呋喃,第36位碱基标记淬灭基团,3'末端修饰封闭基团。

11、本专利技术还提供了一种产don镰刀菌检测试剂盒,其特征在于所述产don镰刀菌检测试剂盒包括权利要求1-2任一项所述基于mira快速检测产don镰刀菌的引物探针组合物。

12、本专利技术还提供了一种产don镰刀菌检测试剂盒在检测产don镰刀菌上的应用。

13、进一步的,所述检测产don镰刀菌的反应体系以25μl计:

14、缓冲溶液14.7μl、10μm正向引物1μl、10μm反向引物1μl、10μm探针0.3μl、冻干酶粉2.5mg、dna或质粒溶液1~5μl、175mm醋酸镁溶液2μl,ddh2o补充体积至25μl。

15、进一步的,所述检测产don镰刀菌的反应温度为42℃,时间为10~30min。

16、本专利技术所述与现有技术相比的有益效果为:

17、(1)本专利技术首次将mira检测技术应用到产don镰刀菌检测,通过比对主要产don镰刀菌—禾谷镰刀菌(f.graminearum)、亚洲镰刀菌(f.asiaticum)、假禾谷镰刀菌(f.pseudograminearum)和黄色镰刀菌(f.culmorum)的tri产毒基因簇,筛选出高度同源序列作为特异性扩增靶标,设计引物探针组合用于实时荧光mira检测,得到检测产don镰刀菌的引物和探针组合物。本申请检测产don镰刀菌的引物和探针组合物的特异性强、灵敏度高。

18、(2)本专利技术使用检测产don镰刀菌的引物和探针组合物检测产don镰刀菌的方法具有操作简单,配套设备便携,耗时短,灵敏度较高,结果自动判读等优点,扩增检测仅需20min左右,可实现现场快速检测,及时发现产don镰刀菌污染风险,提前干预,避免风险发生或扭转损失。

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【技术保护点】

1.一种基于MIRA快速检测产DON镰刀菌的引物探针组合物,其特征在于,所述基于MIRA快速检测产DON镰刀菌的引物探针组合物由以下序列组成:

2.根据权利要求1所述基于MIRA快速检测产DON镰刀菌的引物探针组合物,其特征在于,所述探针MIRA-Fus-Pr1序列前部与正向引物序列有部分重叠,探针序列后部与反向引物序列不重叠;所述探针MIRA-Fus-Pr1共有4个修饰位点:第34位碱基标记荧光基团,第35位碱基标记四氢呋喃,第36位碱基标记淬灭基团,3'末端修饰封闭基团。

3.一种产DON镰刀菌检测试剂盒,其特征在于所述产DON镰刀菌检测试剂盒包括权利要求1-2任一项所述基于MIRA快速检测产DON镰刀菌的引物探针组合物。

4.一种产DON镰刀菌检测试剂盒在检测产DON镰刀菌上的应用。

5.根据权利要求4所述产DON镰刀菌检测试剂盒在检测产DON镰刀菌上的应用,其特征在于,所述检测产DON镰刀菌的反应体系以25 μL计:

6.根据权利要求4所述产DON镰刀菌检测试剂盒在检测产DON镰刀菌上的应用,其特征在于,所述检测产DON镰刀菌的反应温度为42℃,时间为10~30 min。

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【技术特征摘要】

1.一种基于mira快速检测产don镰刀菌的引物探针组合物,其特征在于,所述基于mira快速检测产don镰刀菌的引物探针组合物由以下序列组成:

2.根据权利要求1所述基于mira快速检测产don镰刀菌的引物探针组合物,其特征在于,所述探针mira-fus-pr1序列前部与正向引物序列有部分重叠,探针序列后部与反向引物序列不重叠;所述探针mira-fus-pr1共有4个修饰位点:第34位碱基标记荧光基团,第35位碱基标记四氢呋喃,第36位碱基标记淬灭基团,3'末端修饰封闭基团。

3.一种产don镰刀菌...

【专利技术属性】
技术研发人员:崔华王松山陈梦泽
申请(专利权)人:国家粮食和物资储备局科学研究院
类型:发明
国别省市:

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