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摘 要:兔皮膚真菌病近年來在我國各地流行嚴(yán)重,其病原菌靠傳統(tǒng)的表型特征鑒定難以區(qū)分,本文從浙江、江蘇等各地發(fā)病的21個(gè)兔場(chǎng)各品種兔中通過培養(yǎng)分離純化出17株真菌,在培養(yǎng)特性等表型特征初步鑒定的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步建立了PCR快速診斷技術(shù),通過基因擴(kuò)增和序列測(cè)定,能夠正確作出鑒別診斷,分別鑒定出須癬毛癬菌10株、犬小孢子菌5株和趾間毛癬菌2株,其擴(kuò)增的基因片段大小分別為692bp、741bp和708bp。 關(guān)鍵詞:兔皮膚真菌??;真菌;PCR;診斷
近年來在全國各地流行的兔皮膚真菌病是我國當(dāng)前危害養(yǎng)兔業(yè)最為嚴(yán)重的皮膚病,發(fā)病率可達(dá)30%~95%,發(fā)病死亡率可達(dá)10%~30%,各地兔場(chǎng)均有發(fā)生,各品種兔均能發(fā)病,兔場(chǎng)一旦感染,由于該病的頑固性,便很快傳遍整個(gè)兔場(chǎng),嚴(yán)重影響其生長(zhǎng)性能及皮毛的質(zhì)量,從而影響?zhàn)B殖者的經(jīng)濟(jì)效益。為此,很多學(xué)者開展了對(duì)該病的研究,取得了很大的進(jìn)展,但仍然有許多問題拯待解決,其中病原方面的,由于其直接暴露于空氣中,因此病原復(fù)雜,到底是單一的病原真菌還是多病原感染,因此需要一種能及時(shí)快速作出診斷的方法,為此我們根據(jù)分離的病原真菌中,在培養(yǎng)特性等表型方面作出初步鑒定的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了引物,進(jìn)一步建立了PCR快速診斷技術(shù),能夠快速、正確的作出診斷,為該病提供相應(yīng)的防治技術(shù)奠定基礎(chǔ)。 1 材料和方法1.1 皮膚真菌病病原分離鑒定1.1.1 皮膚真菌病原分離 赴浙江省的建德、寧波、臨海、嵊州、新昌、嘉善、桐鄉(xiāng)及江蘇等地發(fā)病的兔場(chǎng),對(duì)發(fā)病的獺兔、肉兔、長(zhǎng)毛兔等病兔在病變部位采用酒精消毒,在病健交界處用消毒眼科鑷子夾取結(jié)痂的皮屑置于TSA培養(yǎng)基上,于28℃、濕度75%的真菌恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng),5~7天后觀察結(jié)果,并據(jù)培養(yǎng)情況進(jìn)一步分離純化。 (2)分離病原真菌表型初步鑒定 分離純化培養(yǎng)后,觀察菌落的形態(tài)、大小、色彩;進(jìn)而在顯微鏡下觀察菌體、菌絲、孢子的形態(tài)特征,明確其培養(yǎng)特性、生長(zhǎng)特性、形態(tài)特征等表型特征,初步鑒定出其種類。 2 皮膚真菌病PCR快速診斷技術(shù)用TSA培養(yǎng)基培養(yǎng)分離鑒定的病原真菌,在真菌恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)3-5天后,用液氮法提取基因組DNA,根據(jù)相關(guān)霉菌已知的基因序列設(shè)計(jì)ITS引物,采用PCR技術(shù)擴(kuò)增出分離菌的基因,優(yōu)化基因組DNA提取和基因擴(kuò)增條件,建立起皮膚真菌病PCR快速診斷技術(shù)。 2.1 真菌基因組DNA提取方法在TSA培養(yǎng)基上培養(yǎng)分離鑒定的病原菌,在真菌恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)3-5天后,用無菌接種環(huán)從固體培養(yǎng)基上挑取菌苔于研缽中,加入少量液氮,用研磨棒稍加研磨,然后在研缽中加入1mL 10%(w/v)的Chelex-100 溶液,在旋渦混合器上振蕩5s,沸水浴10min,冷卻至室溫后12,000r/min離心15min,轉(zhuǎn)移上清置于-20℃凍存?zhèn)溆?,上清即可作?/span> PCR的模板。 2.2 引物設(shè)計(jì)根據(jù)基因庫已知的序列設(shè)計(jì)以下通用引物: TCCGTAGGTGAACCTGCGG ITS1 5’-3’ TCCTCCGCTTATTGATATGC ITS4 5’-3’ 2.3 rDNA-ITS PCR反應(yīng)體系及操作程序50 μl 反應(yīng)體系:2 μl DNA原液,25 μl 2×EasyTaq PCR Super Mix 溶液,引物各2 μl(20umol/L),ddH2O19 μl。反應(yīng)在PE-9600 型PCR 儀上進(jìn)行,程序?yàn)椋?/span>95℃變性 3min;94℃變性1min,55℃復(fù)性 1min,72℃延伸 1.5min;進(jìn)行35 個(gè)循環(huán),72℃延伸10min。反應(yīng)完成后,取5 μlPCR 產(chǎn)物在 2%瓊脂糖凝膠100V 電泳,260nm 紫外燈下觀察結(jié)果,并對(duì)PCR產(chǎn)物送檢測(cè)序。 3 結(jié)果3.1 皮膚真菌病病原分離及表型初步鑒定結(jié)果在浙江省的建德、寧波、臨海、嵊州、新昌、嘉善、桐鄉(xiāng)及江蘇等發(fā)病的21個(gè)兔場(chǎng)中,分別從肉兔、獺兔、長(zhǎng)毛兔等各品種病兔中分離到真菌17株,分屬于須癬毛癬菌10株、犬小孢子菌5株和趾間毛癬菌2株。其中分離到最多的致病菌是須癬毛癬菌(又稱石膏樣毛癬菌),幾乎每個(gè)兔場(chǎng)中均能分離到,其次為犬小孢子菌和趾間毛癬菌。見圖1。 3.1.1 須癬毛癬菌表型特征 須癬毛癬菌表型特征主要為:恒溫箱中培養(yǎng)72h后,TSA瓊脂上能看到培養(yǎng)基表面長(zhǎng)出雪花狀菌落,至第6天長(zhǎng)出霉菌樣菌落。菌落大小直徑約0.5~lcm,呈不規(guī)則形態(tài),菌落頂部呈白色粉末狀,菌落扁平微隆起,邊緣呈輻射狀向外生長(zhǎng);菌落背面呈棕褐色;菌落下層致密,質(zhì)地較硬。 用接種環(huán)挑取菌落,置于少許生理鹽水的玻片上,于顯微鏡下觀察,可見多量的菌絲和孢子,有的成串,呈粟粒樣;菌絲細(xì)長(zhǎng)有節(jié),有的呈螺旋狀,菌絲上有小梗;小分生孢子多量,單個(gè)或成叢,形態(tài)近乎圓形或橢圓形;大分生孢子很少。根據(jù)這些表型特征,初步鑒定為須癬毛癬菌。 3.1.2 犬小孢子菌表型特征 犬小孢子菌表型特征主要為:恒溫箱中培養(yǎng)72小時(shí)后,TSA瓊脂上能看到培養(yǎng)基表面長(zhǎng)出雪花狀的菌落,至第6天長(zhǎng)出大菌落,生長(zhǎng)非常迅速,菌落直徑大于5cm,呈不規(guī)則圓形,菌落中部比周邊低,周邊蓬松上翹,并呈羽毛飄逸狀往周邊生長(zhǎng),正面呈白色羽毛狀;菌落背面也呈白色。根據(jù)菌落的表型特征,初步鑒定為犬小孢子菌。 3.1.3 趾間毛癬菌 TSA培養(yǎng)基上28℃、濕度75%的真菌恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng),5~7天后觀察菌落,大小直徑約0.5~lcm,呈規(guī)則圓形,饅頭狀隆起,菌落頂部孢子呈粉紅色粉末狀,與周邊色差分明,個(gè)別菌落上摻雜著黑色孢子的顏色;菌落周邊主要為菌絲,呈白色;菌落背面呈白色;根據(jù)菌落的表型特征,初步鑒定為趾間毛癬菌。 由上可見,雖然能從菌落的大小、生長(zhǎng)形態(tài)、顏色等基本表現(xiàn)作出初步判斷,但由于有些真菌的生長(zhǎng)形態(tài)等表型特征非常相似,相互間很難作出正確的區(qū)分,因此要作出正確的鑒定,必須從分子生物,特別是采用PCR的技術(shù),對(duì)分離菌作出最終的鑒定。 4 兔皮膚真菌病原菌PCR快速診斷技術(shù)用TSA培養(yǎng)基培養(yǎng)已分離純化的病原真菌,在真菌恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)3-5天后,用接種環(huán)無菌挑取菌苔于研缽中,用液氮法提取基因組DNA,根據(jù)設(shè)計(jì)的通用引物ITS及相應(yīng)的PCR操作程序,對(duì)根據(jù)表型初步鑒定的3種真菌進(jìn)行PCR擴(kuò)增,結(jié)果見圖2。 收集擴(kuò)增后的產(chǎn)物送檢生物公司進(jìn)行測(cè)序,結(jié)果如下圖3: 根據(jù)測(cè)序結(jié)果表明,大小分別為692bp、741bp和708bp,通過基因Bank的BLAST軟件進(jìn)行比對(duì),結(jié)果表明分別為須癬毛癬菌、犬小孢子菌和趾間毛癬菌。再與表型鑒定相結(jié)合,作出相應(yīng)的鑒定結(jié)果,分別為須癬毛癬菌10株、犬小孢子菌5株和趾間毛癬菌2株。 研究結(jié)果表明,建立的PCR技術(shù)能夠快速、敏感、準(zhǔn)確地鑒定出兔皮膚真菌病原菌。 5 結(jié)論和討論根據(jù)以上結(jié)果,分離鑒定的兔皮膚真菌病病原菌,在培養(yǎng)純化后,從形態(tài)、生長(zhǎng)特性、色澤、大小等表型特征作出初步的判斷,但由于真菌種類繁多,空氣中本身就有很多非病原真菌的存在,而且很多病原真菌在形態(tài)等表型特性上很相似,單憑表型特征很難進(jìn)行區(qū)分,如須癬毛癬菌和趾間毛癬菌,菌落形態(tài)非常相似,無法區(qū)分,因此必須采用分子生物學(xué)的技術(shù)手段才能作出正確的鑒定,本文建立的PCR診斷方法能有效鑒別出須癬毛癬菌、犬小孢子菌和趾間毛癬菌,基因片段大小分別為692bp、741bp和708bp。 從浙江、江蘇等省的21個(gè)兔場(chǎng)中共分離出17株菌病原真菌,通過表型判斷及PCR鑒定結(jié)果,共鑒定出須癬毛癬菌10株(又稱石膏樣毛癬菌)、犬小孢子菌5株和趾間毛癬菌2株。這個(gè)結(jié)果與各地學(xué)者報(bào)道的基本一致,感染最多的是石膏樣毛癬菌,幾乎每個(gè)兔場(chǎng)、不同的品種中均能分離到該菌,說明其是主要致病菌,但分離鑒定的其它幾種菌,如犬小孢子菌、趾間毛癬菌報(bào)道的很少,其致病性的強(qiáng)程度有待進(jìn)一步的人工發(fā)病試驗(yàn),以證實(shí)其致病性及毒力。 建立的PCR檢測(cè)方法能有效鑒定不同的菌屬種類,因此建立的方法是一種準(zhǔn)確、快速、敏感的診斷方法。由于真菌孢子的壁比較硬,用常規(guī)提取細(xì)菌DNA的方法可行性比較差,我們嘗試過用超聲等提取基因組的方法,結(jié)果都不理想,后來改用液氮預(yù)處理的方法,結(jié)果表明效果良好。
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