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本研究以犬粪中发现的疑似环孢子虫卵囊为研究对象,依次对其进行了形态学鉴定和分子特性研究,并根据其18S rDNA基因序列建立了特异PCR检测方法。
通过饱和蔗糖漂浮法、改良抗酸染色法、孢子化试验、荧光显微镜观察发现,该疑似环孢子虫卵囊呈球形,直径8~10μm,湿涂片检查时卵囊细胞质呈淡绿色,内含折光性较强的成团状小球体,呈桑椹胚状;改良抗酸染色后,卵囊仍呈球形,但着色不一,呈深红色、淡红色或者不着色;孢子化卵囊内含两个孢子囊,每个孢子囊含有两个子孢子;该疑似环孢子虫卵囊具有自发荧光特性,在紫外光的激发下,边缘发出蓝色的光环。
根据GenBank上已发表的环孢子虫18S rDNA序列,在其保守位置设计3条引物FDC-1,FDC-2,BDC-1对犬源环孢子虫18S rDNA的部分序列进行巢PCR扩增,将扩增产物纯化并连接到质粒载体pMD19-T,克隆转入感受态细胞JM109,挑选阳性克隆扩菌培养并进行菌液PCR鉴定和质粒酶切鉴定,将阳性菌液送上海博尚生物有限公司测序。测序结果表明,扩增的18S rDNA片段大小为715bp,与预期目的片段一致,序列同源性和系统发育分析显示该犬源环孢子虫与其它环孢子虫种间的相似性最高为97%,与球虫的最高相似性为96%,系统进化树中与环孢子虫处于同一分支,表明该疑似环孢子虫属于艾美耳科环孢子虫属。
根据GenBank中登录的环孢子虫的18S rDNA序列和5.8S rDNA序列,在其保守位置设计一对引物ITSF/ITSB,用于扩增ITS-l+序列,将PCR扩增产物纯化并连接到质粒载体pMD19-T,克隆转化入JM109,挑选阳性克隆扩菌培养并进行菌液PCR鉴定,将阳性菌液送上海博尚生物有限公司测序。测序结果表明,扩增到的ITS-l+序列为547bp,与目的片段一致;该片段包含58bp的18S rDNA序列,156bp的5.8SrDNA序列和333bp的全长ITS-1序列。将所测序列用BLAST与GenBank收录的所有已知微生物进行相似性比较。结果显示,获得的ITS-I+序列中的18S rDNA与艾美耳球虫和环孢子虫的最大相似性为98%(登录号:AF303965),5.8S rDNA与艾美耳球虫和环孢子虫的最大相似性为96%(登录号:EF210322和AFlll187),在GenBank中没有收录与犬源环孢子虫ITS-1相似的序列,表明该疑似环孢子虫可能是环孢子虫属的一个新种。
根据实验中测得的犬源环孢子虫18S rDNA基因序列,设计一对特异性引物C18Sty-1/C18Sty-2,建立PCR检测方法,通过阳性参照摸索出该检测方法的最佳反应条件,进行特异性和敏感性实验并用于临床样品的检测。结果显示该PCR检测方法能特异性地扩增出犬源环孢子虫18S rDNA中379bp的片段,与牛源环孢子虫、艾美耳球虫、隐孢子虫、贾第虫、弓形虫等7种相关原虫基因组DNA无交叉反应,最低能检测到84fg的阳性参照DNA,检测的157份临床样品中8份为阳性,比传统检测方法多出3份,表明该PCR检测方法具有较高的敏感性和特异性。