扩展青霉菌PCR快速检测方法研究
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扩展青霉菌是引起苹果腐烂的主要真菌之一,是棒曲霉素的主要产生菌。棒曲霉素是一种致畸致癌的真菌毒素,国际上对食品中,尤其是果汁中的棒曲霉素含量有明确的规定。要达到控制棒曲霉素的产生量,应该从根本上控制扩展青霉的生长,最直接的方法就是对其进行检测并进行控制。传统的检测扩展青霉素菌的方法主要是培养法,进行形态学的鉴定,耗时且受主观因素影响,不能达到快速检测的目的,这就要求我们寻找一种新的检测方法。近些年来,随着PCR技术在微生物检测方面的发展和应用,其快速准确的特点使其在该方面具有明显的优势,而PCR技术的基础则是基因组DNA的提取。因此,从检测棒曲霉素的产生菌—扩展青霉的检测入手,尽可能的减少产品中该产毒菌,从而减少棒曲霉素的产生,对提高苹果汁的质量有着重要的意义。本研究以棒曲霉素产生菌—扩展青霉为原材料,通过比较5种常用的提取真菌DNA的方法,从而得到最适合扩真情霉菌基因组DNA的提取方法,然后基于PCR检测技术的特点,设计适合于该菌的特异性引物,并优化PCR扩增反应的条件,得到一组适合于扩展青霉菌DNA进行PCR检测的扩增参数,为实际应用和后期发展提供理论依据和基础研究。本研究获得的主要结论有:(1)通过对5种常用的提取真菌DNA的方法及其提取扩展青霉菌的效果,及所提DNA是否适合于后续的分子生物学研究进行比较,得知,氯化苄法是最适合于扩展青霉菌基因组DNA的提取方法,并能满足后续研究的进行。(2)对PCR扩增反应条件进行优化,得到的适合于扩展青霉菌扩增的最佳反应体系为:退火温度57℃,引物浓度为0.40μmol/L,模板DNA质量浓度为8μg/mL。(3)通过特异性和灵敏性试验得知,该反应体系能够特异的扩增出扩展青霉菌,扩增出的目的条带为288bp,该体系能够检测到的最低的DNA浓度为0.1μg/mL,克隆测序结果显示与扩展青霉菌的聚多半乳糖醛酸酶的部分序列同源性达到94%。本研究结果显示该方法能够快速、特异地检测出扩展青霉菌,为控制扩展青霉的生长,从而防止棒曲霉素污染超标提供了一个有效的理论指导,该方法可以用于商业对苹果及苹果汁中感染扩展青霉的检测。
摘要 | 第6-7页 |
ABSTRACT | 第7-8页 |
第一章 文献综述 | 第12-27页 |
1.1 我国苹果及其产业的概况 | 第13-14页 |
1.1.1 苹果及其分布概述 | 第13页 |
1.1.2 苹果产业现状及存在问题 | 第13-14页 |
1.2 棒曲霉素 | 第14-17页 |
1.2.1 理化性质及危害 | 第14-15页 |
1.2.2 分析方法 | 第15-17页 |
1.2.2.1 微生物法 | 第16页 |
1.2.2.2 TLC 法 | 第16页 |
1.2.2.3 GC-MS 法 | 第16页 |
1.2.2.4 液相色谱法 | 第16-17页 |
1.3 扩展青霉 | 第17-19页 |
1.3.1 简述 | 第17-18页 |
1.3.2 检测方法 | 第18-19页 |
1.4 PCR | 第19-22页 |
1.4.1 简介 | 第19页 |
1.4.2 基于 PCR 技术的方法 | 第19-21页 |
1.4.2.1 ITS-PCR | 第19-20页 |
1.4.2.2 巢式 PCR | 第20页 |
1.4.2.3 多重 PCR | 第20页 |
1.4.2.4 实时 PCR | 第20-21页 |
1.4.2.5 PCR-ELISA | 第21页 |
1.4.3 PCR 扩增反应体系 | 第21-22页 |
1.4.4 PCR 技术的优缺点 | 第22页 |
1.5 真菌 DNA 提取 | 第22-23页 |
1.5.1 用于 PCR 检测的真菌基因组 DAN 提取方法 | 第22-23页 |
1.6 克隆测序 | 第23-25页 |
1.6.1 感受态细胞的制备 | 第23-24页 |
1.6.2 蓝白筛选的原理 | 第24-25页 |
1.6.3 电泳原理 | 第25页 |
1.7 研究目的和意义 | 第25页 |
1.8 技术路线 | 第25-27页 |
第二章 扩展青霉基因组 DNA5 种提取方法比较 | 第27-37页 |
2.1 材料和仪器 | 第27-29页 |
2.1.1 实验菌株及培养基 | 第27页 |
2.1.2 主要试剂 | 第27-28页 |
2.1.3 主要仪器与设备 | 第28页 |
2.1.4 菌体培养及收集 | 第28-29页 |
2.2 方法和步骤 | 第29-31页 |
2.2.1 氯化苄法 | 第29页 |
2.2.2 蜗牛酶法 | 第29页 |
2.2.3 CTAB 法 | 第29-30页 |
2.2.4 SDS 法 | 第30页 |
2.2.5 异硫氰酸胍法 | 第30页 |
2.2.6 DNA 检测方法 | 第30页 |
2.2.7 PCR 扩增方法 | 第30-31页 |
2.2.8 凝胶电泳检测方法 | 第31页 |
2.3 结果与分析 | 第31-35页 |
2.3.1 培养方式的选择 | 第31-32页 |
2.3.2 5 种提取扩展青霉基因组 DNA 方法比较 | 第32页 |
2.3.3 5 种提取方法所提 DNA 结果比较 | 第32-33页 |
2.3.4 电泳检测所提 DNA 结果 | 第33-34页 |
2.3.5 PCR 扩增结果 | 第34-35页 |
2.4 小结与讨论 | 第35-37页 |
2.4.1 小结 | 第35页 |
2.4.2 讨论 | 第35-37页 |
第三章 PCR 快速检测扩展青霉条件的优化 | 第37-45页 |
3.1 材料和仪器 | 第37-38页 |
3.1.1 主要原材料 | 第37页 |
3.1.2 主要实验试剂 | 第37页 |
3.1.3 主要仪器设备 | 第37-38页 |
3.2 方法与步骤 | 第38-39页 |
3.2.1 引物选择 | 第38页 |
3.2.2 退火温度的优化 | 第38页 |
3.2.3 引物浓度的选择 | 第38页 |
3.2.4 模板浓度的选择 | 第38-39页 |
3.3 结果与分析 | 第39-43页 |
3.3.1 引物的选择 | 第39页 |
3.3.2 退火温度优化 | 第39-40页 |
3.3.3 引物浓度优化 | 第40-41页 |
3.3.4 模板浓度的优化 | 第41页 |
3.3.5 特异性试验 | 第41-42页 |
3.3.6 灵敏性检测结果 | 第42-43页 |
3.4 小结与讨论 | 第43-45页 |
3.4.1 小结 | 第43页 |
3.4.2 讨论 | 第43-45页 |
第四章 PCR 产物的克隆测序 | 第45-52页 |
4.1 材料和仪器 | 第45-46页 |
4.1.1 主要实验试剂 | 第45页 |
4.1.2 主要仪器设备 | 第45-46页 |
4.2 方法与步骤 | 第46-48页 |
4.2.1 感受态细胞的制备 | 第46页 |
4.2.2 PCR 扩增产物回收纯化 | 第46页 |
4.2.3 克隆质粒的构建 | 第46-47页 |
4.2.4 转化感受态细胞 | 第47页 |
4.2.5 质粒 DNA 制备 | 第47-48页 |
4.2.6 质粒的双酶切鉴定 | 第48页 |
4.2.7 测序 | 第48页 |
4.3 结果与分析 | 第48-51页 |
4.3.1 转化结果 | 第48-49页 |
4.3.2 阳性克隆鉴定结果 | 第49-50页 |
4.3.3 测序与 Blast 结果 | 第50-51页 |
4.4 小结与讨论 | 第51-52页 |
4.4.1 小结 | 第51页 |
4.4.2 讨论 | 第51-52页 |
第五章 结论与创新点 | 第52-53页 |
5.1 结论 | 第52页 |
5.2 创新点 | 第52-53页 |
参考文献 | 第53-58页 |
缩略词表 | 第58-59页 |
致谢 | 第59-60页 |
作者简介 | 第60页 |
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