1、ICS 11.220 B 41 DB37 山东省 地 方 标 准 DB 37/T 3625 2019 牛羊养殖场气溶胶布鲁氏菌荧光定量 PCR 鉴别检测技术规程 Differential detection of Brucella pathogenic organisms in aerosol of cattle and sheep farm by Real-time PCR 2019 - 07 - 23发布 2019 - 08 - 23实施 山东省市场监督管理局 发布 DB37/T 3625 2019 I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语与定义
2、. 1 4 缩略语 . 1 5 原理 . 1 6 材料及设备 . 1 6.1 试剂 . 1 6.2 仪器设备 . 2 7 生物安全措施 . 2 8 气溶胶样品的采集、保存及运输 . 2 8.1 气溶胶样品的采集 . 2 8.2 气溶胶样品的采集后的灭活处理 . 2 8.3 样品的保存和运输 . 2 9 操作方法 . 2 9.1 气溶胶样本的前处理 . 2 9.2 核酸提取 . 3 9.3 荧光定量 PCR检测 . 3 10 分析条件设定和结果判定 . 3 10.1 阈值设定 . 3 10.2 质控 . 3 10.3 结果分析及判定 . 3 11 注意事项 . 4 附 录 A (资料性附录) 主
3、要仪器设备 . 5 附 录 B (规范性附录) 牛羊养殖场环境气溶胶样本的采集方法和注意事项 . 6 附 录 C (资料性附录) 气溶胶布鲁氏菌核酸荧光定量 PCR鉴别诊断结果图 . 8 附 录 D (规范性附录) 检测过程防止交叉污染的措施 . 11 DB37/T 3625 2019 II 前 言 本标准按照 GB/T 1.1 2009给出的规则起草。 本标准由山东省畜牧兽医局提出并监督实施。 本标准由山东省畜牧业专业标准化技术委员会归口。 本标准起草单位:山东省农业科学院奶牛 研究中心、山东师范大学。 本标准主要起草人:何洪彬、赵贵民、王洪梅、侯佩莉、马文青、何成强、程凯慧、杨宏军、张亮、
4、 解晓莉。 DB37/T 3625 2019 1 牛羊养殖场气溶胶布鲁氏菌荧光定量 PCR鉴别检测技术规程 1 范围 本标准规定了牛羊养殖场环境气溶胶样本中布鲁氏菌核酸荧光定量 PCR鉴别诊断方法。 本标准适用牛羊养殖场环境中气溶胶布鲁氏菌核酸的检测以及牛种、羊种和猪种布鲁氏菌核酸的鉴 别检测。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所 有的修改单)适用于本文件。 GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法 GB 19489 实验室生物安全通用要求 3 术语与定义 下列术语和
5、定义适用于本文件。 3.1 Ct值 Cycle Threshold 荧光信号量达到设定的阈值时所经历的循环数。 4 缩略语 下列缩略语适用于本文件。 AGI:全玻璃液体冲击式采样器( All-Glass-Impinger) 5 原理 本标准采用 SYBR Green I染料实时荧光定量 PCR技术。 布鲁氏菌 IS711( Insertion Sequence 711, IS711)插入序列在 不同种的布鲁氏菌基因组中高度保 守,仅在拷贝数上存在差异。一条引物锚定在 IS711上,另一条引物分别选在不同种布鲁氏菌 IS711插入 序列邻近的上下游单染色体 DNA上,可以用来鉴别布鲁氏菌种的特异
6、性。 6 材料及设备 6.1 试剂 6.1.1 试剂级别 DB37/T 3625 2019 2 检测中使用的试剂均为分析纯,实验室用水应符合 GB/T 6682的要求。 6.1.2 引物序列 通用型上游引物( Brucella-F): 5 -TCTTTGTCGTGGGCTTCATCG-3。 通用型下游引物( Brucella-R): 5 -TGGTCTGCACCATCGTCTTGTC-3。 牛种上 游引物( Abortus-F): 5 -ACCATTGAAGTCTGGCGAGCA-3。 羊种上游引物( Melitensis-F): 5 -TCGCTGTCACTGTTGCAAGTATG-3。 猪
7、种上游引物( Suis-F): 5 -AAAGGGAGTGGGTTCTAGGGCG-3。 牛、羊和猪种下游共用 IS711-R: 5 -GACCGCATTCATGGGTTTCG-3。 引物在使用时用灭菌双蒸水稀释成 10 mol/L工作液,置于 -20 保存。 6.1.3 主要组分 SYBR Green I荧光定量 PCR反应 缓冲液,采用商品化试剂。 6.1.4 对照设置 阳性对照均为疫苗株灭活后提取的核酸样本,有牛种布鲁氏菌 A19疫苗株基因组 DNA、羊种布鲁氏菌 M5疫苗株基因组 DNA和猪种布 鲁氏菌 S2疫苗株基因组 DNA, -20 保存备用。阴性对照为采集自无布鲁氏 菌污染的净
8、化健康牛场气溶胶样本提取的基因组 DNA。 6.2 仪器设备 仪器设备及参数见附录 A。 7 生物安全措施 为了保护实验室人员的安全,应由具备资格的工作人员检测布鲁氏菌核酸,所有检测样本应严格在 级生物安全柜内操作。 8 气溶胶样品的采集、保存及运输 8.1 气溶胶样品的采集 应用空气微生物采样箱 ,使用国际标准的 AGI采集样本。采集方法与注意事项见附录 B。 8.2 气溶胶样品的采集后的灭活处理 样品采集后立即用 2%石碳酸溶液灭活处理。 8.3 样品的保存和运输 待检样品在 2 8 保存不应超过 24 h; -20 保存不超过三个月; -80 以下可长期保存。样 品应置于低温( 2 8
9、)、密封的容器内运输。 9 操作方法 9.1 气溶胶样本的前处理 DB37/T 3625 2019 3 取 30 mL采集的气溶胶样本, 12 000 r/min离心 10 min,弃上清,重悬沉淀物,继续进行核酸提取, 或置 -20 备用。 9.2 核酸提取 采用商品化细菌基因组 DNA提取试剂 盒进行核酸提取。 9.3 荧光定量 PCR检测 9.3.1 反应液的配制 采用 20 L反应体系,每个反应管包含荧光定量 PCR反应液( 2): 10.0 L,上、下游引物各 0.8 L,灭菌蒸馏水 6.4 L,检测模板与阴、阳性对照分别为 2 L。需要配制的荧光定量 PCR反应液管数 为样品个数
10、n+2(阳性对照) + 2(阴性对照) +2(防止分装时液体损失)。按照顺序依次加入上述各荧 光定量 PCR反应组份的预混液,然后在每个 PCR反应管中分装 18 L。 9.3.2 加样 在已分装有荧光 PCR预混液的 PCR反应管中每管分别加入 2 L待测样品或对照 模板,混匀,盖上管 盖,放入荧光 PCR仪,记录样品放置顺序。 9.3.3 荧光定量 PCR扩增 选择检测模式: SYBR Green I。反应体系: 20 L。反应条件设定:预变性: 95 30 s, 1个循 环; PCR扩增: 95 5 s, 61 30 s, 40个循环, 61 时采集荧光信号。熔解曲线: 95 15 s,
11、 65 1 min, 95 , Continuous; 40 10s。可根据不同品牌 PCR仪器说明书等效设置参数。 10 分析条件设定和结果判定 10.1 阈值设定 综合分析仪器给出的各项结果,基线( Baseline)以仪器给出的默认值作为参考,阈值( Threshold) 设定原则以阈值线刚好超过阴性对照样品扩增曲线的最高点为准,具体需根据仪器噪声情况进行调整, 选择 PCR扩增反应所设定的荧光基团对应的通道进行分析。 10.2 质控 质控有效的条件为:阴性对照和空白对照应无 Ct值或 35,阳性对照的 Ct值应 35,且呈现 S型扩 增曲线。 10.3 结果分析及判定 布鲁氏菌核酸阴性
12、反应结果判定:检测结果呈现无 Ct值、无扩增曲线、扩增反应曲线无明显对数增 长期,判为荧光定量 PCR阴性反应,样品判定为布鲁氏菌核酸检测阴性。 布鲁氏菌核酸阳性反应结果判定 :检测结果呈现 Ct值 35、扩增曲线有明显的对数增长期,且熔解 曲线的 Tm值为( 84.6 0.5):判定为荧光定量 PCR结果阳性反应,样品判为布鲁氏菌核酸检测阳性。 牛种布鲁氏菌核酸阳性反应结果判定:牛种布鲁氏菌检测结果呈现 Ct值 35、且扩增曲线有明显的 对数增长期,同时 Tm值为:( 87.8 0.5)。见附录 C。 羊种布鲁氏菌核酸阳性反应结果判定:羊种布鲁氏菌检测结果呈现 Ct值 35、且扩增曲线有明显
13、的 对数增长期,同时 Tm值为:( 86.7 0.5)。见附录 C。 DB37/T 3625 2019 4 猪种布鲁氏菌核酸阳性反应结果判定:猪种布鲁 氏菌检测结果呈现 Ct值 35、且扩增曲线有明显的 对数增长期,同时 Tm值为:( 84.5 0.5)。见附录 C。 11 注意事项 注意的事项见附录 D。 DB37/T 3625 2019 5 A A 附 录 A (资料性附录) 主要仪器设备 A.1 荧光定量 PCR仪(全波长)。 A.2 台式离心机(转子容积 2 mL, 50 mL;最高离心力 15 000 g)。 A.3 电热恒温水槽(室温至 100 )。 A.4 涡旋振荡器。 A.5
14、天平(精密度千分之一以上)。 A.6 冰箱( 2 8 , -20 , -80 )。 A.7 微量可调移液器( 0.25 L, 10 L, 100 L, 200 L, 1 000 L)。 A.8 微量带滤芯吸头( 10 L, 100 L, 1 000 L)。 A.9 级生物安全柜 A型。 A.10 1.5 mL Eppendorf管。 A.11 0.2 mL 8联排 PCR反应管。 A.12 一次性手套。 A.13 一次性口罩。 A.14 医用废弃物容器。 DB37/T 3625 2019 6 B B 附 录 B (规范性附录) 牛羊养殖场环境气溶胶样本的采集方法和注意事项 B.1 采样环境 环
15、境温度 5 。 B.2 试剂 0.9 %灭菌生理盐水和橄榄油。 B.3 仪器与耗材 空气微生物采样箱, Porton空气微生物采样器,三角支架,灭菌注射器( 10 mL),一次性口罩, 一次性手套,一次性无菌隔离服。 B.4 采样人员要求 现场采样的工作人员要穿工作服和胶鞋、戴上口罩、防风眼镜和一次性乳胶手套,做好个人安全防 护。 B.5 采样工具 采集气溶胶用的气溶胶采样器、生理盐水分别包装并提前 121 高压灭菌消毒,灭菌的离心管,灭 菌的塑料袋,一次性注射器,胶布,保温箱,记号笔。使用前要仔细检查塑料管、消毒的塑料袋,有破 损者不得使用。 B.6 气溶胶样品采样 B.6.1 设备安装:首
16、先安装三脚架,空气微生物采样器放置高度为距地面 1.5 m,将 30 mL灭菌生理盐 水注入,同时滴加一滴橄榄油,放入三脚固定支架内固定。橡胶连接管的一端接到空气微生物采样箱主 机入气口上,另一端连接到 Porton空气微生物采样器的出气口上。 B.6.2 收集参数:采用液体冲击式采样方式,采样流量为 12.5 L/min,采样时间为 30 min。 B.6.3 收集标准:每个牛羊养殖场一般在产房、动物房、运动场和奶厅 4个位置分别采集 2份样本。 B.6.4 样品的灭活处理与分装:气溶胶采样器采集结束后,直接将 30 mL样本收集到采集 50 mL离心管, 采样器立即用 2 %石碳酸溶液灭活
17、处理,放入塑料袋封口。气溶胶采集液立即用 2 %石碳酸溶液灭活处理, 盖好离心管盖,胶布封口,在塑料管壁记录采样牛场、位置、采样时间、采样人,然后装入塑料袋封口, 在塑料袋上同样记录采样牛场、位置、采样时间、采样人。将装有气溶胶样本的塑料管竖直口朝上和冰 袋一块放入保温箱,盖好盖子,胶带封口。派车专程送往有条件的实验室进行布鲁氏菌荧光定量 PCR鉴 别检测,采集的两份样品,一份用于直接检测,另一份 -20 保存用于复检。 DB37/T 3625 2019 7 B.6.5 样品运送:在样品运送过程中,装样品的保温箱不得倾倒,以防液体外溢。到达目的地后,对 车体应全面消毒。 B.7 采样现场用具处
18、理 现场采集完气溶胶,立 即对空气微生物采样箱、三角支架用 1 %来苏尔溶液消毒。 DB37/T 3625 2019 8 C C 附 录 C (资料性附录) 气溶胶布鲁氏菌核酸荧光定量 PCR鉴别诊断结果图 说明: 1 8代表 1 108 1 101拷贝数 /反应的标准品的扩增曲线,曲线 9为阴性对照。 图 C.1 布鲁氏菌通用型实时定量 PCR灵敏度扩增曲线 说明: 1 3模板分别为牛种布鲁氏菌 A19株核酸、羊种布鲁氏菌 M5株核酸、猪种布鲁氏菌 S2株核酸。 4 11分别为大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏杆菌、溶血性链球菌、嗜肺巴氏杆菌、结核杆菌、螺旋杆菌、 绿脓杆菌的核酸。 12为阴性
19、对照。 图 C.2 布鲁氏菌通用型实时定量 PCR特异性扩增曲线 DB37/T 3625 2019 9 说明: A 1 108 1 101拷贝数 /反应的标准品的扩增曲线。 B 牛种布鲁氏菌核酸阳性的熔解曲线 Tm值为:( 87.8 0.5) 图 C.3 牛种布鲁氏菌灵敏度扩增曲线和阳性结果熔解曲线 说明: A 1 108 1 101拷贝数 /反应的标准品的扩增曲线。 B 羊种布鲁氏菌核酸阳性的熔解曲线 Tm值为:( 86.7 0.5)。 图 C.4 羊种布鲁氏菌核酸阳性结果熔解曲线 说明: A 1 108 1 101拷贝数 /反应的标准品的扩增曲线。 B 猪种布鲁氏菌核 酸阳性的熔解曲线 T
20、m值为:( 84.5 0.5)。 图 C.5 猪种布鲁氏菌核酸阳性结果熔解曲线 DB37/T 3625 2019 10 说明: A 牛种、羊种和猪种布鲁氏菌分型的熔解曲线。 B SYBR Green实时定量 PCR鉴别牛、羊和猪种布鲁氏菌气溶胶样本阳性结果熔解曲线。 图 C.6 牛种、羊种和猪种布鲁氏菌鉴别检测熔解曲线结果 DB37/T 3625 2019 11 D D 附 录 D (规范性附录) 检测过程防止交叉污染的措施 D.1 样品采集与运输 D.1.1 采样采集:采集样本使用独立的气溶胶采样器和收集管。一个气溶胶采样器限于采集一份样本, 收集管使用一次性灭菌离心管。防止不同样品之间通过
21、采样器、收集管交叉污染 。 D.1.2 样本运输与贮存:防止样品在运输与贮存过程中包装损坏造成交叉污染。 D.2 检测过程 PCR反应试剂应按检测需求分装贮存,避免同一管试剂多次开启使用。装有核酸模板、 PCR试剂和引 物的离心管在打开之前,应短暂离心,所有操作尽量避免产生气溶胶。上机运行前,应检查并盖紧各 PCR 管。 D.3 人员要求 采样人员穿一次性无菌隔离服,戴一次性手套和口罩。实验室检测人员应由具备资格的工作人员操 作。 D.4 用具灭菌 气溶胶采样器清洗干净后 121高压灭菌处理 20 min。 D.5 仪器设备与耗材 使用带滤芯吸头。吸头、离心管、 PCR管等应一次性使用, 不得回收清洗后重复使用。 D.6 实验室 实验室应该设有核酸提取工作区、 PCR加样工作区以及荧光定量 PCR仪放置区,不同区域可密闭进行 紫外消毒,并配备级生物安全柜 A型。上述区域在每次使用后应及时清洁处理,并在使用前后照射紫 外 30 min以上。每个区域应有专门的废弃物容器,该容器应能耐受煮沸、 2%石碳酸溶液消毒处理。每次 实验结束,应在紫外消毒前,及时清理废弃物及消毒容器,并将该废弃物容器放回工作区进行紫外消毒。 D.7 其他 应遵循核酸检测实验室其他技术要求。 _