一种乌克兰鳞鲤pepck基因及标定鲤科鱼类血糖的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于分子生理检测技术领域,特别是一种乌克兰鳞鲤PEPCK酶基因及标定 鲤科鱼类血糖的方法。
【背景技术】
[0002] 目前对于鲤科鱼类血糖水平的方法普遍采用GB-T19634-2005自测用血糖监测系 统,或是采用市场上通用的葡萄糖氧化酶法,即测定血糖的试剂盒与试纸条,在鲤科鱼类养 殖过程中,使用现有国标方法鉴定的总糖含量相同的饲料喂养鲤科鱼类时,各种饲料对鱼 的血糖含量的影响是不同的。使用上述常规血糖测定法测定鲤科鱼类血糖含量,测量值灵 敏度不高,而且会出现假阳性的情况,并且现有测量技术成本偏高,单次成本在4元以上, 对于个体较小的鱼和观赏鱼等,血液组织采集困难,而对于大型鱼类、经济型鱼类的亲鱼, 采血容易感染并造成经济损失,并且现有常规血糖测定法前处理过程复杂,因此,需要一种 成本低,检测方便快捷的血糖水平测定方法。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是针对现有技术的不足,而提出一种乌克兰鳞鲤PEPCK酶基因及标 定鲤科鱼类血糖的方法。
[0004] 本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:
[0005] -种乌克兰鳞鲤PEPCK酶基因,该基因的全长cDNA序列为:SQ1。
[0006] 一种应用乌克兰鳞鲤PEPCK酶基因标定鲤科鱼类血糖的方法,步骤如下:
[0007] 第一步,乌克兰鳞鲤PEPCK基因全长cDNA序列的确定,包括步骤如下:
[0008](一)制备乌克兰鳞鲤肝胰脏总RNA ;
[0009](二)合成第一链 cDNA ;
[0010] (三)PCR扩增PEPCK基因中间片段;
[0011] (四)3'RACE PCR 及 5' RACE PCR ;
[0012] (五)琼脂糖电泳检测中间片段;
[0013] (六)制备感受态细胞;
[0014] (七)T-A 克隆;
[0015] (八)转化感受态细胞;
[0016] (九)菌液PCR方法筛选阳性克隆;
[0017] (十)序列拼接,使用DNAStar软件中的EditSeq程序将乌克兰鳞鲤PEPCK基因中 间序列的3'端序列和5'端序列的核苷酸数据使用软件将它们按顺序拼接起来,得到乌克 兰鳞鲤PEPCK基因全长cDNA序列为:SQ1 ;
[0018] 第二步,得出不同饲养条件下乌克兰鳞鲤各组织PEPCK基因的亮度,建立各组织 PEPCK基因的亮度表达量与鱼血糖值的关系曲线,具体步骤如下:
[0019](一)检测鱼类的饲养和取样
[0020] (1)饲养,取两个养殖箱冲洗干净后盛放好自来水,24小时连续曝气,将乌克兰鳞 鲤每箱三条分别放入两个养殖箱中暂养,先在每天9点分别向两箱鱼中投喂低糖饲料,在 15点更换养殖水体的三分之一,使其适应一周,然后禁食一天,再在第二天9点分别向两箱 中投喂低糖饲料、高糖饲料,15点分别将低糖组和高糖组各三条鱼活体解剖;
[0021] (2)取样,将解剖鱼体肝胰脏、脑、肾脏、心脏、肌肉取出,记好标记存入液氮中备 用,以进行后续试验;
[0022] (二)制备乌克兰鳞鲤各组织总RNA ;
[0023] (三)合成低糖组和高糖组乌克兰鳞鲤各组织第一链cDNA ;
[0024] (四)PCR确定低糖组和高糖组乌克兰鳞鲤各组织PEPCK、对比基因的表达量,建立 各组织PEPCK基因的亮度表达量与鱼血糖值的对应曲线,具体步骤为:
[0025] (I)PCR扩增内参基因,在冰上配制PCR反应体系,然后进行PCR反应程序;
[0026] (2)随即将PCR产物置于冰上冷却,然后进行下一步实验或存于_20°C备用;
[0027] (3)使用1%琼脂糖电泳检测内参基因 PCR结果,并用凝胶成像分析系统对电泳结 果拍照;
[0028] (4)使用Gel-Pro软件分析各组织的条带亮度,得出各组织内参基因的亮度比;
[0029] (5)按照上一步得出的亮度比调整各组织cDNA的添加量,以PEP-F和PEP-R作为 引物进行半定量PCR ;
[0030] (6)使用1%琼脂糖电泳检测各组织PEPCK基因 PCR结果,并用凝胶成像分析系统 对电泳结果拍照;
[0031] (7)使用Gel-Pr0软件分析各组织的条带亮度,得出各组织PEPCK基因的亮度比;
[0032] (8)建立各组织PEPCK基因的亮度表达量与鱼血糖值的对应曲线;
[0033] 第三步,利用各组织PEPCK基因的亮度表达量与鱼血糖值的对应曲线,对生产中 的乌克兰鳞鲤进行半定量PCR的血糖值确定。
[0034] 而且,所述第二步的步骤(一)中低糖饲料各原料的质量分数为:鱼粉8%、豆柏 15%、花生柏16%、棉柏8%、菜柏10%、DDGS3%、豆油4%、预混料1 %、微晶纤维素25%及 麸皮10% ;高糖饲料各原料的质量分数为:鱼粉8%,豆柏15%,花生柏16%,棉柏8%,菜 柏10 %,DDGS3 %,豆油4 %,预混料1 %,麸皮10 %及糊精25 %。
[0035] 而且,所述第二步的步骤(四)中第(1)步在冰上配制PCR反应体系的组份为:
[0036]
O
[0037] 而且,所述第二步的步骤(四)中第(1)进行PCR反应程序的具体内容为:
[0038]
[0039] 而且,所述第二步的步骤(四)中第(5)的PEP-F和PEP-R的引物序列为:
[0040] SQ2 :CTCAGCAGTCTGATATGAGA
[0041] SQ3 :TTTGGGACATAGTTTGTAAAC〇
[0042] 而且,所述第二步的步骤(四)中第(8)步建立各组织PEPCK基因的半定量PCR 扩增条带亮度与鱼血糖值的对应曲线的具体步骤为:
[0043] ①将鲤鱼进行不同含糖量的饲料饲喂实验:高糖组,低糖组,禁食组;
[0044] ②获得三个组别鲤鱼的血样并进行常规血糖检测;
[0045] ③对三个组别的鲤鱼进行非血组织取样,并分别进行RNA抽提并反转录为cDNA, 以cDNA为模板,SQ2与SQ3为引物进行PEPCK基因的半定量PCR扩增,扩增产物进行琼脂 糖凝胶电泳,并使用紫外摄像系统检测扩增目的条带亮度值;
[0046] ④将三个组别的血糖值与相应的PEPCK基因目的条带亮度值在直方图上进行描 点并连线建立二者的对应曲线模型,建立曲线后根据相应的亮度值从曲线上查出相应的血 糖值,为了得到更精确的血糖值,对曲线的描点进行细化。
[0047] 而且,所述第三步的步骤(四)中第(9)步对生产中的乌克兰鳞鲤进行半定量PCR 的血糖值确定的具体步骤为:
[0048] ①选取待检测鱼,获得非血液组织中的鳞片根部肌肉组织为样品,按照权利要求2 中所述第二步的步骤(二)至步骤(四)的(7)步得出检测鱼各组织PEPCK基因的亮度 值;
[0049] ②利用PEPCK基因的亮度表达量与鱼血糖值的关系曲线,最终确定该被检测鱼的 血糖值。
[0050] 本发明的优点和积极效果是:
[0051] 1、本发明对鲤科鱼类血糖水平的测定,对于成百上千的大样本量统计学实验和检 测,能够节省大量的人力以及物料成本,测定成本低,单次测定成本在1元以下。
[0052] 2、本发明的测定方法操作简单,采用非血液组织中的鳞片根部肌肉组织的取样对 鱼体造成的创伤最小,不易感染,更不用处死样本,这种取样方法对珍惜样品,如大型观赏 鱼和经济鱼类的亲本身体指标的连续观察尤为重要,降低了取样的难度,减少了测定过程 中易于感染的风险
【附图说明】
[0053] 图1是不同喂食条件下乌克兰鳞鲤PEPCK各组织表达特征,其中,内参为β -actin 基因;
[0054] 图2是不同喂食条件PEPCK表达量所对应标定的鱼血糖值。
【具体实施方式】
[0055] 以下对本发明实施做进一步详述,以下实施例只是描述性的,不是限定性的,不能 以此限定本发明的保护范围。
[0056] -种乌克兰鳞鲤PEPCK酶基因及标定鲤科鱼类血糖的方法,该方法包括步骤如 下:
[0057] 第一步,制备乌克兰鳞鲤肝胰脏总RNA
[0058] (一)抽提乌克兰鳞鲤肝胰脏总RNA
[0059] (1)将禁食的健康乌克兰鳞鲤用解剖剪活体解剖,快速用镊子取出肝胰脏组织;
[0060] (2)取IOOmg组织置于5ml组织匀浆器中加入1ml裂解液RNAiso Plus,放置在冰 上匀浆,直至匀浆液呈无颗粒透明状;
[0061] (3)将匀浆液转移至已经用DEPC处理好的I. 5ml RNasefree离心管中,室温静置 5min ;
[0062] (4) 12000g,4°C离心 5min ;
[0063] (5)小心吸取上清液,移入新的RNasefree离心管中,切勿吸取沉淀;
[0064] (6)加入200μ 1氯仿,盖紧尚心管盖,用手剧烈震荡15s,待溶液充分乳化后,再室 温静置5min ;
[0065] (7) 12000g,4°C离心 15min
[0066] (8)从离心机中取出离心管,此时匀浆液分为无色的上清液、中间的白色蛋白层及 带有颜色的下层有机相三层,吸取上清液转移至另一 DEPC处理过的离心管中,切忌吸出白 色中间层;
[0067] (9)向上清液中加入等体积的异丙醇,上下颠倒离心管充分混匀后,在15~30°C 下静置IOmin ;
[0068] (10) 12000g,4°C离心10min,离心完成后,试管底部出现白色沉淀;
[0069] (11)小心地弃去
上清液,缓慢地沿离心管壁加入75%的乙醇Iml,切勿触及沉淀, 轻轻上下颠倒洗涤离心管管壁,7500g,4°C离心5min后小心地弃去乙醇,尽量将其除净;
[0070] (12)室温干燥沉淀2~5min,加入20 μ IDEPC处理水充分溶解RNA,置于-20°C保 存用于后续试验;
[0071] (二)检测RNA质量
[0072] (1)将电泳槽等检测设备依次用浓度为3 %的H2O2和浓度为0. 1 %的DEPC水清洗 处理,晾干待用;
[0073] (2)配制1 %琼脂糖凝胶:称取0· 2g琼脂糖,加入20ml I X TAE缓冲液,摇匀使之 充分溶解,加热使混合液呈熔融状态,稍微冷却后加入2ulEB溶液,轻轻混匀,倒入到制胶 槽中使其凝固;
[0074] (3)取配好的1%琼脂糖凝胶,放入充满IXTAE缓冲液的电泳槽中;
[0075] (4)使用10μ 1单道可调量程移液器加样,取5μ 1所提取的RNA,另取1μ 16XDNA 电泳Loading Buffer与RNA混匀,加入凝胶加样孔中;
[0076] (5)在实验样品右边的剩余加样孔道中加入5μ I DL2000 DNA Marker ;
[0077] (6)打开电泳仪,电压调至130V,电泳时间15min ;
[0078] (7)使用凝胶成像分析系统对电泳结果进行拍照;
[0079] (8)使用微量分光光度计测定RNA的浓度;
[0080] 第二步,合成第一链cDNA
[0081] (1)在已用DEPC处理过的0. 2ml离心管中配制下列RNA和引物的混合液:
[0082]
[0083] (2) 65°C水浴5min后,迅速在冰上急冷;
[0084] (3)在上述离心管中继续配制以下反转录反应液:
[0085]
[0086] (4)在 PCR 仪上 42Γ 保温 60min ;
[0087] (5)在 PCR 仪上 95°C 保温 5min ;
[0088] (6)随即将反转录产物置于冰上冷却,然后进行下一步反应或存于_20°C备用;
[0089] 第三步,PCR扩增PEPCK基因中间片段,
[0090] (1)按照下列组份,在冰上配制PCR反应体系:
[0091]
[0092] PCR反应程序:
[0093]
[0094] (2)随即将PCR产物置于冰上冷却,然后进行下一步实验或存于_20°C备用
[0095] 第四步,3, RACE PCR
[0096] (一)RACE 反应,
[0097] (1)在已用DEPC处理过的0. 2ml离心管中配制下列反转录的反应液:
[0098]
[0100] (2)在 PCR 仪上 42 °C 保温 60min ;
[0101] (3)在 PCR 仪上 70°C保温 15min ;
[0102] (4)随即将反转录产物置于冰上冷却,然后进行下一步反应或存于_20°C备用;
[0103] (二)PCR 反应
[0104] (1)按照下列组份,在冰上配制PCR反应体系:
[0105]
[0106] PCR反应程序:
[0107]
[0108] (2)随即将PCR产物置于冰上冷却,然后进行下一步实验或存于_20°C备用;
[0109] 第五步,5, RACE PCR
[0110] (一)5, RACE 反应
[0111] (1)在已用DEPC处理过的0. 2ml离心管中配制下列RNA和引物的混合液:
[0112]
[0113] (2) 65°C水浴5min后,迅速在冰上急冷2min ;
[0114] (3)在上述离心管中继续配制以下反转录反应液:
[0115]
[0116] (4)在 PCR 仪上 37 °C 孵育 Ih ;
[0117] (5)随即将反转录产物置于冰上冷却,然后进行下一步反应或存于-20°C备用;
[0118] (二)PCR 反应
[0119] (1)按照下列组份,在冰上配制PCR反应体系:
[0120]
[0121] (2) PCR 反应程序:
[0122]
[0123] (3)随即将PCR产物置于冰上冷却,然后进行下一步实验或存于_20°C备用;
[0124] 第六步,琼脂糖电泳检测中间片段,
[0125] (一)3' RACE 和 5' RACE PCR 扩增结果
[0126] (1)取配制好的1 %琼脂糖凝胶(在配制琼脂糖凝胶时加入2ulEB溶液),放入充 满I X TAE缓冲液的电泳槽中;
[0127] (2)使用10μ 1单道可调量程移液器,分别从以上三个PCR管中取5μ 1扩增产物, 另取1 μ 16 X DNA电泳Loading Buffer与PCR扩增产物DNA混匀,加入凝胶孔中;
[0128] (3)在与(2)所述凝胶孔右边相邻的两个凝胶孔中依次加入阴性对照扩增产物和 5 μ IDL 2000 DNA Marker ;
[0129] (4)打开电泳仪,电压调至120V,电泳时间20min ;
[0130] (5)使用凝胶成像分析系统对电泳结果进行拍照,中间片段条带长度约lOOObp, 3'端片段条带长度约1200bp,5'端片段条带长度约750bp ;
[0131] (二)回收纯化PCR产物
[0132] 按照普通琼脂糖凝胶DNA回收试剂盒的操作进行DNA回收和纯化,具体步骤为:
[0133] (1)在漂洗液PW中加入无水乙醇60ml,
[0134] (2)柱平衡步骤:将吸附柱CA2放入到一个收集管中,并在吸附柱中加入500 μ 1 平衡液BL,12000rpm离心lmin,倒掉收集管中的废液,将吸附柱重新放回收集管中;
[0135] (3)在紫外灯下,用解剖刀小心将目的条带切下(尽量切除多余部分),将其盛入 I. 5ml无菌离心管中,称取重量,
[0136] (4)向胶块中加入等倍体积溶液PN,50°C水浴放置,其间不断温和地上下翻转离 心管,以确保胶块充分溶解,可以再补加一些胶溶液,直至胶块完全溶解;
[0137] (5)将胶块完全溶解后的溶液温度降至室温,然后加入到一个吸附柱CA2中(吸 附柱放入收集管中),室温放置2min,12000rpm离心lmin,倒掉收集管中的废液,将吸附柱 CA2放入收集管中;
[0138] (6)向吸附柱CA2中加入600μ 1漂洗液PW,12000rpm离心lmin,倒掉收集管中的 废液,将吸附柱CA2放入收集管中;
[0139] (7)重复操作步骤(6)
[0140] (8)将吸附柱CA2放入收集管中,12000rpm离心2min,尽量除尽漂洗液。将吸,附 柱CA2置于室温放置数分钟,彻底地晾干,以防止残留的漂洗液影响下一步的实验;
[0141] (9)将吸附柱CA2放到一个干净的离心管中,向吸附膜中间位置悬空滴加 50 μ IddH2O,室温放置 2min,12000rpm 离心 2min ;
[0142] (10)将离心得到的溶液重新加回吸附柱中,室温放置2min, 12000rpm离心2min, 将DNA溶液收集到离心管中;
[0143] 第七步,制备感受态细胞
[0144] (1)在LB固体培养基上将保藏于_20°C的大肠杆菌(E. coli)进行划线,并放入恒 温培养箱于37 °C培养过夜;
[0145] (2)在LB平板上挑取单菌落,加入4ml的LB液体培养基中,置于空气摇床中于 37 °C震荡培养过夜;
[0146] (3)将上一步培养好的菌液取出1ml,加入到100mLLB液体培养基中并置于空气摇 床中于37°C震荡培养数小时,直至用紫外分光光度计测定其OD 6Jt为0. 5
[0147] (4)将上一步培养好的菌液置于冰上5min ;
[0148] (5)将菌液倒入到两个50ml的塑料离心管中,4°C,5000rpm离心5min ;
[0149] (6)将上清液弃去,迅速将装有沉淀的离心管置于冰上待用;
[0150] (7)向每个离心管中加入预冷的0. lmol/L的0&(:12各10ml,轻轻用手在冰上摇动 30min以上,直至沉淀全部溶解;
[0151] (8)重复操作步骤(6),弃上清,并向每个离心管加入2ml预冷的含15%甘油的 O-ImoVLCaCl2
[0152] (9)向每个I. 5ml的灭菌离心管中分装100 μ 1的感受态细胞,然后直接放入液氮 中,等到响声消失后放置_80°C冰箱储存;
[0153] 第八步,T-A克隆
[0154] 在0. 2ml的灭菌离心管中配制以下溶液:
[0155]
[0156] 室温孵育Ih,然后放入4°C冰箱过夜;
[0157] 第九步,转化感受态细胞
[0158] (1)取一管100 μ 1的感受态细胞置于冰浴中,然后将上述连接产物加入到感受态 细胞中,并用枪头轻轻搅拌混匀内容物,在冰浴中静置30min ;
[0159] (2)将离心管置于42°C水浴中放置60sec,然后快速将管转移到冰浴中,使细胞冷 却3min,该过程不要摇动离心管;
[0160] (3)向离心管中加入900 μ 1无菌不含抗生素的LB液体培养基,混匀后置于空气 摇床中于37°C,170rpm/min震荡培养45min,为了使质粒上相关的抗性基因表达,使菌体复 苏;
[0161] (4)将离心管内容物混匀,吸取100 μ 1已转化的感受态
细胞加到含氨苄青霉素、 X-gal、IPTG的LB固体琼脂培养基上,用无菌的弯头玻璃棒轻轻地将细胞均匀涂开,将平板 置于室温直至液体被吸收,倒置平板,放入恒温培养箱37°C避光培养16h ;
[0162] 第十步,菌液PCR方法筛选阳性克隆
[0163] 观察上述平板中菌落的颜色,蓝斑为阴性,白斑一般为阳性,为确定白斑的确为阳 性,一般将平板拿出后放置4°C冰箱中一段时间甚至过夜,再看菌落的颜色,挑选白色菌落 进行PCR检测;
[0164] 用已灭菌的牙签挑取10个白色菌落,对应接种至10个含氨苄青霉素(50 μ g/ml) 的ImlLB液体培养基的I. 5ml离心管中并将其标号,置于空气摇床中于37°C,170rpm/min 震荡培养6h左右,然后进行菌液PCR :
[0165] (1)按照下列组分在冰上配制PCR反应体系:
[0166]
[0168] PCR反应程序:
[0169] a.扩增PEPCK基因中间片段的PCR反应程序为:
[0170]
[0171] b.扩增PEPCK基因 3'端片段的PCR反应程序为:
[0172]
[0173] c.扩增PEPCK基因 5'端片段的PCR反应程序为:
[0174]
[0175] (2)随即将PCR产物置于冰上冷却,然后进行下一步实验或存于_20°C备用
[0176] (3)琼脂糖电泳检测菌液PCR扩增结果
[0177] ①取配制好的1 %琼脂糖凝胶(在配制琼脂糖凝胶时加入2ulEB溶液),放入充满 I X TAE缓冲液的电泳槽中;
[0178] ②使用10 μ 1单道可调量程移液器加样,按照标号顺序分别从每个PCR管中取 5 μ I PCR扩增产物DNA,另取1 μ I 6 X DNA电泳Loading Buffer与PCR扩增产物DNA混匀, 加入凝胶孔中;
[0179] ③在与⑵所述凝胶孔右边相邻的两个凝胶孔中依次加入阴性对照扩增产物和 5 μ IDL 2000 DNA Marker ;
[0180] ④打开电泳仪,电压调至120V,电泳时间20min ;
[0181] ⑤使用凝胶成像分析系统对电泳结果进行拍照,记下长度正确的条带所对应的 I. 5ml离心管号,这几管菌液即为阳性,选取一管菌液送去苏州金唯智生物科技(北京)有 限公司测序;
[0182] 第十一步,序列拼接
[0183] 使用DNAStar软件中的EditSeq程序将乌克兰鳞鲤PEPCK基因中间序列、3'端序 列和5'端序列的核苷酸数据使用软件将它们按顺序拼接起来,得到乌克兰鳞鲤PEPCK基因 全长cDNA序列为:SQ1,
[0184] ATCACACTCAGCAGTCTGATATGAGAGGTGCACAGGACTGAAGAGGAACAAGACACACCTCTCATATTG CTTTATTATATTTTTAGTCATAATTTCGGTTGTTTACTCACCACCTGCACTTGCACCAAAGATGTCCTGCCTGTTCC TCGGAGTACTAAGGTGGCGAAATGTCATCAGTACAGCTTCAGTGGGGGTGCGGTCACTCGCCTCCATCCCCTCTCTG CCACCGTCAGTGGCGGAGTTTGTGTCAGGTGCTGTGGCTGAATGTAAACCTGCTAAAGTGCACGTGGTCACAGGCAC TCCAGAGGAGACAGCAGACATCCTGGCCAACCTGGAGAAAGATGGCATGGTGAAGAAACTCGCCAAATATGAAAACT GCTGGCTGGCACGCACTGACCCCAAAGATGTGGCTCGTGTAGAGAGTAAAACTGTGATTGTCACTAAGGACCAAAGA GACACTATTCCCATTCCCACCGGAGGTGCCAAGTCCCAGCTGGGCAGCTGGATGAGTGAGGAAACCTTTCAGAAAGC CAGAGAGGACCGCTTTCCTGGCTGCATGGCGGGACGCACCATGTATGTGATCCCCTTCAGCATGGGCCCTGTGAACT CTTCTCTTGCTAAGTTTGGTGTTCAGGTGACAGATTCTCCATATGTGGTGGCTAGCATGGGCATCATGACACGCATG GGGACTCCTGTGCTGGAAAAACTAGCCGAGGGTGCGGAGTTTGTGCGCTGCCAGCACTCTTTGGGCAGACCTTTACC ACTCAAAGCTCCTTTAGTAAACAGCTGGCCTTGTAACCCGGACAAGGTGTTGATCTCACATCTTCCTGACACCAGAC AGATCCTGTCCTTCGGCAGCGGTTACGGTGGAAACTCGCTCCTTGGAAAGAAATGTTTTGCTCTTCGTATCGCCTCA CGCATTGCCAAAGACGAAGGCTGGTTGGCTGAACACATGCTGATTCTGGGAATCACAAATCCTCAGGGTGTAAAACG GTACATTGCAGCAGCGTTCCCGAGCGCTTGTGGGAAAACTAACCTGGCCATGATGAAACCATCACTGCCAGGCTGGA CGGTTGAGTGTGTGGGCGATGACATCGCCTGGATGAAATTTGACAGTCAGGGTAAACTCAGAGCCATTAATCCAGAG AATGGTTTTTTTGGAGTCGCCCCCGGGACATCCCTAAAGACAAACCCTCATGCCATGGCAACCATCTCCAGGAACAC AGTGTTCACTAACGTGGGAGAGACCAGCGATGGAGGAGTTTGGTGGGAGGGTCTGGAACCACCTGCACCTGGAATCA AACTCACAGACTGGCATGGAAAATCCTGGAAGTATGGTGATCCTACACTGTGTGCTCACCCGAACTCCAGGTTTTGT GCCCCAGCTGGCCAGTGCCCCATCATAGACCCACTCTGGGAAAGTGATGAGGGCGTCCCCATTGATGCCATTGTATT TGGTGGAAGAAGACCAGAAGGTGTGCCTTTGGTGTACGAGTCATTTAACTGGAAACATGGCGTGTTTGTAGGAGCAG CCATGAAATCTGAATCCACAGCTGCTGCTGAACATAAGGGTAAAGTAATCATGCATGACCCCTTCGCCATGCGTCCT TTCTTCGGTTACAACTTCGGTGACTACTTGGCCCACTGGTTGAGTATGGAGACGCACAAGGGCCAGACCCAACTCCC CAAGATCTTCCACGTCAACTGGTTCCGTAAAGATCAGAAGACCGGGTCTTTCTTGTGGCCAGGGTTTGGAGAGAACG CCCGCGTCCTCGAGTGGATCTTCAAACGATGCGGCCGTACCAGTGAAGACGAGGCTGCCACCAAAAGCATTGTGGGA TGGATTCCACAAAACGGTGCCATAAACACAGAAGGCCTGGGTGGAAATATCGATATGGGTGCCCTCTTTGACCTGCC CAAACCCTTCTGGCAGAAGGAAACACAAGAGCTTCGGACCTACTTCACCCAGCAGGTTGGAGCTGATCTGCCCGCAC AAGTGGAAGGAGAGCTGAGGGCGCTGGAGGAGAGAGTGAGGGATTGAACAGACGCTACATTACATTGATGTTGAGCA GATGTGAAGAATAGGATGGGTTGAGGTGGAGATAACTGTTTTAATCTGACTGTTGCACTGCAGTGGACACTGCACCT GAGAAAACACAAAACCAAAAAGTTCACAAGATGCCATCAGTGGTATCGATACCTAGGTGCCTTATTTGATCTTACAG TAGAAGCTAAAAaCTCTATTAAATGTTTACAAACTATGTCCCAAAATGCCTTTTAGATTATTACTATAGTTTCTTTA TTACTACAGTTTATTTTGAGCAAAGGTATTAGACATGTCTTTAAGGAGAGCACCAGTACCATCGTTTTTTACCTATC TAATGTAAGCTGAAGTTTTATTTCTAAAGATTTTGCCTTTTATCAGTGGAATTTGATTGACATGGATCAGGTTTAGC TAGGGTTGAAAGATCCAGACCAAAGAACACAGACAAGTCTCAGTCATTGAATGTGTGCATGTTTTTACATGAGCTGA CTGAATAAATACAACTCTAAACCAAAAAAAAAAA
[0185] 第十二步,半定量PCR
[0186] ( 一)饲养和取样
[0187] 取两个养殖箱冲洗干净后盛放好自来水,24小时连续曝气,将乌克兰鳞鲤每箱三 条分别放入两个养殖箱中暂养,先在每天9点分别向两箱鱼中投喂低糖饲料,在15点更换 养殖水体的三分之一,使其适应一周,然后禁食一天,再在第二天9点分别向两箱中投喂低 糖、高糖饲料,15点分别将低糖组和高糖组各三条鱼活体解剖,将肝胰脏、脑、肾脏、心脏、肌 肉取出,记好标记存入液氮中备用,以进行后续试验;
[0188] 其中,低糖饲料各原料的质量分数
[0189] 鱼粉8%,豆柏15%,花生柏16%,棉柏8%,菜柏10%,DDGS3%,豆油4%,预混料 1 %,微晶纤维素 25%,麸皮10%,糊精0 ;
[0190] 其中,高糖饲料各原料的质量分数
[0191] 鱼粉8%,豆柏15%,花生柏16%,棉柏8%,菜柏10%,DDGS3%,豆油4%,预混料 1 %,微晶纤维素〇,麸皮10%,糊精25%
[0192] (二)制备乌克兰鳞鲤各组织总RNA
[0193] (三)合成低糖组和高糖组乌克兰鳞鲤各组织第一链cDNA
[0194] (四)PCR确定低糖组和高糖组乌克兰鳞鲤各组织PEPCK、对比基因的表达量
[0195] (I)PCR扩增内参基因
[0196] ①按照下列组份,在冰上配制PCR反应体系:
[0197]
[0198] PCR反应程序:
[0199]
[0200] ②随即将PCR产物置于冰上冷却,然后进行下一步实验或存于_20°C备用;
[0201] ③使用1 %琼脂糖电泳检测内参基因 PCR结果,并用凝胶成像分析系统对电泳结 果拍照;
[0202] ④使用Gel-Pro软件分析各组织的条带亮度,得出各组织内参基因的亮度比;
[0203] ⑤按照上一步得出的亮度比调整各组织cDNA的添加量,以PEP-F和PEP-R作为引 物进行半定量PCR ;
[0204] ⑥使用1%琼脂糖电泳检测各组织PEPCK基因 PCR结果,并用凝胶成像分析系统对 电泳结果拍照
[0205] ⑦使用Gel-Pro软件分析各组织的条带亮度,得出各组织PEPCK基因的亮度比, 对比结果如图1所示;
[0206] ⑧建立各组织PEPCK基因的亮度表达量与鱼血糖值的对应曲线;
[0207] 如,对乌克兰鳞鲤肾脏组织建立PEPCK基因的亮度表达量与鱼血糖值的对应曲 线,如图2所示,具体如下:
[0208] ①将鲤鱼进行不同含糖量的饲料饲喂实验:高糖组,低糖组,禁食组。
[0209] ②获得三个组别鲤鱼的血样并进行常规血糖检测。
[0210] ③对三个组别的鲤鱼进行非血组织取样,并分别进行RNA抽提并反转录为cDNA, 以cDNA为模板,Q2与Q3为引物进行PEPCK基因的半定量PCR扩增,扩增产物进行琼脂糖 凝胶电泳,并使用紫外摄像系统检测扩增目的条带亮度值。
[0211] ④将三个组别的血糖值与相应的PEPCK基因目的条带亮度值在直方图上进行描 点并连线建立二者的对应曲线模型。建立曲线后根据相应的亮度值从曲线上查出相应的血 糖值。为了得到更精确的血糖值,可对曲线的描点进行细化,建立曲线模型的点越多,对照 检测的值越准确。
[0212] ⑨利用各组织PEPCK基因的亮度表达量与鱼血糖值的对应曲线,对生产中的乌克 兰鳞鲤进行半定量PCR的血糖值确定,
[0213] A,选取待检测鱼,获得非血液组织中的鳞片根部肌肉组织的取样对鱼体造成的创 伤最小,不易感染,更不用处死样本,这种取样方法对珍惜样品,如大型观赏鱼和经济鱼类 的亲本身体指标的连续观察尤为重要;而对于成百上千的大样本量统计学实验和检测,也 能够节省大量的人力以及物料成本。,调整各组织cDNA后,以PEP-F,SQ2和PEP-R,SQ3
[0214] SQ2 :CTCAGCAGTCTGATATGAGA
[0215] SQ3 :TTTGGGACATAGTTTGTAAAC
[0216] 作为引物进行半定量PCR,电泳检测各组织PEPCK基因,得出各组织PEPCK基因的 亮度值;
[0217] B,利用PEPCK基因的亮度表达量与鱼血糖值的对应曲线,最终确定该被检测鱼的 血糖值。
【主权项】
1. 一种乌克兰鳞鲤PEPCK酶基因,其特征在于:该基因的全长cDNA序列为:SQ1。2. -种应用乌克兰鳞鲤PEPCK酶基因标定鲤科鱼类血糖的方法,其特征在于步骤如 下: 第一步,乌克兰鳞鲤PEPCK基因全长cDNA序列的确定,包括步骤如下: (一) 制备乌克兰鳞鲤肝胰脏总RNA ; (二) 合成第一链cDNA ; (三) PCR扩增PEPCK基因中间片段; (四) 3' RACE PCR 及 5' RACE PCR ; (五) 琼脂糖电泳检测中间片段; (六) 制备感受态细胞; (七) T-A克隆; (八) 转化感受态细胞; (九) 菌液PCR方法筛选阳性克隆; (十)序列拼接,使用DNAStar软件中的EditSeq程序将乌克兰鳞鲤PEPCK基因中间序 列的3'端序列和5'端序列的核苷酸数据使用软件将它们按顺序拼接起来,得到乌克兰鳞 鲤PEPCK基因全长cDNA序列为:SQ1 ; 第二步,得出不同饲养条件下乌克兰鳞鲤各组织PEPCK基因的亮度,建立各组织PEPCK 基因的亮度表达量与鱼血糖值的关系曲线,具体步骤如下: (一) 检测鱼类的饲养和取样 (1) 饲养,取两个养殖箱冲洗干净后盛放好自来水,24小时连续曝气,将乌克兰鳞鲤每 箱三条分别放入两个养殖箱中暂养,先在每天9点分别向两箱鱼中投喂低糖饲料,在15点 更换养殖水体的三分之一,使其适应一周,然后禁食一天,再在第二天9点分别向两箱中投 喂低糖饲料、高糖饲料,15点分别将低糖组和高糖组各三条鱼活体解剖; (2) 取样,将解剖鱼体肝胰脏、脑、肾脏、心脏、肌肉取出,记好标记存入液氮中备用,以 进行后续试验; (二) 制备乌克兰鳞鲤各组织总RNA ; (三) 合成低糖组和高糖组乌克兰鳞鲤各组织第一链cDNA ; (四) PCR确定低糖组和高糖组乌克兰鳞鲤各组织PEPCK、对比基因的表达量,建立各组 织PEPCK基因的亮度表达量与鱼血糖值的对应曲线,具体步骤为: (1) PCR扩增内参基因,在冰上配制PCR反应体系,然后进行PCR反应程序; (2) 随即将PCR产物置于冰上冷却,然后进行下一步实验或存于-20°C备用; (3) 使用1%琼脂糖电泳检测内参基因 PCR结果,并用凝胶成像分析系统对电泳结果拍 昭. (4) 使用Gel-Pro软件分析各组织的条带亮度,得出各组织内参基因的亮度比; (5) 按照上一步得出的亮度比调整各组织cDNA的添加量,以PEP-F和PEP-R作为引物 进行半定量PCR ; (6) 使用1%琼脂糖电泳检测各组织PEPCK基因 PCR结果,并用凝胶成像分析系统对电 泳结果拍照; (7) 使用Gel-Pro软件分析各组织的条带亮度,得出各组织PEPCK基因的亮度比; (8)建立各组织PEPCK基因的亮度表达量与鱼血糖值的对应曲线; 第三步,利用各组织PEPCK基因的亮度表达量与鱼血糖值的对应曲线,对生产中的乌 克兰鳞鲤进行半定量PCR的血糖值确定。3. 根据权利要求2所述的应用乌克兰鳞鲤PEPCK酶基因标定鲤科鱼类血糖的方法,其 特征在于:所述第二步的步骤(一)中低糖饲料各原料的质量分数为:鱼粉8%、豆柏15%、 花生柏16%、棉柏8%、菜柏10%、DDGS3%、豆油4%、预混料1 %、微晶纤维素25%及麸 皮10 % ;高糖饲料各原料的质量分数为:鱼粉8%,豆柏15%,花生柏16%,棉柏8%,菜柏 10 %,DDGS3 %,豆油4 %,预混料1 %,麸皮10 %及糊精25 %。4. 根据权利要求2所述的应用乌克兰鳞鲤PEPCK酶基因标定鲤科鱼类血糖的方法,其 特征在于:所述第二步的步骤(四)中第(1)步在冰上配制PCR反应体系的组份为:〇5. 根据权利要求2所述的应用乌克兰鳞鲤PEPCK酶基因标定鲤科鱼类血糖的方法,其 特征在于:所述第二步的步骤(四)中第(1)进行PCR反应程序的具体内容为:6. 根据权利要求2所述的应用乌克兰鳞鲤PEPCK酶基因标定鲤科鱼类血糖的方法,其 特征在于:所述第二步的步骤(四)中第(5)的PEP-F和PEP-R的引物序列为: SQ2 :CTCAGCAGTCTGATATGAGA SQ3 :TTTGGGACATAGTTTGTAAAC〇7. 根据权利要求2所述的应用乌克兰鳞鲤PEPCK酶基因标定鲤科鱼类血糖的方法,其 特征在于:所述第二步的步骤(四)中第(8)步建立各组织PEPCK基因的半定量PCR扩增 条带亮度与鱼血糖值的对应曲线的具体步骤为: ① 将鲤鱼进行不同含糖量的饲料饲喂实验:高糖组,低糖组,禁食组; ② 获得三个组别鲤鱼的血样并进行常规血糖检测; ③ 对三个组别的鲤鱼进行非血组织取样,并分别进行RNA抽提并反转录为cDNA,以 cDNA为模板,SQ2与SQ3为引物进行PEPCK基因的半定量PCR扩增,扩增产物进行琼脂糖凝 胶电泳,并使用紫外摄像系统检测扩增目的条带亮度值; ④ 将三个组别的血糖值与相应的PEPCK基因目的条带亮度值在直方图上进行描点并 连线建立二者的对应曲线模型,建立曲线后根据相应的亮度值从曲线上查出相应的血糖 值,为了得到更精确的血糖值,对曲线的描点进行细化。8. 根据权利要求2所述的应用乌克兰鳞鲤PEPCK酶基因标定鲤科鱼类血糖的方法,其 特征在于:所述第三步的步骤(四)中第(9)步对生产中的乌克兰鳞鲤进行半定量PCR的 血糖值确定的具体步骤为: ① 选取待检测鱼,获得非血液组织中的鳞片根部肌肉组织为样品,按照权利要求2中 所述第二步的步骤(二)至步骤(四)的(7)步得出检测鱼各组织PEPCK基因的亮度值; ② 利用PEPCK基因的亮度表达量与鱼血糖值的关系曲线,最终确定该被检测鱼的血糖 值。
【专利摘要】本发明涉及一种乌克兰鳞鲤PEPCK酶基因及标定鲤科鱼类血糖的方法,该基因的全长cDNA序列为:SQ1,标定鲤科鱼类血糖的方法,包括步骤:第一步,乌克兰鳞鲤PEPCK基因全长cDNA序列的确定,第二步,得出不同饲养条件下乌克兰鳞鲤各组织PEPCK基因的亮度,建立各组织PEPCK基因的亮度表达量与鱼血糖值的关系曲线;第三步,利用各组织PEPCK基因的亮度表达量与鱼血糖值的对应曲线,对生产中的乌克兰鳞鲤进行半定量PCR的血糖值确定。本发明提出了一种全新的鲤科鱼类血糖标定方法,标定成本低,标定方法操作简单,标定结果可靠,减少了测定过程中易于感染的风险。
【IPC分类】C12Q1/68, C12N15/53
【公开号】CN104894145
【申请号】CN201510156059
【发明人】乔秀亭, 王墨染, 程镇燕, 段霁航, 方珍珍, 白东清, 孙金辉
【申请人】天津农学院
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月3日