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【6h】

基因芯片技术在食源性致病微生物检测中的应用研究

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引言

1.研究背景

2.研究目的及意义

第一章 文献综述

1.1 基因芯片技术概述

1.1.1 基因芯片的产生

1.1.2 基因芯片的基本原理

1.1.3 基因芯片的分类

1.1.4 基因芯片的制备

1.2 基因芯片在食品安全检测中的应用

1.2.1 细菌检测

1.2.2 病毒检测

1.2.3 对转基因食品和食品原料的检测

1.2.4 对食品营养成分等的检测

1.3 基因芯片技术存在的问题及展望

1.3.1 存在的问题

1.3.2 展望

第二章 致病微生物PCR检测方法的建立

2.1 实验材料

2.1.1 菌株

2.1.2 主要培养基

2.1.3 试剂盒

2.1.4 引物

2.1.5 PCR反应试剂

2.1.6 琼脂糖凝胶电泳用试剂

2.1.7 主要仪器

2.2 方法

2.2.1 菌株的培养

2.2.2 DNA模板的制备

2.2.3 引物的设计

2.2.4 PCR方法的建立

2.2.5 PCR方法特异性试验

2.3 实验结果

2.3.1 基于16 S rDNA基因的PCR扩增

2.3.2 基于特异性基因的PCR扩增

2.4 讨论

2.4.1 食源性致病菌检测的重要性

2.4.2 检测靶基因的选择

2.4.316 S引物的设计及PCR特异性评价

2.4.4 特异性基因引物的设计及PCR特异性评价

第三章 致病微生物多重PCR检测方法的建立

3.1 实验材料

3.1.1 菌株

3.1.2 培养基

3.1.3 试剂盒

3.1.4 引物

3.1.5 PCR反应试剂

3.1.6 琼脂糖凝胶电泳用试剂

3.1.7 主要仪器

3.2 方法

3.2.1 菌株的培养

3.2.2 DNA模板的制备

3.2.3 多重PCR引物设计

3.2.4 多重PCR方法的建立

3.2.5 多重PCR体系优化

3.2.6 多重PCR引物特异性验证

3.2.7 多重PCR灵敏度试验

3.3 结果

3.3.1 多重PCR体系优化

3.3.2 多重PCR引物特异性验证

3.3.3 多重PCR灵敏度试验

3.3.4 抗干扰试验及人工污染试验

3.4 讨论

3.4.1 多重PCR扩增效率的优化

3.4.2 多重PCR特异性评价

3.4.3 多重PCR灵敏度评价

第四章 致病微生物基因芯片检测方法的建立

4.1 实验材料

4.1.1 菌株

4.1.2 培养基

4.1.3 试剂盒

4.1.4 芯片引物与探针

4.1.5 PCR反应试剂

4.1.6 PCR纯化试剂

4.1.7 芯片杂交用试剂

4.1.8 仪器设备

4.1.9 醛基化修饰表面片基

4.2 方法

4.2.1 菌株的培养模板DNA的制备

4.2.2 PCR的反应体系

4.2.3 PCR产物纯化

4.2.4 点制芯片

4.2.5 芯片杂交和洗片

4.2.6 芯片扫描和数据分析

4.2.7 芯片检测特异性

4.2.8 芯片检测灵敏度

4.2.9 食品中致病微生物的检测

4.3 结果

4.3.1 芯片检测特异性试验

4.3.2 芯片检测灵敏度试验

4.3.3 模拟品中致病微生物的检测

4.3.4 食品中致病微生物的检测

4.4 讨论

4.4.1 探针的设计

4.4.2 不对称PCR的优化

4.4.3 芯片杂交过程的优化

4.4.4 芯片检测方法的特异性评价

4.4.5 芯片检测方法的灵敏度评价

4.4.6 芯片检测方法和PCR检测方法的比较

4.4.7 芯片检测方法的优点和不足

4.4.8 微生物芯片检测方法的应用

4.4.9 食源性致病微生物检测芯片试剂盒的开发构想

全文总结

本论文创新点

参考文献

攻读硕士学位期间发表的文章

致谢

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摘要

建立一种运用基于PCR技术的基因芯片方法检测和鉴定志贺氏菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、大肠杆菌O157、霍乱弧菌、副溶血弧菌和单增李斯特菌的方法,为7食源性致病微生物的快速检测和鉴定提供了准确、快速、灵敏的方法。分别选取16S rDNA和重要致病基因,包括志贺氏菌侵袭性质粒抗原H基因(ipaH)、金黄色葡萄球菌凝固酶基因(coa)、沙门氏菌肠毒素基因(stn)、致泻性大肠杆菌O157志贺样毒素基因(slt)、霍乱弧菌溶血素基因(hly)、副溶血性弧菌编码TOXR蛋白基因(toxR)和单细胞增生李斯特菌编码clpE蛋白基因(clpE)设计引物和探针,进行PCR试验和基于不对称多重PCR技术的芯片试验,产物与含特异性探针的芯片杂交,并通过25株菌来评价该方法的性能。对7种实验细菌共25株进行检测,由芯片扫描仪输出的信号值表明,目标菌均得到阳性结果,其它非目标菌均为阴性结果,仅在以16S rDNA为靶基因的芯片试验中志贺氏菌、沙门氏菌和大肠杆菌O157存在假阳性。该方法对志贺氏菌、沙门氏菌和大肠杆菌O157的基因组DNA的检测限约为8 pg,对食品样品中的志贺氏菌、沙门氏菌和大肠杆菌O157的灵敏度为50 CFU/mL,同时进行了多重PCR电泳检测,基因组DNA的检测限约为16 pg检测,食品样品中的灵敏度为100 CFU/mL。本研究针对16S rDNA基因和与毒性密切相关的特异性基因建立的基于不对称PCR的芯片检测方法,对食源性致病微生物进行全面检测。该方法与现有的微生物检测方法相比,特异性更强、灵敏度更高,为食源性微生物的快速检测鉴定提供了新的发展方向,具有较强的实用意义和推广价值,适用于出入境检验检疫机构。

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