鸭绒及鹅绒制品实时荧光PCR鉴定方法研究

$放大字体$ $缩小字体$ 中国纺织品网 tex.org.cn 日期：2013-12-28

摘要：

本研究使用SDS-异硫氢酸胍-β-巯基乙醇DNA提取法提取鸭绒及鹅绒制品DNA，并建立鸭绒及鹅绒荧光PCR鉴定方法，通过对方法的特异性、检出限分析，表明方法检出限为10ng DNA（含鲑精DNA），且特异性好。通过样品检测试验表明方法稳定，所建立的方法可作为羽绒制品传统鉴定方法（显微镜法）的有力辅助。

关键词：羽绒；鸭绒；鹅绒；DNA；荧光PCR

1 引言

羽绒是指生长在鹅、鸭腹部呈芦花朵状的绒毛，是一种动物性蛋白质纤维，在羽绒、棉花、羊毛和蚕丝四大天然保暖材料中，羽绒的保暖性能最佳[1]。然而，目前市场上的羽绒制品价格高低悬殊，存在不少羽绒制品掺假造假现象[2-3]，现阶段，羽绒市场存在用劣质原料冒充、标示的充绒量与实际不符、蓬松度不合格、清洁度不合格等问题[4]，其中常见的用劣质原料冒充的方式有：用腈纶棉制成的假羽绒制品、用原毛制作羽绒制品、用粉碎绒（飞丝）制作的羽绒制品[5]。

在检测行业中，羽绒的鉴定主要依据国家标准GB/T 10288—2003《羽绒羽毛检验方法》及行业标准FZ/T 80001—2002《水洗羽毛羽绒试验方法》提供的方法，该方法是通过光学显微镜，用肉眼观察样品的显微结构，并对比标准中关于鸭绒、鹅绒及其它鸟类绒毛显微特征的文字描述和图示进行归类鉴定。该方法对检验人员要求高、主观性大，容易产生误判，使用的示意图和文字描述简单，缺乏实物标样参照，给实际检验工作带来困难[6]。

有鉴于此，本研究开发了鸭绒及鹅绒制品的荧光PCR鉴定方法，以期与传统鉴定方法相结合，提高羽绒鉴定的客观性和准确度。

2 材料和方法

2.1 材料与试剂

2.1.1 试验材料

试验所用的鸭绒、鹅绒等制品来自市场购买。

2.1.2 试剂

异硫氰酸胍、聚乙烯基吡咯烷酮K-40（PVP K-40）、十二烷基硫酸钠（SDS）、β-巯基乙醇为Amersco公司产品，鲑精DNA为Sigma公司产品，Taq酶及2×premix ExTaq酶购自宝生物工程(大连)有限公司，引物及探针（表1）由上海生工生物工程技术服务有限公司合成。

2.2 方法

2.2.1 DNA提取

挑取带毛囊的羽绒，剪取毛囊部位约0.03g样品，加入3mL 2% SDS溶液[2% SDS，50mmol/L Tris·Cl（pH值8.0），20mmol/L EDTA（pH值8.0）]，65℃水浴1.5h，不时振荡；12000r/min离心5min，取上清；加入3mL羊毛提取液[4mol/L异硫氰酸胍，0.3mol/L氯化钠，4% PVPK-40，50mmol/L Tris·Cl（pH值8.0），20mmol/L EDTA（pH值8.0）]及60μLβ-巯基乙醇，65℃水浴4.5h，不时振荡；12000r/min离心5min，取上清，加入等体积酚：氯仿：异戊醇（25：24：1），颠倒混匀，12000r/min离心10min；取上清，加入1μL 10mg/mL鲑精DNA，1/10体积的3mol/L乙酸钠（pH值5.2）及等体积异丙醇，－20℃沉淀过夜，12000r/min离心15min收集沉淀；小心倒去上清，用70%乙醇洗涤二次，风干；取50μL去离子水溶解沉淀。

2.2.2 荧光PCR检测体系建立

2.2.2.1 鸭绒、鹅绒特异性荧光引物设计

根据家鸭、番鸭、斑嘴鸭、家鹅、鸿雁、鸡、家鸽、鹌鹑、北美火鸡的线粒体12S rDNA全基因序列设计引物和探针，在考虑引物及探针特异性的基础上，保证在引物和探针结合位点处，家鸭与其祖先种绿头鸭及斑嘴鸭序列一致，家鹅与其祖先种鸿雁序列一致。

2.2.2.2 荧光PCR扩增及结果判断

反应体系（20μL）：2×premix Ex Taq 10μL，上下游引物各0.2μmol/L，探针为0.1μmol/L，模板DNA为4μL。反应程序：95℃ 30s，95℃ 5s，60℃ 34s，40个循环。结果判断：Ct值≤35时，可判定结果为阳性；Ct值>35时，可判定结果为阴性。

2.2.2.3 方法特异性和检出限试验

以提取的家鸭、番鸭、鸭绒、鹅、鹅绒、鸡、鹌鹑、家牛、水牛、猪、绵羊、山羊、马、兔、小白鼠、鲑精DNA为扩增模板，使用鸭绒、鹅绒特异性引物和探针进行荧光PCR反应，以验证方法的特异性；并以100ng、10ng、1ng、100pg、10pg、1pg的模板进行荧光PCR反应，以检测方法的检出限，每个梯度做三个平行。

2.2.3 样品检测

选取18个鸭绒制品，按1.2.1的步骤提取DNA，按2.2.2进行荧光PCR反应，所使用的样品见表2。由于鹅绒制品较稀少，在市面上购买不到鹅绒制品，样品试验中不包含鹅绒制品。

3 结果

3.1 鸭绒及鹅绒制品DNA提取方法的建立由于鸭绒及鹅绒制品含肉眼可见明显毛囊，试验中剪取鸭绒及鹅绒毛囊部位，使用SDS-异硫氰酸胍-β-疏基乙醇法[7]提取鸭绒及鹅绒DNA。所提取的DNA浓度达20ng～200ng，进行荧光PCR反应时鸭绒DNA及鹅绒DNA的Ct值分别为25和26（图1），表明使用该方法提取的DNA质量满足荧光PCR要求。

3.2 方法特异性试验结果

结果，鸭绒特异性荧光引物仅能扩增家鸭、番鸭及鸭绒DNA，与其它物种DNA无非特异性扩增；鹅绒特异性荧光引物仅能扩增家鹅及鹅绒DNA，与其它物种DNA无非特异性扩增，表明所设计的引物特异性好。

3.3 方法检出限试验结果

结果，使用本方法提取100%鸭绒原料及100%鹅绒原料DNA进行荧光PCR反应时DNA检出限为10ng（含鲑精DNA）。

3.4 样品检测试验结果

检测结果表明18个鸭绒样品均可检出鸭DNA成分，未检出鹅DNA成分，检测结果与产品的明示成分一致（表1）。单独使用家鸭特异性引物及番鸭特异性引物进行荧光PCR反应，18个样品均检出家鸭DNA成分，未检出番鸭DNA成分，表明18个鸭绒制品均来自家鸭绒。

4 讨论

动物纤维中的DNA主要存在于毛囊部位，在毛干中也存有少量线粒体DNA[8]，由于羽绒制品含有肉眼可见的毛囊，试验过程中重点挑取毛囊部位，使用SDS-异硫氢酸胍-β-巯基乙醇DNA提取法[7]进行DNA提取时，羽绒毛囊部位基本溶解，毛干产生大范围断裂，通过样品检测试验，表明该方法可成功提取鸭绒及鹅绒DNA。

本试验选取线粒体16S rDNA基因序列作为引物设计靶位点，引物设计时，必须考虑所设计的引物可涵盖全世界不同鸭鹅品系。理论上，由于鸭、鹅与其祖先种的分化时间久于鸭、鹅各品系分化时间，只要某段DNA序列在鸭鹅及其祖先种中保守，则可保证在所有的驯化品系中保守，从而在理论上保证该引物可检测所有鸭鹅品系的羽绒制品。根据维基百科和相关文献的报道[9-10]，除疣鼻栖鸭（Cairina moschata，俗称番鸭）外，家鸭起源于河鸭属中的绿头野鸭（Anas Platyrhynchos）和斑嘴鸭（A. poecilorhyncha），而番鸭是由中南美洲引入的鸭种。家鹅是由雁类野鸟经人类长期驯化形成，其中中国

家鹅由鸿雁（Anser cygnoides）驯化而成，欧洲家鹅由灰雁（A.anser）驯化而成。因而，下载家鸭、番鸭、家鹅与其祖先种，同时下载相近品种进行引物设计，所设计的引物通过NCBI数据库BLAST比对以及特异性试验，表明特异性好。

羽绒纤维种类的鉴定目前主要依靠显微镜法，该方法操作简单，但过分依赖试验人员的素质和经验，主观性过强，本研究开发的方法可作为传统显微镜鉴定方法的有力辅助，进一步提高羽绒鉴定的客观性和准确性。

参考文献：

[ 1 ] 黄翠蓉, 于伟东, 许海叶. 羽绒服保暖探讨[ J ] . 武汉科技学院学报，2007,20(1):25-29.

[2]于青.4种羽绒产品不合格[J].中国质量技术监督, 2010,(3): 33.

[3]赵丽晖. 论羽绒服装质量的监督与管理[J].职业技术, 2007,18: 31.

[4]百度百科.羽绒[EB].[2013.10.4].http://baike.baidu.com/view/341872. htm? fromTaglist.

[5]李润.真假羽绒服的识别[J].质量天地,2002,11: 15.

[6]朱峰,翁春艳,涂貌贞,等.我国羽绒羽毛现行标准中羽毛绒种类鉴定方法研究[J].中国纤检,2011,8:54-56.

[7]陈国培,赖心田,唐复润,等.羊毛及羊绒制品实时荧光PCR鉴定方法研究[J].纺织导报, 2013,(2):88-91.

[8]邵碧英,林志武,陈文炳,等.快速、高效的羊绒羊毛织品DNA提取方法的建立[J].生物技术,2009,19(5):38-39.

[9]李慧芳,钱凯,徐文娟,等.世界家鸭种质资源的多样性[ J ] . 中国家禽，2006,28(17): 58-61.