第七讲现代技术及动植物检疫.pptVIP

第七章 现代技术与动植物检疫 第一节 现代生物技术及其在动植物检疫中的应用 第二节 现代信息技术及其在动植物检疫中的应用 第一节现代生物技术及其在动植物检疫中的应用 现代生物技术为人类进一步认知自然现象，揭示自然规律提供了新的方法和工具。现代生物技术，特别是免疫学技术和分子生物学技术的广泛应用，促进了动植物检疫的进步。 现代生物技术的组成 现代生物技术以现代生物学作为理论基础，由生物学、免疫学、化学、物理学、信息学等多种学科理论和技术相互交叉融合而成，其发展与材料、信息、传感器、图像处理、微机电系统等多种技术的发展息息相关，因而现代生物技术已经突破传统生物学的范畴，成为研究现代生物学的必备工具和重要手段。 现代生物技术的内容 现代生物技术涉及的内容非常广泛，如对目的基因进行体外操作的基因克隆技术；对生物的遗传基因进行改造或重组后产生人类所需新物质的转基因技术；利用生物反应器大量加工、制造生物活性产品的生物发酵技术；将生物分子与电学、光学或机械系统连接起来，并把生物分子捕获的信息经放大、传递、转换后成为易于检测的光、电或机械信息的生物耦合技术等。 现代生物技术的特点 1、突破物种界限，有效地改造生物有机体的遗传本质； 2、现代生物技术带来的经济效益和社会效益日益显著。 现代生物技术的广泛应用，给动植物检疫带来深刻的影响，特别是免疫学技术和分子生物学技术的应用，使管制性动植物疫病的诊断和检疫水平得到极大的提高。 一、免疫血清学技术基础 根据反应组分的不同可分为两大类：一是抗原和抗体参与的免疫血清学技术；二是免疫组织、细胞或分子参与的细胞免疫学技术。 其中免疫血清学技术在动植物检疫中应用最广泛，主要包括中和试验、凝集试验、沉淀试验、补体结合试验、免疫荧光抗体技术、放射免疫技术、免疫酶标记技术、胶体金标记技术、免疫电镜技术、免疫转印技术等。 中和试验(neutralization test) 针对病毒的特异性抗体对病毒具有中和作用，利用这一特性，可以进行病毒感染的血清学诊断、病毒鉴定与毒株分型等。中和试验具有高度的特异性和敏感性，根据病毒感染的宿主不同，中和试验可在实验动物、鸡胚或细胞上进行。 例：中和试验检测猪瘟疫苗 A.正常细胞；B.标准阴性血清(40×稀释)；C.标准阳性血清(40×稀释)；D.1号免疫前血清5×稀释；E.1号免疫后血清25×稀释；F.4号免疫前血清7.5×稀释；G.4号免疫后血清35×稀释；H.6号免疫前血清5×稀释；I.6号免疫后血清5×稀释 凝集试验(agglutination test) 直接凝集试验：细菌等颗粒性抗原与相应抗体作用后可出现肉眼可见的凝集现象，该方法简单快速，可在玻片或试管内进行，对某些细菌病的诊断非常有用，可用于检测抗体或鉴定细菌。 间接凝集试验：即将可溶性抗原或抗体首先吸附在载体颗粒如红细胞、乳胶等表面，然后在适宜电解质存在下与相应抗体或抗原反应形成肉眼可见的凝集现象。方法简单快速，既可检测抗原又可检测抗体，可制备成检测试剂盒应用于现场。根据载体颗粒的不同可分为间接血凝试验、乳胶凝集试验等。 例：凝集试验 沉淀反应 可溶性抗原与相应抗体结合所发生的沉淀反应 环状沉淀试验 琼脂扩散试验 补体结合试验 当可溶性抗原与相应抗体结合后，抗原一抗体复合物与补体结合，此反应肉眼无法判定，需要加入指示系统(如溶血系统)间接反映抗原和抗体的结合情况。 因而该试验包括两个系统：检测系统(抗原+抗体+补体)和溶血系统(绵羊红细胞+溶血素+补体)，两个系统通过竞争共用的补体来反映抗原和抗体是否结合，若不出现溶血表明抗原和抗体发生特异性结合，反之出现溶血表明检测系统中抗原和抗体不相对应，从而进行特异性抗原和抗体的定性或定量。由于本试验具有稳定、特异性高、重复性好的优点，因而成为一种常用的实验室诊断方法。 免疫荧光抗体技术 利用荧光色素如异硫氰酸荧光素(FITC)等标记抗体或抗原，然后与相应抗原或抗体进行反应，由于荧光色素在荧光显微镜的紫外光或蓝紫光的照射下可激发出可见的荧光，从而间接证明抗体和抗原是否结合。 该技术具有抗原抗体反应的特异性和染色技术简单快速的特点，同时可在细胞水平上进行抗原定位，因而在疫病诊断中得到广泛的应用，有直接法和间接法。目前已有多种商品化的标记荧光抗体。 放射免疫技术(RIA) 利用放射性同位素如3H、14C、131I、125I等标记已知的抗体或抗原，用于检测待检材料中的抗原或抗体，然后根据抗原抗体复合物中同位素放射性的强度进行定性或定量测定。本技术将放射性同位素的高度敏感性和抗原抗体反应的特异性结合起来，因而具有其他检测技术无法比拟的敏感性和特异性。 免疫酶标记