[发明专利]一种检测细菌介导图水羟砷铁矾生成过程中基因表达动态变化的试剂盒及方法

说明书

本发明涉及一种检测细菌介导图水羟砷铁矾生成过程中基因表达动态变化的试剂盒及方法。试剂盒主要为用实时荧光定量PCR技术检测嗜酸氧化亚铁硫杆菌形成图水羟砷铁矾矿物除砷过程的几种功能基因的相对表达量，功能基因有嗜酸氧化亚铁硫杆菌的亚铁氧化相关基因(包括coxB，coxA，rus，Acop，petA1，cyc2，cyc1)、耐砷相关基因(arsH，arsB，arsC，arsR)，EPS代谢基因(galU)，以及16s rDNA基因(rrs)作为内参基因。检测细菌介导图水羟砷铁矾生成过程中基因表达动态变化的方法操作简单、快捷，成本低廉，检测方法灵敏性和特异性高，检测结果准确，将微观与宏观联系起来，具有广阔的实际应用前景。

技术领域

本发明涉及一种检测细菌介导图水羟砷铁矾生成过程中基因表达动态变化的试剂盒及方法，属于微生物检测技术领域。

背景技术

自然界中，微生物作用下砷的迁移转化是砷生物地球化学作用中非常重要的一环。同时铁易参与到砷循环中，通过净化和吸收、氧化和沉淀作用，促进砷在水体和矿物之间的循环。

嗜酸氧化亚铁硫杆菌是一种常见的铁循环微生物，在环境工程领域的应用广泛，包括：酸性矿山废水治理、含重金属污泥处理以及生物聚合铁制备等方面。还可利用嗜酸氧化亚铁生物成矿作为一种抑制环境中砷迁移的方法。柴立元等公开了一种利用嗜酸氧化亚铁硫杆菌在含三价砷废水中直接合成图水羟砷铁矾矿物从而实现除砷固砷的方法，但没有开展深入的分子水平研究。

目前有关嗜酸氧化亚铁硫杆菌的分子水平研究主要集中在生长代谢、生物浸矿等方面。然而，在利用嗜酸氧化亚铁硫杆菌生物合成图水羟砷铁矾的过程中，不同时间段的几种功能基因相对表达量的动态变化并无研究，特别是细菌氧化亚铁相关基因在合成图水羟砷铁矾过程中快速氧化亚铁从而固砷除砷及耐砷基因在此过程中的表达变化尤其需要关注，并将其与生物成矿机制紧密联系以调控除砷效率。因此，亟需开发一种基于核酸水平的检测方法应用于该体系。

发明内容

本发明的目的在于提供一种检测细菌介导图水羟砷铁矾生成过程中基因表达动态变化的试剂盒，主要采用实时荧光定量PCR技术检测嗜酸氧化亚铁硫杆菌功能基因表达动态变化；本发明的另一个目的在于提供一种检测细菌介导图水羟砷铁矾生成过程中基因表达动态变化的方法，其是采用实时荧光定量PCR技术检测嗜酸氧化亚铁硫杆菌功能基因表达动态变化的方法。

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种检测细菌介导图水羟砷铁矾生成过程中基因表达动态变化的试剂盒，包括一组用于实时荧光定量PCR技术检测嗜酸氧化亚铁硫杆菌功能基因表达动态变化的核酸，所述功能基因包括亚铁氧化相关基因、EPS代谢基因和耐砷相关基因中的任一种，所述亚铁氧化相关基因包括检测coxB、coxA、rus、Acop、petA1、cyc2和cyc1的引物对，所述EPS代谢基因为galU的引物对，所述耐砷相关基因包括arsH、arsB、arsC和arsR的引物对；其中，所述coxB的引物对如SEQ ID NO.3和SEQ ID NO.4所示，所述coxA的引物对如SEQ ID NO.5和SEQ IDNO.6所示，所述rus的引物对如EQ ID NO.7和SEQ ID NO.8所示，所述Acop的引物对如SEQID NO.9和SEQ ID NO.10所示，所述petA1的引物对如SEQ ID NO.11和SEQ ID NO.12所示，所述cyc2的引物对如SEQ ID NO.13和SEQ ID NO.14所示，所述cyc1的引物对如SEQ IDNO.15和SEQ ID NO.16所示，所述galU的引物对如SEQ ID NO.17和SEQ ID NO.18所示，所述arsH的引物对如SEQ ID NO.19和SEQ ID NO.20所示，所述arsB的引物对如SEQ ID NO.21和SEQ ID NO.22所示，所述arsC的引物对如SEQ ID NO.23和SEQ ID NO.24所示，所述arsR的引物对如SEQ ID NO.25和SEQ ID NO.26所示。