許宗麗,謝芝勛,謝麗基,劉加波,謝志勤,鄧顯文,范 晴
(1.廣西大學(xué),動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,廣西南寧 530004;2.廣西壯族自治區(qū)獸醫(yī)研究所 廣西畜禽疫苗新技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣西南寧 530001)
鴨源新城疫是由鴨源新城疫病毒引起的一類急性、高度接觸性和致死性的傳染病。早期研究發(fā)現(xiàn),鴨對(duì)致病性APMV-l具有極強(qiáng)的抵抗力,僅表現(xiàn)為健康帶毒,即使強(qiáng)毒感染也不致病。但近年來發(fā)現(xiàn)引起高致病性和死亡性的鴨源新城疫病毒的自然流行,對(duì)養(yǎng)鴨業(yè)危害嚴(yán)重。河北、福州、浙江、山西、山東、河南等地陸續(xù)報(bào)道該病的發(fā)生和流行[1-6],上述研究表明,鴨源新城疫病毒的感染呈上升趨勢(shì),將對(duì)我國的養(yǎng)鴨業(yè)產(chǎn)生巨大危害。
鴨圓環(huán)病毒(Duck circovirus,DuCV)是圓環(huán)病毒科(Circoviridae)圓環(huán)病毒屬(Circovirus)的一成員,首次在德國報(bào)道[7-8]。近年來,相繼在匈牙利、美國、及我國臺(tái)灣、山東、遼寧、福建、廣東和廣西等地發(fā)現(xiàn)有鴨圓環(huán)病毒造成鴨感染或發(fā)病的報(bào)道[9-11]。DuCV造成鴨發(fā)病的主要臨床表現(xiàn)為發(fā)育不良、體重下降及羽毛凌亂等,病理組織表現(xiàn)為法氏囊出現(xiàn)壞死、淋巴細(xì)胞減少和組織細(xì)胞增多??椉?xì)胞增生現(xiàn)象、感染動(dòng)物的淋巴組織逐漸萎縮導(dǎo)致免疫功能下降或免疫反應(yīng)抑制進(jìn)而提高了二重或多重感染的幾率是圓環(huán)病毒感染的特征,與其它病原菌或病毒的混合感染情形非常復(fù)雜。柴同杰[12]對(duì)山東的櫻桃谷鴨群鴨圓環(huán)病毒及混合感染的調(diào)查表明,鴨圓環(huán)病毒與鴨Ⅰ型肝炎、鴨疫里氏桿菌及大腸桿菌的混合感染率較高。屈素潔等[13]對(duì)廣西部分地區(qū)鴨圓環(huán)病毒感染情況進(jìn)行調(diào)查,結(jié)果表明存在與鴨疫里氏桿菌、新城疫病毒、禽流感病毒和鴨肝炎病毒等病原混合感染現(xiàn)象。
混合感染給鴨疾病診斷帶來了許多困難,不能僅通過臨床表現(xiàn)做出診斷,需要借助于分子診斷技術(shù)。病毒的分離、瓊脂擴(kuò)散試驗(yàn)和酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)等這些方法耗時(shí),不利于病毒的控制。PCR方法具有操作簡(jiǎn)便、敏感性高、特異性強(qiáng)和重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn),已成為動(dòng)物病原檢測(cè)的重要方法。特別是多重PCR具有可同時(shí)檢測(cè)、鑒別多種病原體的特點(diǎn),在臨床多種病原混合感染的鑒別診斷上具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和很高的實(shí)用價(jià)值[14-16]。 至今尚未見有應(yīng)用二重PCR對(duì)鴨新城疫病毒和鴨圓環(huán)病毒的檢測(cè)和診斷報(bào)道。本研究設(shè)計(jì)了2對(duì)引物,建立了鴨新城疫病毒和鴨圓環(huán)病毒的二重PCR的檢測(cè)方法。
2×Taq PCR Mix購自北京天根生物技術(shù)公司;TIANamp 血液/細(xì)胞/組織 基因DNA提取試劑盒購自天根公司;RNA提取試劑Trizol LS Reagent購自Invitrogen公司。
鴨瘟病毒AV1221、鴨肝炎病毒、NDV-F48E9、NDV-Lasota購自中國獸醫(yī)藥品監(jiān)察所;鴨新城疫病毒、鴨圓環(huán)病毒、番鴨細(xì)小病毒、鴨源小鵝瘟病毒、鴨H9亞型流感病毒、鴨疫里氏桿菌、大腸桿菌、禽多殺性巴氏桿菌等由本實(shí)驗(yàn)室保存。
下載GenBank中鴨新城疫病毒F基因和鴨圓環(huán)病毒的V1/rep基因序列,利用Lasergene軟件進(jìn)行多序列比對(duì),在保守區(qū)運(yùn)用軟件Primer Premier 5.0設(shè)計(jì)引物。引物由上海Invitrogen公司合成。引物序列見表1。
表1 二重PCR引物序列
參照TIANamp 血液/細(xì)胞/組織基因DNA提取試劑盒說書,提取鴨圓環(huán)病毒、番鴨細(xì)小病毒、鴨瘟病毒AV1221、鴨源小鵝瘟病毒、鴨疫里氏桿菌、大腸桿菌、禽多殺性巴氏桿菌的DNA;參照Trizol LS Reagent使用說明書和文獻(xiàn)[17]抽提鴨新城疫病毒、NDV-F48E9、NDV-Lasota、鴨肝炎病毒、鴨H9亞型流感病毒的RNA,反轉(zhuǎn)錄成cDNA,置-70℃保存?zhèn)溆谩?/p>
對(duì)反應(yīng)體系進(jìn)行優(yōu)化:對(duì)鴨新城疫病毒引物、鴨圓環(huán)病毒引物、模板等用量進(jìn)行優(yōu)化,多次重復(fù)試驗(yàn)后確定最佳反應(yīng)用量。將溫度按50~65 ℃依次遞增,多次重復(fù)試驗(yàn)后確定最佳退火溫度。PCR擴(kuò)增產(chǎn)物上瓊脂糖凝膠電泳儀進(jìn)行電泳鑒定。
利用優(yōu)化好的二重PCR反應(yīng)體系,以鴨新城疫病毒、NDV-F48E9、NDV-Lasota、鴨圓環(huán)病毒、番鴨細(xì)小病毒、鴨瘟病毒AV1221、鴨肝炎病毒、鴨源小鵝瘟病毒、鴨H9亞型流感病毒、鴨疫里氏桿菌、大腸桿菌、禽多殺性巴氏桿菌為待檢樣品進(jìn)行檢測(cè),檢驗(yàn)二重PCR方法的特異性。
使用Beckman UV-800紫外分光光度計(jì)測(cè)定鴨NDV和DuCV的核酸濃度,并按10倍梯度稀釋,進(jìn)行二重PCR擴(kuò)增。同時(shí)設(shè)陰性對(duì)照,評(píng)估該二重PCR檢測(cè)方法的敏感性。
應(yīng)用建立的二重PCR方法對(duì)玉林、南寧、??谒蜋z的38份鴨病料進(jìn)行檢測(cè)。
通過對(duì)各反應(yīng)條件的優(yōu)化,最終確定二重PCR反應(yīng)體系為 25 μL:2×Taq PCR Mix 12.5 μL、DuNDV上下引物(50 μmol/mL)各0.1 μL、DuCV上下引物(50 μmol/mL)各 0.5 μL、模板各 2 μL,加水至25 μL。優(yōu)化退火溫度(圖1),確定最佳的反應(yīng)條件:94 ℃ 5 min、94 ℃ 1 min、55 ℃ 1 min、72 ℃1 min,35個(gè)循環(huán)后,72 ℃ 10 min(圖2)。
用本研究建立的二重PCR方法對(duì)鴨新城疫病毒、NDV-F48E9、NDV-Lasota、鴨圓環(huán)病毒、番鴨細(xì)小病毒、鴨瘟病毒AV1221、鴨肝炎病毒、鴨源小鵝瘟病毒、鴨H9亞型流感病毒、鴨疫里氏桿菌、大腸桿菌、禽多殺性巴氏桿菌進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果顯示:從新城疫病毒擴(kuò)增出493 bp的特異性條帶,鴨圓環(huán)病毒擴(kuò)增出218 bp的特異性條帶;而番鴨細(xì)小病毒、鴨瘟病毒、鴨肝炎病毒、鴨源小鵝瘟病毒、鴨H9亞型流感病毒、鴨疫里氏桿菌、大腸桿菌、禽多殺性巴氏桿菌均無特異性條帶出現(xiàn)(圖3)。
用DU 800紫外分光光度計(jì)測(cè)得鴨新城疫病毒cDNA濃度和鴨瘟病毒DNA濃度分別為40 ng/μL,20 ng/μL,應(yīng)用建立的二重PCR方法對(duì)10倍梯度稀釋的鴨新城疫、鴨圓環(huán)的核酸模板進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果顯示:建立的二重PCR方法對(duì)鴨新城疫的核酸最低檢出限為40 fg;對(duì)鴨圓環(huán)的核酸最低檢出限為20 fg(圖4)。
應(yīng)用建立的二重PCR方法對(duì)玉林、南寧、??谒蜋z的38份鴨病料進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)只有鴨圓環(huán)病毒陽性5份,與病毒的分離的結(jié)果相符(圖5)。
PCR方法具有操作簡(jiǎn)便、敏感性高、特異性強(qiáng)和重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)。二重或多重PCR是一種特殊的PCR 技術(shù),但并不是簡(jiǎn)單疊加。在一個(gè)體系中由于存在多種模板和引物,所以需要防止引物和模板之間的非特異性結(jié)合,避免非特性條帶的出現(xiàn),還要盡量避免引物二聚體的產(chǎn)生。同時(shí),目的片段的大小有合適的梯度和各引物退火條件盡可能相同,以確保2種擴(kuò)增產(chǎn)物量相對(duì)平衡。本研究根據(jù)鴨源新城疫病毒和鴨圓環(huán)病毒的基因序列設(shè)計(jì)了一套特異性引物,一次二重PCR就能鑒別出兩種病毒。通過優(yōu)化反應(yīng)體系,確定鴨源新城疫病毒和鴨圓環(huán)病毒最佳的引物用量分別為 0.1 μL(50 μmol/mL)和 0.5 μL(50 μmol/mL)。對(duì)反應(yīng)的退火溫度進(jìn)行優(yōu)化,在50~65 ℃都能擴(kuò)增出特異性片段,表明本研究優(yōu)化的反應(yīng)體系能在一定的溫度的范圍內(nèi)確保擴(kuò)增的相對(duì)平衡。
水禽圓環(huán)病毒不能在細(xì)胞和禽胚上生長,而且該病毒多以亞臨床感染形式出現(xiàn),所以用傳統(tǒng)的分離病毒、動(dòng)物試驗(yàn)方法無法進(jìn)行診斷。最初診斷圓環(huán)病毒主要靠病理組織和電鏡觀察,但這兩種方法都需要專業(yè)的技能,而敏感性不高。實(shí)踐證明,PCR檢測(cè)是現(xiàn)今最有效可行的方法。圓環(huán)病毒的共同特征是引起宿主的免疫抑制而導(dǎo)致繼發(fā)感染或二重及多重感染,鴨圓環(huán)病毒的感染也同樣對(duì)免疫力就有抑制作用[12]。因此,本研究建立的鴨圓環(huán)病毒和鴨新城疫病毒的二重PCR的檢測(cè)方法可用于鴨圓環(huán)病毒感染造成的免疫力減低導(dǎo)致的鴨源新城疫病毒的混合感染,既可以節(jié)約時(shí)間和成本,又可以減少污染。
用本研究建立的鴨圓環(huán)病毒和鴨新城疫病毒的二重PCR的檢測(cè)技術(shù),對(duì)從2011年10月至2012年3月的玉林、柳州和南寧送檢的38份病料進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)到鴨圓環(huán)病毒的感染率為13.1%(5/38)。表明廣西鴨群中存在一定的鴨圓環(huán)病毒的感染,和屈素潔等[13]對(duì)廣西部分地區(qū)鴨圓環(huán)病毒感染情況進(jìn)行調(diào)查結(jié)果相一致。在這些樣品中未檢出鴨新城疫病毒,與病毒的分離結(jié)果一致。
[1]張訓(xùn)海,朱鴻飛,陳溥言,等.鴨副黏病毒強(qiáng)毒株的分離和鑒定[J].中國動(dòng)物檢疫,2001,18(10):24-26.
[2]張存,葉偉成,劉蔓雯,等.鵝與番鴨潰瘍性胃腸炎病毒的分離鑒定[J].畜牧與獸醫(yī),2002,34(2):27-28.
[3]陳少鶯,胡奇林,陳仕龍,等.鴨源新城疫病毒強(qiáng)毒株的分離與初步鑒定[J].中國預(yù)防獸醫(yī)學(xué)報(bào),2004,26(2):118-120.
[4]何永強(qiáng),洪健,吳舊生,等.致麻鴨產(chǎn)蛋下降的副黏病毒的分離和鑒定[J].中國獸醫(yī)學(xué)報(bào),2005,25(5):238-240.
[5]崔華敏,董兵,張芳,等.河北部分地區(qū)鴨新城疫血清學(xué)調(diào)查[J].中國獸醫(yī)雜志,2008,44(7):40-41.
[6]程龍飛,傅光華,黃瑜,等.半番鴨源禽 1 型副黏病毒 FM 01株的分離鑒定與 F 蛋白基因分析[J].中國預(yù)防獸醫(yī)學(xué)報(bào),2006,28(5):499-502.
[7]Hattermann K C,Schmmitt D,Soike D.Cloning and sequencing of duck circovirus (DuCV) [J].Arch Virol,2003,148(12):2471-2480.
[8]Soike D,Albrecht K,Hattermann C,et al.Novel circovirus in mulard ducks with developmental and feathering disorders[J].Vet Rec,2004,154(25):792-793.
[9]傅光華,程龍飛,施少華,等.鴨圓環(huán)病毒全基因克隆與序列分析[J].病毒學(xué)報(bào),2008,24(2):138-143.
[10]黎敏,宋延華,溫納相,等.廣東省新興縣鴨圓環(huán)病毒感染的PCR診斷及序列分析[J].中國獸醫(yī)科學(xué),2009,39(2):164-167.
[11]李威,李學(xué)奇,何金箭.鴨肝炎病毒和鴨圓環(huán)病毒混合感染的診治[J].畜牧與獸醫(yī),2008,40(11):88-90.
[12]柴同杰.山東省櫻桃谷鴨群鴨圓環(huán)病毒及其混合感染的調(diào)查[J].中國家禽,2009,31(6):4-7.
[13]屈素潔,粟艷瓊,鄭敏,等.廣西部分地區(qū)鴨圓環(huán)病毒感染情況調(diào)查[J].中國畜牧獸醫(yī),2010,37(11):156-158.
[14]Pang Y,Wang H,Girshick T,et al.Development and application of a multiplex polymerase chain reaction for avian respiratory agents[J].Avi Dis,2002,46(3):691-699.
[15]謝芝勛,謝志勤,龐耀珊,等.應(yīng)用三重聚合酶鏈反應(yīng)同時(shí)檢測(cè)NDV、IBV、MG的研究[J].中國動(dòng)物檢疫,2000,17(11):20-22.
[16]Xie Z X,Pang Y S,Liu J B,et al.A multiplex RT- PCR for type A in fluenza virus and differentiation of avian H5、H7 and H9 hemagglutinin subtypes[J].Mol Cell Probes,2006,20(3/4):245-249.
[17]王紅,侯喜林,樸范澤.牛呼吸道合胞體病毒的分離鑒定[J].畜牧獸醫(yī)學(xué)報(bào),2009,40(9):1414-1419.