顧貴波,于學(xué)武,譚立文,陳 瑤,魏 澍,趙 培,王 竹,魏園園,曹明慧
(1.遼寧省動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心,遼寧 沈陽(yáng)110164 ;2.大連市動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心,遼寧 大連116037;3.中國(guó)獸醫(yī)藥品監(jiān)察所,北京 海淀100081)
1974 年,德國(guó)科學(xué)家Tischer 在多株連續(xù)傳代PK-15 細(xì)胞系(ATCC-CCL31)中發(fā)現(xiàn)豬圓環(huán)病毒(Porcine circovirus,PCV)。PCV 有PCV-1 和PCV-2兩個(gè)血清型,其中,PCV-2 感染可引起多種綜合征疫病,主要包括PMWS、PDNS、SAMS、PRDC[1]、CT[2]、壞死性淋巴腺炎及滲出性皮炎[3]等多種疾病,這些疾病被統(tǒng)稱為豬圓環(huán)病毒?。≒CVD),或統(tǒng)稱為豬圓環(huán)病毒相關(guān)疾?。≒CVAD)。
目前,PCVD 已在全球均有發(fā)生,給世界養(yǎng)豬業(yè)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失巨大,自1991 年加拿大薩斯喀徹溫省首次報(bào)道本病以來(lái),世界各地也相繼出現(xiàn)
了有關(guān)本病的報(bào)道,包括美國(guó)、法國(guó)、英國(guó)、西班牙、丹麥、瑞士、意大利、荷蘭、日本、韓國(guó)等二十多個(gè)國(guó)家;雖然全球眾多國(guó)家和地區(qū)都存在圓環(huán)病毒病,以及由PCV2 引發(fā)的相關(guān)疾病,但各地的流行態(tài)勢(shì)和毒株分布存在有較大差異[1]。郎洪武等[4]證實(shí)我國(guó)豬群PCV2 感染達(dá)42.9%以上。王忠田等[5]對(duì)從我國(guó)所分離的6 株P(guān)CV2 毒株的病毒核酸同源性均在95%以上,與歐美毒株同源性為94.4%~99.7%。我們應(yīng)用現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù),對(duì)在遼寧省豬群PCV2 的流行情況及基因遺傳演化進(jìn)行調(diào)查分析,為遼寧地區(qū)豬群PCVD 診斷、綜合防制及研究提供重要的科學(xué)依據(jù)。
1.1 材料 DNA Marker DL-2 000、E.coli JM109 感受態(tài)菌等為寶生物工程(大連)有限公司產(chǎn)品。豬圓環(huán)病毒Ⅱ型熒光PCR 檢測(cè)試劑盒(TaqMan 探針?lè)ǎ楸本┥粕袃x科技有限公司產(chǎn)品。
1.2 遼寧豬群PCV-2 流行情況調(diào)查 對(duì)遼寧14個(gè)地區(qū)的門診、屠宰場(chǎng),針對(duì)PCV-2 進(jìn)行流行病學(xué)調(diào)查,采集相應(yīng)的組織病料,低溫冷藏條件下,快速運(yùn)送至實(shí)驗(yàn)室,用于PCV-2 核酸檢測(cè)。
1.3 PCV-2 全基因序列擴(kuò)增與分析 參照文獻(xiàn)[6]建立的PCV-2 全基因序列PCR 擴(kuò)增方法,選取PCV-2 陽(yáng)性樣品擴(kuò)增其全基因序列,檢測(cè)PCR 產(chǎn)物,純化的PCR 產(chǎn)物與pMD-18T Vector 連接,然后轉(zhuǎn)化E.coli JM109 感受態(tài)細(xì)胞,經(jīng)PCR 鑒定后,送寶生物工程(大連)有限公司測(cè)定其核苷酸序列。應(yīng)用DNAStar 軟件對(duì)測(cè)定的序列與GenBank中收錄來(lái)自歐洲、美洲、亞洲以及中國(guó)的具有代表性毒株序列進(jìn)行同源性與進(jìn)化分析。引物序列及擴(kuò)增片斷大小見表1。
表1 引物序列及其擴(kuò)增片斷
PCR 反應(yīng)體系為50 μL,體系組成如下:2×GC BufferⅠ25.0 μL、滅菌ddH2O 10.5 μL、dNTP Mixture(2.5 mmol/L)8.0 μL、LA Taq(5U/μL)0.5 μL、PCV-2 QC-F(20 μmol/L)1.0 μL、PCV-2 QC-R(20 μmol/L)1.0 μL、DNA 4.0 μL。
反應(yīng)程序?yàn)椋?5 ℃預(yù)變性5 min;94 ℃變性45 s,56 ℃退火50 s,72 ℃延伸1min,共35 個(gè)循環(huán);72 ℃終延伸10 min。取5 μL PCR 產(chǎn)物用于電泳檢測(cè)。1.4 數(shù)據(jù)處理 采用SSPS17.0 處理數(shù)據(jù),做卡方檢驗(yàn)及F 檢驗(yàn),分析組間差異。
2.1 遼寧豬群PCV2 流行情況
2.1.1 臨床發(fā)病豬群組織樣品PCV-2 核酸檢測(cè)結(jié)果 2008-2012 年對(duì)來(lái)自遼寧地區(qū)3336 份門診病例豬組織樣品進(jìn)行PCV-2 核酸檢測(cè),平均陽(yáng)性率為58.99%,分別對(duì)不同年度、地域及全省總體陽(yáng)性率情況進(jìn)行卡方檢驗(yàn)分析,不同年度間全省、遼中、遼北及遼東地區(qū)均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05),而遼南、遼西地區(qū)漸近性差異顯著(P=0.028;P=0.006);2008-2012 年各年度不同地域間均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)(表2)。
2.1.2 臨床健康豬群組織樣品PCV-2 核酸檢測(cè)結(jié)果
2010-2013 年采自屠宰場(chǎng)的930 份豬組織樣品進(jìn)行核酸檢測(cè),總體陽(yáng)性率為64.07%;其中,2010-2013年核酸陽(yáng)性率分別為44.29%、55.11%、72.80%和85.67%(表3);呈逐年上升趨勢(shì),統(tǒng)計(jì)分析表明,各年度核酸陽(yáng)性率漸近性差異顯著(P=0.014)。
表2 不同地區(qū)臨床發(fā)病豬組織病料PC V-2核酸檢測(cè)陽(yáng)性率
表3 臨床健康豬組織樣品PC V-2核酸檢測(cè)陽(yáng)性率
2.2 PCV-2 全基因組的擴(kuò)增與序列測(cè)定分析
2.2.1 PCV-2 全基因組的擴(kuò)增與序列測(cè)定 應(yīng)用擴(kuò)增PCV-2 全基因序列的PCR 引物,分別從組織病料和細(xì)胞培養(yǎng)物中擴(kuò)增到位于2 000 bp 附近特異條帶,與預(yù)期大小相符(圖1)。應(yīng)用病毒分離鑒定和PCR 擴(kuò)增方法,最終得到11 株遼寧毒株(以下簡(jiǎn)稱LN-PCV-2 毒株)的全基因序列,其中2012 年6 株,2013 年5 株(表4);測(cè)序結(jié)果表明,其長(zhǎng)度為1 767 或1 768 bp。
圖1 LN-PC V-2毒株全基因序列擴(kuò)增結(jié)果
表4 2012年和2013年LN-PC V-2毒株
2.2.2 PCV-2 全基因組序列分析 應(yīng)用DNAStar軟件,將11 株LN-PCV-2 毒株全基因序列同選自GenBank 中收錄來(lái)自歐洲、美洲、亞洲以及中國(guó)的具有代表性的19 株P(guān)CV-2 毒株(國(guó)外11 株,國(guó)內(nèi)8 株)進(jìn)行同源性與進(jìn)化分析。結(jié)果表明,11 株LN-PCV-2 毒株之間同源性為94.5%~99.4%;2012 年6 株LN-PCV-2 毒株間同源性為95.4%~99.4%,2013 年5 株LN-PCV-2 毒株間同源性為95.2%~99.3%;遼東地區(qū)2 株間同源性為98.2%,遼南地區(qū)2 株間同源性為95.9%,遼西地區(qū)2 株間同源性為96%,遼北地區(qū)3 株間同源性為95.7%、95.1%和98.5%,遼中地區(qū)2 株間同源性為95.1%。
與國(guó)內(nèi)毒株相比,與處于同一地理區(qū)域的東北PCV-2 毒株同源性為95.3%~99.4%;與毗鄰的華北地區(qū)PCV2 毒株間同源性為94.6%~99.6%;與華東、華南、華中、西北和西南PCV2 毒株間同源性分別為94.8%~99.7%、95.2%~99.3%、94.5%~96.5%、94.6%~99.5%和94.8%~99.4%。
與國(guó)外PCV-2 毒株間同源性為94.3%~99.3%,其中,與歐洲PCV-2 毒株間同源性為95%~98.4%,與美洲PCV-2 毒株間同源性為94.3%~99.3%,與同處于亞洲朝鮮半島PCV-2 毒株間同源性為94.5%~96.6%;在國(guó)外毒株中,與法國(guó)PCV-2 毒株同源性相對(duì)較高(95.4%~99.3%),而與加拿大的PCV-2 毒株同源性相對(duì)較低(94.3%~97%)。
根據(jù)Olvera 等[7]分型標(biāo)準(zhǔn),11 株LN-PCV-2 毒株中有9株屬于PCV-2b基因型,其中屬1A/1B亞群(型)7 株,1C亞群(型)2 株;另2 株屬于PCV-2a 基因型。按年度分布,2012 年6 株P(guān)CV-2 毒株中,PCV-2b 基因型1A/1B 亞群4 株,另2 株為PCV-2a 基因型;2013年5 株P(guān)CV-2 毒株中,PCV-2b 基因型1A/1B 亞群3株,PCV-2b 基因型1C 亞群2 株。按地域分布,遼東地區(qū)2 株,均屬于PCV-2b 基因型1A/1B 亞群;遼南地區(qū)2 株,分別屬于PCV-2b 基因型1A/1B 亞群和1C亞群;遼西地區(qū)2 株,分別屬于PCV-2b 基因型1A/1B亞群和1C 亞群;遼北地區(qū)3 株,PCV-2b 基因型1A/1B 亞群2 株,PCV-2a 基因型1 株,遼中地區(qū)2 株,分別屬于PCV-2b基因型1A/1B亞群和PCV-2a基因型。
3.1 英國(guó)于1993 年首次暴發(fā)由PCV-2 感染引起的PDNS,自1999 年后,PMWS 在英國(guó)呈上升 趨勢(shì),平均發(fā)病率為25%,而最高可達(dá)40%,由其造成的經(jīng)濟(jì)損失比豬瘟和口蹄疫還要大[8]。張志等[9]調(diào)查表明,國(guó)內(nèi)豬群PCV-2 感染率逐年攀升,最高達(dá)90%以上,屠宰場(chǎng)采集的組織樣品也高達(dá)60%。通過(guò)對(duì)遼寧省臨床發(fā)病和臨床健康豬群的組織樣品進(jìn)行檢測(cè),平均陽(yáng)性率分別為58.99%和53.81%,且呈逐年上升趨勢(shì),表明在遼寧地區(qū)豬群中普遍存在PCV-2 感染,污染面逐年擴(kuò)大。分析比對(duì)臨床發(fā)病豬群與臨床健康豬群檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn),臨床健康豬群PCV-2 陽(yáng)性率與臨床發(fā)病豬群相當(dāng),進(jìn)一步證實(shí)了PCV-2 有隱性感染的特點(diǎn),遼寧地區(qū)臨床健康豬群中有大量的PCV-2 隱性感染或/和亞臨床感染豬,應(yīng)引起足夠的重視。
3.2 全基因序列同源性分析表明,不同年度、不同地域毒株全基因序列的同源性較高,表明近2年來(lái)遼寧流行的PCV-2 毒株沒有明顯的空間和時(shí)間特征,而且,至少存在3 個(gè)亞型,PCV-2b 為主要流行基因型;同一時(shí)期遼寧豬群中存在著不同進(jìn)化階段的PCV-2 毒株流行,與文獻(xiàn)報(bào)道的國(guó)內(nèi)其他地區(qū)情況也基本一致[10]。11 株LN-PCV-2 毒株與國(guó)內(nèi)、外PCV-2 毒株變異程度均不大,表明PCV-2 流行毒株沒有地域意義。由基于全基因序列的系統(tǒng)進(jìn)化樹可知,11 株LN-PCV-2 毒株散布于兩大基因型中,其分散程度與19 株國(guó)內(nèi)外PCV-2 參考毒株相當(dāng),表明國(guó)內(nèi)PCV-2 毒株來(lái)源可能較廣泛,一些可能由美國(guó)、加拿大等國(guó)傳入;另一部分可能源于歐洲,但這一觀點(diǎn)還需通過(guò)分析更多PCV-2 毒株序列進(jìn)一步證實(shí);同時(shí),也表明遼寧豬群中PCV-2 流行情況比較復(fù)雜。
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