王招弟,吳好葉,嚴(yán)莉婭,姜玉瑤,牟滕慧,曾智勇,代振江
(貴州大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,貴州 貴陽 550025)
豬圓環(huán)病毒2型 GZ-ZYSY株全基因組的克隆與序列分析
王招弟,吳好葉,嚴(yán)莉婭,姜玉瑤,牟滕慧,曾智勇*,代振江
(貴州大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,貴州 貴陽 550025)
豬圓環(huán)病毒2型(PCV2)是目前嚴(yán)重危害養(yǎng)豬業(yè)的疾病之一,給我國(guó)養(yǎng)豬業(yè)造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失[1]。崔亞蘭等對(duì)2007—2011年收集的4 980份貴州各地區(qū)豬只血清樣品進(jìn)行PCV2抗體檢測(cè),發(fā)現(xiàn)陽性率為43.45%,且呈逐年上升趨勢(shì),對(duì)2011年收集的133份豬組織樣品進(jìn)行了PCV2病原核酸檢測(cè),發(fā)現(xiàn)其陽性率高達(dá)77.44%,說明PCV2在貴州省廣泛流行且日益嚴(yán)重[2]。為豐富貴州PCV2全基因組序列庫,了解貴州地區(qū)PCV2遺傳變異情況,本研究從PCV2抗體檢測(cè)為陽性的血清中克隆測(cè)序了一株P(guān)CV2全基因組序列,命名為GZ-ZYSY,并對(duì)其進(jìn)行了生物信息學(xué)分析。
1.1 血清、質(zhì)粒
血清系貴州遵義綏陽某豬場(chǎng)送檢,PMD19-T Vector購自寶生物工程(大連)有限公司,大腸桿菌感受態(tài)TOP10由中國(guó)獸藥監(jiān)察所惠贈(zèng)。
1.2 主要試劑
核酸提取試劑盒、限制性內(nèi)切酶HindⅢ和BamHⅠ,LA Taq聚合酶,DNA DL2000 Marker等購自寶生物工程(大連)有限公司;E. Z. N. A.TM Gel Extraction Kit (50) 膠回收試劑盒購自美國(guó)Omega公司;普通質(zhì)粒微量提取試劑盒購自TIANGE公司;其他試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。
1.3 引物設(shè)計(jì)與合成
根據(jù)GeneBank公布的PCV2序列設(shè)計(jì)擴(kuò)增PCV2全基因組序列且攜帶酶切位點(diǎn)的引物,引物序列如表1所示:
表1 本研究中所使用的引物
1.4 PCV2全基因組的擴(kuò)增
用核酸提取試劑盒提取送檢血清的混合核酸,以其為模板,用設(shè)計(jì)的引物對(duì)PCV2全基因組進(jìn)行PCR擴(kuò)增,體系和條件如下:模板8μL,dNTP 8μL,10×LA Buffer 5μL,LA Taq酶1μL,上下游引物各2μL,ddH2O 12μL。條件為:94 ℃ 5 min;94 ℃1 min,58 ℃ 1 min,72 ℃ 2 min,35個(gè)循環(huán);72 ℃ 10 min。
1.5 目的基因的克隆和測(cè)序
將PCR產(chǎn)物進(jìn)行電泳,90 V,40 min,用膠回收試劑盒回收純化目的條帶,將回收產(chǎn)物連接至PMD19-T,轉(zhuǎn)化至TOP10大腸桿菌,涂板培育,挑取陽性菌落,抽提質(zhì)粒,進(jìn)行HindⅢ和BamHⅠ雙酶切與質(zhì)粒PCR鑒定,將鑒定為陽性的質(zhì)粒送至上海生工生物工程有限公司進(jìn)行測(cè)序。
1.6 PCV2全基因組序列的生物信息學(xué)分析
用DNAStar對(duì)擴(kuò)增的PCV2全基因組序列和GeneBank公布的目前市面上流行的主要PCV2疫苗株DBN-SX07-2(HM641752.1)、LG(HM038034.1)、SH(HM038027.1)、ZJ(AY686764.1)進(jìn)行相似性分析。
2.1 PCV2全基因組序列的擴(kuò)增
以從血清中提取的混合核酸為模板,用設(shè)計(jì)的引物對(duì)PCV2全基因組序列進(jìn)行擴(kuò)增,將PCR產(chǎn)物進(jìn)行電泳,顯示目的條帶為1 800 bp左右,與預(yù)期大小相符。電泳結(jié)果如圖1。
2.2 PCV2全基因組序列相似性分析
根據(jù)2008年歐盟豬圓環(huán)病毒疾病委員會(huì)提出的PCV2分型標(biāo)準(zhǔn)可知[3],GZ-ZYSY株屬于PCV2a型,將GZZYSY株氨基酸序列與目前市面上流行的主要PCV2疫苗株DBN-SX07-2(HM641752.1)、LG(HM038034.1)、SH(HM038027.1)、ZJ(AY686764.1)進(jìn)行相似性比較,結(jié)果如圖2所示,各疫苗株中與GZ-ZYSY株相似性最高的是DBN-SX07-2(HM641752.1) 疫苗株,相似性為93.2%。多重比對(duì)結(jié)果如圖3所示,GZ-ZYSY株與4株疫苗株的ORF2氨基酸序列相比存在23個(gè)氨基酸的差異。
圖1 PCV2全基因組PCR擴(kuò)增結(jié)果
圖2 GY-ZYSY株與疫苗株的氨基酸序列的相似性比較
圖3 GY-ZYSY株與疫苗株ORF2氨基酸序列的多重比對(duì)
本文從PCV2抗體陽性的血清中擴(kuò)增獲得了一株P(guān)CV2全基因組序列,序列分析發(fā)現(xiàn)其為PCV2a型,由此推測(cè)是否PCV2a型較PCV2其他基因型更能維持較長(zhǎng)的病毒血癥時(shí)間。氨基酸序列的相似性分析發(fā)現(xiàn),GZ-ZYSY株與市面上流行的疫苗株中相似性最高的是DBN-SX07-2(HM641752.1)疫苗株,相似性為93.2%,各疫苗株之間的相似性在92%~99.7%之間。氨基酸序列多重比對(duì)發(fā)現(xiàn)GZ-ZYSY株與各疫苗株的ORF2之間存在23個(gè)氨基酸的差異,這些氨基酸差異是否會(huì)導(dǎo)致其與疫苗株之間抗原出現(xiàn)較大差異有待進(jìn)一步研究。本研究豐富了貴州地區(qū)PCV2的基因組序列庫,對(duì)貴州PCV2的防控提供了一定參考。
[1] 李玲,李國(guó)新,周艷君,等. 2008—2011年中國(guó)部分地區(qū)豬圓環(huán)病毒2型的分子流行病學(xué)調(diào)查[J].中國(guó)動(dòng)物傳染病學(xué)報(bào),2012(2):1-10.
[2] 崔亞蘭,王開功,張華,等. 2007—2011年貴州省豬圓環(huán)病毒感染的流行病學(xué)調(diào)查[J]. 畜牧與獸醫(yī),2013,45(3):70-73.
[3] CORTEY M,OLVERA A,GRAUROMA L, et al. Further comments on porcine circovirus type 2 ( PCV2) genotype definition and nomenclature[J].Vet Microbiol, 2011,149:522-523.
2016-09-14)
省校合作計(jì)劃項(xiàng)目, 黔科合LH字[2014]7670號(hào)
王招娣(1993—),女,在讀學(xué)士,研究方向:動(dòng)物傳染病病原分子生物學(xué)。
曾智勇(1978—),男,教授,博士,碩士生導(dǎo)師,從事動(dòng)物傳染病病原分子生物學(xué)研究