鄔旭龍 ,林 華 ,肖 璐 ,王 印
(1.成都農(nóng)業(yè)科技職業(yè)學(xué)院,四川 成都 611130;2.成都海關(guān)技術(shù)中心,四川 成都 610041;3.四川省畜牧科學(xué)研究院 動物遺傳育種四川省重點實驗室,四川 成都 610066;4.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 動物醫(yī)學(xué)院,四川 成都 611130)
中國是養(yǎng)豬大國,我國生豬產(chǎn)業(yè)正向?qū)I(yè)化和規(guī)?;缆钒l(fā)展,即由當初農(nóng)戶散養(yǎng)為主體的市場格局轉(zhuǎn)變成當前的多種養(yǎng)殖規(guī)模并存的格局。在經(jīng)歷了自然淘汰、市場選擇和養(yǎng)殖重整后,尤其是近兩年受環(huán)境治理拆遷、非洲豬瘟疫情和國家生豬布局優(yōu)化調(diào)整的影響,傳統(tǒng)的散養(yǎng)模式正加速向規(guī)?;椭悄芑曫B(yǎng)轉(zhuǎn)變[1],散養(yǎng)和小規(guī)模養(yǎng)殖不斷退出,數(shù)量減少,大型規(guī)模化豬場逐漸成為中國養(yǎng)豬業(yè)重要的新生力量,在未來的發(fā)展中,規(guī)?;妥詣踊酿B(yǎng)豬模式必定成為國內(nèi)養(yǎng)豬生產(chǎn)的發(fā)展趨勢。盡管我國養(yǎng)殖模式轉(zhuǎn)型升級進程明顯加快,但微型和小型養(yǎng)豬場在少數(shù)地區(qū)仍然存在,這些豬場大多飼養(yǎng)條件差,養(yǎng)殖水平低,防疫、消毒、隔離等措施不到位,甚至飼喂泔水,因此導(dǎo)致各種疾病的發(fā)生。某些規(guī)?;i場在養(yǎng)殖過程中,因其飼養(yǎng)管理和疫病防控能力差,同樣存在多種疾病混合感染的情況,使豬場對疾病的預(yù)防和控制越來越困難。加之豬場在引種、購買和養(yǎng)殖等過程中,生豬及其產(chǎn)品長距離調(diào)運,增大了各種病原體的傳播及生豬疾病感染和發(fā)病的空間跨度,加劇了各種病原體在豬場間的傳播,嚴重影響豬群健康水平和生物安全體系,豬場對疾病的有效防控能力降低,從而進一步加大了豬場對新發(fā)和外來動物疫病感染的可能性[2-5]。由于一些新發(fā)疫病病毒的復(fù)制能力強、突變速率高、并且具有重配和重組的變異方式[6-7],這些疾病不僅嚴重威脅我國生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟和生態(tài)安全,同時給人類和動物的健康以及社會穩(wěn)定帶來巨大威脅。
近年來通過流行病學(xué)的調(diào)查和實驗室監(jiān)測數(shù)據(jù)分析,我國豬場疾病流行現(xiàn)狀為:豬病毒性疫病感染增多逐漸成為豬傳染病的主體;傳染性疾病的種類變多并有逐年增多的趨勢;多種病毒性疾病的混合感染越來越嚴重;非典型性病例的數(shù)量不斷增多,疾病的臨床癥狀和流行特點相似,給病原確診帶來了很大的困難。在面臨大量樣品的多種疾病鑒別診斷時,單病原診斷技術(shù)在未來的發(fā)展中已經(jīng)很難滿足臨床檢測的需要,而準確快速鑒別診斷病原對于制定治療和用藥方案、控制傳染病的流行具有重要意義。因此,更加高效率、自動化、高通量的檢測方法,可同時檢測多種豬病原體,為快速診斷和大批量樣品檢測提供新平臺。該研究通過高通量檢測方法對豬場病毒性疾病進行流行病學(xué)調(diào)查,通過檢測豬場病原的感染情況,從而反映和分析豬場對疾病的有效防控能力,可進一步為豬場對新發(fā)或外來動物疫病的防控提供參考。
豬繁殖與呼吸綜合征病毒(PRRSV)、豬瘟病毒(CSFV)、日本乙型腦炎病毒(JEV)、口蹄疫病毒(FMDV)、豬偽狂犬病毒(PRV)、豬圓環(huán)病毒2型(PCV2)、豬細小病毒(PPV)、豬流行性腹瀉病毒(PEDV)和豬傳染性胃腸炎病毒(TGEV)陽性毒株來源于商品化疫苗,由四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物檢驗檢疫實驗室保存。
梯度PCR儀購于美國Bio-Rad公司;QIAxcel Advanced全自動核酸毛細管電泳儀購于德國QIAGEN公司;臺式冷凍離心機、-80 ℃超低溫冰箱、恒溫培養(yǎng)箱、NanoDrop 2000超微量分光光度計均購于Thermo Scientifi c。
2×Taq PCR Mastermix、 病毒核酸提取試劑盒、DL2000 DNA Marker,購自天根生化科技(北京)有限公司;反轉(zhuǎn)錄試劑盒,購自TaKaRa;瓊脂糖、GoldView染料,購自北京索萊寶科技有限公司,Multiplex PCR Kit,購自德國QIAGEN公司,其余試劑均為國產(chǎn)分析純。
采集近年來四川不同地區(qū)25個養(yǎng)豬場臨床樣品共計426份,其中包括6個微型養(yǎng)豬場臨床樣品61份,8個中小型養(yǎng)豬場臨床樣品118份,11個規(guī)?;B(yǎng)豬場臨床樣品247份。臨床樣品包括脾臟、淋巴結(jié)、腎臟、肺臟等組織器官,精液、血液和糞便。具體樣品信息見表1。
表1 臨床樣品信息 個
利用高通量檢測方法[8]毛細管電泳全自動核酸分析系統(tǒng)對不同養(yǎng)豬場采集的臨床樣品進行檢測。其中內(nèi)臟組織器官在混合剪樣研磨后提取其核酸進行檢測,以滿足不同病原在各器官中的分布和含量不同的檢測需要。而精液和血液樣品中可能無法檢測到腹瀉病毒,因此需對同批采集的豬的糞便或肛門拭子同時檢測,從而保障檢測結(jié)果的準確性。
對不同養(yǎng)豬場重要豬病毒性疫病進行分子流行病學(xué)調(diào)查,通過臨床樣品的陽性檢出率及混合感染情況進行統(tǒng)計,根據(jù)檢測結(jié)果,從病原感染角度分析微型養(yǎng)豬場、中小型養(yǎng)豬場和規(guī)模化養(yǎng)豬場,三種不同規(guī)模豬場對疾病的有效防控能力,而進一步推測豬場對新發(fā)和外來動物疫病,例如PRRSV NADC30-like、ASFV(非 洲 豬 瘟病毒)和PCV3(豬圓環(huán)病毒3型)等疫病的防控能力和感染易感性,為不同豬場針對新發(fā)和外來動物疫病病原監(jiān)測提供參考。
利用高通量檢測方法對不同養(yǎng)豬場采集的臨床樣品,進行9種豬重要病毒病原PRV、CSFV、FMDV、JEV、PCV2、PRRSV、PEDV、TGEV和PPV檢測,根據(jù)結(jié)果可知(表2),426份臨床樣品中,至少檢測到一種病原感染的陽性樣品數(shù)為234份,陽性檢出率為54.93%(234/426),表明四川養(yǎng)豬場感染病毒性病原情況已較為嚴重。對3種不同規(guī)模類型養(yǎng)豬場進行病原分子流行病學(xué)調(diào)查中發(fā)現(xiàn),微型養(yǎng)豬場的病原陽性檢出率最高,達到80%以上,中小型養(yǎng)豬場病原陽性檢出率為58.47%,規(guī)模化養(yǎng)豬場的病原陽性檢出率最低,為46.96%。在對不同樣品檢測中,組織器官的病原陽性檢出率較高,均在70%以上,其次為血液和糞便的混合樣品,而精液的陽性檢出率最低。分析原因可能是因為組織樣品和流產(chǎn)胎均采集于已死亡或者發(fā)病的豬群,而其他樣品包括血液和精液均采集于正常飼養(yǎng)的豬,其具有較高的飼養(yǎng)管理水平,因此陽性檢出率較低。
表2 不同規(guī)模豬場病原檢測結(jié)果
三種類型養(yǎng)豬場的病原檢測結(jié)果顯示(表3),豬場均普遍存在多種病原混合感染的情況,且較為嚴重,特別是微型養(yǎng)豬場,多重病原混合感染的陽性檢出率達到60%以上,遠遠高于單一病原的陽性檢出率,3種及以上不同病原的感染也較其他兩種豬場更為嚴重。多病原的混合感染以PCV2、PRRSV、PEDV、PRV最為常見,導(dǎo)致免疫抑制性疾病感染嚴重,使得豬群抵抗力和免疫力降低,為病原體的侵入和感染提供了條件,因此加大了其他傳染病感染和傳播的風險。
表3 不同豬場病原感染情況
根據(jù)檢測結(jié)果統(tǒng)計豬場病原陽性檢出率和多病原混合感染情況,綜合分析來看,無論是病原的陽性檢出率,還是單一病原或多病原的混合感染復(fù)雜程度,都呈現(xiàn)微型養(yǎng)豬場>中小型養(yǎng)豬場>規(guī)?;B(yǎng)豬場的趨勢,表明微型養(yǎng)豬場病原感染情況最為嚴重,對疾病的防控效果也最差。中小型養(yǎng)豬場和規(guī)?;B(yǎng)豬場雖各項陽性檢出率有所下降,特別是多重病原混合感染有明顯降低,但病原的陽性檢出率仍較高,疾病防控形勢仍然不容樂觀,特別是PCV2和PRRSV免疫抑制類疫病的檢出率仍非常嚴重,使得豬場在面對新發(fā)和外來動物疫病PRRSV NADC30-like和ASFV傳播時,具有極高的感染風險。因此推測豬場對PRRSV NADC30-like和ASFV等外來與新發(fā)疫病的感染風險呈現(xiàn)微型養(yǎng)豬場>中小型養(yǎng)豬場>規(guī)模化養(yǎng)豬場的趨勢。
隨著我國養(yǎng)豬產(chǎn)業(yè)化程度逐年提高,并呈加速增長趨勢,近年來在政策和行業(yè)發(fā)展要求之下,我國生豬養(yǎng)殖業(yè)的規(guī)?;l(fā)展已經(jīng)進入了快速發(fā)展期,特別是在非洲豬瘟疫情和生豬復(fù)養(yǎng)發(fā)展的影響下,更加加速了我國生豬產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的步伐[9],生豬生產(chǎn)方式加快轉(zhuǎn)變,養(yǎng)殖綠色化、規(guī)?;瘍?yōu)勢明顯,規(guī)?;曫B(yǎng)模式將會代替?zhèn)鹘y(tǒng)的散養(yǎng)模式,具有非常好的發(fā)展前景。但在養(yǎng)殖過程中,仍然存在較多問題,許多養(yǎng)殖場生物安全和飼養(yǎng)管理措施不全,導(dǎo)致各種疾病的發(fā)生。因此該研究在進行豬場疾病分子流行病學(xué)調(diào)查的過程中,主要考慮從三種不同飼養(yǎng)管理和規(guī)模類型的豬場進行臨床樣品的采集,利用建立的高通量檢測方法對其進行檢測,能較全面了解四川省豬場疾病感染情況,為病原流行病學(xué)調(diào)查及疾病防控提供參考。
疾病的暴發(fā)和流行不僅對豬場造成嚴重經(jīng)濟損失,同時也是制約我國養(yǎng)豬業(yè)持續(xù)發(fā)展的主要因素。近年來,豬場傳染病流行主要以病毒性疫病為主,因此該研究主要針對豬場常見的病毒性疾病進行分子流行病學(xué)調(diào)查,利用高效的高通量方法進行檢測,在面臨較大數(shù)量樣品的多項目檢測過程中具有明顯的優(yōu)勢,從結(jié)果分析可以看出,無論是病原的總陽性檢出率,還是多病原的混合感染情況,都呈現(xiàn)微型養(yǎng)豬場最高、中小型養(yǎng)豬場次之,規(guī)?;B(yǎng)豬場最低的趨勢,表明微型養(yǎng)豬場疾病感染情況最為嚴重,病原的陽性檢出率高達80%,表明微型養(yǎng)豬場在飼養(yǎng)環(huán)境、飼養(yǎng)管理和疫病防控等各方面的現(xiàn)狀,更容易造成疾病的發(fā)生和傳播。在病原感染中,混合感染情況非常嚴重,并且呈有增無減的流行趨勢,不但病原種類增多,而且流行具有普遍性,成為豬場疾病感染的主流。病原以PCV2、PRRSV、PEDV的感染最為常見,特別是PCV2和PRRSV的感染,已經(jīng)成為目前豬病中最為多發(fā)的病毒性疾病。
研究根據(jù)對不同豬場病原檢測結(jié)果,初步分析了豬場對疾病的有效防控能力,進而反映了在新發(fā)或外來動物疫病發(fā)生和傳播時,不同豬場的易感染性,推測其對新發(fā)和外來動物疫病發(fā)生的風險,可早期發(fā)現(xiàn)隱患,及時有針對性地采取策略和措施,有效提高防控效率和質(zhì)量,遏制疫病流行傳播,保障養(yǎng)豬業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。該分析和推測是完全基于樣品病原檢出結(jié)果,而其余影響疾病發(fā)生的因素例如豬場飼養(yǎng)管理水平,免疫效果評價,外界環(huán)境變化等,這些防控措施的實施,最終都在疾病感染或病原陽性檢出率的結(jié)果中體現(xiàn),無論豬場管理和防控措施做得再好,病原的監(jiān)測和臨床檢測結(jié)果最能表明豬場對疾病的有效防控綜合能力,從而為預(yù)防新發(fā)疫病的感染提供參考。另一方面,病原體是動物疫病傳播流行的根本,其他所有因素也是通過對生物學(xué)因素的作用而影響動物疫病的流行傳播[10]。通過分析結(jié)果可知,微型養(yǎng)豬場病原陽性檢出率最高,且多病原混合感染最為嚴重,表明微型養(yǎng)豬場對疾病的防控能力最差,推測其在新發(fā)或外來動物疫病的防控中面臨嚴峻形勢和挑戰(zhàn)。