莫紹江 ,孫鵬亮 ,李虎,劉祥杰,李蓮瑞 *
(1塔里木大學(xué)動物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,新疆 阿拉爾 843300)
(2塔里木畜牧科技兵團(tuán)重點(diǎn)實驗室,新疆 阿拉爾 843300)
豬圓環(huán)病毒(porcine circovirus,PCV),是已知最小的動物病毒之一,為單鏈環(huán)狀DNA病毒,長度2 000 bp,粒子大小在17~20 nm之間。有二十面體的對稱結(jié)構(gòu),無囊膜,對外界的理化環(huán)境具有較強(qiáng)的抵抗能力[1-4]。PCV按其基因型的差異分為四種類型,即 PCV1、PCV2、PCV3和 PCV4,其中 PCV2和PCV3是最具感染力和致病力的兩型[5]。據(jù)報道PCV3比PCV2對仔豬的致病力更強(qiáng)[6]。PCV3感染豬群可引起豬群全系統(tǒng)的炎癥反應(yīng),嚴(yán)重者可導(dǎo)致母豬流產(chǎn)[7]。由于PCV2病毒已被廣泛研究,國內(nèi)關(guān)于PCV2的疫苗早已普遍應(yīng)用于各個豬場,使用之后大大降低了PCV2的感染率[8],因此本次研究以PCV3為主。任敏等[9]通過對新疆PCV3的全基因組進(jìn)行測序并分析,發(fā)現(xiàn)所得的PCV3分離毒株與美國報告的毒株同屬于3b亞群,首次證實了新疆規(guī)?;i場中已經(jīng)存在PCV3感染的情況。魏其[10]通過對新疆最具代表性的13個地區(qū)進(jìn)行牛PCV3的分子流行病學(xué)調(diào)查和基因特征分析,發(fā)現(xiàn)PCV3已在新疆地區(qū)牛養(yǎng)殖場中廣泛存在。前人對新疆株P(guān)CV3Cap基因序列研究雖然相對較多,但關(guān)于阿克蘇地區(qū)PCV3感染情況的研究鮮有報道,所以本研究對新疆阿克蘇4個規(guī)?;i場的能繁母豬、仔豬和育肥豬的采樣樣本進(jìn)行PCV3檢測,以期知曉新疆阿克蘇地區(qū)PCV3感染與流行情況,為該地區(qū)PCV3感染防控工作打下理論基礎(chǔ)。
2020—2021年對新疆阿克蘇地區(qū)4個規(guī)?;i場的能繁母豬、仔豬和育肥豬共采584份全血樣本,詳情見表1。
表1 樣本列表
表2 試驗試劑
表3 儀器與設(shè)備
吸取抗凝管中的全血樣品1 000μL加入到1.5 mL無菌離心管中,編號后置于-20℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
按照EasyPure?Viral DNA/RNA Kit試劑盒說明書對全血樣本總DNA進(jìn)行提取,并將提取到的DNA放入-20℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
引物選取參照王雪濤等[11]研究結(jié)果,由上海生工生物股份有限公司合成,引物序列和反應(yīng)體系及擴(kuò)增條件見表4、表5。
表4 PCV3 PCR引物序列
表5 PCV3 PCR反應(yīng)體系及擴(kuò)增條件
配制1%的瓊脂糖凝膠,用PCV3(Cap)-F/R PCR擴(kuò)增產(chǎn)物點(diǎn)樣,設(shè)置電壓(120 V)、電流(110 mA)、時間(25~30 min),使用凝膠成像系統(tǒng)于電泳后拍照保存。
將PCV3(Cap)-F/R PCR擴(kuò)增基因片段的凝膠,按照普通瓊脂糖凝膠DNA回收試劑盒使用說明操作,對擴(kuò)增基因片段的凝膠進(jìn)行切膠回收,將回收的目的基因置于-20℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
使用純化后的PCR產(chǎn)物送上海生工測序,利用DNAStar軟件,將PCR產(chǎn)物測得的序列與GenBank選取的國內(nèi)15株P(guān)CV3Cap基因參考序列進(jìn)行同源性比對,參考序列見表6。
表6 PCV3 Cap基因參考序列
以新疆阿克蘇地區(qū)4家規(guī)?;i場采集的584份豬全血樣本的DNA為模板,采用PCV3Cap基因的特異性引物,利用PCR進(jìn)行PCV3Cap基因的擴(kuò)增,共測出44份陽性樣本,擴(kuò)增的目的條帶與預(yù)期大小一致,部分電泳圖見圖1。
圖1 部分樣本的PCV3 Cap基因PCR擴(kuò)增檢測結(jié)果
在NCBI上對測序結(jié)果進(jìn)行比對分析,將44份陽性樣本PCR產(chǎn)物測序后進(jìn)行同源性比對,獲得2種PCV3Cap基因序列,分別命名為AKesuCap-1(育肥場)和AKesuCap-2(繁育場)。通過DNAStar軟件對2種檢測出的PCV3Cap基因序列與15株國內(nèi)流行株Cap基因序列進(jìn)行同源性比較,并制作PCV3Cap基因同源性表(圖2)及基因系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化樹(圖3)。
圖2 PCV3 Cap基因序列與國內(nèi)毒株核苷酸同源性分析
圖3 PCV3 Cap基因序列與國內(nèi)毒株的系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化樹分析
將AKesuCap-1(育肥場)、AKesuCap-2(繁育場)和15株中國PCV3Cap基因參考序列構(gòu)建同源性表及基因系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化樹分析發(fā)現(xiàn),AKesuCap-1和15株中國PCV3Cap基因參考序列的同源性在98.9%~100%之間,且與CN/Xinjiang-AK16/2018株同源性達(dá)到了100%,反映了該育肥場存在CN/Xinjiang-AK16/2018毒株感染的情況。同時,AKesuCap-2和15株中國PCV3Cap基因參考序列的同源性介于98.5%~99.6%之間,與NWHEB21、PCV3-CN-ZJ-QZ-2-2017同源性為99.6%。而且,AKesuCap-1和AKesuCap-2同源性為98.5%。由此可知,2株P(guān)CV3Cap基因核苷酸序列與國內(nèi)15株P(guān)CV3Cap基因參考核苷酸序列具有高度同源性。而基因系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化樹則揭示了AKesuCap-1(育肥場)和AKesuCap-2(繁育場)具有明顯的遺傳距離,AKesuCap-1與CN/Xinjiang-AK16/2018(MK562412.1)屬于同一分支,AKesuCap-2與 NWHEB21(MG564174.1)在同一分支上。
3.3.1 2020—2021年樣品中PCV3感染情況
經(jīng)過對2020—2021年新疆阿克蘇地區(qū)4個規(guī)?;i場的584份樣本進(jìn)行PCV3檢測,共檢出PCV3陽性樣品44份,總陽性檢出率為7.53%。
3.3.2 不同類型豬場PCV3感染情況
通過PCR技術(shù)對來自不同豬場的共584份樣品進(jìn)行PCV3檢測,結(jié)果顯示,繁育場PCV3平均陽性率為14.07%(19/135),而育肥場(1、2和3)平均陽性率為5.57%(25/449)。經(jīng)過對比可以發(fā)現(xiàn),繁育場的PCV3檢出率較育肥場要高,詳情見表7。
表7 不同類型豬場PCV3檢測情況
3.3.3 不同生長階段的豬群PCV3感染情況
不同生長階段的豬群對PCV3的感染情況不同,能繁母豬和仔豬的感染陽性率分別為9.09%和17.50%,而育肥豬(1、2、3)的感染陽性率分別為3.33%、5.14%和7.79%。由此可知仔豬的PCV3感染陽性率最高,其次是能繁母豬,育肥豬最低,詳見表8。
表8 不同生長階段的豬群PCV3 PCR抗原檢測情況
PCV3是近些年來新發(fā)現(xiàn)的一類豬圓環(huán)病毒,自2016年在美國報道后,其逐漸在世界范圍內(nèi)傳播開來[12-13]。中國作為全球最大的豬肉生產(chǎn)和消費(fèi)大國也有PCV3的相關(guān)報道[14]。阿克蘇地處我國西部邊陲,通過對該地區(qū)四個規(guī)模化養(yǎng)豬場展開調(diào)查,發(fā)現(xiàn)PCV3各豬場陽性發(fā)生率為100%,平均陽性率達(dá)7.53%,表明該地區(qū)的養(yǎng)豬場已經(jīng)普遍存在PCV3感染。
通過數(shù)據(jù)分析可知,阿克蘇地區(qū)部分豬場PCV3陽性率結(jié)果與李靜等[15]研究結(jié)果相比要更低,推測可能與樣品來源的差異有關(guān)。所有陽性數(shù)據(jù)中,仔豬陽性率最高,育肥豬陽性率最低,且能繁母豬和仔豬的PCV3陽性率要高于育肥豬群。這與黃翠琴等[16]研究結(jié)果一致。
通過對44份陽性樣本PCR產(chǎn)物測序進(jìn)行同源性比對分析,得到2種PCV3Cap基因序列。測序結(jié)果表明,AKesuCap-1、AKesuCap-2和15株中國PCV3Cap基因參考序列同源性較高,且與2018年QIAO M F等[17]在新疆阿克蘇地區(qū)商品豬場所發(fā)現(xiàn)的PCV3毒株相一致,推測可能PCV3的Cap基因在當(dāng)?shù)剡M(jìn)化具有相對穩(wěn)定性,要想進(jìn)一步證實,還需要開展更廣泛的針對PCV3的研究。
新疆阿克蘇地區(qū)部分規(guī)模化豬場存在PCV3感染,繁育場豬比育肥場豬感染率更高。