王志強(qiáng) 黃宇翔 鄒躍 張紅 楊昊天 董佳強(qiáng) 楊坤
摘 要:為了了解齊齊哈爾地區(qū)鵝細(xì)小病毒(GPV)現(xiàn)地強(qiáng)毒株的流行及抗原變異情況,試驗(yàn)從齊齊哈爾龍江縣某養(yǎng)殖場(chǎng)采集疑似小鵝瘟病死雛鵝的肝脾病料進(jìn)行病毒分離培養(yǎng),對(duì)獲得的疑似尿囊液進(jìn)行PCR檢測(cè)、血凝性檢測(cè)、動(dòng)物回歸試驗(yàn)及VP3基因序列分析。結(jié)果表明,分離到的病毒株能使12日齡鵝胚在144 h內(nèi)死亡;血凝性檢測(cè)未檢測(cè)出血凝價(jià);動(dòng)物回歸試驗(yàn),可復(fù)制該病,致使5日齡雛鵝在96~144 h內(nèi)全部死亡;VP3基因PCR擴(kuò)增條帶大約為1 600 bp,與目的條帶大小相符;對(duì)其進(jìn)行序列分析,判定該分離株為鵝細(xì)小病毒毒株,與我室之前分離鑒定的鵝細(xì)小病毒HH10強(qiáng)毒株核苷酸同源性為98.17%,與標(biāo)準(zhǔn)B株核苷酸同源性為97.13%。說(shuō)明鵝細(xì)小病毒基因保守。
關(guān)鍵詞:鵝細(xì)小病毒;現(xiàn)地株分離鑒定;動(dòng)物回歸試驗(yàn);遺傳進(jìn)化分析
鵝細(xì)小病毒(Goose parvovirus, GPV)易感譜很窄,在自然感染條件下,只感染雛鵝和雛番鴨。感染雛鵝引發(fā)的疫病,我們通常稱為小鵝瘟,流行范圍很廣,世界各地均有發(fā)生該病的報(bào)道。小鵝瘟是一種極烈性傳染病,對(duì)20日齡以內(nèi)的雛鵝,不僅傳染速度快,病死率高,而且越小日齡感染率和病死率越高,甚至可達(dá)100%[1]。該病毒感染后可引起雛鵝多器官炎癥,如急性腸炎、肝炎、腎炎等[2]。特征性病變是小腸中下段比正常腸管粗2~3倍,腸道內(nèi)形成灰白色或淡黃色栓狀凝固物。被感染的雛鵝表現(xiàn)出精神沉郁、食欲不振、嚴(yán)重下痢、呼吸困難、角弓反張等癥狀[3]。本病的發(fā)生率和死亡率與年齡有很大的相關(guān)性,1周齡以內(nèi)雛鵝感染死亡率達(dá)到100%,2~3周齡的雛鵝發(fā)病率雖然很高、但死亡率可能低于10%,而4~5周齡雛鵝感染后,造成的損失可能不大,但如果飼養(yǎng)管理不善,繼發(fā)其他細(xì)菌、真菌或病毒感染,可使最終死亡率大幅上升[4]。
2022年5月,龍江縣某養(yǎng)殖場(chǎng)7日齡雛鵝暴發(fā)疑似小鵝瘟疫情,損失非常嚴(yán)重。本研究在該養(yǎng)殖場(chǎng)采集疑似鵝細(xì)小病毒感染的病料,用鵝胚分離出疑似鵝細(xì)小病毒,并通過(guò)PCR試驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室確診,同時(shí)擴(kuò)增出分離毒株的VP3基因,進(jìn)行遺傳進(jìn)化分析,為齊齊哈爾地區(qū)鵝細(xì)小病毒現(xiàn)地強(qiáng)毒株的流行及抗原變異情況提供科學(xué)依據(jù)。
1? 材料與方法
1.1? 病料
病死雛鵝肝臟、脾臟等組織,均采自黑龍江省龍江縣某養(yǎng)鵝場(chǎng)。
1.2? 毒株與試驗(yàn)動(dòng)物
HH10株為本實(shí)驗(yàn)室于2010年自黑河市病例中分離鑒定的鵝細(xì)小病毒現(xiàn)地強(qiáng)毒株;FY89、YAN98株為本實(shí)驗(yàn)室分離致弱的鵝細(xì)小病毒株;12日齡鵝胚與1日齡雛鵝均為鵝細(xì)小病毒非免疫本地鵝蛋孵化,其鵝細(xì)小病毒瓊擴(kuò)(AGP)抗體陰性。
1.3? 主要試劑
2×GoTaq? Green Master Mix,購(gòu)自Promega公司;磁珠法病毒DNA/RNA提取試劑盒,購(gòu)自天根生化科技(北京)有限公司;DAN凝膠回收試劑盒、pMDTM19-T載體克隆試劑盒、質(zhì)粒DNA小量純化試劑盒,均購(gòu)自寶日醫(yī)生物技術(shù)(北京)有限公司。
1.4? ?病毒的分離培養(yǎng)
采集龍江縣某養(yǎng)殖場(chǎng)疑似暴發(fā)鵝細(xì)小病毒病死亡雛鵝的肝、脾組織,用研缽研磨,按每克病料加入1 mL生理鹽水的比例稀釋;反復(fù)凍融3次后,14 000 r/min離心10 min,取上清液,經(jīng)0.22 μm濾膜過(guò)濾除菌后,取0. 2 mL接種于12日齡鵝胚,置于孵化器中繼續(xù)孵化,收取24 h后死亡鵝胚的尿囊液。連傳2代,收取第二代尿囊液,暫命名為L(zhǎng)J22株,-20 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.5? ?病毒PCR鑒定
以Zadori等[5]發(fā)表的鵝細(xì)小病毒B株核苷酸序列作為參照,應(yīng)用引物設(shè)計(jì)軟件oligo6設(shè)計(jì)出一對(duì)鵝細(xì)小病毒VP3基因引物,由上海生工工程有限公司合成,引物序列見表1。以F2代及陰性對(duì)照的尿囊液DNA為模板,以設(shè)計(jì)合成的引物作為擴(kuò)增VP3基因的引物,利用PCR法鑒定病毒。PCR反應(yīng)體系為50 μL,反應(yīng)條件為:首先95 ℃預(yù)變性5 min;其次95 ℃變性1 min,56 ℃退火50 s,72 ℃延伸2 min,共進(jìn)行30個(gè)循環(huán);最后72 ℃延伸10 min。用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè),觀察并記錄結(jié)果。
1.7? 血凝特性鑒定
按照文獻(xiàn)[6]方法,采用血凝試驗(yàn)(HA)測(cè)定現(xiàn)地株LJ22的血凝性。
1.8? 動(dòng)物回歸試驗(yàn)
將10只1日齡體內(nèi)檢測(cè)無(wú)鵝細(xì)小病毒抗體的雛鵝,隨機(jī)平均分成兩組,一組為攻毒組,一組為空白對(duì)照組。5日齡時(shí)對(duì)攻毒組進(jìn)行強(qiáng)毒感染,所用強(qiáng)毒為現(xiàn)地株LJ22,攻毒方式為頸部皮下注射,攻毒劑量為0.2 mL/羽,空白對(duì)照組與攻毒組攻毒方式和攻毒劑量相同,只是將現(xiàn)地株LJ22強(qiáng)毒換成無(wú)菌生理鹽水。隔離飼養(yǎng),每天觀察雛鵝的發(fā)病及死亡情況。
2? 結(jié)果與分析
2.1? 病毒分離及PCR檢測(cè)結(jié)果
將保存?zhèn)溆玫牟×辖臃N鵝胚并傳代,結(jié)果顯示:第一代鵝胚接種后144 h出現(xiàn)死亡,共接種5枚鵝胚,死亡2枚。第二代鵝胚接種后120 h出現(xiàn)死亡,共接種10枚鵝胚,至144 h全部死亡。死亡鵝胚胚體出血明顯,尿囊膜水腫增厚。以F2代病毒尿囊液中的DNA為模板,進(jìn)行PCR擴(kuò)增,結(jié)果顯示,擴(kuò)增得到大小約為1 600 bp的目的片段,與預(yù)期片段大小相符。結(jié)果表明分離病毒為鵝細(xì)小病毒。結(jié)果見圖1。
2.2? 血凝試驗(yàn)結(jié)果
采用微量法測(cè)定現(xiàn)地株LJ22株的血凝性,結(jié)果顯示,該分離株不能凝集公雞紅細(xì)胞,符合鵝細(xì)小病毒沒有血凝性的特點(diǎn)。
2.3? 動(dòng)物回歸試驗(yàn)結(jié)果
攻毒組雛鵝發(fā)病率和死亡率均為100%(5/5),對(duì)照組雛鵝未見發(fā)病。死亡雛鵝喙發(fā)紺,剖檢見鵝細(xì)小病毒典型癥狀,即腸道內(nèi)形成淡黃色栓狀凝固物。結(jié)果見圖2。
2.4? 遺傳進(jìn)化分析結(jié)果
測(cè)定LJ22株的VP3結(jié)構(gòu)基因序列各堿基隨機(jī)分布于整個(gè)序列,無(wú)缺失和插入,少數(shù)發(fā)生替換。使用DNAMAN軟件,對(duì)LJ22株與強(qiáng)毒株B株和HH10株、弱毒株FY89、YAN98株一起繪制遺傳進(jìn)化樹(圖3),結(jié)果顯示LJ22株與強(qiáng)毒株HH10株親緣關(guān)系較近,核苷酸同源性為98.17%;與B株稍遠(yuǎn),為97.13%。與弱毒株YAN98的核苷酸同源性為95.85%,弱毒株FY89為95.66%。
3? 討論
近幾年來(lái)在現(xiàn)地服務(wù)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),雖然養(yǎng)殖場(chǎng)對(duì)小鵝瘟防控工作都十分重視,但依然有小鵝瘟疫情散在發(fā)生,造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。所以小鵝瘟雖然在1956年就由我國(guó)學(xué)者方定一教授分離并命名[2],但直到今天,防控形勢(shì)依然不容樂觀。
鵝細(xì)小病毒基因組結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,只有兩個(gè)主要的開放閱讀框架,位于左側(cè)的開放閱讀框編碼兩種非結(jié)構(gòu)蛋白,NS1和NS2,位于右側(cè)的開放閱讀框編碼三種結(jié)構(gòu)蛋白,VP1、VP2和VP3[7-9]。鵝細(xì)小病毒結(jié)構(gòu)蛋白與病毒的毒力及致病性有關(guān),其中VP3蛋白暴露于病毒粒子表面,約占病毒衣殼蛋白總含量的80%,是主要抗原蛋白,能誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生保護(hù)性抗體來(lái)中和病毒,因此,VP3基因在鵝細(xì)小病毒研究中具有重要意義[10-13]。
本研究分離到的LJ22現(xiàn)地強(qiáng)毒株與HH10強(qiáng)毒株核苷酸同源性為98.17%,表明鵝細(xì)小病毒基因變異相對(duì)較少。至今鵝細(xì)小病毒只有一個(gè)血清型,它們的基因在漫長(zhǎng)的歷史演化過(guò)程中嚴(yán)格保守,不隨時(shí)間和地域的不同而發(fā)生大的改變[2, 14],本結(jié)果進(jìn)一步說(shuō)明鵝細(xì)小病毒基因組的這個(gè)特點(diǎn)。由于鵝細(xì)小病毒結(jié)構(gòu)蛋白VP基因沒有非結(jié)構(gòu)蛋白NS基因保守,相對(duì)來(lái)講是鵝細(xì)小病毒基因組中核苷酸序列最容易出現(xiàn)突變的區(qū)域,因此推測(cè)LJ22現(xiàn)地強(qiáng)毒株整個(gè)基因組變異不大。細(xì)小病毒是所有病毒中基因組最小的病毒之一,鵝細(xì)小病毒全基因組只有5 000多個(gè)核苷酸,為了更加經(jīng)濟(jì)有效的利用,有些核苷酸甚至同時(shí)編碼三個(gè)蛋白,它們之間不僅相互作用,而且受到彼此制約,鵝細(xì)小病毒本身又是DNA病毒,基因組比較穩(wěn)定,因此不易發(fā)生變異[15-18]。由于鵝細(xì)小病毒基因組非常小,基因組中的每一個(gè)核苷酸都被充分利用,任何重要的核苷酸變化,導(dǎo)致氨基酸發(fā)生改變,進(jìn)而導(dǎo)致編碼的蛋白質(zhì)發(fā)生任何變化,都有可能改變病毒的屬性,從而危及到病毒自身的存亡,這是病毒在其進(jìn)化過(guò)程中所不能允許的[14]。
4? 結(jié)論
本研究成功分離鑒定出1株鵝細(xì)小病毒現(xiàn)地強(qiáng)毒株LJ22株,并針對(duì)其VP3基因進(jìn)行了序列分析,結(jié)果顯示VP3基因僅有個(gè)別核苷酸發(fā)生改變,雖然鵝細(xì)小病毒也在有效免疫的選擇壓力下,但其基因組趨于保守,并未引起強(qiáng)毒株基因組變異,雖未變異,但防控形勢(shì)依然不容樂觀。本研究為鵝細(xì)小病毒病的流行病學(xué)調(diào)查提供了一定的參考依據(jù),并為進(jìn)一步制定鵝細(xì)小病毒病的防控方法奠定了基礎(chǔ)。
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