張香齋,陳麗鳳,陳 娟,王秋悅,劉朋朋,石 芳,鄒亞學(xué)
(河北科技師范學(xué)院動(dòng)物科技學(xué)院,河北省預(yù)防獸醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河北秦皇島,066600)
梨形蟲病是一類經(jīng)硬蜱傳播,由梨形蟲綱巴貝斯科或泰勒科原蟲引起的血液原蟲病的總稱。迄今為止,全世界已記載的各種哺乳動(dòng)物的巴貝斯蟲有67種,泰勒蟲有13種[1]。牛梨形蟲病是世界性分布的嚴(yán)重危害養(yǎng)牛業(yè)發(fā)展的一類重要疾病,給畜牧業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)造成巨大損失。在我國已報(bào)道的病原有牛巴貝蟲(Babesia bovis)、雙芽巴貝蟲(B.bigemina)、大巴貝蟲(B.major)、卵形巴貝蟲(B.ovata)、一種尚未命名的巴貝蟲(B.sp.)[2]、環(huán)形泰勒蟲(Theileria annulata)、瑟氏泰勒蟲(T.sergenti)和中華泰勒蟲(T.sinensis)[3]。牛梨形蟲病的傳播媒介蜱有3種:殘緣璃眼蜱(Hyalomma detritum)、長角血蜱(Haemaphysalis longicornis)和微小牛蜱(Boophihismicrophis)。據(jù)FAO統(tǒng)計(jì),世界上有80%的牛遭到蜱的侵襲,僅硬蜱給畜牧業(yè)造成的損失,全球每年就高達(dá)70億美元[4]。本試驗(yàn)應(yīng)用PCR診斷技術(shù),對采自河北省灤縣某牛場的牛進(jìn)行梨形蟲檢測,以便了解和分析該地區(qū)梨形蟲自然感染狀況,為更好地防治該病提供一些參考。
1.1.1 牛血液 采自河北省灤縣某牛場。
1.1.2 主要試劑及緩沖液配制 50 ×TAE:取 Tris堿242 g,冰乙酸57.1 mL,0.5 mol/L EDTA(pH 8.0)100 mL加入純水定容至1 L,儲存?zhèn)溆?蛋白酶K(德國Merck公司)、無水乙醇(天津市北方天醫(yī)化學(xué)試劑廠)、瓊脂糖(西班牙進(jìn)口分裝)。PCR相關(guān)試劑,2×Taq MasterMix(北京康為世紀(jì)生物科技有限公司),引物(北京賽百盛生物技術(shù)有限責(zé)任公司)。DL2000(北京博潤德生物科技發(fā)展中心)。
1.1.3 儀器設(shè)備 超級恒溫水浴箱(601型、金壇市醫(yī)療儀器廠)、高速臺式離心機(jī)(TGL-16G,上海安亭科學(xué)儀器廠)、可調(diào)微量移液器(0.1 ~2.5,5 ~50,100 ~1 000 μL,德國普蘭德)、梯度 PCR 儀(Mastercycler gradient,德國Eppendorf公司)、雙穩(wěn)定時(shí)電泳儀(DYY-6C型,北京六一儀器廠)、血液基因組小量提取試劑盒(北京康為世紀(jì)生物科技有限公司),基本常規(guī)儀器等均由河北省預(yù)防獸醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供。
1.2.1 樣本 從唐山灤縣某牛場中抽檢28頭牛,靜脈抽血,加肝素抗凝,分裝入試管,放入冰盒帶回實(shí)驗(yàn)室,保存待檢。
1.2.2 模板DNA制備 使用血液基因組小量提取試劑盒(北京康為世紀(jì)生物科技有限公司)按操作說明書操作。
1.2.3 引物設(shè)計(jì) 根據(jù)GenBank上發(fā)表的環(huán)形泰勒蟲Tams1基因序列合成THX-F1/THX-R1和THXF2/THX-R2兩對引物;根據(jù)GenBank上已發(fā)表的牛瑟氏泰勒蟲P32表面蛋白基因序列,合成TSSH-F/TSSH-R引物對;根據(jù)文獻(xiàn)已發(fā)表的巴貝斯蟲18S rRNA基因序列[5,6],合成BSHY-F/BSHY-R引物對,用于雙芽巴貝斯蟲18S rRNA基因的擴(kuò)增;合成NBBS-F1/NBBS-R1和NBBS-F2/NBBS-R2兩對引物對,用于其它巴貝斯蟲18S rRNA基因的擴(kuò)增,引物名稱及序列見表1。以上梨形蟲中僅環(huán)形泰勒蟲為巢式PCR方法檢測,其余蟲種均為常規(guī)PCR方法檢測。
1.2.4 PCR反應(yīng)體系 PCR擴(kuò)增均在20 μL反應(yīng)體系中進(jìn)行。該體系包括:2×Taq MasterMix 10 μL,上、下游引物各0.5 μL,模板各1.0 μL,超純水補(bǔ)足至20 μL。離心混勻后選擇適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)條件在PCR擴(kuò)增儀上進(jìn)行擴(kuò)增。
表1 引物名稱及序列
1.2.5 PCR 反應(yīng)參數(shù)
(1)環(huán)形泰勒蟲巢式PCR反應(yīng)參數(shù):第1輪PCR反應(yīng):預(yù)變性94℃,3 min;變性94℃,1 min;退火55℃,1 min;延伸72℃,1 min,40個(gè)循環(huán),最后延伸72℃,7 min。第2輪PCR反應(yīng)(以第1輪PCR產(chǎn)物為模板):預(yù)變性94℃,3 min;變性94℃,1 min;退火55℃,1 min;延伸72℃,1 min,30個(gè)循環(huán),最后延伸72℃,7 min。
(2)瑟氏泰勒蟲PCR反應(yīng)參數(shù):預(yù)變性95℃,3 min;變性95℃,2 min;退火63℃,2 min;延伸72℃,2 min,30 個(gè)循環(huán),最后延伸72 ℃,5 min。
(3)牛雙芽巴貝斯蟲PCR反應(yīng)參數(shù):預(yù)變性94℃,3 min;變性94℃,30 s;退火58.1℃,1 min;延伸72 ℃,1 min,32 個(gè)循環(huán),最后延伸72 ℃,5 min。
(4)其他牛巴貝斯蟲PCR反應(yīng)參數(shù):預(yù)變性95℃,3 min;變性95℃,2 min;退火63℃,2 min;延伸72℃,2 min;30個(gè)循環(huán),最后延伸72℃,5min。
1.2.6 電泳檢測 反應(yīng)結(jié)束后取5 μL擴(kuò)增產(chǎn)物于質(zhì)量濃度為10 g/L的瓊脂糖凝膠電泳30 min,紫外燈下觀察結(jié)果并拍照。
本試驗(yàn)檢測的28個(gè)樣本中,其中7個(gè)樣本擴(kuò)增出了約1 700 bp(圖1,圖2)特異性條帶,雙芽巴貝斯蟲陽性樣本7份,陽性率為25.00%;3個(gè)樣本擴(kuò)增出了約900 bp和1 300 bp兩條特異性條帶(圖3,圖4),其他牛巴貝斯蟲陽性樣本3份,陽性率10.71%;而環(huán)形泰勒蟲和瑟氏泰勒蟲均未檢測到陽性樣本。
圖1 雙芽巴貝斯蟲18SrRNA基因擴(kuò)增結(jié)果
圖2 雙芽巴貝斯蟲18SrRNA基因擴(kuò)增結(jié)果
圖3 其他牛巴貝斯蟲18SrRNA基因擴(kuò)增結(jié)果
圖4 其他牛巴貝斯蟲18SrRNA基因擴(kuò)增結(jié)果
梨形蟲病是一類必須通過硬蜱傳播的家畜血液原蟲病,侵襲牛的梨形蟲主要是牛雙芽巴貝斯蟲、牛巴貝斯蟲和牛泰勒蟲[7]。我國疆域遼闊,地跨古北、東洋兩大區(qū),從寒溫帶到熱帶,自然條件復(fù)雜,許多地區(qū)存在著大量可作為本病傳播媒介的硬蜱,因此我國家畜中梨形蟲種類較多,對畜牧業(yè)的威脅很大。羅建勛等獲得34個(gè)牛和羊的梨形蟲不同地區(qū)分離株,并對病原進(jìn)行了分類鑒定,結(jié)果共分離到牛羊梨形蟲9種、21株,牛巴貝斯蟲未定種1株,羊巴貝斯蟲未定種7株,羊泰勒蟲未定種5株[6]。雙芽巴貝斯蟲,分布較廣,主要在南方各省;牛巴貝斯蟲,發(fā)現(xiàn)于貴州、安徽、湖南、陜西及河北等地;卵形巴貝斯蟲,發(fā)現(xiàn)于貴州、湖南、河南及吉林等地;環(huán)形泰勒蟲,分布較廣,主要在內(nèi)蒙古及東北、西北各地;瑟氏泰勒蟲,發(fā)現(xiàn)于貴州、吉林、遼寧、河北、河南、湖南、云南、陜西、甘肅及寧夏。
多年來,為了控制梨形蟲病,世界各國均開展了大量的研究工作,20世紀(jì)80年代以后,隨著現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)在這一領(lǐng)域的不斷應(yīng)用,解決了許多應(yīng)用經(jīng)典生物學(xué)技術(shù)難以證實(shí)或明確的問題,并為梨形蟲病的防治提供了很多新的理論和手段,取得了巨大的成果。國際上,對梨形蟲病的診斷方法己從血涂片檢查、補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)、間接熒光抗體發(fā)展到了DNA探針、PCR和酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)等更快速、準(zhǔn)確的檢測方法。Martin-Sanchez等[8]建立了巢式PCR技術(shù),將采集自牛環(huán)形泰勒蟲病不同流行地區(qū)的214份樣品分別用血涂片顯微鏡檢查、熒光抗體和PCR檢測,結(jié)果陽性率分為62.26%,69.86%,78.04%。顯然,PCR方法的檢出率高于其它兩種方法。本試驗(yàn)參考的GenBank上發(fā)表的環(huán)形泰勒蟲Tams1基因序列、牛瑟氏泰勒蟲P32表面蛋白基因序列以及文獻(xiàn)已發(fā)表的巴貝斯蟲18S rRNA基因序列[9,10]合成的梨形蟲特異引物,現(xiàn)已廣泛用于種的鑒定和基因相關(guān)性的研究。本試驗(yàn)采用PCR技術(shù),對河北省灤縣某牛場采集的28份血樣進(jìn)行梨形蟲檢測,結(jié)果顯示,??偢腥韭蕿?5%(7/28),感染牛中均有雙芽巴貝斯蟲感染(7/28),與其他牛巴貝斯蟲混合感染率為10.71%,表明河北省灤縣牛梨形蟲的自然感染情況較為嚴(yán)重,應(yīng)給予高度重視。
[1]蔣金書.動(dòng)物原蟲病學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,2000.
[2]羅建勛,殷宏,劉光遠(yuǎn),等.牛的巴貝斯蟲18S rRNA基因序列比較研究[J].畜牧獸醫(yī)學(xué)報(bào),2005,36(9):906-911.
[3]白啟,劉光遠(yuǎn),韓根鳳,等.在我國新發(fā)現(xiàn)的一種牛的泰勒蟲(Theilria)未定種[J].中國獸醫(yī)學(xué)報(bào),1995,15(1):16-20.
[4]SAUER J R,MCSWAIN J L,BOWMAN A S,et al.Tick salivary gland physiology[J].Annu Rev Entoml,1995,40:245-267.
[5]王修文,林桌臣,危粹凡.貴州牛的原蟲初步調(diào)查與研究[J].貴州畜牧獸醫(yī)科技,1984(3):35-40.
[6]羅建勛,殷宏,劉光遠(yuǎn),等.我國牛羊梨形蟲病病原的收集與鑒定[J].中國寄生蟲學(xué)與寄生蟲病雜志,2006,24(增刊):48-53.
[7]楊茂生,吳位珩,廖梅,等.牛梨形蟲病的診斷與防治[J].中國獸醫(yī)寄生蟲病,2008,16(2):48-49.
[8]MARTIN-SANCHEZ J,VISERAS J,ADROHER F J,et al.Nested polymerase chain reaction for detection of Theileria annulata and comparison with conventional diagnostic techniques:its use in epidemiology studies[J].Parasitology Research,1999,85(3):243-245.
[9]ALL SOPP M T,CAVALIER SMITH T,DE WAAL D T,et al.Phylogeny and evolution of the piroplasms[J].Parasitol,1994,108:147-152.
[10]REDDY G R,CHAKRABARTI D,YOW ELL C A,et al.Sequence micro hetero geneity of the three small subunit ribosomal RNA genes of Babesia bigemina:expression in erythrocyte culture[J].Nucleic Acids Res,1991,19(13):3 641-3 645.