王偉丞,梁海英,曾智勇,湯德元,劉 釗
(1.貴州大學動物科學學院,貴州 貴陽 550025;2.貴州大學教學實驗場,貴州 貴陽 550025)
豬圓環(huán)病毒2型(Porcine circovirus type 2,PCV2)是引起斷奶仔豬多系統(tǒng)衰竭綜合征(PMWS)的主要病原。PMWS于1997年首次在加拿大報道,隨后在美國、法國、德國、日本等多個國家相繼報道。近年來該病在我國普遍流行,給我國養(yǎng)豬業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟損失[1]。2000年郎洪武等首次報道中國豬群存在PCV2感染,陽性率為42.9%[2]。2007年周緒斌等報道在2000-2005年間20多個省市PCV2感染平均陽性率達55.04%[3]。根據(jù)崔亞蘭等對貴州省2007-2011年豬圓環(huán)病毒感染的流行病學調(diào)查結(jié)果表明,PCV2在貴州省的感染日益嚴重[4];另根據(jù)本實驗室對2011-2012年間貴州部分地區(qū)的PCV2血清學調(diào)查發(fā)現(xiàn),PCV2野毒感染的陽性率高達61.3%[5]。如今PCV2及其所致的相關(guān)疾病越發(fā)嚴重,已成為研究的熱點。
2013年12月上旬,貴州省開陽縣某豬場10日齡左右的仔豬發(fā)生體溫升高、下痢、皮膚發(fā)紅、極度消瘦為特征的急性傳染病,并導致仔豬大量死亡,12月中旬該豬場送檢1頭病死仔豬以確定病原感染類型,經(jīng)豬繁殖障礙性病毒性疫病6重PCR檢測方法[6]診斷為PCV2和PRRSV混合感染。為了解該毒株的分子遺傳背景,試驗針對PCV2全基因設(shè)計了1對特異性引物,對該毒株進行全基因組的擴增、克隆和序列分析,旨在給貴州省PCV2的流行病學研究、診斷與防控、疫苗免疫等提供依據(jù)和參考。
1.1 病料來源 病料樣品系貴州省開陽縣某豬場送檢的疑似PMWS的1頭病死仔豬。
1.2 主要試劑 DNA提取試劑盒,購自上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司;LA Taq DNA聚合酶、限制性內(nèi)切酶HindⅢ和BamHⅠ、DL-2 000、pMD19-T Simple Vector,購自寶生物工程(大連)有限公司;E.Z.N.A.TM Gel Extraction Kit,OMEGA公司產(chǎn)品;普通質(zhì)粒小提試劑盒為TIANGEN公司產(chǎn)品;大腸桿菌感受態(tài)TOP10(貴州省動物疫病研究室制備和保存);其他化學試劑均為國產(chǎn)分析純。
1.3 引物的設(shè)計與合成 根據(jù)GenBank上已發(fā)表的PCV2序列設(shè)計1對引物擴增全序列:
PCV2-S:5′-CCCAAGCTTCTTTTTTATCACTTC GTAATGGTTTT-3′;
PCV2-As:5′-GGTGGATCCACTCAGTAATTTA TTTCATATGGA-3′。
分別在引物兩端引入HindⅢ和BamHⅠ酶切位點(劃線部分),引物由上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司合成。
1.4 病毒DNA的提取 取送檢病死仔豬淋巴結(jié)、腎臟、脾臟等組織用PBS按1∶5倍稀釋研磨,制成乳懸液,-80℃反復凍融3次后,8 000 r/min離心15 min,取上清按照DNA提取試劑盒操作步驟提取病毒核酸,-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.5 PCV2全基因組的克隆與測序 利用設(shè)計的PCR引物,以上述制備好的DNA為模板進行PCR擴增。PCR反應(yīng)體系:模版DNA 5.0 μL,10×LA Taq Buffer 5.0 μL,dNTP Mixture 8.0 μL,上下游引物各1μL,LA Taq 0.5 μL,ddH2O 29.5 μL。反應(yīng)條件:94 ℃預變性5 min;94℃熱變性1 min,57℃退火40 s,72℃延伸2 min,共35個循環(huán);72℃延伸10 min。擴增產(chǎn)物經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳檢測。
將3個目的基因片段按照常規(guī)方法分別克隆到pMD19-T Simple載體中,進行PCR、酶切和測序鑒定。
1.6 序列分析 應(yīng)用DNAStar 7.0和MEGA5.0生物學軟件對克隆的PCV2全基因組序列與Gen-Bank中查得的PCV2全基因組核苷酸序列進行比對分析。
2.1 病料PCR的擴增 以組織中提取的病料核酸為模版,應(yīng)用上述特異性引物進行PCR擴增,經(jīng)瓊脂糖凝膠電泳后,擴增出1條與預期片段大小1 800 bp左右的特異性條帶(圖1)。
2.2 重組質(zhì)粒的鑒定 將純化的PCR產(chǎn)物連接至pMD19-T Simple載體,重組質(zhì)粒pMD19-TPCV2經(jīng)PCR和雙酶切鑒定,均獲得大小約1 800 bp的與預期片段大小一致的DNA片段,與預期結(jié)果相符(圖2)。
2.3 序列分析 測序結(jié)果表明,該毒株基因組全長為1 767 bp,GenBank登錄號為KJ139962,將其命名為GZ-KY1株。與從GenBank收錄的毒株序列中選取的20株不同國家和地區(qū)的PCV2毒株進行核苷酸序列相似性比對分析,結(jié)果表明,所有PCV2毒株之間的序列相似性均相對較高,介于94.1%~98.4%之間,其中GZ-KY1與GQ359008(上海)的毒株的相似性最高為98.4%,與EU148504(丹麥)毒株相似性最低分別為94.1%,與疫苗株LG(HM038034)和SH(AY686763)的相似性分別為95.0%和96.3%。
為了更好地了解PCV毒株的遺傳學特性及相互間親緣關(guān)系,應(yīng)用MEGA5.0軟件,以相關(guān)PCV2毒株全基因組核苷酸序列,繪制了系統(tǒng)發(fā)生進化樹(圖3)。根據(jù)2008年歐盟豬圓環(huán)病毒疾病委員會基因分型的標準[7],可將PCV2 KJ139962-GZKY1(開陽)株劃歸為PCV2b基因型,且貴州株JQ809463-GZ-QZ1(清鎮(zhèn))和JQ809464-GZ-RH1(仁懷)均屬于PCV2b基因型,僅JQ809462-GZCS1(長順)株屬于PCV2a基因型,表明貴州地區(qū)流行的PCV2基因型以2b型為主。
PCV2相關(guān)疾病已成為危害我國養(yǎng)豬業(yè)的重要疫病,其單獨感染較少,常與豬繁殖與呼吸綜合征病毒、豬瘟病毒、豬偽狂犬病病毒等混合感染,表現(xiàn)出嚴重的臨床癥狀和較高的死亡率。PCV2主要分為PCV2a,PCV2b,PCV2c三個亞型,其中PCV2a主要在歐美等國家和亞洲的日本、韓國、中國臺灣等;PCV2b包含了加拿大、美國、巴西、中國等;PCV2c僅在丹麥有報道。有學者認為PCV2的不同基因型毒力不同,普遍認為PCV2b的致病力要強于PCV2a,且在1998-2002年間我國流行的豬圓環(huán)病毒主要以PCV2a亞型為主,2002年以后PCV2a亞型較少,主要以PCV2b為主[8]。
本試驗從貴州開陽地區(qū)疑似PMWS病料中通過PCR擴增獲得了一株P(guān)CV2全基因序列。經(jīng)序列分析表明,該毒株屬于PCV2b亞型,且本實驗室先前分離的3株P(guān)CV2毒株中,2株P(guān)CV2b亞型,1株為PCV2a亞型,表明貴州地區(qū)流行的豬圓環(huán)病毒也以PCV2b為主。與國內(nèi)外參考毒株之間的相似性在94.1%~98.4%之間,表明所有PCV2毒株之間的親緣關(guān)系均較近,基因組比較保守,但近年來我國也有PCV2基因組大小為1 766 bp的報道,這可能是PCV2變異所致[9-10],這些變異是否和毒力以及臨床癥狀有關(guān)有待進一步研究。
目前PCV2已經(jīng)在我國豬場廣泛存在,豬場對于PCV2的防控除加強飼養(yǎng)管理外,還需要對混合感染的其他病原作適當?shù)闹鲃用庖吆捅粍用庖?,預防性給藥治療控制細菌性疾病的混合感染或繼發(fā)感染,同時開展有效的綜合性防制措施,才能起到事半功倍的效果[11]。
[1]Li W,Wang X,Ma T,et al.Genetic analysis of porcine circovirus type 2(PCV2)strains isolated between 2001 and 2009:genotype PCV2b predominate in postweaning multisystemic wasting syndrome occurrences in eastern China[J].Virus Genes,2010,40(2):244-251.
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