克軍宏,王靜靜,于曉慧,邢安琪,3,彭真奇,4,陳 偉,劉華雷
(1.塔里木大學,新疆阿拉爾 843300;2.中國動物衛(wèi)生與流行病學中心,山東青島 266032;3.寧夏大學,寧夏銀川 750021;4.安徽農業(yè)大學,安徽合肥 230036)
禽副黏病毒(avian paramyxovirus,APMV)在分類地位上屬于副黏病毒科禽腮腺炎病毒亞科,主要包括3 個病毒屬,即正禽腮腺炎病毒屬、副禽腮腺炎病毒屬和偏禽腮腺炎病毒屬[1]。目前已鑒定的APMV 至少包括21 種血清型,分別為APMV-1~21。其中,APMV-1、APMV-9、APMV-12、APMV-13、APMV-16~19 和APMV-21 屬于正禽腮腺炎病毒屬,APMV-2、APMV-5~8、APMV-10、APMV-11、APMV-14、APMV-15 和APMV-20 屬于偏禽腮腺炎病毒屬,APMV-3 和APMV-4 屬于副禽腮腺炎病毒屬。APMV 是一種有囊膜的單股負鏈RNA 病毒,基因組長為1.3 萬~1.7 萬核苷酸(nucleotide,nt),可感染多種野鳥和家禽[1]。APMV-1~9 出現于20 世紀80 年代前,2005—2015 年又在多種野鳥和企鵝中陸續(xù)分離到APMV-10~21[2-12],其中2011 年在日本野鴨中首次分離到APMV-14[8],至2021 年未見有關分離到APMV-14 毒株的其他報道。目前,我國流行的APMV 主要為APMV-1,即新城疫病毒[13]。近年來,在我國家禽和野鳥中也分離到APMV-2、APMV-4和APMV-6 等毒株[14-16]。2022 年,在我國福建省雞群和江西省鴨群中各分離到1 株APMV-14。為了解我國家禽中APMV-14 分離株的基因組特性,本研究對2 株APMV-14 分離株進行了基因組測序和序列分析,以期為APMV-14 生物學特性等相關研究奠定基礎。
chicken/Fujian/1013/2022(FJ1013)和duck/Jiangxi/1232/2022(JX1232),均在新城疫監(jiān)測中被分離到,分別分離自福建省和江西省活禽市場采集的臨床健康家禽口咽/泄殖腔拭子樣品,由中國動物衛(wèi)生與流行學中心禽病監(jiān)測室保存。
將病毒液經尿囊腔接種9~11日齡SPF雞胚(購自山東濟南斯帕法斯家禽有限公司),0.2 mL/枚,每個樣品接種5 枚雞胚;接種后37 ℃條件下孵育,18 h 后每12 h 照胚1 次,記錄雞胚死亡情況;收集18 h 后的死胚及96 h 仍存活雞胚,無菌收取雞胚尿囊液,并測定病毒血凝(HA)效價。
利 用High Pure Viral RNA Kit(Roche)提取病毒核酸,立即用于RT-PCR 擴增或置-20 ℃保存?zhèn)溆谩0凑誔rimescript One Step RT-PCR Kit Ver.2(TaKaRa)說明書配置反應體系,分段擴增病毒基因組序列,基因組擴增引物見表1。利用SMARTer RACE 5'/3'試劑盒(Clontech)擴增病毒基因組5'和3'末端。RT-PCR 產物送青島睿博興科生物科技有限公司測序。
表1 APMV-14 基因組擴增引物
利用Lasergene 軟件拼接和編輯基因組序列,分析病毒基因組結構和基因組核苷酸序列同源性,利用MEGA 軟件分析F、HN 蛋白關鍵氨基酸位點。
從GenBank 中下載APMV-1~21 代表株序列,利用MEGA 軟件進行遺傳進化分析,采用鄰位相連法(neighbor-joining)構建基因組遺傳進化樹,bootstrap 設置為1 000 次重復。
2022 年從我國福建省雞群和江西省鴨群各分離到1 株APMV-14,2 株毒株均可在雞胚中有效復制。病毒相關信息見表2。
表2 APMV-14 分離株基本信息
2 株毒株基因組長度均為15 444 nt,基因組結構均為3'-N-P-M-F-HN-L-5',遵循“六堿基原則”;分離株3'前導序列和5'尾隨序列長度均分別為55 和277 nt,N、P、M、F和HN基 因5' 非轉錄區(qū)(untranslated region,UTR)均長于3'UTR,L基因3'UTR 長于5'UTR,基因間隔區(qū)(intergenic sequence,IGS)長度為2~36 nt(表3);各基因起始序列較保守,只有1 個堿基差異,終止序列存在1~3 nt 的差異(表4)。2 株毒株F蛋白長度為541 個氨基酸(amino acid,aa),與日本分離株11OG0352 一致,F 蛋白裂解位點為99REGR ↓L103,具有低致病性禽副黏病毒的典型分子特征;F 蛋白有5 個潛在N-糖基化位點,分別位于73、180、433、457 和483 位;HN 蛋白長度均為607 aa,長于日本分離株11OG0352(580 aa);HN 蛋白有7 個潛在N-糖基化位點,分別位于119、148、278、346、377、390 和584 位。
表3 APMV-14 分離株基因組長度特征
表4 基因起始序列和基因終止序列
從GenBank 中下載APMV-1~21 代表株各1株(表5),與我國分離的2 株APMV-14 進行基因組核苷酸序列同源性分析。結果(表6、圖1)顯示:我國分離的2 株毒株高度同源(99.5%),與APMV-14 代表株基因組同源性最高(91.0%),與其6 個基因片段同源性為87.7%~92.0%;2 株分離株與APMV-3 同源性最低(45.0%),與其余APMV 的核苷酸同源性為45.3%~52.3%。
圖1 基因組核苷酸序列同源性分析結果
表5 APMV 代表株信息
表6 分離株6 個基因片段與APMV-14 代表株的核苷酸同源性 單位:%
病毒基因組遺傳進化分析結果顯示,我國分離的2 株毒株與日本分離株(11OG0352)位于同一分支,均屬于APMV-14 型(圖2)。
圖2 基因組遺傳進化樹
野鳥被認為是禽流感病毒、新城疫病毒等多種禽病病毒的貯存宿主。近年來,從野鳥中也分離到多種APMV[1,17-18],其中全球首株APMV-14 毒株分離自日本野鴨糞便樣本[8]。從我國福建省和江西省分離的2 株APMV-14 毒株均來自家禽;但由于缺乏野鳥APMV-14 監(jiān)測數據,暫不清楚我國家禽中APMV-14 的確切來源。目前,全球主要有8 條候鳥遷徙路線,其中3 條從我國經過,分別為東非—西亞遷徙線、中亞—印度遷徙線和東亞—澳大利亞遷徙線,每年從我國過境的候鳥種類和數量約占遷徙候鳥的20%~25%[19]。福建省和江西省具有良好的生態(tài)環(huán)境和豐富的濕地資源,每年冬春季節(jié)都會吸引大量濕地水鳥前來越冬。濕地水鳥的大量遷徙可能會增加其與家禽接觸的機會,進而導致APMV-14 傳播。因此,建議加強養(yǎng)殖場的生物安全管理,避免野鳥與家禽接觸。
APMV-14 為單股負鏈RNA 病毒,基因組由6個基因片段(N、P、M、F、HN、L)組成。本研究中的2 株毒株基因組長度均為15 444 nt,與日本分離株11OG0352 相同[8]。雖然我國分離的2 株毒株與日本APMV-14 分離株(11OG0352)屬于同一進化分支,但基因組核苷酸同源性僅為91.0%,且存在多處氨基酸差異。我國分離的2 株毒株F蛋白裂解位點序列為REGR ↓L,與日本分離株11OG0352 存在1 個氨基酸差異(REGK ↓L);HN 蛋白長度為607 aa,明顯長于日本分離株(580 aa)[8]。研究[20]顯示,APMV-1 HN 蛋白的長度與病毒毒力相關;而HN 蛋白長度是否會影響病毒的生物學特性,還需進一步研究。
2011 年在日本野鴨糞便樣本中首次分離到APMV-14 后,10 年內未見有分離到APMV-14 毒株的其他報道。2022 年,中國動物衛(wèi)生與流行學中心禽病監(jiān)測室分別于鴨和雞的口咽/泄殖腔拭子樣品中分離到2 株APMV-14 毒株。這2 株毒株雖然宿主來源不同,但基因組核苷酸序列同源性高達99.5%,說明APMV-14 已具備從水禽跨種傳播至陸禽的能力。據推測,在分離到這2 株毒株之前,我國野生水鳥和家禽中可能就已存在APMV-14 流行。因此,今后還需要加強野鳥和家禽的APMV-14 監(jiān)測及其跨種傳播機制研究。