張振興,趙孝慈,2,胡 騎,薛曉巖,3,楊欽鴻,3,宋建領(lǐng)
(1.云南省畜牧獸醫(yī)科學(xué)院,云南省熱帶亞熱帶動物病毒病重點實驗室,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部跨境動物疫病防控重點實驗室(部省共建),云南昆明 650224;2.永平縣動物疫病預(yù)防控制中心,云南永平 672600;3.西南林業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,云南昆明 650224)
2022 年10 月,云南省某雞場大量雞只出現(xiàn)以飲食量減少、糞便稀薄、呼吸困難等為主要癥狀的疾病。剖檢發(fā)現(xiàn),病雞呼吸道內(nèi)有大量黏液,腺胃黏膜水腫且腺胃有不規(guī)則出血斑,肺臟有炎癥并伴有出血,氣囊有纖維素性滲出物。初步確定雞群發(fā)生了呼吸系統(tǒng)傳染病。為進(jìn)一步確診病因,本研究采集患病雞組織樣品,對新城疫病毒(Newcastle disease virus,NDV)、傳染性支氣管炎病毒(infectious bronchitis virus,IBV)、傳染性喉氣管炎病毒(infectious laryngotracheitis virus,ILTV)、禽流感病毒(avian influenza virus,AIV)、鼻氣管鳥桿菌(Omithobacterium rhinotracheale,ORT)等易引起呼吸系統(tǒng)疾病的相關(guān)病原進(jìn)行PCR 檢測[1-2],以確定引起該雞場發(fā)生呼吸系統(tǒng)疾病的病原。
病料來源于云南省出現(xiàn)呼吸系統(tǒng)疫病的某雞養(yǎng)殖場。隨機挑選5 只發(fā)病癥狀明顯的病雞,采集其肺臟、脾臟、淋巴、喉氣管等組織樣品,冷藏送實驗室檢測。
RNA/DNA 核酸提取試劑盒、RT-PCR 試劑盒、PCR 試劑盒、DL 2 000 Marker 等,均購自寶生物工程(大連)有限公司;ORT 菌株,由云南省熱帶亞熱帶動物病毒病重點實驗室分離鑒定保存;NDV、AIV 血凝抑制抗原,購自哈爾濱維科生物技術(shù)開發(fā)公司;IBV、ILTV 弱毒疫苗,購自云南雄云生物科技有限公司。
超凈工作臺(型號LA2-4A1),購自ESCO公司;PCR 儀(型號9700),購自美國ABI 公司;凝膠成像系統(tǒng)(型號2000),購自美國Bio-Rad 公司。
詢問患病雞場雞群信息,觀察病雞臨床表現(xiàn);無菌條件下解剖病雞,觀察組織樣品病理變化[3]。
將每只病雞的肺臟、脾臟、淋巴、喉氣管等組織樣品剪碎,混合為1 份樣品。5 份病雞樣品分別標(biāo)記為YNKM-1~5。把5 份樣品按照1:10 的體積比加入生理鹽水充分研磨,將研磨后的混合物反復(fù)凍融3 次,3 000 r/min 離心10 min,取上清液提取核酸備用[4]。
按照RNA/DNA 核酸提取試劑盒說明書,分別提取組織上清液的RNA/DNA。
根據(jù)國內(nèi)外已發(fā)表的NDV、IBV、ITLV、AIV、ORT 基因序列[4-5],分別設(shè)計合成引物(表1)。
表1 引物序列信息
采用RT-PCR 或PCR 方法[4-5]分別檢測NDV、AIV、IBV、ILTV、ORT 核酸。RT-PCR 擴增體系(總體積25.0 μL):RNase Free dH2O 8.5 μL,2×1 Step Buffer 12.5 μL,Prime Script 1 Step Enzyme Mix 1.0 μL,20 μmol/L 上、下游引物各0.5 μL,模板RNA 2.0 μL。RT-PCR 擴增程序:50 ℃反轉(zhuǎn)錄30 min,94 ℃預(yù)變性2 min;94 ℃變性30 s,45 ℃退火30 s,72 ℃延伸1 min,共35 個循環(huán);72 ℃再延伸7 min。PCR 擴增體系(總體積為25.0 μL):RNase Free dH2O 8.5 μL,rTaqBuffer 12.5 μL,20 μmol/L 上游引物、下游引物各1.0 μL,模板DNA 2.0 μL。PCR 擴增程序:95 ℃預(yù)變性5 min;94 ℃變性1 min,50 ℃退火1 min,72 ℃延伸1 min,共35 個循環(huán);72 ℃再延伸7 min。將陽性樣品PCR 產(chǎn)物委托北京擎科生物科技有限公司昆明分公司進(jìn)行測序,通過Blast 分析確診病原。
通過在NCBI 中下載相似及經(jīng)典序列作為參考序列,參考毒株信息見表2~3。采用clustW 進(jìn)行多序列比對及同源性分析,并應(yīng)用Neighbor-Joining 法通過MEGA6.0 構(gòu)建分子遺傳進(jìn)化樹。
表2 NDV 參考毒株信息
對5 份雞呼吸系統(tǒng)疫病樣品進(jìn)行5 種病原的核酸檢測結(jié)果顯示:所獲目的條帶中,在約362 bp處有5 條帶與NDV 預(yù)期條帶相符且與陽性對照組處于同一長度位置,陰性對照組無相應(yīng)條帶(圖1);在約784 bp 處有5 條帶與ORT 預(yù)期條帶相符且與陽性對照處于同一長度位置,陰性對照組無相應(yīng)條帶(圖2)。IBV、ILTV、AIV 沒有獲得目的條帶,檢測結(jié)果均為陰性。
圖1 樣品NDV RT-PCR 擴增結(jié)果
圖2 樣品ORT PCR 擴增結(jié)果
對所獲的5 份陽性樣品隨機抽取2 份(YNKM-1、YNKM-2)進(jìn)行基因序列比對、同源性分析和系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化樹構(gòu)建。
3.2.1 NDVF基因 測序結(jié)果顯示:樣品YNKM-1、YNKM-2 均與弱毒株相同位置的氨基酸序列相同,確定為弱毒株。同源性分析結(jié)果(圖3)顯示:YNKM-1、YNKM-2 與2013 年國內(nèi)發(fā)現(xiàn)的KC844235、2005 年美國發(fā)現(xiàn)的Y18898 等毒株高度同源,同源性均為100%;與2011 年國內(nèi)發(fā)現(xiàn)的JQ015296、2012 年國內(nèi)發(fā)現(xiàn)的JN631747 等強毒株的同源性僅為65%~81%。系統(tǒng)進(jìn)化樹(圖4)顯示:YNKM-1、YNKM-2 與2013 年國內(nèi)發(fā)現(xiàn)的KC844235、2005 年美國發(fā)現(xiàn)的Y18898 等基因型弱毒株處于一個大分支,親緣關(guān)系最近。因此,確定YNKM-1、YNKM-2 屬于Group Ⅱ型弱毒株。
圖3 NDV F 基因核苷酸同源性分析結(jié)果
圖4 NDV F 基因系統(tǒng)進(jìn)化樹
表3 ORT 參考菌株序列
3.2.2 ORT 16S rDNA 同源性分析結(jié)果(圖5)顯示:樣品YNKM-1、YNKM-2 的ORT 16S rDNA序列與2019 年國內(nèi)發(fā)現(xiàn)的MN023015、2007 年臺灣地區(qū)發(fā)現(xiàn)的DQ195253 及2020 年波蘭發(fā)現(xiàn)的MW298723 等菌株具有較高的同源性,均為100%;與其他菌株的同源性為91.7%~99.7%?;蛳到y(tǒng)進(jìn)化樹分析結(jié)果(圖6)顯示:此次云南省發(fā)現(xiàn)的YNKM-1、YNKM-2 ORT 16S rDNA 核苷酸序列與2019 年國內(nèi)大陸地區(qū)發(fā)現(xiàn)的MN023015、2007 年臺灣地區(qū)發(fā)現(xiàn)的DQ195253 以及2020 年波蘭發(fā)現(xiàn)的MW298723 等菌株均在同一個分支上,屬于Group Ⅰ型。上述結(jié)果進(jìn)一步確認(rèn)該雞場感染了ORT,而且證明感染菌株的16S rDNA 基因在近幾年變異幅度較小。
圖5 ORT 16S rDNA 基因核苷酸同源性分析結(jié)果
圖6 ORT 16S rDNA 基因系統(tǒng)進(jìn)化樹
我國的NDV 流行毒株主要為FJ882014、JN631747 等Group Ⅰ分支強毒株,其可以引起雞只大批量發(fā)病和死亡[6]。本患病雞場雞只也有較高死亡率,但本研究通過對NDVF基因進(jìn)行擴增和測序,確定該養(yǎng)殖場感染毒株為Group Ⅱ分支弱毒株,并非Group Ⅰ分支的強毒株或者疫苗株[7-10]。NDV Group Ⅱ分支弱毒株或者ORT 單獨感染通常不會表現(xiàn)出較高死亡率[11],故推斷較高死亡率極可能是NDV 和ORT 混合感染所導(dǎo)致的。由于條件限制沒有做動物致病性試驗,無法最終驗證,但也為NDV、ORT 混合感染研究提供了一定的依據(jù)和理論基礎(chǔ)。
近幾年,ORT 感染呈現(xiàn)全球流行趨勢,易感染動物種類繁多,尤其是禽類最易感[12]。但由于抗生素的濫用導(dǎo)致ORT 耐藥性不斷增強,建議經(jīng)藥敏試驗,選擇適當(dāng)抗生素進(jìn)行ORT 感染治療[13]。本研究通過基因序列比對和同源性分析,發(fā)現(xiàn)該養(yǎng)殖場感染的ORT 16S rDNA 基因在近幾年變異較小,且與此前云南省發(fā)現(xiàn)的YN11061、YN12071 同源性達(dá)100%,建議該養(yǎng)殖場在無法做藥敏試驗的情況下,可以把青霉素類和頭孢類作為治療的首選藥物[14]。
在雞日常生產(chǎn)養(yǎng)殖過程中,雞場很多傳染性疾病都有相似的臨床癥狀和病理特點。因而,僅僅通過發(fā)病雞的臨床癥狀和病理特點只能預(yù)估或推測大致的疾病范圍,難以最終確認(rèn)病因。本場雞群臨床表現(xiàn)為呼吸系統(tǒng)疾病特征,通過PCR 技術(shù)分別擴增NDV、IBV、ILTV、AIV 的保守序列,只能擴增出NDV 特異性條帶;不同ORT 菌株的序列比對表明,99% 菌株的16S rDNA 序列相同[15]。而本研究設(shè)計合成的16S rDNA 特異性引物能與其他細(xì)菌區(qū)別,擴增出ORT 特異性條帶。據(jù)報道,雞群受到NDV 和IBV 混合感染后會引起雞群的大量死亡[16],雞在同時感染NDV 弱毒株和腺病毒后也會出現(xiàn)較高的死亡率[6]。而本雞場雞群也很可能是因NDV 和ORT 混合感染導(dǎo)致發(fā)病嚴(yán)重。目前,引發(fā)雞呼吸系統(tǒng)疾病的病原較多,且混合感染較為普遍,因此需要加強多種病原混合感染的控制,養(yǎng)殖戶應(yīng)加強雞群的日常飼養(yǎng)管理,保持合理的養(yǎng)殖密度,保證雞群充足的營養(yǎng)水平,制定合理的免疫程序;如果發(fā)現(xiàn)病雞應(yīng)及時做好隔離,并采取針對性飼養(yǎng)管理措施,避免因交叉感染或混合感染導(dǎo)致雞群病情加重。