产蛋下降鸭群强毒新城疫病毒的分离鉴定与分子特征
2012-11-23胡北侠杨少华许传田黄艳艳张秀美
胡北侠,王 艳,杨少华,许传田,黄艳艳,张秀美
(1.山东省农业科学院畜牧兽医研究所 山东省畜禽疫病防治与繁育重点实验室,山东 济南250100;2.六和饲料股份有限公司动保中心,山东 青岛266109)
新城疫是严重危害我国和世界养禽业的主要病毒性传染病之一,病原是新城疫病毒(NDV)。NDV属于单股负链、不分节段RNA病毒,基因组长度约为15.2kb,包括3′-NP-P-M-F-HN-L-5′六个基因,分别编码6种主要结构蛋白[1]。NDV只有一个血清型,但是可以分为不同的基因型。最近研究发现,根据病毒基因组长度、F基因和L基因序列,NDV可分为两大分支:ClassⅠ和ClassⅡ[2]。ClassⅠNDV主要包括水禽和活禽市场分离株,而ClassⅡNDV可以分为基因Ⅰ~Ⅸ型,包括家禽、宠物鸟以及野鸟分离株[3-4],研究表明,基因Ⅶ是我国目前NDV流行株的优势基因型。
流行病学研究证明,水禽是NDV的天然贮存宿主[3]。自1997年以来,国内不断有水禽感染NDV发病的报道[5],似乎表明NDV的流行病学已经发生新的变化。自2008年11月至2009年2月,本实验室从发生产蛋下降的两个肉种鸭群中分离了两株NDV强毒,并对其F基因和HN基因进行了序列分析和同源性比较,进一步丰富了NDV的分子流行病学信息。
1 材料与方法
1.1 SPF鸡、鸡胚、菌种、质粒和试剂 SPF鸡、鸡胚由山东家禽所SPF鸡研究中心提供。工程菌DH5a由本实验室保存。RNA抽提试剂、DNA回收、PCR试剂盒等,均购自TaKaRa公司。
1.2 病毒分离鉴定 取病鸭气管、肝脏和输卵管等组织研磨、无菌处理后接种10~11日龄SPF胚。用ND,禽流感(H5、H9)阳性血清和NDV单抗对分离毒进行鉴定。参考文献[1]方法进行鸡胚平均死亡时间(MDT)和1日龄雏鸡脑内致病指数(ICPI)的测定。
1.3 引物、病毒RNA提取及RT-PCR 扩增F和HN基因的引物序列参考文献[6]。
病毒RNA的提取、反转录按试剂盒说明书进行。PCR均采用50μL反应体系,扩增产物通过1%琼脂糖凝胶电泳进行检测。
1.4 目的基因的克隆与序列测定 将各PCR产物通过凝胶电泳回收各目的条带进行抽提、纯化后与pMD18-T vector进行连接、转化和蓝/白斑筛选,挑取白色菌落接种于LB培养基中扩增培养,提取其质粒,并进行PCR鉴定。经PCR鉴定为阳性的重组质粒,送北京华大基因研究中心测序。
1.5 F基因(374bp)分型与同源性比较 参考文献[3-5]等基因分型方法,利用DNAStar 7.0(MegAlign)软件对NDV分离株和参考株进行F基因分型,绘制系统进化树。分别对鸭NDV分离株和参考毒株的F基因和HN基因全长同源性进行分析比较。
2 结果
2.1 病毒分离鉴定 两份鸭病料接种SPF鸡胚后于48~84h致死鸡胚,尿囊液HA效价为28和27,HI试验中与NDV阳性血清、NDV单抗反应阳性,与AIV(H5、H9)阳性血清反应均为阴性,初步确定为 NDV,分别命名为Duck/China/SD6/2008 和Duck/China/SD7/2009,其 MDT 分别为77.6h,ICPI为2.0,符合强毒NDV的特征。
2.2 病毒F、HN基因RT-PCR和序列测定结果F、HN基因均扩增出了目的片段(图略)。经测序后,F基因开放阅读框架(ORF)全长1 662bp,编码553个氨基酸,第112~117位氨基酸序列为112-RRQKRF-117,符合强毒NDV F蛋白裂解位点的分子特征。HN基因ORF全长1716bp,编码571个氨基酸。
2.3 F基因(1-374bp)基因分型与同源性比较从图1可以看出,2个鸭NDV分离株属于NDV ClassⅡ分支,与国内近年来分离的基因ⅦNDV遗传距离较近,而与健康鸭群NDV分离株Duck/China/58/2008[7]遗传距离较远。
图1 根据NDV F基因高变区(374bp)绘制的遗传进化树
F和HN基因全长同源性分析发现,2个鸭NDV分离株与与基因ⅦNDV分离株同源性较高,分别为94.1%~99.7%和94.4%~97.1%,与同期分离的鸡源NDV强毒株Chicken/China/SD4/2008(HM748947)同源性最高,分别为99.3%~99.5%和99.5%~99.7%,而与健康鸭群 NDV分离株Duck/China/58/2008(ClassⅠ分支)同源性为65.1%~65.3%和72.3%~72.6%。两个鸭分离株 Duck/China/SD6/2008和 Duck/China/SD7/2009F基因和HN基因全长同源性分别为99.8%和99.5%。
3 分析与讨论
随着临床上鸭群感染NDV发病的不断出现,山东省部分蛋鸭或种鸭群已进行ND疫苗的免疫,本研究的发病鸭群也已进行ND免疫,发生产蛋下降前NDHI抗体滴度分别为6.3log2~7.4log2和9.4log2~12log2,鸭群主要表现采食量下降,死淘率正常,产蛋下降15%~30%,畸形蛋增加。从发生产蛋下降到恢复正常一般需要2~4周,新城疫HI抗体滴度并没有明显的升高(另文报道),而鸡群感染NDV发生产蛋下降前后HI抗体滴度一般会升高2log2左右,具体原因尚有待进一步研究。
建立在NDV F基因高变区(374bp)的系统进化和基因分型方法已被证明是NDV分类的最有效方法,广泛用于NDV的分子流行病学研究。基因分型结果表明,2个鸭NDV分离株属于基因Ⅶ,与国内近年来分离的基因ⅦNDV遗传距离很近,特别是与本实验室同期分离的山东省鸡源NDV强毒株(Chicken/China/SD4/2008)遗传距离最近,而与本实验室从健康鸭群分离的ClassⅠ NDV(Duck/China/58/2008)明显不同。F基因和HN基因全长序列分析结果表明,2个鸭NDV分离株与同期鸡源NDV 分离株 Chicken/China/SD4/2008 核苷酸同源性分别为99.3%~99.5%和99.5%~99.7%,与健康鸭群NDV分离株Duck/China/58/2008同源性为65.1%~65.3%和72.3%~72.6%,表明2个鸭NDV分离株可能来源于鸡群,而与从健康鸭群分离的NDV弱毒株无关。
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