六株湖北省ALV—J地方分离株的gp85基因序列分析
2016-01-08汪宏才罗青平温国元张腾飞杨峻艾地云
汪宏才+罗青平+温国元+张腾飞+杨峻+艾地云
摘要:通过对ALV-J病毒gp85基因进行分析,发现6个湖北分离株与国际标准的肉鸡分离毒株HPRS103株核苷酸序列相似性为93.9%~98.2%,氨基酸序列相似性为88.8%~97.8%。其中HuB09XZ01株、HuB09JY03株、HuB09JY04株与HPRS103株核苷酸序列相似性达到98.1%~98.2%,氨基酸序列相似性达到97.4%~97.8%。系统遗传进化表明,湖北分离株HuB09XZ01株、HuB09JY03株、HuB09JY04株与ALV-J国际标准毒株HPRS103遗传距离最近。通过分析表明,湖北省ALV-J主要来源于肉鸡,大都通过引种感染,这对于湖北省禽白血病的净化以及家禽品种的选育具有重要参考意义。
关键词:禽白血病;J亚群;相似性;进化树
中图分类号:S858.31 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2015)23-5956-03
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.23.041
Analysis of gp85 Gene Sequences of 6 ALV-J isolates in Hubei Province
WANG Hong-cai, LUO Qing-ping, WEN Guo-yuan, ZHANG Teng-fei, YANG Jun, AI Di-yun
(Institute of Animal Husbandry and Veterinary Sciences/Hubei Key Laboratory of Animal Embryo Engineering and Molecular Breeding,Hubei Academy of Agricultural Sciences,Wuhan 430064,China)
Abstract: Through the analysis of gp85 gene of ALV-J virus,the nucleotide sequences of 6 strains isolated from Hubei show 93.9%~98.2% similarity to the international standard strainHPRS103 isolated from broiler,the similarity of amino acid sequences range between in 88.8%~97.8%. Hereinto,The similarity of nucleotide sequence and amino acid sequence between strains HuB09XZ01,HuB09JY03,HuB09JY04 and the international standard strain HPRS103 reached 98.1%~98.2% and97.4%~97.8% respectively.Phylogenetic tree showed that,Hubei isolates HuB09XZ01,HuB09JY03and HuB09JY04 were close to HPRS103.These results suggested that ALV-J in Hubei province mainly comes from broiler,and has the reference significance to poultry breeding in our province.
Key words:avian leukosis;subgroup J;sequence similarity;phylogenetic tree
禽白血病是由禽白血病病毒(Avian leukosis virus,ALV)引起的一种传染性肿瘤病。1908年首次报道,至今该病已在许多国家发生和流行。中国最早是在肉鸡群中发现此病例,近年来,蛋鸡和地方鸡的病例也时有报道,发病呈上升趋势[1]。ALV可分为A~J共10个亚群,其中只有A、B、C、D、E和J亚群能感染鸡。致病性ALV以A、B和J 这3 种亚群为主,也是目前中国鸡群中流行最为广泛的3个外源性病毒亚群[2]。自2008年以来,ALV-J诱发的肿瘤/血管瘤在蛋鸡中形成了流行趋势。随后,地方鸡群检出率明显增加,这对禽白血病的防控带来严重的挑战。ALV-J前病毒基因组具有典型的C型反转录病毒基因组结构,即5LTR-5UTR-gag-pol- env-3UTR-3LTR。由于env基因变化大,与其他ALV env相似性低,且与致瘤性密切相关,并决定病毒感染的宿主范围。env基因编码2种病毒囊膜蛋白,即gp85蛋白和gp37蛋白。gp85蛋白含有病毒受体决定簇,决定亚群特异性和宿主范围[3]。通过对已公开发表的6株ALV-J湖北地方分离株gp85基因进行了分析,重点研究ALV-J病毒gp85基因的同源性,分析ALV-J流行株分子演化过程,为湖北省禽白血病的防治和净化提供参考。
1 材料与方法
1.1 禽白血病参考株
选取湖北省ALV-J亚群6个地方分离株(HuB09-1株、HuB09XZ01株、HuB09WH02株、HuB09WH03株、HuB09JY03株、HuB09JY04株)[4, 5]、国内其他地区ALV-J亚群参考株8株(JS09GY3株、WN100402株、HLJ13SH01株、JL093-1株、SD09DP03株、GD1109株、SX090915J株、HB09-1株),以及ALV-J国际原型毒株HPRS103株。登录Genbank查询各参考毒株的核苷酸和氨基酸序列。15株ALV-J病毒Genbank名称、登录号、分离时间以及分离地点见表1。endprint
1.2 对15株ALV-J gp85基因核苷酸及氨基酸序列进行分析比较
应用ClustalX、DNASTAR以及MEGA等软件,对15株ALV-J参考株的gp85基因核苷酸序列和氨基酸序列进行比对,分析6个ALV-J湖北分离株与其它参考毒株间的相似性,并分别依据gp85基因的核苷酸序列和氨基酸序列建立系统进化图谱,进一步分析其进化亲缘关系。
2 结果与分析
2.1 15株ALV-J病毒gp85基因核苷酸序列和氨基酸序列分析结果
15株ALV-J病毒gp85基因核苷酸序列相似性比较见图1,氨基酸序列相似性见图2。通过对15株ALV-J gp85基因的核苷酸序列进行比对分析,15株参考株的核苷酸序列相似性在93.0%~99.9%,氨基酸序列相似性在88.1%~99.6%。6个湖北分离株与国际原型毒株HPRS103株核苷酸序列相似性在93.9%~98.2%,氨基酸序列相似性在88.8%~97.8%。其中HuB09XZ01株、HuB09JY03株、HuB09JY04株与HPRS103株核苷酸相似性达到98.1%~98.2%,氨基酸序列相似性达到97.4%~97.8%。HuB09WH02株、HuB09WH03株与JS09GY3株核苷酸同源相似性在98.8%~99.2%,氨基酸相似性在97.3%~98.7%。HuB09-1株则与HLJ13SH01株、JL093-1株、SD09DP03株相似性较高。
2.2 15株ALV-J病毒系统发育树
对15株ALV-J gp85基因的核苷酸序列和氨基酸序列分别制作系统发育图谱,ALV-J病毒核苷酸序列系统发育树见图3,蛋白质序列系统发育树见图4。
两种方法制作的系统发育树显示,15株参考毒株分属两个大的分枝,湖北分离株HuB09XZ01株、HuB09JY03株、HuB09JY04株与国际ALV-J原型株HPRS103遗传距离最近,这与潘伟等[6]对HuB09JY03株分析结果相似。而HuB09WH03株、HuB09WH02株与JS09GY3株遗传距离最近,HuB09-1株和SX090915J株、HB09-1株同属一组分枝。
3 讨论
通过对ALV-J病毒gp85基因的核苷酸和氨基酸序列进行对比分析,两种分析方法所得结果基本一致。
ALV-J属于种源性疾病,防治十分困难。2009年,J亚群白血病在华中局部地区蛋鸡场大面积流行,发病率最高达到46%[7]。据彭伏虎等[8]的调查结果发现,由于湖北省缺乏相应品种的祖代场,种蛋和鸡苗主要从外地引进,种源质量难以控制。本地品种鸡在选育过程中,为了提高生产性能,常引进外来血液,也会造成ALV-J的传播。因此,引种是造成ALV-J传播的主要原因。
通过分析表明,湖北分离株主要位于进化树2个分支,说明在湖北地区ALV-J流行毒株存在多样性。HuB09XZ01株、HuB09JY03株、HuB09JY04株与国际ALV-J原型株HPRS103同属一个分支,遗传距离近,说明湖北地区ALV-J病毒可能来源于肉鸡。ALV-J最早由英国Payne于1988年从肉鸡中分离得到,1999年国内由杜岩等首次分离和鉴定到ALV-J。目前J亚群禽白血病在我国各地广泛存在,而且该亚群病毒有很广的宿主范围,导致禽群死淘率明显升高,生产性能降低等,已成为危害中国养禽业最严重的疾病之一[9]。
在中国,ALV-J不仅随着引进的白羽肉种鸡带进了我国白羽肉鸡群,还进一步蔓延至我国的蛋鸡和中国地方鸡种。这不仅给中国规模养鸡业带来很大损失,也威胁到地方鸡品种的种质基因库。随着地方鸡产业的发展,人们正在对地方鸡进行品种改良。湖北地方鸡品种较多,现已有不同程度的感染。因此,在引进外来血液的过程中,需要严格对ALV进行检测,防止地方鸡核心群受到ALV-J的感染。
禽白血病传播的途径主要有种蛋垂直传播、疫苗污染等。因此对引进的父母代以上的种蛋、鸡苗,在引种前需对ALV-J进行评估,以免造成重大经济损失。疫苗应选择正规厂家的产品,减少因接种而引起的病毒传播。
由于禽白血病病毒容易产生变异,且目前尚无有效的药物进行控制,因此,减少禽白血病的发生主要通过净化淘汰的方法。尤其是种鸡场,根据ALV的增殖规律,需要进行3~4个世代的净化,降低ALV的阳性率。由于ALV易产生变异,构筑生物安全措施势在必行。
参考文献:
[1] 俞 燕,朱鸿媛,高明燕,等.地方鸡种禽白血病病毒感染动态及检测方法比较[J].中国家禽,2014(8):23-26.
[2] 毛娅卿,李卫华,董 宣,等.差异极大的不同准种隐藏于同一J亚型禽白血病病毒野毒株中[J].中国科学:生命科学,2013(6):492-498.
[3] 潘 伟.蛋鸡J亚群禽白血病分子流行病学调查及致病性研究[D].北京:中国农业科学院,2011.
[4] PAN W, GAO Y, QIN L, et al. Genetic diversity and phylogenetic analysis of glycoprotein GP85 of ALV-J isolates from Mainland China between 1999 and 2010: coexistence of two extremely different subgroups in layers[J]. Vet Microbiol, 2012,156(1-2):205-212.
[5] GAO Y, YUN B, QIN L, et al. Molecular epidemiology of avian leukosis virus subgroup J in layer flocks in China[J]. J Clin Microbiol,2012,50(3):953-960.
[6] 潘 伟,高玉龙,孙芬芬,等.蛋鸡J亚群禽白血病病毒HB09JY03株的分离鉴定及其全基因组序列分析[J].中国兽医科学,2010(11):1110-1114.
[7] 罗青平,张蓉蓉,邵璐璐,等.2009年湖北省鸡J亚群白血病的初步调查分析[J].中国家禽,2010(16):63-65.
[8] 彭伏虎,宋念华,陶淑珍,等.蛋鸡J亚群禽白血病的流行病学调查[J].中国畜牧兽医,2010,37(8):203-206.
[9] 张小桃,赖汉漳,曹伟胜.禽白血病病毒检测方法研究进展[J]. 养禽与禽病防治,2009(4):4-6.endprint