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2019—2021 年我国29 个省级行政区鸡传染性支气管炎流行病学调查

2022-04-07韩晓青刘红祥宋姗姗范庆增张宇龙杜元钊

中国动物检疫 2022年4期
关键词:种鸡周龄基因型

李 彬,韩晓青,刘红祥,宋姗姗,于 静,范庆增,张宇龙,谭 鹏,杜元钊,刘 东

(青岛易邦生物工程有限公司,动物基因工程疫苗国家重点实验室,山东青岛 266032)

鸡传染性支气管炎(infectious bronchitis,IB)是由传染性支气管炎病毒(infectious bronchitis virus,IBV)引起的一种急性、高度接触性传染病,给我国以及世界养禽业带来了巨大损失[1]。小日龄雏鸡感染IBV 后多表现“支堵”呼吸道或“肾肿”,成年产蛋鸡多表现“假母鸡综合征”和产蛋量下降。IBV 基因型众多,且容易变异和重组,在不同地区和不同品种间引起的发病率差异较大[2],因此系统了解IBV 在我国的流行特点以及不同基因型的流行规律,对防控该病具有十分重要的意义。

为了解我国鸡群的IBV 感染情况,2019 年1月—2021 年l0 月,从山东、河南、辽宁等29 个省级行政区收集疑似IBV 感染样品,采用RT-PCR方法筛选阳性样本,并对背景信息明确的阳性样本进行时间、空间、群间的统计分析,总结2019—2021 年IBV 不同基因型的流行特点和规律,以期为我国IB 防控提供参考。

1 材料

1.1 检测样品

2019 年1 月—2021 年l0 月,从山东、河南、辽宁等29 个省(自治区、直辖市)采集临床疑似感染IBV 的白羽鸡、黄羽鸡、蛋鸡、肉种鸡的气管、肾脏、盲肠扁桃体等组织病料以及咽喉/泄殖腔棉拭子样品共38 442 份。

1.2 试剂

RT-PCR 试剂(一步法试剂盒)和Maker,为Takara 公司产品;50×TAE buffer,为上海生工公司产品;Goldview 核酸染料,为Labest 公司产品;琼脂糖,为康为世纪公司产品;核酸提取纯化试剂盒,为杭州博日科技有限公司产品。

1.3 仪器与设备

超净工作台,DL-CJ-INDII,北京东联哈尔仪器制造有限公司产品;离心机,TD24-WS,Eppendorf 公司产品;核酸提取纯化仪,NPA-32P,杭州博日科技有限公司产品;电泳仪,DYY-6C,北京六一生物科技有限公司产品;凝胶成像仪,JS-2000,上海培清科技有限公司产品;移液器,Eppendorf 公司产品。

2 方法

2.1 病料RNA 提取

取气管、肾脏等组织病料约2 g,加入4~5 mL灭菌PBS 或者生理盐水,置研磨器(灭菌)中研磨或者用剪刀细心剪碎,置-20 ℃中反复冻融3 次,离心取上清备用。在棉拭子样本中加入PBS 缓冲液500 μL,离心取上清备用。

取上述病料或棉拭子样品上清约200 μL 置1.5 mL 离心管中,加入500~600 μL TRIzol 剧烈振摇30 s 后,静置5 min,再次剧烈振摇30 s 后,静置5 min;加入200 μL 氯仿,上下颠倒混匀30 s,静置5 min,4 ℃ 12 000g离心15 min;离心完毕后,取上清400~500 μL(注意不要吸到中间层白色物质)放入新的灭菌离心管中,加入等体积的异丙醇,颠倒数次后(不可剧烈震动)静置10 min,4 ℃ 12 000g离心10 min;倒掉异丙醇,加入1 mL 75%乙醇(DEPC 水配制),振摇,将白色沉淀悬浮,4 ℃ 7 500g离心5 min;弃去上清,将干燥沉淀物(将离心管倒置于卫生纸或者其他吸水纸上,室温约5 min 即可)加入20 μL DEPC 水溶解,用于RT-PCR 检测,或-20 ℃保存备用;采用全自动核酸提取试剂盒提取RNA。

2.2 RT-PCR 检测

根据NCBI 上发表的IBV 核酸全序列,设计扩增S1基因的特异性引物(表1),用于样品检测。引物由上海生工生物工程有限公司合成。RTPCR 反应条件(一步法试剂盒):50 ℃ 30 min,95 ℃预变性3 min;95 ℃变性30 s,55 ℃退火35 s,72 ℃延伸90 s,共32 个循环;72 ℃延伸5 min。将RT-PCR 扩增产物进行1.0%琼脂糖凝胶电泳检测,使用凝胶成像仪观察并记录结果[3]。

表1 引物序列和扩增目的片段大小

2.3 S1 基因测序及分析

将RT-PCR 产物电泳后,对目的条带进行胶回收,回收产物与pMD18-T 载体连接,连接产物转化至DH5α 感受态细胞,然后将其涂在氨苄板上,置于37 ℃温箱内培养过夜;挑取单个白色菌落,接种到含有氨苄的LB 液体培养基,37 ℃摇床培养8 h 以上;对菌液进行RT-PCR 检测,将阳性菌液送至生工基因公司进行测序。将测序结果拼接,采用MegAlign 程序将检测序列与NCBI 中发表的已知序列(表2)进行比对后进行基因型鉴定。

表2 IBV 参考序列

3 结果与分析

3.1 RT-PCR 检测

3.1.1 总体情况 利用RT-PCR 方法,在采集的38 442 份疑似样品中,检出6 436 份IBV 阳性样品,阳性检出率为16.7%,对其中2 983 份阳性样本进行了S1基因测序分型(表3)。

表3 2019—2021 年IBV 疑似感染样品总体检测结果

3.1.2 时间分布 由表3 可以看出,2019—2021 年,IBV 阳性检出率分别为12.5%、16.4%、21.0%,呈逐年增长趋势。按月份统计结果(表4)显示:1—12 月份均有阳性样品被检出,阳性检出率呈现一定的季节性变化特征,7—9 月份检出率(11.3%~15.4%)较低,3—6 月(17.3%~19.3%)和10—12 月(17.5%~19.0%)检出率较高。

表4 2019—2021 年各月IBV 检测情况统计

3.1.3 地区分布 按照送检地区统计结果(表5)显示:全国29 个省级行政区中有27 个检出阳性样品,表明IBV 的全国分布范围较广,且呈现一定的区域分布特征,东部和中部的家禽养殖密集区,如山东(19.5%)、河北(18.2%)、江苏(16.7%)、吉林(18.7%)、福建(23.7%)、甘肃(19.9%)、重庆(21.8%)等地区阳性检出率较高,西部和北部地区如内蒙古(3.6%)、新疆(2.0%)等地区阳性检出率较低。

表5 2019—2021 年不同地区IBV 检测情况统计

3.1.4 禽群分布

3.1.4.1 不同品种 不同品种统计结果(表6)显示,IBV 检出率存在一定的品种差异,白羽肉鸡阳性检出率最高(28.9%),肉种鸡最低(5.0%)。

表6 2019—2021 年不同品种检测情况统计

3.1.4.2 不同周龄 不同周龄统计结果显示,各周龄阶段均有IBV 感染,但0~6 周龄阶段感染最为普遍和严重(表7),其中蛋鸡感染高峰为1~3周龄,而白羽肉鸡为2~6 周龄(表8)。

表7 2021 年1—10 月各周龄阶段IBV 阳性样本统计

表8 2021 年1—10 月各周龄鸡群IBV 阳性样本统计

3.2 S1 基因测序及分析

从6 436 份阳性IBV 样品中选取2 983 份进行测序,然后用Meg Align 软件进行序列比对,剔除774 份已知疫苗株,将2 209 份IBV 野毒样本进行分型,按照年份、品种、周龄进行统计。

3.2.1 基因型分布 统计结果(表9)显示:阳性样本中共检出5 种基因型,其中QX 型占比最高(66.5%),GVI 型次之(27.7%),这两种为当前主要流行优势基因型。

表9 2019—2021 年IBV 基因型分类统计

3.2.2 不同基因型时间分布 统计结果(表10)显示,2019 年QX 型占比最高,达到72.4%,GVI型为19.6%。2021 年QX 占比仍然最高,但占比有所下降,为66.4%,而GVI 型的占比却由19.6%提升至28.7%。从近3 年的趋势来看,QX 型呈下降趋势,GVI 型有升高趋势。

表10 2019—2021 年各IBV 基因型分类统计

3.2.3 不同基因型品种分布 统计结果(表11)显示,白羽肉鸡群中以QX 型和GVI 型为主,而其他鸡群中流行的基因型较为复杂,其中蛋鸡以QX、GVI、LDL 型为主,黄羽鸡以QX 型、GVI 型、TW1 型、重组型为主,肉种鸡以GVI 型、QX 型、重组型、LDL 型为主。

表11 IBV 基因型在不同品种的分类统计

3.2.4 不同基因型(QX 和GVI)周龄分布 统计结果(表12)显示,QX 型小日龄即可感染,0~3 周龄检出占比为33.2%;GVI 型在>3~6 周龄检出较多,占66.4%。6 周龄以后QX 型和GVI 型检出占比均较低。

表12 IBV 主要基因型(QX、GVI)的周龄分布统计

4 讨论

自1930 年首次在美国北达科他州发现 IB 以来,几乎所有养鸡国家均发现有该病流行。我国于1978 年由邝荣禄首次报道在广东省分离到IBV。IBV 流行的基因型众多,且随着时间推移呈现复杂化趋势[4-5]。

本研究对我国29 个省级行政区疑似IBV 样品进行病原检测,结果发现IBV 感染普遍,且呈加重趋势。目前疫苗免疫仍然是控制IB 最常用、最有效的措施。目前常用的IBV 活疫苗有Mass 型(H120、H52、Ma5、w93、28/86)以 及4/91、LDL、QX 型等,其中Mass 型+4/91 型的组合已在国外众多国家使用,被认为对多种血清型的IBV毒株均能提供交叉保护。但近年来加拿大、美国等国家也开始出现“假母鸡”发病的报道,说明IB的现场流行情况比较复杂,对其防控面临更多的压力和挑战。

国内目前采取H120+4/91 或H120+LDT3 或H120+QX 等多种组合免疫方式,免疫效果良好。但大量的流行病学监测结果显示,国内流行的 IBV毒株正处于持续不断进化中[6-8]。参考文献[9]的IBV 分类方法,从本次检测测序的基因型来看,QX 型(66.5%)、GVI 型(27.7%)占比较高,且GVI 型流行有上升趋势,值得关注和警惕。当前针对GVI 型的同源活疫苗还没有商业疫苗上市,因此对该基因型疫苗的研发应提上日程。针对IBV灭活疫苗,有学者认为其免疫后主要产生体液免疫IgG 为主,对IB 感染的引起的呼吸道类临床表现保护效果较差,但对于内脏型如肾型或生殖型临床保护良好。此外IBV 灭活疫苗还具有安全性好、可快速应对变异株等优点,可作为防控IB 的重要措施。此外,近年来从部分大型养殖企业的现场试用情况来看,保护效果超过预期。

IBV 致病与日龄具有相关性,感染日龄越小,危害越大。小日龄时,免疫系统尚不健全,一旦早期感染,可通过与α-2,3 唾液酸受体[10-11]结合,对呼吸道如气管、肺脏等上皮细胞损伤较大,引起气管纤毛大量脱落和炎性物质渗出,导致“支气管堵塞”现象。同时,部分基因型毒株如QX 型、TW型、GVI 型等经呼吸道感染后,可从单核细胞的病毒血症现象扩散至输卵管、肾脏、肠道等部位,引起“生殖型”“肾型”“腺胃型”等不同的发病现象[1,10,12]。从本次研究结果来看,QX 型初次感染高峰时间大多在3 周龄以内,而GVI 型初次感染高峰时间大多在3~6 周龄阶段,品种以肉种鸡占比最高。关于不同基因型的日龄差异原因,目前尚不明确。分析认为可能与不同IBV 毒株的生物学特性或母源抗体等因素有关。针对小日龄感染IBV的防控,一方面要加强生物安全,避免早期感染,对孵化室、育雏舍等进行定期的净场消毒;另一方面要减少饲养批次,避免不同日龄鸡群混养带来的带鸡传播。此外,还要对种鸡进行优势流行毒株如QX 型、GVI 型的针对性免疫,降低种鸡的带毒排毒概率,同时给下一代雏鸡提供高水平的母源抗体,降低生殖型IB 患病风险。

5 结论

研究发现:我国IBV 流行范围较大,发病率较高,且呈加重趋势;流行基因型复杂,但以QX型和GVI 型为主;冬春或秋冬季节多发,小日龄鸡群感染严重,发病危害较大。因此,我国的IB防控面临较大压力与挑战,需要加强优势基因型疫苗的研发,重点做好小日龄鸡群的IB 防控。

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