罗曼粉蛋鸡感染E亚型禽白血病病毒的分子生物学检测分析
2022-10-30何建宇罗东还张小波吴诗卉龙小川王廷龙温贵兰
何建宇, 孙 芸,2, 徐 飞,2, 罗东还,2, 张小波,2, 吴诗卉, 冉 凤, 龙小川, 王廷龙, 李 涛, 温贵兰,2*
(1. 贵州大学动物科学学院,贵州贵阳550025; 2. 贵州省动物生物制品工程技术研究中心,贵州贵阳550016; 3. 贵州省动物疫病预防控制中心,贵州贵阳550008)
禽白血病是由反转录病毒科、α反转录病毒属的禽白血病病毒(Avian leukosis virus,ALV)引起的禽类肿瘤疾病[1]。根据血清中和试验、宿主范围、囊膜糖蛋白特性等,ALV可分为A~K 11个亚群[2,3]。根据自然传播方式与病毒复制的生物学特性,ALV又可划分为外源性病毒和内源性病毒,其中A、B、C、D、J、K为外源性病毒,E、F、G、H、I为内源性病毒。通常情况下,E亚群ALV无致病性或致病性较弱[4],但会影响外源性ALV的检测,造成结果误差[5]。由于外源性ALV与内源性ALV同时存在的情况时有发生,也极易造成不同亚群之间的基因重组[6]。2021年11月1日,贵州省惠水县某养殖场的罗曼粉蛋鸡出现死亡现象,3天内共死亡89只,产蛋率下降7%。现将养殖场送检的10只病死鸡进行禽白血病病毒排查检测情况报道如下,供参考。
1 材料与方法
1.1 检测病料采集10只送检病死鸡的肝脏、脾脏(分别编号1~10)作为检测病料。
1.2 主要试剂2×EsTaqDNA聚合酶(购自康为世纪有限公司)、RNA提取试剂盒(购自世纪元亨公司),反转录试剂盒、DL 2 000 DNA Marker[均购自宝生物工程(大连)有限公司]。
1.3 主要仪器高速冷冻离心机(型号:TGL-18M,上海卢湘仪离心机仪器有限公司)、基因扩增仪(型号:T20,杭州朗基科学仪器有限公司)、电泳仪(型号:DYY-8C,北京市六一仪器厂)。
1.4 引物设计ALVp27基因是ALV各亚群的高度保守基因,内源性和外源性病毒中均存在。P27蛋白是ALV群特异性抗原,是ALV核心衣壳蛋白的主要成分,含量高,占病毒总蛋白的30%以上,是制备检测抗体的首选抗原[7]。因此本试验参考徐丽等[8]的方法,利用Primer Premier 7.0软件设计ALVp27基因的通用扩增引物。按照张喜懿等[9]的方法,参照GenBank中ALV-A(登录号:MF926337)、ALV-B(登录号:M14902)、ALV-K(登录号:KP686142)的p27基因序列,以及ALV-J(登录号:Z46390)的gp85基因序列,分别设计A、B、J、K亚型ALV核酸检测扩增引物。按照黄新[10]的方法,参照ALV-E(登录号:KF746200)的p27基因序列设计E亚型ALV核酸检测扩增引物。各引物信息见表1。
表1 引物信息
1.5 ALV核酸检测液氮条件下研磨肝脏、脾脏,按照RNA提取试剂盒说明书方法提取总RNA,按反转录试剂盒明书方法合成各病毒cDNA。反转录体系:dNTP Mix 4 μL、Primer Mix 2 μL、RNA Template 4 μL、5×RT Buffer 4 μL、DTT 2 μL、HifiScript 1 μL、加入RNase-Free Water补足至20 μL。反转录程序:42 ℃ 45 min,85 ℃ 5 min。反转录产物-20 ℃保存备用。以各cDNA为模板进行PCR检测。PCR反应体系25 μL:2×TaqMaster Mix 12.5 μL,上、下游引物各1 μL,cDNA 2 μL,ddH2O 8.5 μL。PCR反应条件见表2。扩增产物经1.2%琼脂糖凝胶电泳检测。
表2 PCR反应条件
1.6 ALV-E的遗传进化分析将扩增产物送至上海生工生物有限公司测序。测序结果上传至 NCBI(美国国立生物技术信息中心)、BLAST(生物大分子序列比对搜索工具)进行比对,以GenBank中11株ALV各亚型毒株为参考株,利用生物信息分析软件MegAlign 7.1进行同源性分析,并构建系统进化树。参考毒株信息见表3。
表3 参考毒株信息
2 结果与分析
2.1 ALV核酸检测结果PCR产物经1.2%琼脂糖凝胶电泳分离后,1、2、3、5、6、9号病料在744 bp处出现特异性条带,说明10只病死鸡中有6只存在ALV感染(见图3)。6份阳性样品经ALV-E亚型检测同样在1 074 bp处出现特异条带(见图4)。
2.2 遗传进化分析将鸡场分离的病毒株(命名为:HS202101S株)与11株ALV参考株进行同源性分析,结果HS202101S毒株与ALV-E亚型的E-ros001、E-B9、E-TYR毒株同源性最高,均为99.1%;与ALV-J亚型的GZN16毒株同源性最低,为37.1%;与其他亚型毒株同源性均相对较低,为37.3%~41.2%。 构建HS202101S毒株与11株ALV参考毒株的系统进化树,由图5可见:HS202101S毒株与E-ros001、E-B9、E-TYR属于1个小分支,进化关系最近。
M:DL 2 000 DNA Marker; -:阴性对照; +:阳性对照; 1~10:检测样品图3 ALV核酸PCR检测
M:DL 2 000 DNA Marker; 1~6:检测样品; +:阳性对照; -:阴性对照图4 ALV-E核酸PCR检测
图5 ALV系统进化树分析
3 结论
经实验室分子生物学检测分析,贵州省惠水县某养鸡场存在ALV-E感染。
4 讨论
4.1本次检测旨在排查惠水县某养鸡场的罗曼粉蛋鸡是否存在ALV感染,结果表明在没有特征症状情况下,6只鸡存在ALV-E内源性感染。内源性ALV是存在于鸡染色体基因组上的 ALV前病毒基因组或片段,可随染色体的复制而垂直传播,致瘤性很低。外源性 ALV 通常不通过宿主细胞染色体传递给下一代[11],可诱发肿瘤,可垂直和水平传播。
4.220世纪90年代,我国首次分离到外源性ALV-J,主要是从国外引进白羽鸡所致,随后国内养殖的黄羽鸡、蛋鸡及地方品种鸡陆续被各型ALV感染,并造成严重的经济损失,其中引起鸡发病死亡的主要是外源性ALV。大部分鸡的染色体基因组中存在ALV的前病毒DNA,宿主体内的ALV-E在一定条件下可产生完整的病毒粒子或表达某些特征蛋白质。携带完整ALV-E病毒粒子的鸡往往对其他外源性ALV 的抵抗力较差,更容易发生外源性 ALV 诱发的禽白血病肿瘤[11]。ALV-E 基因座遵循孟德尔遗传方式,很多ALV-E原病毒是不完整或转录沉默的,但仍然有一些完整的、能够活跃转录并产生感染性病毒的元件存在,这些具有转录活性元件的ALV-E会影响鸡的产蛋量和蛋重等重要的经济特征;此外,携带ALV-E21毒株的低羽鸟类与正常羽鸟类相比,产量较低,死亡率较高[12]。综上所述,对于E亚型禽白血病病毒的研究也应当引起重视。