楊 珍,郭林滾,單文杰,許 翔,熊亞坤,汪 娟,方 柳,羅慶華,鄒雨妃,于士蒙,黃幸幸,劉克東,付戴波
(1.九江市畜牧獸醫(yī)局 九江 332000;2.廬山市農(nóng)業(yè)局;3.共青城市農(nóng)林水務(wù)局;4.重慶市畜牧科學(xué)院)
應(yīng)用16SrRNA技術(shù)快速檢測一例雛雞銅綠假單胞菌感染
楊 珍1,郭林滾2,單文杰3,許 翔1,熊亞坤1,汪 娟1,方 柳1,羅慶華4,鄒雨妃1,于士蒙1,黃幸幸1,劉克東1,付戴波1
(1.九江市畜牧獸醫(yī)局 九江 332000;2.廬山市農(nóng)業(yè)局;3.共青城市農(nóng)林水務(wù)局;4.重慶市畜牧科學(xué)院)
為快速診斷一例雛雞死亡病因,本研究從病死雛雞內(nèi)臟分離獲得一分離菌,運用分子生物學(xué)技術(shù),快速擴增病原菌的16SrRNA基因,經(jīng)測序獲得一條長1439bp的16SrDNA序列,與GeneBank已知序列進行BLAST檢索,結(jié)果表明該分離菌歸類于假單胞菌屬,應(yīng)用生物信息學(xué)軟件對目的基因進行分析,顯示與銅綠假單胞菌高度相似,同源性高達(dá)99.9%,結(jié)合發(fā)病情況,初步判定為養(yǎng)殖場外環(huán)境消毒不嚴(yán)格,造成雛雞銅綠假單胞菌感染。
雛雞;銅綠假單胞菌;16SrRNA基因;分子進化樹
銅綠假單胞菌又稱綠膿桿菌,位于變形菌綱——γ亞綱,假單胞菌科下的假單胞菌屬,為革蘭陰性菌,廣泛分布于自然界,在水、空氣、土壤等多處存在。銅綠假單胞菌多為條件致病菌,可引起雞、鴨、鵪鶉、水貂、長臂猿、奶牛、大熊貓、袋鼠、蟒蛇等多種動物感染性疾病,多引起動物的呼吸道炎癥、化膿性炎癥、腹膜炎、關(guān)節(jié)炎、腸炎、子宮炎及肉芽腫等疾病[1-3]。
本研究針對重慶某雞場育雛雞發(fā)生大量死亡病例,對雛雞的病料組織進行病原菌分離,應(yīng)用16S rRNA技術(shù)進行快速鑒定,為臨床快速防治該病提供參考。
重慶某雞場育雛雞,接種馬立克氏疫苗后3d,出現(xiàn)精神沉郁,食欲檢測,隨后相繼批量死亡現(xiàn)象,發(fā)病率達(dá)到60%,死亡率約32%,懷疑馬立克氏疫苗所致。
普通鮮血培養(yǎng)基由西南大學(xué)提供,基因組抽提試劑盒、PCR擴增試劑盒購于寶生物工程(大連)有限公司,PCR反應(yīng)引物[4]由上海百力格生物技術(shù)有限公司合成(引物序列為F:5’-AGAGTTT?GATCCTGGCTCAG-3’,R:5’-GGTTACCTTGT?TACGACTT-3’);DNA Marker、核酸染色劑、DNA純化試劑盒等購于上海生工生物工程有限公司。
剖解病死雛雞,用接種針挑取心臟、肝臟、肺臟等組織表面黏液,接種于普通鮮血培養(yǎng)基,37℃培養(yǎng)18~24h,連續(xù)純化后置于4℃冰箱保存,備用。
事先取50ul Lysis Buffer for Microorganism to Direct PCR(裂解液)置于滅菌的Micotube中。挑取4℃冰箱保存的分離菌于普通培養(yǎng)基上劃線培養(yǎng),18~24h后,用滅菌牙簽或滅菌的槍頭挑取單個菌落于Micotube中,攪拌混勻。80℃熱變性15~20min,低速離心10min,取1~5μL上清液做擴增反應(yīng)模板。
以基因組DNA為模板,用細(xì)菌16SrDNA的通用引物對PF/PR(序列對見2.1主要試劑),進行PCR擴增,目的片段預(yù)期大小約為1500bp,反應(yīng)體系見表1、表2。
表1 反應(yīng)擴增體系
表2 反應(yīng)擴增程序
取5μL PCR產(chǎn)物混合1μL 6×Loading Buffer進行1%瓊脂糖凝膠電泳。加入DL2000 Marker作對照,在1~10V/cm凝膠電壓下進行電泳35min。用凝膠成像系統(tǒng)觀察并攝像記錄結(jié)果。
將凝膠成像系統(tǒng)下,熒光效果良好PCR產(chǎn)物,進行10×Loading Buffer于1%瓊脂糖凝膠電泳,切下目的條帶,用PCR產(chǎn)物純化試劑盒回收DNA(按照上海生工生物工程有限公司Gel Ex?traction Kit D2500-01膠回收試劑盒的指導(dǎo)說明進行),送生工生物工程(上海)股份有限公司進行測序。
運用NCBI網(wǎng)站的Blastn程序,將所測得的基因序列與GeneBank中已經(jīng)注冊的基因序列進行多序列同源性比對分析,結(jié)合生物信息學(xué)軟件(DNAstar),運用鄰接法(neighbor joining method)構(gòu)建生物進化樹。
利用細(xì)菌通用引物擴增細(xì)菌16SrRNA基因,瓊脂糖凝膠電泳結(jié)果(見圖1)顯示該基因片段大小約1500bp,符合預(yù)期大小。
圖1 16S rRNA基因電泳結(jié)果
選擇紫外熒光下亮度較強的產(chǎn)物進行膠回收純化,將純化的PCR產(chǎn)物送至生工生物工程(上海)股份有限公司進行測序,得到一條長為1439bp的序列。
將目的片段序列提交至NCBI數(shù)據(jù)庫,在線BLAST檢索后,相似度最高的物種為銅綠假單胞菌,下載這些序列,鑒于相關(guān)報道提出惡臭假單胞菌與銅綠假單胞菌相似程度非常高,同時在GeneBank中選擇2株親緣關(guān)系接近的惡臭假單胞菌用作參照,利用軟件生物信息學(xué)程序(DNA?STAR)進行同源性分析,結(jié)果顯示分離株CQ-1與已知銅綠假單胞菌序列同源性最高達(dá)99.9%,與已知惡臭假單胞菌的同源性最高僅為94.5%。構(gòu)建進化樹可見分離株CQ-1與銅綠假單胞菌的進化距離更為接近(見圖2、圖3)。
圖2 CQ-1 16SrRNA基因的同源性比較結(jié)果
圖3 CQ-1 16SrRNA基因核苷酸序列構(gòu)建進化樹
雞養(yǎng)殖行業(yè)在國民經(jīng)濟中有著重要的地位,是我國畜牧業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè),也是規(guī)?;s化程度最高,與國際先進水平最接近的產(chǎn)業(yè)。與此同時,雞養(yǎng)殖行業(yè)也面臨著來自病原微生物的巨大挑戰(zhàn),其中育雛期是養(yǎng)雞生產(chǎn)中的基礎(chǔ)階段,育雛階段的好壞直接影響禽群整個生長期的正常發(fā)育。育雛階段禽免疫系統(tǒng)發(fā)育尚不完善,抗病能力低,在飼養(yǎng)管理條件不當(dāng)?shù)那闆r下極易受到病原微生物的入侵,引起大批死亡[5]。筆者建議養(yǎng)殖場要特別注意加強對育雛階段雛雞管理工作。
臨床上引起人和動物發(fā)病的假單胞菌屬主要為銅綠假單胞菌,而且目前相關(guān)報道也比較普遍,對動物養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)帶來了巨大經(jīng)濟損失。2012年齊靜[6]等人從病死毛皮動物貂上分離出39株銅綠假單胞菌,2016年,孫鑫鵬[7]等人報道了一起銅綠假單胞菌造成50只獺兔死亡的病例。同樣,銅綠假單胞菌對家禽業(yè)的影響也比較大,2007年張媛[8]等就從黃綠色雞肉中分離到銅綠假單胞菌,2010~2011年部分地區(qū)也相繼報到出銅綠假單胞菌引起育雛雞死亡的病例[9-10],與本研究情況較為相似,特別房海[9]等人的報道與本研究極為相似,均是在注射馬立克氏病疫苗后出現(xiàn)死亡。
16SrRNA基因鑒定技術(shù)是從分子遺傳進化及分子水平層面對病原菌進行鑒定,一方面使的獸醫(yī)臨床病原菌鑒定更加快捷,另一方面也使的病原菌的鑒定更為科學(xué)、準(zhǔn)確[11]。由于16SrRNA基因進化非常緩慢,具有高度保守的特征,因此常用于標(biāo)記生物間的進化距離及親緣性,通常認(rèn)為16SrRNA基因在98.8%以上就可算作同一個種[12],本研究中分離菌與已知序列的相似性高達(dá),因此可判斷該分離菌為銅綠假單胞菌。
本研究從重慶某雞場病死雛雞分離到一株病原菌CQ-1,根據(jù)16SrRNA基因同源性分析可判定為銅綠假單胞菌。綜合銅綠假單胞菌生物學(xué)特性及實際情況,判斷感染與禽場環(huán)境及飼養(yǎng)器皿消毒不徹底有關(guān),由于接種器械及接種部位的消毒不嚴(yán)格,為該致病菌傳播創(chuàng)造了條件,建議該養(yǎng)雞場做好飼養(yǎng)環(huán)境衛(wèi)生管理及接種器械嚴(yán)格消毒工作。
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[3]肖開提,阿曼古麗,施遠(yuǎn)翔等.奶牛銅綠假單胞桿菌的分離與鑒定[J].中國畜牧獸醫(yī),2007,(01):49-50.
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[7]孫鑫鵬,高善頌,韓先杰.獺兔源銅綠假單胞菌的分離鑒定及藥敏試驗[J].動物醫(yī)學(xué)進展,2016,(08):128-131.
[8]張媛,陳小云,魏財文等.雞源銅綠假單胞菌的分離、鑒定及其殺滅試驗[J].中國獸藥雜志,2007,(03):14-17.
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S851.34+7.2
A
1008-6137(2017)05-0011-04
2017-09-12.