李玉燕,李貴陽,沈巍,鞏新民,祝永華,張霞,沈霞,王傳堂,張承新,劉曉陽,郭龍宗*
(1. 山東益生畜牧獸醫(yī)科學(xué)研究院,山東 煙臺 250000;2. 青島英賽特生物科技有限公司,山東 煙臺 250000 )
支原體感染是雞群中普遍存在的一種感染,在大型養(yǎng)殖公司的集約化飼養(yǎng)的雞群,支原體感染尤為嚴(yán)重。對雞群有明顯致病性的支原體主要有二種,即滑液囊支原體(Mycoplasmasynoviae, MS)和雞毒支原體(Mycoplasmagallisepticum,MG)[1]。MG是致病性最強(qiáng)、引起經(jīng)濟(jì)損失最大的家禽支原體病原[2]。臨床以胸、腹氣囊炎病變?yōu)橹?,可引起商品代雛雞死淘率增高、料重比增加和蛋雞產(chǎn)蛋數(shù)減少,且常與其他呼吸道病原混合感染,造成更大經(jīng)濟(jì)損失。我國在 20 世紀(jì)60 年代開展對此病的研究,20 世紀(jì)90年代的調(diào)查顯示,我國雞群 MG 陽性感染率為 50%~80%[3]。該病可垂直和水平傳播,其中種雞的垂直傳播會給下游企業(yè)帶來持續(xù)不斷的感染,造成巨大經(jīng)濟(jì)損失,在行業(yè)內(nèi)引起廣泛重視,也是可凈化的一種重要垂直傳播性疾病,該病在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)實現(xiàn)凈化,而國內(nèi)該病的感染還十分嚴(yán)重。
控制支原體疾病一般采用活疫苗或活疫苗+滅活苗結(jié)合免疫,應(yīng)用較為廣泛的活疫苗菌株有F株、6/85株、TS-11等,而環(huán)境中支原體感染性強(qiáng)毒株有R株、S株等。TS-11、F株MG疫苗株可在雞的上呼吸道終生攜帶,并會干擾臨床樣品PCR的檢測結(jié)果,因此,無法通過簡單的PCR方法評估雞群中支原體的控制和凈化狀況。另外,在疫苗的應(yīng)用過程中其回復(fù)突變導(dǎo)致一定的毒力,基于弱毒活疫苗的有效性及安全性考慮,建立有效鑒別不同MG疫苗株和野毒株的方法十分重要。本研究對臨床免疫M(jìn)G活疫苗(6/85、TS-11)的雞群,采集咽喉拭子和毛蛋氣囊拭子、氣管、肺等疑似支原體感染樣品進(jìn)行MG的PCR檢測,建立了MG疫苗株(TS-11、F株、6/85)與野毒株(S株、R株)的PCR鑒定方法,并對臨床檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析,以期對MG的防控與凈化提供參考依據(jù)。
PCR引物由青島英賽特生物科技有限公司設(shè)計與合成,核酸提取試劑盒購自青島英賽特生物科技有限公司。PCR反應(yīng)試劑盒、瓊脂糖、TAE均購自北京全式金生物技術(shù)有限公司。 MG TS-11和F疫苗株(批號為MGS 170911A)作為TS-11陽性對照,購自澳大利亞生物資源;MG 6/85疫苗株(批號為02408208),購自默沙東(中國)有限公司(MSD),野毒株S6和R株陽性對照由南京天邦生物科技有限公司惠贈。
設(shè)計針對MG疫苗株(TS-11、F株、6/85)與野毒株(S6株、R株)的引物,對臨床免疫M(jìn)G活疫苗TS-11的種雞群(A~I(xiàn)場)的后代啄殼死亡的毛蛋氣囊拭子、臨床送檢免疫6/85的雞群(J場)的氣管、肺、腹膜等疑似支原體感染樣品采用MG通用引物進(jìn)行PCR鑒定,對陽性DNA再分別用TS-11、F株、6/85、S6株、R株的特異性引物進(jìn)行鑒別診斷。種雞群TS-11在5周齡進(jìn)行滴眼方式免疫,種雞群6/85疫苗株在7周齡進(jìn)行噴霧方式免疫。對A場父母代后代死亡啄殼毛蛋持續(xù)存在氣囊炎的種雞群,同時采集咽喉拭子進(jìn)行MG的檢測,分析種雞群與后代雞群的MG流行感染狀態(tài)。采集山東益吉達(dá)SPF雞群咽喉拭子作為陰性對照組。最后對臨床采集樣品MG的PCR檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總統(tǒng)計分析。
咽喉拭子樣品的采集:將棉棒插入喉頭口及上顎裂處來回刮3~5次取咽喉分泌液,將樣品端插入離心管剪下或折斷,放入含有0.8~1.0 mL PBS的離心管中,備用。
氣囊拭子樣品的采集:將滅菌棉簽插入雛雞或毛蛋氣囊內(nèi)側(cè),來回刮3~5次,將樣品端插入離心管,棉簽剪下或折斷,放入含有0.8~1.0 mL PBS的離心管中,備用。
分別采集病雞的肺臟、氣管、腹膜,加入2倍滅菌生理鹽水研磨,直至成為勻漿液。將懸液移至離心管中充分搖震后,4 ℃,12 000 r/min離心5 min。取上清用0.22 μm濾器過濾,備用。
父母代和祖代雞群支原體病原監(jiān)測周齡為1、4、11、13、16、21、26、30、34、40、46、52及58周,每舍采集30對咽喉拭子。
祖代和父母代種雞群開產(chǎn)后,在30、32、34、37、40、43、46、49、52、55及58周檢測20~30枚啄殼死亡毛蛋,觀察氣囊是否渾濁,進(jìn)行氣囊評估,同時采集氣囊拭子進(jìn)行MG的PCR檢測。
毛蛋氣囊拭子DNA提取參照青島英賽特生物科技有限公司開發(fā)的咽喉拭子基因組DNA提取試劑盒的使用說明,從咽喉拭子和氣囊棉拭子擠出并離心的上清液提取DNA。
參照趙杰等[4]篩選出的針對MG序列的套式PCR引物,作為檢測MG的通用引物,由青島英賽特生物科技有限公司合成,擴(kuò)增片段為300 bp。MG疫苗株(TS-11、F、6/85)與野毒株(S6、R)的引物由青島英賽特生物科技有限公司設(shè)計合成,引物序列為:MG-TS11-F:GGTAAAAATCAATACAGTGTT-TTTC,MG-TS11-R:TGGACTCATATTTCTTTCTTTTGC;MG-F-F:ATCATTCTAAATGCTTCTCAACG,MG-F-R: TCTAATAGATCCGTTTGAGG;MG-6/85-F:TTTTATCCAGTAGTGGGTGC,MG-6/85-R: TGTGGTCTGAAACCTGCTCTTGGTTG;MG-S6-F: ACTCCTCGTCCATTCATTGCTAT, MG-S6-R: TCCCGATGTAATCGATAATCAAG;MG-R-F: AGGTCATACTTACGCTTGGAAAC,MG-R-R: TCGATAGAGTTAATTGACTATGAAAAG。MG疫苗株TS-11的目的片段為600 bp、MG疫苗株F株的目的片段為347 bp、MG疫苗株6/85的目的片段為500 bp、野毒株S6株的目的片段為310 bp、野毒株R株的目的片段為324 bp。
第1對引物反應(yīng)體系為25 μL。2×Easy Taq PCR SuperMix 12.5 μL,引物各1 μL,ddH2O 7.5 μL,提取的DNA模板3 μL。PCR反應(yīng)程序:94 ℃ 5 min,94 ℃ 30 s,55 ℃ 30 s,72 ℃ 1 min,32個循環(huán),72 ℃延伸10 min。
第2對引物套式PCR反應(yīng)體系同第1對引物,模板為第1次PCR擴(kuò)增產(chǎn)物(3 μL)。PCR反應(yīng)程序:94 ℃ 5 min,94 ℃ 30 s,55 ℃ 30 s,72 ℃ 1 min,30個循環(huán),72 ℃延伸10 min。
MG疫苗株(TS-11、F株、6/85)與野毒株(S6株、R株)的引物反應(yīng)體系同MG套式PCR第1對引物反應(yīng)體系。PCR反應(yīng)程序:94 ℃ 3 min,94 ℃ 30 s,50 ℃ 30 s,72 ℃ 45 s,30個循環(huán),72 ℃延伸10 min。
反應(yīng)結(jié)束,取7 μL PCR產(chǎn)物經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳后,于紫外光線下觀察并記錄結(jié)果。
7周齡免疫M(jìn)G疫苗株6/85的雞群于10周齡送檢5只存在氣囊炎病變的雞只,采集氣管、肺、氣囊拭子、腹膜等樣品進(jìn)行MG的PCR檢測,MG通用引物套式PCR檢測均為陽性(見圖1),該引物已在文獻(xiàn)[1]中驗證。MG疫苗株6/85 PCR檢測均為陽性(見圖2),MG野毒株S6的PCR檢測均為陽性,R引物的PCR檢測為陰性(見圖3)。這表明,該雞群在免疫后1個月左右仍能檢出MG 6/85疫苗株,同時存在MG野毒株S6的共感染。
M. DNA 2000 Marker;1~5.客戶雞群采集樣品;6. 陰性對照圖1 免疫M(jìn)G疫苗株6/85的雞群(J場)樣品MG套式PCR產(chǎn)物
M. DNA 2000 Marker;+. MG疫苗株6/85;-.陰性對照;1~5. 客戶雞群采集樣品圖2 免疫M(jìn)G疫苗株6/85的雞群(J場)樣品MG疫苗株6/85引物擴(kuò)增產(chǎn)物
M. DNA 2000 Marker;1-5. 客戶雞群采集樣品圖3 免疫M(jìn)G疫苗株6/85的客戶雞群(J場)樣品MG野毒S6和R株引物擴(kuò)增產(chǎn)物
免疫M(jìn)G疫苗株TS-11的雞群(F場)送檢后代啄殼死亡的毛蛋,采集氣囊拭子進(jìn)行MG的PCR檢測,通用引物套式PCR檢測均為陽性,MG野毒株S6和R株的PCR檢測均為陽性(見圖4、圖5)。這表明,該雞群后代同時存在MG野毒株S6和R株的共感染。
M.DNA 2000 Marker;1-4. 雞群(F場)采集后代啄殼死亡毛蛋氣囊拭子樣品圖4 免疫M(jìn)G疫苗株TS-11的雞群(F場)啄殼死亡的毛蛋氣囊拭子S6引物擴(kuò)增產(chǎn)物
圖5 免疫M(jìn)G疫苗株TS-11的雞群(F場)啄殼死亡的毛蛋氣囊拭子R引物擴(kuò)增產(chǎn)物
采用MG疫苗株F株驗證檢測方法針對F株引物的特異性,結(jié)果顯示MG通用引物套式PCR檢測均為陽性,MG疫苗株F株均為陽性,TS-11、6/85、S6、R株均為陰性(見圖6)。這表明,設(shè)計的F株引物針對MG疫苗株F株的特異性強(qiáng)。
M. DNA 2000 Marker;1-2. F株疫苗株圖6 F株疫苗株各MG鑒別引物F株、TS-11、6/85、S6、R株 PCR產(chǎn)物電泳
采集山東益吉達(dá)SPF雞群132份咽喉拭子進(jìn)行MG的PCR檢測,結(jié)果顯示,MG通用引物套式PCR檢測均為陰性,MG疫苗株F株、TS-11、6/85,野毒株S6、R株均為陰性。表明該MG鑒別引物特異性強(qiáng)。
祖代種雞群(I場)后代啄殼的447份毛蛋氣囊均無渾濁,氣囊拭子進(jìn)行MG-PCR檢測,結(jié)果顯示,通用引物套式PCR檢測均為陰性,MG疫苗株F株、TS-11、6/85,野毒株S6、R株均為陰性(見表1、表2)。同時祖代種雞群(I場)咽喉拭子的MG檢測也均為陰性。對A~H場父母代種雞群啄殼的毛蛋渾濁氣囊拭子,進(jìn)行MG-PCR檢測,結(jié)果見表2。
MG-套式PCR通用引物檢測均為陽性;A場和D場渾濁氣囊拭子中野毒S6的PCR陽性率均為100%;B場父母代渾濁氣囊拭子中野毒S6和R株的PCR陽性率均為80%,S6 株P(guān)CR可疑率20%;C場父母代渾濁氣囊拭子中野毒S6和R株的PCR陽性率分別為25%、75%,S6 株P(guān)CR可疑率75%;E場父母代渾濁氣囊拭子中只檢出TS-11,其余均為陰性;F場和H場渾濁氣囊拭子中野毒S6和R株的PCR陽性率均為100%;G場渾濁氣囊拭子中野毒S6和R株的PCR陽性率均為100%。不同父母代雞群后代啄殼的毛蛋渾濁氣囊陽性率有差別,H場父母代陽性率最低,為1.13%;F場父母代的陽性率最高,達(dá)16.89%(見表1)。
表1 父母代種雞和祖代種雞群后代啄殼毛蛋渾濁氣囊陽性率
A場父母代種雞群后代啄殼的毛蛋氣囊從50周齡開始出現(xiàn)病變,后期一直持續(xù)存在(見表3)。采集的渾濁氣囊拭子經(jīng)MG鑒別引物PCR檢測,可同時檢出野毒S6(見表2)。同時對A場父母代種雞群采集咽喉拭子,經(jīng)MG鑒別引物PCR檢測,也可檢出野毒S6。表明種雞群感染MG,可垂直傳播給后代。
表3 A場父母代各周齡后代啄殼毛蛋氣囊評估檢測結(jié)果統(tǒng)計
在規(guī)模化養(yǎng)殖的雞群中,支原體感染是非常普遍的現(xiàn)象,特別是對雞致病性高的MG在雞群內(nèi)很容易通過呼吸道造成橫向傳播。此外,MG還能通過雞胚從種雞垂直傳播給后代,給下一代造成顯著放大的感染率[1]。目前控制MG的措施包括種群凈化、疫苗接種和藥物治療[3]。發(fā)達(dá)國家通過良好的生物安全措施,已經(jīng)凈化和控制了MG。山東益生種畜禽股份有限公司首次引進(jìn)的哈伯德(HBD)曾祖代通過疫苗免疫和嚴(yán)格的生物安全措施,進(jìn)行一個完整的飼養(yǎng)周期的持續(xù)觀察和檢測,真正實現(xiàn)了無MG和MS感染。這表明,在我國是完全可以通過生物安全來有效控制MG。通過抗體和病原體檢測證明,該公司可作為我國大型種雞場實現(xiàn)無MG和MS感染的成功示范[1]。本公司已經(jīng)把曾祖代雞群的成果示范的經(jīng)驗推廣向了祖代,通過對I場祖代雞群的MG持續(xù)跟蹤檢測,在采集的種雞群的咽喉拭子和后代啄殼的毛蛋氣囊拭子樣品中,PCR均未檢測到MG病原。
MG的活疫苗研究始于20世紀(jì)70年代,目前應(yīng)用的MG的活疫苗毒株包括TS-11、6/85和F株等,國內(nèi)使用的活疫苗為MG康涅狄克F株疫苗,我國也有MG活苗F36株。F株是應(yīng)用時間最長和最廣泛的疫苗,能明顯提高患病雞的產(chǎn)蛋量。近年來人們發(fā)現(xiàn)其具有引發(fā)感染的潛在威脅,F(xiàn)株免疫沒有取代其他毒株反而感染了未接種雞群,并可經(jīng)蛋傳播給子代雞[5]。MG 疫苗株TS-11是由澳大利亞田間分離株80083株經(jīng)化學(xué)誘變和溫度敏感(33 ℃)篩選方式研制的疫苗,具有毒性小、不易傳播的特點。對49日齡雞的疫苗安全性進(jìn)行了評價,發(fā)現(xiàn)TS-11菌株在體重、病變和臨床表現(xiàn)方面均具有良好安全性[6]。MG 6/85 株是由美國研發(fā)的疫苗,主要用于預(yù)防蛋雞產(chǎn)蛋下降,對產(chǎn)蛋率、蛋重和蛋殼強(qiáng)度影響不大,是目前比較安全的活疫苗[7]。目前我國市售活疫苗菌株主要是F36株,TS-11和6/85弱毒制作的疫苗比F株毒力更弱,對雞和火雞均無毒力,疫苗對未受MG感染的雞有較好的免疫效果,也可用于火雞的免疫接種[8]。因此,近年來TS-11株和MG 6/85株更多的被作為商品化弱毒苗用于雞和火雞。試驗證明,用 TS-11、6/85 兩種疫苗接種的雞群,主要是細(xì)胞免疫起重要作用,雖然也能產(chǎn)生保護(hù)作用,但血清中檢測不到抗體,不易判斷免疫效果[3]。另外,TS-11、F株疫苗株可在雞的上呼吸道終生攜帶,常規(guī)方法不易區(qū)分。
本研究建立的方法可有效區(qū)分MG疫苗毒(TS-11、6/85、F株)和野毒(S6、R株),通過采集SPF雞群進(jìn)行MG鑒別引物的PCR結(jié)果顯示,該鑒別引物特異性強(qiáng),不存在假陽性的弊端。MG 6/85疫苗株一般在呼吸道中存在一個月左右,本研究對7周齡免疫6/85的雞群,在10周齡采集氣囊炎病變的樣品進(jìn)行MG鑒別引物的PCR結(jié)果顯示,MG 6/85疫苗株檢測均為陽性,但該雞群也同時存在S6的野毒感染。通過采集免疫TS-11疫苗株(A~H場)雞群后代啄殼的毛蛋進(jìn)行觀察,氣囊渾濁毛蛋的陽性率存在極大的差別,H場父母代陽性率最低,為1.13%,而F場父母代的MG陽性率高達(dá)16.89%。在相同的免疫程序下,這種差別與每個場區(qū)的生物安全管理緊密相關(guān)。郭龍宗等[1]論述了生物安全對凈化MS和MG支原體的重要性,這一點在飼養(yǎng)規(guī)模較大的父母代場區(qū)中的作用尤為重要。同時采集免疫TS-11疫苗株雞群的后代啄殼毛蛋氣囊拭子進(jìn)行MG鑒別PCR 的檢測,結(jié)果顯示:渾濁氣囊拭子中野毒株S6和R株的陽性率的比例較高,部分場區(qū)可同時檢出這兩種野毒。通過對A場父母代種雞群采集咽喉拭子和后代啄殼毛蛋氣囊拭子進(jìn)行MG鑒別引物PCR檢測,結(jié)果表明種雞群MG的感染,可通過垂直傳播感染其后代。
綜上,本試驗建立的MG疫苗株和野毒株的PCR鑒別方法,可快速鑒別出臨床樣品的MG 疫苗株和野毒株,盡早發(fā)現(xiàn)MG野毒感染雞群,對MG 發(fā)病雞群盡快采取防治措施,最終為凈化MG 提供實際應(yīng)用價值。