陳 騰,王妍,趙潤(rùn)澤,王鈺,李桐,陳少賢,張子微,楊小林,2,郭利偉,2,劉國(guó)平,2
(1.長(zhǎng)江大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,湖北荊州 434025;2.長(zhǎng)江大學(xué)交叉生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)研究中心,湖北荊州 434025)
豬繁殖與呼吸綜合征(porcine reproductive and respiratory syndrome,PRRS)是一種以繁殖障礙和呼吸系統(tǒng)癥狀為特征的接觸性豬病毒傳染病,是制約生豬養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的重要疾病之一。其病原體豬繁殖與呼吸綜合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome,PRRSV)是動(dòng)脈炎病毒科動(dòng)脈炎病毒屬的成員,是一種有囊膜的單股正鏈RNA 病毒[1]。研究[2]表明:各生長(zhǎng)階段豬只均易感染PRRSV,傳播途徑主要有水平傳播和垂直傳播,其中水平傳播包括與患病豬接觸、空氣傳播以及精液傳播等,垂直傳播主要經(jīng)胎盤(pán)傳播。目前在國(guó)內(nèi)流行的PRRSV 按致病力不同,大致可以分為經(jīng)典毒株、高致病性變異毒株和類NADC30 毒株。1995 年國(guó)內(nèi)首次發(fā)現(xiàn)疑似PRRS 豬,1996 年從豬陽(yáng)性血清中成功分離出PRRSV,從而證實(shí)了國(guó)內(nèi)有PRRS 流行[3]。1995—2006 年,PRRS 表現(xiàn)經(jīng)典臨床癥狀,以經(jīng)典毒株(CH1a 毒株)流行為主。經(jīng)典毒株主要導(dǎo)致母豬繁殖障礙、仔豬呼吸系統(tǒng)疾病,以及育肥豬呼吸道疾病、生長(zhǎng)發(fā)育緩慢,還會(huì)出現(xiàn)繼發(fā)性疾病,導(dǎo)致哺乳豬、保育豬死亡率上升。母豬群暴發(fā)的經(jīng)典PRRS,一般會(huì)在一個(gè)半月內(nèi)趨于穩(wěn)定,但潛伏期較長(zhǎng)。而高致病性PRRS從2006 年開(kāi)始在我國(guó)流行,其病原是毒力更強(qiáng)的PRRSV 變異株(JXA1 毒株),相比較于經(jīng)典毒株,高致病性變異毒株致病力更強(qiáng),傳播速度更快,除了引起經(jīng)典毒株的癥狀外,對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、消化系統(tǒng)也有較強(qiáng)的致病性,仔豬發(fā)病率甚至可高達(dá)100%,死亡率達(dá)50%,母豬流產(chǎn)率超過(guò)30%[4-5],給國(guó)內(nèi)大部分地區(qū)的規(guī)?;i養(yǎng)殖場(chǎng)造成了重大經(jīng)濟(jì)損失。從2012 年開(kāi)始,陸續(xù)有PRRSV 新毒株在國(guó)內(nèi)出現(xiàn)的報(bào)道,其與NADC30 毒株同源關(guān)系較近,因此將這類病毒統(tǒng)稱為類NADC30 毒株,但不同NADC30 毒株之間的致病力呈現(xiàn)出一定的差異[6-8]。近年來(lái)有文獻(xiàn)[8-9]報(bào)道,類NADC30 毒株與其他毒株發(fā)生了重組變異,使PRRSV 基因型更加復(fù)雜,這給我國(guó)PRRS 防控帶來(lái)了更大挑戰(zhàn)。
為探究PRRSV 在規(guī)模豬場(chǎng)的流行特征,2021年從湖北省7 個(gè)規(guī)模豬場(chǎng)疑似感染PRRSV 豬群以及所有種公豬群中收集樣品進(jìn)行病原學(xué)檢測(cè),并從養(yǎng)殖類型、生長(zhǎng)階段、季節(jié)及感染毒株等方面進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,以期為今后的PRRS 防控提供依據(jù)。
2021 年,從湖北省7 個(gè)規(guī)?;B(yǎng)殖場(chǎng)(1 個(gè)存欄1 000~2 000 頭的核心育種場(chǎng)、1 個(gè)存欄>5 000 頭的商品豬擴(kuò)繁場(chǎng)和5 個(gè)存欄>5 000 頭的育肥場(chǎng)),對(duì)臨床上出現(xiàn)呼吸和繁殖障礙癥狀以及耳朵發(fā)紫和有繁殖障礙史的豬群進(jìn)行采樣檢測(cè),對(duì)核心育種場(chǎng)的種公豬進(jìn)行普檢,共采集3 324 份臨床樣品。將樣品置于冰上運(yùn)輸至實(shí)驗(yàn)室,并于24 h內(nèi)完成后續(xù)檢測(cè)。
樣品預(yù)處理方法參照文獻(xiàn)[10],預(yù)處理樣品用于后續(xù)病毒RNA 提取。樣品病毒RNA 提取,采用Axygen 體液病毒核酸提取試劑盒,具體步驟參照試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。用Nanodrop 1 000 檢測(cè)所提取RNA 的濃度和純度,將RNA 于-20 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
采用三重巢式RT-PCR 法[11],對(duì)樣品進(jìn)行PRRSV 病原學(xué)檢測(cè)(此方法可同時(shí)檢測(cè)經(jīng)典毒株、高致病性變異毒株和類NADC30 毒株)。引物序列如表1 所示。
表1 引物序列
對(duì)不同類型養(yǎng)殖場(chǎng)、不同年齡段、不同季節(jié)及混合感染的檢測(cè)結(jié)果,采用SPSS 24.0 卡方檢驗(yàn)進(jìn)行差異性分析,P≥0.05 為差異不顯著,P<0.05 為差異顯著。通過(guò)Origin 2019 軟件,對(duì)檢測(cè)樣品的PRRSV 陽(yáng)性檢出率進(jìn)行處理分析。從檢測(cè)出的不同毒株陽(yáng)性產(chǎn)物中各隨機(jī)選取3 份(共9 份陽(yáng)性產(chǎn)物),送至生工生物工程(上海)股份有限公司測(cè)序;將測(cè)序序列通過(guò)NCBI 進(jìn)行BLAST 比對(duì),并利用MEGA7.0 軟件中Neighbor Joining 法,繪制系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化樹(shù)。
不同類型養(yǎng)殖場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果(表2)顯示:共檢出PRRSV 陽(yáng)性樣品數(shù)323 份,平均陽(yáng)性檢出率為9.72%(323/3 324),其中核心育種場(chǎng)陽(yáng)性檢出率為2.66%(20/752),商品豬擴(kuò)繁場(chǎng)為11.82%(169/1 430),育肥場(chǎng)為11.73%(134/1 142);核心育種場(chǎng)陽(yáng)性檢出率顯著低于擴(kuò)繁場(chǎng)和育肥場(chǎng)(P<0.05),而商品豬擴(kuò)繁場(chǎng)與育肥場(chǎng)陽(yáng)性檢出率差異不顯著(P≥0.05)。結(jié)果表明,與商品豬擴(kuò)繁場(chǎng)和育肥場(chǎng)相比,核心育種場(chǎng)PRRSV 感染程度較輕。
表2 不同類型養(yǎng)殖場(chǎng)PRRSV 檢測(cè)結(jié)果
不同生長(zhǎng)階段豬群檢測(cè)結(jié)果(表3)顯示:種公豬未檢出陽(yáng)性,陽(yáng)性檢出率為0(0/183),母豬陽(yáng)性檢出率為3.24%(20/618),哺乳仔豬為5.26%(30/570),保育豬為17.23%(152/882),生長(zhǎng)育肥豬為11.30%(121/1 071);不同生長(zhǎng)階段豬群的PRRSV 陽(yáng)性檢出率差異顯著(P<0.05)。結(jié)果表明,不同生長(zhǎng)階段豬群的PRRSV感染程度差異較大,保育豬感染最嚴(yán)重,其余依次是生長(zhǎng)育肥豬、哺乳仔豬和母豬,而種公豬經(jīng)普檢未發(fā)現(xiàn)感染。
表3 不同生長(zhǎng)階段豬群PRRSV 檢測(cè)結(jié)果
不同季節(jié)豬群檢測(cè)結(jié)果(表4)顯示:春季(3—5 月)的PRRSV 陽(yáng)性檢出率為18.16%(148/815),夏季(6—8 月)為6.94%(60/864),秋季(9—11 月)為6.10%(34/557),冬季(12月—次年2 月)為7.44%(81/1 088),春季陽(yáng)性檢出率顯著高于其他季節(jié)(P<0.05),而夏秋冬三季間的陽(yáng)性檢出率差異不顯著(P≥0.05)。結(jié)果表明,春季是PRRSV 感染的高峰期,夏秋兩季豬群感染程度明顯下降,冬季開(kāi)始反彈。
表4 不同季節(jié)豬群PRRSV 檢測(cè)結(jié)果
陽(yáng)性樣品中不同PRRSV 毒株檢出結(jié)果(表5)顯示:323 份PRRSV 陽(yáng)性樣品中,類NADC30 毒株檢出占比最高,為49.54%(160/323),其余依次是高致病性變異毒株(29.10%,94/323)、經(jīng)典毒株(21.36%,69/323),未發(fā)現(xiàn)多重毒株混合感染情況。類NADC30 毒株檢出占比顯著高于其他毒株(P<0.05),而高致病性變異毒株與經(jīng)典毒株檢出占比差異不顯著(P≥0.05)。
表5 陽(yáng)性樣品中不同PRRSV 毒株檢出情況
選取9 份陽(yáng)性產(chǎn)物測(cè)序并建立系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化樹(shù)。結(jié)果(圖1)顯示:9 條序列分別屬于PRRSV經(jīng)典毒株、高致病性變異毒株與類NADC30 毒株,其中3 條序列(HB-01、HB-02 及HB-05)與以VR2332 為代表的經(jīng)典毒株屬于同一進(jìn)化分支,3 條序列(HB-03、HB-08 及HB-09)與以JXA1為代表的高致病性變異毒株屬于同一進(jìn)化分支,剩余3條序列(HB-04、HB-06 及HB-07)與 以NADC30 為代表的類NADC30 毒株屬于同一進(jìn)化分支。
本研究對(duì)2021 年湖北省7 個(gè)規(guī)模豬場(chǎng)的PRRSV 感染情況進(jìn)行調(diào)查,發(fā)現(xiàn)平均陽(yáng)性檢出率為9.72%(323/3 324)。趙永祥[12]2013—2014 年對(duì)四川省部分地區(qū)進(jìn)行PRRSV 流行病學(xué)調(diào)查,發(fā)現(xiàn)平均陽(yáng)性率為38.76%(69/178);劉曉東[13]2015—2017 年對(duì)國(guó)內(nèi)部分地區(qū)進(jìn)行PRRSV 流行病學(xué)調(diào)查,發(fā)現(xiàn)平均陽(yáng)性率為31.84%(1138/3 574);李焱[14]2018—2020 年對(duì)山東省進(jìn)行PRRSV 流行病學(xué)調(diào)查,發(fā)現(xiàn)平均陽(yáng)性率為16.57%(355/2 143)。從上述調(diào)查結(jié)果可以看出,2018 年后國(guó)內(nèi)PRRSV的感染程度呈下降趨勢(shì),與本研究以及牛婷婷等[15]的研究結(jié)果一致。這可能是自2018 年非洲豬瘟在國(guó)內(nèi)暴發(fā)以來(lái),國(guó)內(nèi)許多規(guī)模豬場(chǎng)配套了更完善的生物安全體系,加上全國(guó)限制跨區(qū)域調(diào)豬,這些措施對(duì)PRRS 防控也有積極成效。
不同養(yǎng)殖類型調(diào)查結(jié)果顯示,核心育種場(chǎng)感染程度(2.66%)低于擴(kuò)繁場(chǎng)(11.82%)和育肥場(chǎng)(11.73%),差異顯著(P<0.05)。核心育種場(chǎng)配備了更嚴(yán)格的生物安全制度,飼養(yǎng)管理水平更高,且是自繁自養(yǎng)體系,杜絕了外來(lái)攜帶病毒豬只的進(jìn)入;PRRSV 也是核心育種場(chǎng)選育體系的凈化病原之一,抗原陽(yáng)性豬只會(huì)被優(yōu)先淘汰。
不同生長(zhǎng)階段豬群調(diào)查結(jié)果顯示,各生長(zhǎng)階段豬群的感染程度差異顯著(P<0.05),其中保育豬陽(yáng)性檢出率最高,其余依次是生長(zhǎng)育肥豬、哺乳仔豬和母豬,而種公豬普檢未發(fā)現(xiàn)PRRSV 感染。保育豬陽(yáng)性檢出率最高的原因可能是,保育階段處于母源抗體衰減和疫苗免疫的臨界點(diǎn)。何海建等[16]研究表明,隨著日齡增加,仔豬體內(nèi)的母源抗體水平逐漸降低,至42 日齡時(shí),仔豬體內(nèi)基本檢測(cè)不出PRRSV 抗體。所調(diào)查的規(guī)模豬場(chǎng)大多使用PRRSV 滅活苗,而滅活苗的免疫抗體產(chǎn)生期較長(zhǎng),同時(shí)由于個(gè)體差異的存在,部分保育豬只未能達(dá)到免疫全覆蓋,因此免疫程序需根據(jù)抗體消長(zhǎng)規(guī)律制定[17]。再加上保育豬的內(nèi)臟器官尚未發(fā)育成熟,自身免疫力低,在高飼養(yǎng)密度的環(huán)境下,易通過(guò)接觸和空氣傳播造成大規(guī)模感染[18]。保育豬是PRRSV 感染的重點(diǎn)豬群,須作為重點(diǎn)防控對(duì)象實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)PRRSV 抗體消長(zhǎng)規(guī)律,建立合理的免疫程序,同時(shí)提高飼養(yǎng)管理水平,降低保育豬的感染程度,這對(duì)各階段豬只PRRS 防控意義重大。
不同季節(jié)調(diào)查結(jié)果顯示,PRRSV 一年四季均可流行,但與夏季(6.94%)、秋季(6.10%)、冬季(7.44%)相比,春季(18.16%)是PRRSV感染的高峰期。出現(xiàn)該季節(jié)性差異特征可能是由于湖北省屬于亞熱帶季風(fēng)氣候,夏秋季節(jié)干燥炎熱的環(huán)境易使PRRSV 失去感染性,而春冬季寒冷潮濕的環(huán)境則有利于其存活[15]。在當(dāng)前非洲豬瘟防控的壓力下,國(guó)內(nèi)許多豬場(chǎng)完善了生物安全制度,通過(guò)帶豬消毒這一措施進(jìn)行防控,在炎熱的夏秋季節(jié),帶豬消毒會(huì)減少熱應(yīng)激對(duì)豬只的影響,而在寒冷的春冬季節(jié),為了保持豬舍內(nèi)的溫度,極大減少了室內(nèi)外空氣的流通,此時(shí)帶豬消毒加劇了豬舍環(huán)境的濕度,導(dǎo)致PRRSV更易通過(guò)環(huán)境傳播。相較于冬季,春季的氣溫更加多變,冷熱應(yīng)激對(duì)豬只的影響更大,因此春季PRRSV 的感染最為嚴(yán)重。因此,春季需要加強(qiáng)PRRS 防控,在確保豬舍內(nèi)溫度的同時(shí)要保持豬舍內(nèi)干燥。
陽(yáng)性樣品中不同毒株感染結(jié)果顯示,類NADC30 毒株檢出占比(49.54%)高于高致病性變異毒株(29.10%)和經(jīng)典毒株(21.36%),差異顯著(P<0.05),說(shuō)明類NADC30 毒株是所調(diào)查規(guī)模豬場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)流行毒株。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的PRRSV 商品化疫苗主要是基于經(jīng)典毒株和高致病性變異毒株研制而成的,對(duì)類NADC30 毒株的交叉保護(hù)力度不夠[19-20]。并且類NADC30 毒株之間差異較大,變異速度快,易與其他毒株發(fā)生重組變異[4],使PRRSV 基因型更加復(fù)雜,這給養(yǎng)殖場(chǎng)PRRS 防控帶來(lái)更大挑戰(zhàn)。在PRRSV 基因型復(fù)雜多變的情況下,需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)毒株變異情況,分析出毒株的遺傳進(jìn)化規(guī)律,提前制定出相應(yīng)的防控方案[13]。
綜上所述,要做好PRRS 防控工作,需要采取綜合防控策略:一要制定嚴(yán)格的生物安全條例,建立完善的生物安全體系;二要堅(jiān)持自繁自養(yǎng),確需引種,則需制定完善的引種制度,避免外來(lái)攜帶病毒豬只的進(jìn)入;三要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)豬只PRRSV 抗體水平及毒株的遺傳進(jìn)化規(guī)律,重點(diǎn)做好保育階段豬只和春季時(shí)節(jié)的PRRS 防控。