林裕勝,余明興,陳長福,張 龍,江錦秀,張靖鵬,劉維巍,,劉慶華,胡奇林
(1.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所,福建福州 350013;2.浦城縣動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心,福建浦城 353400;3.龍巖市動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心,福建龍巖 364000;4.福建農(nóng)林大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,福建福州 350002)
圓圈病毒3 型(gyrovirus 3,GyV3)屬于細(xì)環(huán)病毒科(Anelloviridae)圓圈病毒屬(Gyrovirus)A 分支。該分支包括雞傳染性貧血病毒(chicken infectious anemia virus,CIAV)、人環(huán)狀病毒(human gyroviruses,HGyV)、禽環(huán)狀病毒2(avian gyrovirus 2,AGV2)、環(huán)狀病毒6(gyrovirus 6,GyV6)、環(huán)狀病毒7(gyrovirus 7,GyV7)和環(huán)狀病毒9(gyrovirus 9,GyV9)[1]。2012 年,Phan等[1]從急性胃腸炎患兒糞便中首次檢測出GyV3;2018 年,Li等[2]首次從患有典型雞傳染性腺胃炎的病雞腺胃中鑒定出GyV3。2020 年,袁世玉[3]通過雞和小鼠致病性試驗(yàn)證實(shí):GyV3 可引起雞的傳染性腺胃炎和貧血,并且可跨種感染小鼠,引起小鼠胃腸炎和貧血;該病毒在雞群和鼠群中均呈水平傳播。
GyV3 基因組大小為2 356~2 359 bp,含有3個(gè)同向重疊的開放閱讀框架,以及衣殼蛋白基因VP1、骨架蛋白基因VP2和凋亡蛋白基因VP3,其中VP2基因大小為720 bp,編碼239 個(gè)氨基酸[1-2]。CIAV 的VP2基因編碼非結(jié)構(gòu)蛋白,其較為保守,常作為分子流行病學(xué)檢測的首選基因[4]。而GyV3 與CIAV 的VP2基因編碼蛋白氨基酸序列同源性為63%左右,又同屬一個(gè)分支,為此本研究選用VP2作為目的基因進(jìn)行遺傳變異分析。2018 年GyV3 在肉雞中被鑒定出來后,2021 年在福建省龍巖市部分雞場中也檢測到了該病毒[5]。為進(jìn)一步了解GyV3 在福建省養(yǎng)雞場的流行及其VP2基因變異情況,2021 年在福州市、南平市、龍巖市等家禽養(yǎng)殖區(qū),采集疑似腺胃炎病雞的腺胃樣品進(jìn)行GyV3 核酸檢測,并對部分陽性樣品進(jìn)行VP2基因序列分析。
雞傳染性支氣管炎病毒(infectious bronchitis virus,IBV)、GyV3 分離株,均由福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所畜病室分離、鑒定及保存。EasyPure Genomic DNA Kit、pEASY?-Blunt Zero Cloning Kit,購自北京全式金生物技術(shù)有限公司;CataAmp High Fidelity PCR Mix,購自北京開拓思生物技術(shù)有限公司;DNA Marker,購自寶生物(北京)工程有限公司;凝膠回收試劑盒,購自天根生化科技(北京)有限公司。2021年在福州市、南平市、龍巖市等36 個(gè)養(yǎng)雞場采集疑似腺胃炎的病雞腺胃樣品365 份。
下載GenBank 中收錄的8 株GyV3 全基因組序列中的VP2基因,經(jīng)對比分析后選用從肉雞上分離的GyV3 SDAU-1 株(No.MG366592)VP2基因序列作為引物設(shè)計(jì)的參考基因,利用oligo 7 軟件設(shè)計(jì)1 對特異性引物(上游VP2F:ATGTCATCCGGCGGTCTAG;下游VP2R:TTACCAGGTAAGATCCCGGATG),擴(kuò)增片段大小為720 bp,委托鉑尚生物技術(shù)(上海)有限公司合成。
在生物安全柜中,將每份腺胃組織樣品用剪刀剪碎,按1:5 的體積比加入PBS 研磨成漿,將研磨后的勻漿于-20 ℃冷凍保存。經(jīng)凍融3 次后,5 000 r/min 離心15 min,取上清液備用。
按照EasyPure Genomic DNA Kit 說明書提取上清液DNA。
PCR反應(yīng)體系:CataAmp High Fidelity PCR Mix 10 μL,VP2 F/R 引物各1 μL,1.4 中提取的核酸3 μL,無菌去離子水補(bǔ)足至20 μL。反應(yīng)條件:95 ℃,5 min;95 ℃ 30 s,55 ℃,30 s,72 ℃,30 s,35 個(gè)循環(huán);72 ℃,7 min。反應(yīng)結(jié)束后,產(chǎn)物經(jīng)1%瓊脂糖凝膠,125 V 電泳25 min,置于凝膠成像系統(tǒng)下觀察并保存結(jié)果。
將PCR 檢測陽性的代表樣品,通過膠回收試劑盒回收目的片段,連接pEASY?-Blunt Zero Cloning Vector,轉(zhuǎn)入大腸桿菌DH5α 菌株,挑取單個(gè)菌落;將經(jīng)PCR 鑒定為陽性的克隆質(zhì)粒送至福州博尚生物有限公司進(jìn)行測序,測序結(jié)果利用MegAlign 和MEGA7.0 軟件進(jìn)行序列比對和遺傳進(jìn)化樹分析。參考毒株序列見表1。
表1 GyV3 參考毒株相關(guān)信息
在福州市、南平市和龍巖市36 個(gè)雞場采集的365 份臨床樣品中,檢出GyV3 核酸陽性55 份,陽性檢出率為15.06%。部分臨床樣品的PCR 產(chǎn)物瓊脂糖凝膠電泳結(jié)果見圖1。
將檢出的5 份代表性陽性樣品FJ-FZ2021(福州)、FJ-LY2021(羅源)、FJ-SH2021(上杭)、FJ-WP2021(武平)、FJ-YP2021(延平)獲得的VP2基因序列提交到GenBank(取得的登錄號分別為ON012548、ON012549、ON012550、ON012551、ON012552),通過MegAlign 軟件進(jìn)行序列同源性分析。結(jié)果顯示:5 份GyV3 陽性樣品的VP2基因均由720 個(gè)堿基組成,編碼239個(gè)氨基酸;與山東SDAU-1 株VP2基因相比存在7~12 個(gè)堿基突變(表2)。5 份GyV3 陽性樣品的VP2基因核苷酸和推導(dǎo)氨基酸序列相似性分別 為98.6%~99.9% 和98.3%~100%,與Group A分支中山東SDAU-1 株的核苷酸和推導(dǎo)氨基酸序列相似性分別為98.3%~99.0%和97.5%~99.2%,與GyV3 吉林分離株(17HRB0905、17CC0711、17CC0704)的核苷酸和推導(dǎo)氨基酸序列相似性分別為98.5%~100%和98.3%~100%,與巴西參考株(BR_DF5、GyV3)的核苷酸和推導(dǎo)氨基酸序列相似性分別為98.5%~99.2%和97.5%~99.2%,與智利FecGy 參考株的核苷酸和推導(dǎo)氨基酸序列相似性分別為99.2%~100%和98.3%~100%,與匈牙利G19 參考株的核苷酸和推導(dǎo)的氨基酸序列相似性分別為86.6%~87.1%和83.5%~84.7%;與 Group A 分支中HGyV、AVG2、GyV6 參考株的核苷酸序列相似性為76.1%~77.5%,與 Group B 分支的核苷酸序列相似性為39.2%~39.7%,與 Group C 分支的核苷酸序列相似性為55.2%~57.1%(圖2)。
表2 5 份GyV3 陽性樣品VP2 基因核苷酸變異情況
雞傳染性病毒性腺胃炎(transmissible viral proventriculitis,TVP)自1996 年在我國江蘇省報(bào)道以來,現(xiàn)已在全國廣泛流行[2]。然而TVP 的致病因素較多,目前已知IBV、網(wǎng)狀內(nèi)皮組織增生癥病毒(reticuloendothelial virus,REV)、腺胃壞死病毒(chicken proventricular necrosis virus,CPNV)、傳染性法氏囊病病毒(infectious bursal disease virus,IBDV)、J 亞群禽白血病病毒(avian leukosis virus subgroup J,ALV-J)、馬立克病病毒(Marek's disease virus,MDV)、CIAV、腺病毒(adenovirus,AdV)均能引起TVP[6-13],因此想要通過疫苗免疫來預(yù)防該病的發(fā)生顯然難以實(shí)現(xiàn)。Li等[2,14]2018 年利用高通量測序方法,在傳染性腺胃炎病雞的腫大腺胃中鑒定出了GyV3,進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),該病毒能夠引起雞免疫抑制、貧血以及腺胃腫大等TVP 典型癥狀。然而至今還沒有任何防控手段能夠預(yù)防GyV3 感染的發(fā)生,因此只有通過流行病學(xué)監(jiān)測,及時(shí)淘汰陽性雞群,才能有效減少養(yǎng)殖企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失。
GyV3 感染是近年來新發(fā)現(xiàn)的疫病,還未引起有關(guān)機(jī)構(gòu)和部門的足夠重視,相關(guān)流行病學(xué)資料較少。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)成子強(qiáng)團(tuán)隊(duì)中的賈梅玉[15]對336 份患有TVP 的肉雞進(jìn)行了流行病學(xué)調(diào)查,結(jié)果檢出42 份GyV3 核酸陽性樣品,陽性檢出率為12.5%;陳長福[4]對龍巖市297 份病死雞組織樣品進(jìn)行了GyV3 核酸檢測,結(jié)果檢出核酸陽性樣品52 份,陽性檢出率為17.51%。本研究從36個(gè)雞場采集365 份疑似TVP 病雞的腺胃樣品進(jìn)行GyV3 核酸檢測,結(jié)果檢出陽性樣品55 份,陽性檢出率為15.06%,與陳長福[4]的研究結(jié)果相近,表明GyV3 已在福建省部分地區(qū)雞場中流行。但是以上研究僅做了病原檢測,獲得了流行病學(xué)資料,未對GyV3 相關(guān)基因進(jìn)行遺傳變異分析。
VP2作為GyV3 第二大開放閱讀框,與CIAVVP2推導(dǎo)氨基酸序列同源性為63%;VP2基因推導(dǎo)的非結(jié)構(gòu)蛋白可能作為支架蛋白或者分子伴侶,在CIAV 核酸復(fù)制和病毒裝配過程中起著十分重要的作用[16]。通過GyV3VP2序列比對分析發(fā)現(xiàn),5份陽性樣本中的VP2基因均由720 個(gè)堿基組成,編碼239 個(gè)氨基酸,與山東SDAU-1 株VP2基因相比存在7~12 處堿基差異。5 份陽性樣本的GyV3VP2基因核苷酸和推導(dǎo)氨基酸序列相似性分別為98.6%~99.9%和98.3%~100%;除匈牙利G19 毒株外,與GyV3 不同宿主分離株同源性均在97.5%以上,與Group A 分支的HGyV、AVG2、GyV6 核苷酸序列相似性為76.1%~77.5%,與Group B 分支的核苷酸序列相似性為39.2%~39.7%,與Group C分支的核苷酸序列相似性為55.2%~57.1%。因此,VP2基因可作為GyV3 感染流行病學(xué)監(jiān)測的首選基因。
綜上所述,本研究證實(shí)了福建省部分地區(qū)雞養(yǎng)殖場存在GyV3 流行,其VP2基因序列基本穩(wěn)定,可作為該病毒核酸檢測的目標(biāo)基因。