顧貴波,于學武,譚立文,陳 瑤,魏 澍,趙 培,王 竹,魏園園,曹明慧
(1.遼寧省動物疫病預防控制中心,遼寧 沈陽110164 ;2.大連市動物疫病預防控制中心,遼寧 大連116037;3.中國獸醫藥品監察所,北京 海淀100081)
1974 年,德國科學家Tischer 在多株連續傳代PK-15 細胞系(ATCC-CCL31)中發現豬圓環病毒(Porcine circovirus,PCV)。PCV 有PCV-1 和PCV-2兩個血清型,其中,PCV-2 感染可引起多種綜合征疫病,主要包括PMWS、PDNS、SAMS、PRDC[1]、CT[2]、壞死性淋巴腺炎及滲出性皮炎[3]等多種疾病,這些疾病被統稱為豬圓環病毒病(PCVD),或統稱為豬圓環病毒相關疾病(PCVAD)。
目前,PCVD 已在全球均有發生,給世界養豬業帶來的經濟損失巨大,自1991 年加拿大薩斯喀徹溫省首次報道本病以來,世界各地也相繼出現
了有關本病的報道,包括美國、法國、英國、西班牙、丹麥、瑞士、意大利、荷蘭、日本、韓國等二十多個國家;雖然全球眾多國家和地區都存在圓環病毒病,以及由PCV2 引發的相關疾病,但各地的流行態勢和毒株分布存在有較大差異[1]。郎洪武等[4]證實我國豬群PCV2 感染達42.9%以上。王忠田等[5]對從我國所分離的6 株PCV2 毒株的病毒核酸同源性均在95%以上,與歐美毒株同源性為94.4%~99.7%。我們應用現代分子生物學技術,對在遼寧省豬群PCV2 的流行情況及基因遺傳演化進行調查分析,為遼寧地區豬群PCVD 診斷、綜合防制及研究提供重要的科學依據。
1.1 材料 DNA Marker DL-2 000、E.coli JM109 感受態菌等為寶生物工程(大連)有限公司產品。豬圓環病毒Ⅱ型熒光PCR 檢測試劑盒(TaqMan 探針法)為北京生科尚儀科技有限公司產品。
1.2 遼寧豬群PCV-2 流行情況調查 對遼寧14個地區的門診、屠宰場,針對PCV-2 進行流行病學調查,采集相應的組織病料,低溫冷藏條件下,快速運送至實驗室,用于PCV-2 核酸檢測。
1.3 PCV-2 全基因序列擴增與分析 參照文獻[6]建立的PCV-2 全基因序列PCR 擴增方法,選取PCV-2 陽性樣品擴增其全基因序列,檢測PCR 產物,純化的PCR 產物與pMD-18T Vector 連接,然后轉化E.coli JM109 感受態細胞,經PCR 鑒定后,送寶生物工程(大連)有限公司測定其核苷酸序列。應用DNAStar 軟件對測定的序列與GenBank中收錄來自歐洲、美洲、亞洲以及中國的具有代表性毒株序列進行同源性與進化分析。引物序列及擴增片斷大小見表1。

表1 引物序列及其擴增片斷
PCR 反應體系為50 μL,體系組成如下:2×GC BufferⅠ25.0 μL、滅菌ddH2O 10.5 μL、dNTP Mixture(2.5 mmol/L)8.0 μL、LA Taq(5U/μL)0.5 μL、PCV-2 QC-F(20 μmol/L)1.0 μL、PCV-2 QC-R(20 μmol/L)1.0 μL、DNA 4.0 μL。
反應程序為:95 ℃預變性5 min;94 ℃變性45 s,56 ℃退火50 s,72 ℃延伸1min,共35 個循環;72 ℃終延伸10 min。取5 μL PCR 產物用于電泳檢測。1.4 數據處理 采用SSPS17.0 處理數據,做卡方檢驗及F 檢驗,分析組間差異。
2.1 遼寧豬群PCV2 流行情況
2.1.1 臨床發病豬群組織樣品PCV-2 核酸檢測結果 2008-2012 年對來自遼寧地區3336 份門診病例豬組織樣品進行PCV-2 核酸檢測,平均陽性率為58.99%,分別對不同年度、地域及全省總體陽性率情況進行卡方檢驗分析,不同年度間全省、遼中、遼北及遼東地區均無統計學差異(P>0.05),而遼南、遼西地區漸近性差異顯著(P=0.028;P=0.006);2008-2012 年各年度不同地域間均無統計學差異(P>0.05)(表2)。
2.1.2 臨床健康豬群組織樣品PCV-2 核酸檢測結果
2010-2013 年采自屠宰場的930 份豬組織樣品進行核酸檢測,總體陽性率為64.07%;其中,2010-2013年核酸陽性率分別為44.29%、55.11%、72.80%和85.67%(表3);呈逐年上升趨勢,統計分析表明,各年度核酸陽性率漸近性差異顯著(P=0.014)。

表2 不同地區臨床發病豬組織病料PC V-2核酸檢測陽性率

表3 臨床健康豬組織樣品PC V-2核酸檢測陽性率
2.2 PCV-2 全基因組的擴增與序列測定分析
2.2.1 PCV-2 全基因組的擴增與序列測定 應用擴增PCV-2 全基因序列的PCR 引物,分別從組織病料和細胞培養物中擴增到位于2 000 bp 附近特異條帶,與預期大小相符(圖1)。應用病毒分離鑒定和PCR 擴增方法,最終得到11 株遼寧毒株(以下簡稱LN-PCV-2 毒株)的全基因序列,其中2012 年6 株,2013 年5 株(表4);測序結果表明,其長度為1 767 或1 768 bp。

圖1 LN-PC V-2毒株全基因序列擴增結果

表4 2012年和2013年LN-PC V-2毒株
2.2.2 PCV-2 全基因組序列分析 應用DNAStar軟件,將11 株LN-PCV-2 毒株全基因序列同選自GenBank 中收錄來自歐洲、美洲、亞洲以及中國的具有代表性的19 株PCV-2 毒株(國外11 株,國內8 株)進行同源性與進化分析。結果表明,11 株LN-PCV-2 毒株之間同源性為94.5%~99.4%;2012 年6 株LN-PCV-2 毒株間同源性為95.4%~99.4%,2013 年5 株LN-PCV-2 毒株間同源性為95.2%~99.3%;遼東地區2 株間同源性為98.2%,遼南地區2 株間同源性為95.9%,遼西地區2 株間同源性為96%,遼北地區3 株間同源性為95.7%、95.1%和98.5%,遼中地區2 株間同源性為95.1%。
與國內毒株相比,與處于同一地理區域的東北PCV-2 毒株同源性為95.3%~99.4%;與毗鄰的華北地區PCV2 毒株間同源性為94.6%~99.6%;與華東、華南、華中、西北和西南PCV2 毒株間同源性分別為94.8%~99.7%、95.2%~99.3%、94.5%~96.5%、94.6%~99.5%和94.8%~99.4%。
與國外PCV-2 毒株間同源性為94.3%~99.3%,其中,與歐洲PCV-2 毒株間同源性為95%~98.4%,與美洲PCV-2 毒株間同源性為94.3%~99.3%,與同處于亞洲朝鮮半島PCV-2 毒株間同源性為94.5%~96.6%;在國外毒株中,與法國PCV-2 毒株同源性相對較高(95.4%~99.3%),而與加拿大的PCV-2 毒株同源性相對較低(94.3%~97%)。
根據Olvera 等[7]分型標準,11 株LN-PCV-2 毒株中有9株屬于PCV-2b基因型,其中屬1A/1B亞群(型)7 株,1C亞群(型)2 株;另2 株屬于PCV-2a 基因型。按年度分布,2012 年6 株PCV-2 毒株中,PCV-2b 基因型1A/1B 亞群4 株,另2 株為PCV-2a 基因型;2013年5 株PCV-2 毒株中,PCV-2b 基因型1A/1B 亞群3株,PCV-2b 基因型1C 亞群2 株。按地域分布,遼東地區2 株,均屬于PCV-2b 基因型1A/1B 亞群;遼南地區2 株,分別屬于PCV-2b 基因型1A/1B 亞群和1C亞群;遼西地區2 株,分別屬于PCV-2b 基因型1A/1B亞群和1C 亞群;遼北地區3 株,PCV-2b 基因型1A/1B 亞群2 株,PCV-2a 基因型1 株,遼中地區2 株,分別屬于PCV-2b基因型1A/1B亞群和PCV-2a基因型。
3.1 英國于1993 年首次暴發由PCV-2 感染引起的PDNS,自1999 年后,PMWS 在英國呈上升 趨勢,平均發病率為25%,而最高可達40%,由其造成的經濟損失比豬瘟和口蹄疫還要大[8]。張志等[9]調查表明,國內豬群PCV-2 感染率逐年攀升,最高達90%以上,屠宰場采集的組織樣品也高達60%。通過對遼寧省臨床發病和臨床健康豬群的組織樣品進行檢測,平均陽性率分別為58.99%和53.81%,且呈逐年上升趨勢,表明在遼寧地區豬群中普遍存在PCV-2 感染,污染面逐年擴大。分析比對臨床發病豬群與臨床健康豬群檢測結果發現,臨床健康豬群PCV-2 陽性率與臨床發病豬群相當,進一步證實了PCV-2 有隱性感染的特點,遼寧地區臨床健康豬群中有大量的PCV-2 隱性感染或/和亞臨床感染豬,應引起足夠的重視。
3.2 全基因序列同源性分析表明,不同年度、不同地域毒株全基因序列的同源性較高,表明近2年來遼寧流行的PCV-2 毒株沒有明顯的空間和時間特征,而且,至少存在3 個亞型,PCV-2b 為主要流行基因型;同一時期遼寧豬群中存在著不同進化階段的PCV-2 毒株流行,與文獻報道的國內其他地區情況也基本一致[10]。11 株LN-PCV-2 毒株與國內、外PCV-2 毒株變異程度均不大,表明PCV-2 流行毒株沒有地域意義。由基于全基因序列的系統進化樹可知,11 株LN-PCV-2 毒株散布于兩大基因型中,其分散程度與19 株國內外PCV-2 參考毒株相當,表明國內PCV-2 毒株來源可能較廣泛,一些可能由美國、加拿大等國傳入;另一部分可能源于歐洲,但這一觀點還需通過分析更多PCV-2 毒株序列進一步證實;同時,也表明遼寧豬群中PCV-2 流行情況比較復雜。
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