中國新疆小反芻獸疫病毒F基因序列分析

馬海璐，劉永宏，趙　麗，曹勝波，劉學鋒，王海國，李岳洋，馬世強，蔣秀梅，張保軍，薩依甫加瑪·卡依薩爾，努爾古麗·圖爾貢，廖秋萍，焦海宏

(1.塔里木大學 動物科學學院，新疆生產建設兵團塔里木畜牧科技重點實驗室，新疆阿拉爾　843300；2.華中農業大學 動物醫學院，武漢　430070；3.新疆生產兵團 第十四師一牧場，新疆和田　848306；4.新疆生產建設兵團 第三師紅旗農場生產科，新疆阿圖什　845350)

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中國新疆小反芻獸疫病毒F基因序列分析

馬海璐1，劉永宏1，趙麗1，曹勝波2，劉學鋒3，王海國4，李岳洋1，馬世強1，蔣秀梅1，張保軍1，薩依甫加瑪·卡依薩爾1，努爾古麗·圖爾貢1，廖秋萍1，焦海宏1

(1.塔里木大學 動物科學學院，新疆生產建設兵團塔里木畜牧科技重點實驗室，新疆阿拉爾843300；2.華中農業大學 動物醫學院，武漢430070；3.新疆生產兵團 第十四師一牧場，新疆和田848306；4.新疆生產建設兵團 第三師紅旗農場生產科，新疆阿圖什845350)

摘要為分析中國新疆小反芻獸疫病毒(PPRV)毒株分子演變特點和疫情傳播路線，從GenBank數據庫下載所有國家全部的PPRV F基因全序列，應用DNAStar軟件，結合疫情毒株時空分布進行序列分析。結果顯示，中國新疆PPRV株F基因全序列，與2014年小反芻獸疫情中河南和北京毒株核苷酸的同源性最高，為99.8%～99.9%，與中國西藏3個毒株核苷酸的同源性為97.7%，與中國采用的疫苗株核苷酸同源性為92.9%，核苷酸同源性最低的是肯尼亞毒株，與國外毒株核苷酸同源性最高的是印度毒株。F基因系統進化關系分析顯示，中國新疆PPRV株屬于基因Ⅳ系。F蛋白氨基酸同源性結果顯示，除與科特迪瓦1989年毒株ICV89氨基酸同源性最低外，與其他氨基酸同源性比對結果均與核苷酸的比對結果一致。中國新疆PPRV株存在一定程度的變異，可能是由周邊國家傳入。

關鍵詞中國；新疆；小反芻獸疫；F基因

小反芻獸疫(Peste des petits ruminants，PPR)，是由小反芻獸疫病毒(Peste des petits ruminants virus，PPRV)引起的一種小反芻動物急性接觸性傳染疾病。有報道[1-2]顯示，牛、水牛、駱駝和獅均可感染該病毒，表現為發熱、眼鼻分泌物增多、口炎、腸炎和肺炎等。

1942年，西非科特迪瓦首次報道PPR[3]，之后PPR在多個國家和地區均有發生，呈全球蔓延趨勢。據報道，目前 至少有49個國家發生PPR疫情[2,4]，其中亞洲有23個國家，中國周邊有12個國家[4-5]。

2005年，通過發病情況和血清學調查發現，中國西藏發生小反芻獸疫疫情；隨后，通過分子流行病學調查確證西藏于2007年7月發生PPR[6-8]。2008年和2010年，西藏至少發生3次PPR疫情[7-9]。2013年年底，新疆伊犁地區成為中國第2個發生PPR疫情的省區，隨后，新疆多地暴發該疫情[10]。2014年，PPR疫情呈大流行趨勢，在中國的至少22省(市、自治區)256個縣發生，其中，云南、江蘇、安徽、湖北和貴州等省為重災區，并于4月達到發病高峰。截止2014年9月，中國約有7萬多只綿羊和山羊因患PPR被撲殺，損失巨大[11]。

PPRV為副粘病毒科麻疹病毒屬的成員[12]，只有1個血清型[13]，該病毒核酸類型為單股負鏈RNA，基因組約為15 948 nt，從3′到5′依次為N、P、M、F、H和L6個基因，分別編碼核衣殼蛋白N、磷蛋白P、基質蛋白M、融合蛋白F、血凝蛋白H、大蛋白L等6個結構蛋白[14]。

2013年11月，新疆伊犁哈薩克自治州霍城縣三宮鄉某村發生PPR疫情，提取該村患病山羊淋巴結組織樣品，通過病毒RNA提取、RT-PCR、PCR產物純化測序及末端RACE法，獲得完整PPRV基因組序列，命名為PPRV China/XJYL/2013，為新奇變異株，GenBank登錄號為KM091959[15]。根據文獻[1,14]報道，以N或F基因序列可進行遺傳演化分析。

本研究從GenBank數據庫下載各國PPRVF基因全序列，并結合每次疫情發生的時空分布，對中國新疆小反芻獸疫疫情毒株分子演變特點和疫情傳播路線進行系統分析，以期為該病防治及疫病消滅提供依據。

1材料與方法

1.1材 料

中國新疆僅有的一個PPRV China/XJYL/2013株F基因全序列，中國其他地區和其他國家的全部PPRVF基因全序列，均來源于GenBank數據庫，各毒株的具體信息見表1。

表1　參考毒株

1.2方 法

搜索GenBank數據庫全部的PPRVF基因全序列，運用DNAStar軟件的EditSeq程序將其核苷酸和氨基酸序列保存為*.Seq和*.Pro格式文件，運用該軟件MegAlign程序的Clustal W法進行比對，然后在Veiw菜單中通過Sequence Distance和Phylogenetic Tree提取序列比對結果，并繪制進化樹圖。同時，結合毒株時空分布，分析中國新疆伊犁地區PPRV來源及演變特征。

2結果與分析

2.1中國新疆PPRV F基因核苷酸序列分析

對不同時空分布的32個PPRVF基因全序列進行核苷酸同源性分析，結果顯示，2013年新疆伊犁地區PPRV株China/XJYL/2013F基因與2014年PPP疫情大流行中河南和北京PPRV毒株F基因核苷酸同源性最高，達到99.8%～99.9%；與中國西藏阿里地區和那曲地區3個PPRV毒株F基因核苷酸同源性均達到97.7%；與中國疫苗株Nigeria/75/1F基因核苷酸同源性為92.9%；核苷酸同源性最低的是肯尼亞2011年KN5/2011株，與其他國家毒株核苷酸同源性最高的是印度1994年Izatnagar-94株；中國毒株與其他國家毒株核苷酸同源性為87.8%～98.3%(表2右上)。

采用PPRVF基因核苷酸全序列繪制基因進化樹(圖1)，結果顯示，1989年西非科特迪瓦的1個毒株和1969年塞內加爾的1個毒株構成1個小分支(Ⅱ)；2個西非尼日利亞的毒株、1個塞內加爾2013年毒株和1個加納2010年毒株構成1個小分支(Ⅰ)；亞洲鄰國阿聯酋和阿曼各1個毒株、非洲東北部埃塞俄比亞1994年1個毒株、非洲東部的肯尼亞和烏干達各1個毒株構成為1個分支(Ⅲ)；亞洲18個毒株、非洲東北部埃塞俄比亞2010年1個毒株和非洲西北部摩洛哥2個毒株構成1個分支(Ⅳ)。F基因系統進化樹顯示，埃塞俄比亞和塞內加爾不同年代的毒株被劃分到不同的分支；2013年中國新疆伊犁地區毒株與中國西藏毒株和2014年PPP疫情中國其他毒株被劃分在同一個大分支(Ⅳ)，但2013-2014年毒株與中國西藏毒株被劃分為2個不同的小分支，與孟加拉國2010年毒株系統進化關系最近。

圖1　不同地區和不同年代的小反芻獸疫病毒毒株F基因系統進化樹

2.2中國新疆PPRV F蛋白氨基酸序列分析

對不同時空分布的32個PPRV F蛋白全序列進行氨基酸同源性分析，結果顯示，2013年中國新疆伊犁地區PPRV株China/XJYL/2013 F蛋白與2014年PPP疫情大流行中國河南和北京PPRV毒株F蛋白氨基酸同源性最高，達到99.8%～100%；與中國西藏阿里地區和那曲地區3個PPRV毒株F蛋白氨基酸同源性為98.7%～98.9%；與中國疫苗株Nigeria/75/1 F蛋白氨基酸同源性為96.7%；與科特迪瓦1989年毒株ICV89氨基酸同源性最低，與國外毒株氨基酸同源性最高為印度1994年Izatnagar-94株、1996年Sungri/96株和2003年Jhansi/2003株，同源性均為99.1%；中國毒株與其他國家毒株氨基酸同源性為94.0%～99.3%(表2左下)。

3討 論

3.12014年中國PPR疫情來源分析

通過對F基因核苷酸序列進行遺傳演化分析[1]，可反映出PPRV更多的以時間為軸地演化過程，從而為該病毒在不同地理區域間的傳播途徑提供線索[12]。研究者們用PPRVF基因部分核苷酸序列進行分析，將不同來源的PPRV毒株劃分為4系，其中，Ⅰ系由塞內加爾和尼日利亞的毒株組成，Ⅱ系由幾內亞和科特迪瓦的毒株組成，Ⅲ系包括埃塞俄比亞、也門、蘇丹以及1株1992年分離自印度南部的毒株，Ⅳ系均為亞洲毒株[16]。

本研究采用PPRVF基因全序列進行系統進化分析，將GenBank數據庫的32個PPRV流行株F基因全序列進行分系，結果顯示，新疆China/XJYL/2013株與西藏3個毒株均劃分為Ⅳ系，與前人報道相符[12,17]。但是，中國2014年PPP疫情中的PPRV毒株與早前中國西藏毒株未劃分在同一個小分支，且基因序列也有差異。由于2010-2013年11月中國未發生過小反芻獸疫疫情；同時，考慮新疆少數民族生活習慣及消費羊產品的群體、新疆豐富的野生小反芻獸資源、新疆的地理位置和國家對新疆大力發展養羊業的政策等導致羊只流動頻繁、接觸性大等因素，分析得出，2014年PPP疫情為西藏疫情的延續或者是西藏毒株為適應中國環境和易感動物而發生一些基因變異的可能性極小。

另外，China/XJYL/2013株與國外毒株中的2010年孟加拉國毒株遺傳演化關系最近，這與王志亮等[17]報道不一致，可能與該文獻PPRV進化分析中采用的是F基因的部分序列有關，采用具有代表性基因的全序列分析遺傳發生關系，可能更具代表性；若能結合宿主、發生時間和地點進行分析則更有意義。

F蛋白氨基酸同源性分析顯示，2013年中國新疆PPRV毒株F蛋白與2014年PPR疫情大流行中國其他毒株氨基酸同源性最高，與之前中國西藏毒株氨基酸同源性也較高，與國外毒株氨基酸同源性最高為印度不同年代的3個毒株，且同源性高于其與中國西藏毒株的同源性。F蛋白氨基酸同源性比對結果與核苷酸比對結果相似。

綜合分析，此次PPR大流行疫情可能是周邊國家毒株的跨境傳入。至于更全面更準確的結果，有待于不同時空分布的更多PPRV毒株F基因全序列的報道。

3.2國外PPR疫情特征

本研究顯示，Ⅰ系和Ⅱ系毒株分類與前人報道相符[1,16]；Ⅲ系為亞洲鄰國阿聯酋和阿曼各1個毒株、非洲東北部埃塞俄比亞1994年1個毒株、非洲東部的肯尼亞和烏干達各1個毒株構成；Ⅳ系包括21個毒株，其中18個亞洲毒株，1個非洲東北部和2個非洲西北部毒株。由此可知，在系統分類中出現一個地區或一個國家存在多個PRRV基因系的情況。若一些國家出現多個基因系毒株或新奇毒株，可能與其在自身進化中受到獨特的易感動物、生存環境等的影響有關。

綜上所述，周邊國家疫情、養殖特點、獸醫衛生制度、動物及動物產品生產條件等均對中國畜牧業發展和疫情發生有一定影響，尤其對新疆等周臨多國的中國邊境地區有明顯影響。此外，中國的引種制度、活畜頻繁交易而檢疫實際操作不嚴格或不作為等，均可能與中國多種疫情的發生有至關重要的關系。

4結 論

2013年中國新疆伊犁地區PPRV株China/XJYL/2013F基因與2014年PPR疫情大流行中國河南和北京PPRV毒株F基因核苷酸同源性最高，與肯尼亞2011年毒株KN5/2011核苷酸同源性最低，與國外毒株核苷酸同源性最高為印度1994年Izatnagar-94株。2013年中國新疆伊犁地區毒株屬于Ⅳ系毒株，該毒株可能是由周邊國家傳入。

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Received 2015-07-30Returned2015-11-20

Foundation itemCollege Students Innovation and Entrepreneurship Training Program of China (No.201510757011); College Students Innovation Program of College of Animal Science, Tarim University (No.DKY2014004,No.DKY2014009); Joint Fund Project of Huangzhou Agricultural University and Tarim University (No.HNTDLH1404).

First authorMA Hailu, male,undergraduate student.Research area:infectious diseases and immune pathology.E-mail: 420723205@qq.com

ZHAO Li, female,Ph.D,associate professor.Research area:parasitic diseases and immune pathology.E-mail: zhaolidky@126.com

(責任編輯：郭柏壽Responsible editor:GUO Baishou)

Sequence Analysis ofFGene of Peste Des Petits Ruminants in Xinjiang

MA Hailu1, LIU Yonghong1, ZHAO Li1, CAO Shengbo2, LIU Xuefeng3,WANG Haiguo4, LI Yueyang1, MA Shiqiang1,JIANG Xiumei1, ZHANG Baojun1,Sayifujiama Kayisaer1, Nuerguli Tuergong1, LIAO Qiuping1and JIAO Haihong1

(1.College of Animal Science, Tarim University, Key Laboratory of Tarim Animanl Husbandry Science and Technology of Xinjiang Production & Construction Corps, Alar Xinjiang843300, China; 2.College of Veterinary Medicine,Huazhong Agricultural University, Wuhan430070, China; 3.The 1st Pasturage Farm, Agricultural Division 14 of Xinjiang Production and Construction Corps, Hetian Xinjiang848306, China; 4.Hongqi Farm Production Department, Third Divisions, Xinjiang Production and Construction Corps, Artush Xinjiang845350, China)

AbstractIn order to analyze the molecular evolution characteristic of peste des petits ruminants virus (PPRV) and the epidemic disseminated route in Xinjiang.We downloaded the complete sequences of F gene of PPRV from GenBank of all the countries in the world.We used DNAStar software and combined it with spatial and temporal distribution of strains from NCBI to analyze its sequence.The results showed that the nucleotide homology of Xinjiang strain was the highest with the epidemic strainsof other places in China, the nucleotide homology with Tibet strain which was epidemic before, and with Chinese vaccine strain used were 97.7% and 92.9% respectively.The nucleotide homology with Kenya strain was the lowest, with India strain was the highest among foreign strains.The phylogenetic analysis of F gene showed that Xinjiang strain belongs to the gene series Ⅳ.The amino acid homology of F protein was consistent nearly with the nucleotide homology, but was the lowest with ICV89 strain from Ivory Coast.There are certain variation in the PPRV strain, it may be introduced into the neighboring countries.

Key wordsChina; Xinjiang; PPR; F gene

Corresponding authorLIU Yonghong,male,associate professor.Research area: infectious diseases and immune pathology.E-mail: lyhdky@126.com

中圖分類號S855.3

文獻標志碼A

文章編號1004-1389(2016)03-0328-07

通信作者：劉永宏，男，副教授，研究方向為傳染病與免疫病理學。E-mail: lyhdky@126.com

基金項目：國家級大學生創新創業訓練計劃(201510757011)；塔里木大學動物科學學院大學生創新項目(DKY2014004，DKY2014009)；華中農業大學塔里木大學科研聯合基金(HNTDLH1404)。

收稿日期：2015-07-30修回日期：2015-11-20

網絡出版日期：2016-03-06

網絡出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1220.S.20160306.1610.004.html

第一作者：馬海璐，男，本科生，研究方向為傳染病與免疫病理學。E-mail：420723205@qq.com

趙麗，女，博士，副教授，研究方向為寄生蟲病與免疫病理學。E-mail: zhaolidky@126.com