馬國明 , 尤永君 , 牛 山 , 馮敬敬 , 范莉莉 , 李春鵬 , 張國中
(1.中國農業大學動物醫學院 , 北京 海淀 100193 ; 2.北農大科技股份有限公司 , 北京 海淀 100083 ;3.天津瑞普生物技術股份有限公司 , 天津 空港 300308)
雞傳染性鼻炎(Infectious coryza,IC)是副雞禽桿菌(Avibacteriumparagallinarum,Apg)感染引起雞的一種急性或亞急性上呼吸道傳染病[1]。Apg感染后病雞主要以鼻、竇黏膜及眼結膜發炎,面部腫脹,噴嚏,流涕、流淚、眶下竇腫等為特征[2]。發病雞群表現采食量下降10%~50%,病死率可達5%~20%,能造成育成雞生產不良和淘汰率增加,產蛋雞產蛋率下降10%~40%[1],給養殖業造成嚴重經濟損失。該病由Beach于1920年首次報道[3];De Blieck在1932年首次分離到病原體[4]。1962年,我國報道存在該病的疑似病例,1980年后,陸續有多個關于該病疑似病例的報道,馮文達最先于1987年分離到該病病原菌株[5]。1955年將該菌劃歸為禽巴氏桿菌[6]。Page采用傳統血凝抑制(HI)試驗將Apg分為 A、B、C三個血清型[7]。Kume等通過硫氰酸鉀處理菌體細胞,再用超聲裂解菌體細胞進行HI試驗,提出一種血清學分類方法分別為A-1、A-2、A-3、A-4、B-1、C-1、C-2、C-3、C-4[8]。該病傳染性較強且呈世界性分布,發展中國家雞群發生該病時損失高于發達國家。在我國已有多個省市報道過傳染性鼻炎的發生,發病率可達20%~50%,雞群死亡率可達5%~20%[9]。近幾年,蛋雞、種雞傳染性鼻炎發生率明顯增多,未免疫雞群和免疫雞群均有發生,主要與現階段疫苗的血清亞型不對應有關。本試驗通過對國內現階段雞傳染性鼻炎的流行現狀調查,了解國內流行的主要血清型和致病特點,為篩選出適合國內疫苗候選菌株提供參考依據。
1.1 病料 2017年1月—2019年12月,采自全國各地240個規模化養殖場疑似IC發病雞的1 403份病雞頭樣品,樣品低溫運送至實驗室后立即進行Apg分離培養。
1.2 主要試劑TaqDNA Polymerase、T4連接酶等試劑,均購自Fermentas公司;IPTG、X-gal、Ampicillin,均購自生工生物工程(上海)股份有限公司;其他試劑均為國產分析純試劑。胰酪蛋白胨大豆瓊脂培養基(TSA)、胰酪蛋白胨大豆瓊脂液體培養基(TSB),均購自青島海博生物技術有限公司。PCR引物由華大基因合成。
1.3 細菌分離培養和菌落形態觀察 將病雞雞頭置于生物安全柜內,用燒紅的手術刀片燒烙眶下竇外表面2次,做到表面無菌,用無菌手術刀切開眶下竇,用高壓過的棉拭子蘸取眶下竇黏液或漿液,無菌接種于TSA(含8%雞血清和1%NAD)培養基上,將平皿倒置放在5%CO2、37 ℃培養箱中培養18~24 h,長出菌苔后,經多次單菌落劃線純培養后,觀察細菌在TSA培養基上菌落形態。
1.4 革蘭染色觀察 挑取純培養后的單菌落進行革蘭染色鑒定,鏡檢觀察細菌形態。
1.5 衛星現象觀察 選取TSA平板的單個菌落在鮮血瓊脂平板培養基上橫向劃5~7條橫線,然后用接種環取表皮葡萄球菌從橫線中間劃一縱線,將劃好的平皿倒置于5%CO2、37 ℃培養箱中培養24~40 h,觀察分離菌是否在葡萄球菌周圍出現衛星現象[1]。
1.6 過氧化氫酶試驗 挑取典型菌落進行過氧化氫酶試驗:取5 mL的3%的過氧化氫于安瓿瓶中,然后用接種環由固體培養基取菌苔2環,加到安瓿瓶中與過氧化氫混合,有大量氣泡者即為陽性反應,澄清透明者即為陰性。
1.7 PCR檢測 挑取疑似單菌落接種到TSB(加入8%雞血清和1%NAD)液體培養基中,37 ℃ 160 r/min搖床培養12 h,將培養菌液當作模板,參考中華人民共和國農業行業標準《NY/T538—2015》的PCR方法擴增保守性片段16S rRNA基因進行特異性擴增。
1.8HMTp210基因擴增和測序分型 參照Sakamoto等[10]的方法,對PCR檢測陽性的分離菌株進行HMTp210基因擴增,PCR產物經回收、質粒連接、細胞轉化和陽性克隆鑒定后送華大基因進行測序,測序結果利用DNASTAR 5.0軟件進行分析(Madison,WI53715,USA),通過與GenBank中參考菌株的序列比對,初步了解Apg分離株的血清型。
1.9 代表菌株的血清型鑒定 根據臨床發病情況選取正常免疫后發病,且發病率較高,發病的蛋雞雞群產蛋率影響嚴重的副雞禽桿菌30株,包括HMTp210基因測序分型的A、B型和C型菌株各10株,利用經典血凝(HA)和HI 試驗進行血清型鑒定和驗證。
2.1 細菌分離情況 2017—2019年共采集240個規模化養殖場1 403份疑似樣品,共檢出有細菌感染養殖場228個,場陽性率為95.0%,其中Apg陽性場119個,場陽性率為49.6%;共檢出細菌1 250份,樣品中細菌陽性率為89.1%,Apg共檢出547份陽性,樣品Apg陽性率為39.0%,見表1。

表1 2017—2019年副雞禽桿菌PCR檢測結果Table 1 PCR detection of Avibacterium paragallinarum from 2017 to 2019
2.2 分離菌培養、染色和培養特性 從疑似樣品中分離到細菌后在TSA瓊脂(加入8%雞血清和1% NAD)平板上培養,呈現灰白色、半透明露珠樣、圓形、光滑、邊緣整齊、針尖樣大小凸起的菌落。分離株純化培養后,挑取單個菌落進行革蘭染色,100倍鏡檢觀察可見革蘭陰性菌,短桿或球桿狀,兩級略有濃染。多單個存在,也有短鏈排列,呈現長短不一的形態。在血瓊脂平皿上,分離株在金黃色葡萄球菌菌苔周圍均能形成明顯的“衛星現象”。分離株純化培養后,挑取單個菌落進行過氧化氫酶試驗,結果顯示分離株的過氧化氫酶試驗結果均為陰性。
2.3 PCR檢測 來自不同地區的1 403份病料中,有1 250份樣品能分離出細菌,經PCR鑒定有547份在約500 bp處出現了與預期大小一致的條帶),確定有547份副雞禽桿菌陽性,部分樣品的 PCR結果見圖1。

圖1 部分副雞禽桿菌分離菌株的PCR檢測結果Fig.1 PCR detection of Avibacterium paragallinarum in selected samplesM:DNA marker; 1:陰性對照; 2~24:臨床分離菌株; 25:陽性對照M:DNA marker; 1:Negative control; 2-24:Clinical isolates; 25:Positive control
2.4 不同類別雞群Apg檢出率 對547份陽性樣品進行品種分析,其中來自蛋雞的樣品911份,檢出Apg陽性樣本424份,占比46.5%;肉雞樣品共計492份,檢測Apg陽性123份,占比25.08%。統計結果顯示,不同品種、類型的雞均有一定比例的副雞禽桿菌陽性檢出率。
2.5 不同區域雞群Apg檢出率 根據樣品統計結果,2017—2019年在全國17個省市地區的547份Apg陽性樣品分布不同,各省份Apg檢出率差別較大,Apg檢出率排名前5位的省份分別是河北、江蘇、山東、河南和遼寧,檢出率分別為56.1%、53.7%、52.4%、44.0%和38.1%,如表2所示。

表2 2017—2019年全國17個省市Apg檢測結果Table 2 PCR detection of Avibacterium paragallinarum in 17 provinces of China from 2017 to 2019
2.6 不同日齡雞群Apg檢出率 通過對不同日齡(按照50日齡為標準劃分)雞群的Apg陽性樣品的進行分析,顯示雞群在各個日齡均有一定比例的陽性檢出率,其中301~350日齡時雞傳染性鼻炎檢出陽性率最高,陽性率為81.5%。為進一步了解Apg每年的發病日齡趨勢,對不同日齡的檢測情況按照年份進行了統計分析,結果顯示,2017—2019年不同日齡Apg檢測陽性率每年間變化不大,雞傳染性鼻炎集中發病時間在100~350日齡;2017—2019年1~50日齡送檢疑似Apg樣品數分別為52份、63份和95份,1~50日齡檢測陽性數占比分別為5.77%、9.52%和36.84%,送檢總數量和陽性率逐年提高。
2.7 不同月份雞群Apg檢出率 將2017—2019年間傳染性鼻炎檢出數量繪制成散點圖,由圖2可知,每年8月份雞傳染鼻炎發生率開始增加,從當年的10月份到次年的5月份是傳染性鼻炎檢出較高的時段,從5月份開始,IC的陽性樣品檢出數量逐漸減少,8月份最低。結果表明雞傳染性鼻炎在氣溫波動較大的季節發生概率較大。

圖2 2017—2019年間各月份Apg檢測結果Fig.2 PCR detection of Avibacterium paragallinarum in different months from 2017 to 2019
2.8 Apg菌株PCR測序分型 選取119株分離株(如果同一養殖場分離到多個菌株,則選取1株純化菌株)進行HMTp210基因的擴增,均能擴增出與預期大小一致的目的條帶,部分樣品擴增結果見圖3。對獲得的基因序列在NCBI上進行對比分析,檢測到A型菌株56株、B型菌株14株、C型菌株49株。

圖3 副雞禽桿菌的HMTp210基因的PCR檢測結果Fig.3 PCR detection of HMTp210 gene from Avibacterium paragallinarumM:DNA marker; 1~4和5~6:臨床分離菌株;-:陰性對照; +:陽性對照M:DNA marker; 1-4 and 5-6:Clinical isolates;-:Negative control; +:Positive control
2.9 Apg菌株HI試驗分型 通過經典的HA和HI試驗對基因測序分型的30株副雞禽桿菌進行血清型鑒定,結果顯示30株副雞禽桿菌中,血清型鑒定為A型的為10株,鑒定為B型的為10株,鑒定為C型的為10株。對比結果顯示,血清學方法分型結果與PCR測序分型結果一致。
我國養雞業發展迅速,集約化養殖量快速攀升,多數地區養雞場較為集中,雞場飼養密度大,面臨嚴重的細菌性疾病的感染壓力。特別是近些年,隨著減抗政策的推行、食品藥殘監管和處罰力度增大,導致副雞禽桿菌的發病率升高,給規模化養雞場帶來很大經濟損失。雞傳染性鼻炎的發病表現也呈現多樣化,其中地區、季節、品種和日齡均能影響IC的臨床表現、發病率和死亡率,同時養殖場抗生素的不合理使用,既干擾了病原的分離,也給血清學方法進行診斷帶來難度。因此,調查我國不同地區、季節、品種和日齡雞群的傳染性鼻炎的流行現狀,對制定雞傳染性鼻炎的防控策略有重要意義。
在2017—2019年間,本實驗室共收集來自全國17個省市地區240個規模養殖場的1 403份臨床疑似副雞禽桿菌發病雞群的病料,經細菌分離、染色鏡檢及PCR擴增,共檢測到547份陽性樣品,119個養殖場Apg陽性,樣品總檢出率39.0%,場陽性率49.6%。結果顯示,3年間樣品陽性率分別為38.1%、45.7%和36.4%,場陽性率分別為45.9%、41.7%和56.1%。119株分離菌株的HMTp210基因測序分析得到A型菌株56株,B型菌株14株,C型菌株49株,表明A、B、C 三種血清型Apg菌株同時存在,Apg檢測陽性的養殖場數量連續3年均超過40.0%,不同品種和日齡的雞群均有不同程度感染Apg,近幾年,副雞禽桿菌的感染日齡提前的趨勢明顯;每年的10月份到次年的5月份Apg的檢出率較高;按照各省份地區檢測統計結果來看,Apg陽性檢測率排名前5位的省份分別為河北、江蘇、山東、河南和遼寧,均是國內養殖量多、養殖密度大的區域,從檢出率數據分析,國內各養殖場對Apg的防控效果不佳,這說明雞傳染性鼻炎已經成為困擾養雞場發展的重要疫病問題。
通過對分離菌株的HMTp210基因進行測序分析,與GenBank中序列對比進行Apg分型,結果表明我國國內現階段存在A、B、C三種血清型的副雞禽桿菌菌株,其中以血清A型最多,C型次之,再次是B型。結果表明我國雞傳染性鼻炎感染情況復雜,推測可能與現用疫苗血清型以及當前流行菌株的血清型不匹配,也和養殖場免疫程序不當有關。本試驗通過比較30株Apg菌株的血凝抑制試驗分型鑒定與PCR測序分型結果初步發現,利用HMTp210基因的擴增、測序以及序列比對進行分型,與經典血清學分型方法有100%的相關性。為臨床疑似鼻炎樣品提供了一種快速診斷和分型的方法,為科學有效防控鼻炎提供數據支持。由于本次試驗的菌株數量有限,測序分型方法還需要大量的試驗數據支持。
我國雞傳染性鼻炎的發病率和Apg的分離率越來越高,防控趨勢愈之復雜,這種現狀與多種因素都有關系,包括與我國目前臨床應用鼻炎疫苗中的Apg菌株和大多數流行株血清型不匹配、畜牧養殖行業的減抗和限抗政策的實施、從業人員的管理和技術水平參差不齊等。因此,在疫苗防控上,研究針對國內流行株的疫苗顯得尤為重要,盡量選擇與地區流行菌株血清型一致的疫苗,加強免疫質量監管和效果評價。從生產管理角度,生產管理者要加強育雛育成期和產蛋高峰期的雞群管理,務必做好飼養管理,加強養雞場硬件的改造,以有利于改善季節交換時節的雞舍溫濕度和通風管理控制,從而保證雞舍小氣候穩定,防止雞群受到冷刺激,為雞群提供良好的環境。雞群飼養周期必須要建立生物安全體系,要有嚴格的疾病防控措施,否則損失會越來越大。