程荣华 呼延含蓉 李蓉 高原 石霖 徐鹏
(1,吉林省畜牧兽医科学研究院 130062;2,吉林省动物疫病预防控制中心 130062;3,辽宁省动物医学研究院 110164;4,锦州医科大学 121001)
一株新城疫病毒分离鉴定及分子特性分析
程荣华1呼延含蓉2李蓉3高原3石霖3徐鹏4*
(1,吉林省畜牧兽医科学研究院 130062;2,吉林省动物疫病预防控制中心 130062;3,辽宁省动物医学研究院 110164;4,锦州医科大学 121001)
新城疫 (Newcastle disease,ND)是由新城疫病毒 (New castle disease virus,NDV)所引起的禽类一种急性、烈性传染病,其主要侵害鸡和火鸡,发病率和死亡率均非常高,为危害我国养禽业的最严重疾病之一,该病为世界动物卫生组织 (OIE)所规定的A类动物疫病,我国将其列为一类动物疫病,并为国家中长期动物疫病防治规划 (2012-2020年)所规定的5种优先防治的一类动物疫病之一。
新城疫病毒核酸荧光RT-PCR试剂盒购自于深圳匹基公司;Taq DNA聚合酶、dNTP、RNA酶抑制剂购自大连宝生物公司;Trizol LS和反转录试剂盒购自Invitrogen公司。
对疑似新城疫的脏器样品处理后提取核酸,应用新城疫病毒核酸荧光RT-PCR试剂盒进行新城疫病毒核酸检测。对将核酸检测阳性的样品接种9日龄鸡胚,共接种5个鸡胚,每个接种0.1ml,24~72h后收集尿囊液,按照ND诊断技术国家标准进行HA和HI试验。
取分离株病毒的尿囊液200μl,按照Invitrogen公司Trizol说明书操作,提取病毒RNA,进行反转录后进行PCR扩增反应,PCR产物送大连宝生物工程公司测序。
从GeneBank下载32株NDV的F基因和19株NDV的HN基因,利用Lasergene7.0软件中的MegAlign将其与该毒株的F基因和HN基因的序列一起进行同源性分析,并绘制基因进化树。
所接SPF鸡胚在72h内全部死亡,死亡鸡胚全身水肿、充血。收获尿囊液进行HA和HI试验。HA和HI试验结果表明,该毒株的尿囊液可凝集鸡红细胞,HA凝集效价均在26以上,可被ND标准血清所抑制,但不能被禽流感H5、H7、H9亚型的标准血清和EDS-76血清所抑制,新城疫病毒核酸荧光RT-PCR试剂盒进行ND病毒核酸荧光RT-PCR检测均为阳性。将这个毒株命名为CK/JL1/2013,简称为JL1株。
应用Lasergene7.0软件中MegAlign程序中的Clustal W方法进行各序列的同源性比对,并绘制系统进化树;可知,NDV共划分为9个基因型,JL1株归属于基因VII型。
由F基因序列所翻译的氨基酸序列可知,F0蛋白的裂解位点序列为112RRQKRF117,具有强毒株裂解位点特征。JL1株与taiwan95株 (VII型NDV代表毒株)、js02株、La-Sota株和Queensland V4株的F基因的同源性分别为98.3%、98.9%、95.9%和96.6%。
以HN基因ORF序列绘制的进化树显示,JL1株为基因Ⅶ型。同源性分析显示分离株JL1株与Ⅶ型js02株亲缘关系最近,HN基因同源性为99.5%;JL1株与F48E9、Mukteswar、LaSota、Queensland V4间HN基因的核苷酸同源性分别为94.4%、90.6%、89.0%、83.7%。
F蛋白裂解位点是NDV毒力的主要决定因素,但因长期大剂量、高频次的ND疫苗免疫所形成的高免疫压力及RNA病毒自身易变异的特性,NDV在进化过程中容易发生点突变,因此,在NDV的分子流行病学研究中首选对F基因进行分析,同时有大量研究对HN基因进行遗传进化分析。在本研究中,采用HN基因序列进行基因型划分的结果与采用F基因序列进行基因型划分的结果相同,这也与相关研究结果相似。通过裂解位点分析与常用疫苗株LaSota、Queensland V4之间的亲缘关系表明,本次所分离的毒株JL1株属于Ⅶ型,其与目前在养禽业中流行的Ⅶ型ZJ1株的亲缘关系非常近,其与当前所应用的疫苗株LaSota、Queensland V4亲缘关系均较远。
根据毒力的不同,可将NDV分为3类:强毒株、中强毒株和弱毒株。同时,依据致病性分子基础的F蛋白裂解位点的不同进行分类,中强毒株、强毒株裂解位点氨基酸序列多为112R/K-R-Q/K-K/R-R-F117,弱毒株裂解位点氨基酸序列则多为112G/E-K/R-Q-G/E-R-L117。但目前已经有报道F蛋白的裂解位点处的氨基酸基序可能不一定是NDV毒力的必要因子。本研究对分离到的新城疫毒株的F基因和HN基因进行序列测定与分析,与现行国内外流行毒株的同源性及遗传演化进行了分析,为制定防控新城疫流行的有效对策提供重要的科学依据。
*通讯作者:徐鹏,副教授,研究方向为动物传染病及兽医寄生虫学。