我国新出现的禽副黏病毒14 型基因组特性

2022-10-14 08:30克军宏王静静于晓慧邢安琪彭真奇刘华雷
中国动物检疫 2022年10期
关键词:野鸟腮腺炎核苷酸

克军宏,王静静,于晓慧,邢安琪,3,彭真奇,4,陈 伟,刘华雷

(1.塔里木大学,新疆阿拉尔 843300;2.中国动物卫生与流行病学中心,山东青岛 266032;3.宁夏大学,宁夏银川 750021;4.安徽农业大学,安徽合肥 230036)

禽副黏病毒(avian paramyxovirus,APMV)在分类地位上属于副黏病毒科禽腮腺炎病毒亚科,主要包括3 个病毒属,即正禽腮腺炎病毒属、副禽腮腺炎病毒属和偏禽腮腺炎病毒属[1]。目前已鉴定的APMV 至少包括21 种血清型,分别为APMV-1~21。其中,APMV-1、APMV-9、APMV-12、APMV-13、APMV-16~19 和APMV-21 属于正禽腮腺炎病毒属,APMV-2、APMV-5~8、APMV-10、APMV-11、APMV-14、APMV-15 和APMV-20 属于偏禽腮腺炎病毒属,APMV-3 和APMV-4 属于副禽腮腺炎病毒属。APMV 是一种有囊膜的单股负链RNA 病毒,基因组长为1.3 万~1.7 万核苷酸(nucleotide,nt),可感染多种野鸟和家禽[1]。APMV-1~9 出现于20 世纪80 年代前,2005—2015 年又在多种野鸟和企鹅中陆续分离到APMV-10~21[2-12],其中2011 年在日本野鸭中首次分离到APMV-14[8],至2021 年未见有关分离到APMV-14 毒株的其他报道。目前,我国流行的APMV 主要为APMV-1,即新城疫病毒[13]。近年来,在我国家禽和野鸟中也分离到APMV-2、APMV-4和APMV-6 等毒株[14-16]。2022 年,在我国福建省鸡群和江西省鸭群中各分离到1 株APMV-14。为了解我国家禽中APMV-14 分离株的基因组特性,本研究对2 株APMV-14 分离株进行了基因组测序和序列分析,以期为APMV-14 生物学特性等相关研究奠定基础。

1 材料与方法

1.1 病毒

chicken/Fujian/1013/2022(FJ1013)和duck/Jiangxi/1232/2022(JX1232),均在新城疫监测中被分离到,分别分离自福建省和江西省活禽市场采集的临床健康家禽口咽/泄殖腔拭子样品,由中国动物卫生与流行学中心禽病监测室保存。

1.2 病毒繁殖

将病毒液经尿囊腔接种9~11日龄SPF鸡胚(购自山东济南斯帕法斯家禽有限公司),0.2 mL/枚,每个样品接种5 枚鸡胚;接种后37 ℃条件下孵育,18 h 后每12 h 照胚1 次,记录鸡胚死亡情况;收集18 h 后的死胚及96 h 仍存活鸡胚,无菌收取鸡胚尿囊液,并测定病毒血凝(HA)效价。

1.3 RNA 提取和病毒基因组扩增

利 用High Pure Viral RNA Kit(Roche)提取病毒核酸,立即用于RT-PCR 扩增或置-20 ℃保存备用。按照Primescript One Step RT-PCR Kit Ver.2(TaKaRa)说明书配置反应体系,分段扩增病毒基因组序列,基因组扩增引物见表1。利用SMARTer RACE 5'/3'试剂盒(Clontech)扩增病毒基因组5'和3'末端。RT-PCR 产物送青岛睿博兴科生物科技有限公司测序。

表1 APMV-14 基因组扩增引物

1.4 序列分析

利用Lasergene 软件拼接和编辑基因组序列,分析病毒基因组结构和基因组核苷酸序列同源性,利用MEGA 软件分析F、HN 蛋白关键氨基酸位点。

1.5 遗传进化分析

从GenBank 中下载APMV-1~21 代表株序列,利用MEGA 软件进行遗传进化分析,采用邻位相连法(neighbor-joining)构建基因组遗传进化树,bootstrap 设置为1 000 次重复。

2 结果

2.1 APMV-14 分离株信息

2022 年从我国福建省鸡群和江西省鸭群各分离到1 株APMV-14,2 株毒株均可在鸡胚中有效复制。病毒相关信息见表2。

表2 APMV-14 分离株基本信息

2.2 基因组序列分析

2 株毒株基因组长度均为15 444 nt,基因组结构均为3'-N-P-M-F-HN-L-5',遵循“六碱基原则”;分离株3'前导序列和5'尾随序列长度均分别为55 和277 nt,N、P、M、F和HN基 因5' 非转录区(untranslated region,UTR)均长于3'UTR,L基因3'UTR 长于5'UTR,基因间隔区(intergenic sequence,IGS)长度为2~36 nt(表3);各基因起始序列较保守,只有1 个碱基差异,终止序列存在1~3 nt 的差异(表4)。2 株毒株F蛋白长度为541 个氨基酸(amino acid,aa),与日本分离株11OG0352 一致,F 蛋白裂解位点为99REGR ↓L103,具有低致病性禽副黏病毒的典型分子特征;F 蛋白有5 个潜在N-糖基化位点,分别位于73、180、433、457 和483 位;HN 蛋白长度均为607 aa,长于日本分离株11OG0352(580 aa);HN 蛋白有7 个潜在N-糖基化位点,分别位于119、148、278、346、377、390 和584 位。

表3 APMV-14 分离株基因组长度特征

表4 基因起始序列和基因终止序列

2.3 基因组核苷酸同源性分析

从GenBank 中下载APMV-1~21 代表株各1株(表5),与我国分离的2 株APMV-14 进行基因组核苷酸序列同源性分析。结果(表6、图1)显示:我国分离的2 株毒株高度同源(99.5%),与APMV-14 代表株基因组同源性最高(91.0%),与其6 个基因片段同源性为87.7%~92.0%;2 株分离株与APMV-3 同源性最低(45.0%),与其余APMV 的核苷酸同源性为45.3%~52.3%。

图1 基因组核苷酸序列同源性分析结果

表5 APMV 代表株信息

表6 分离株6 个基因片段与APMV-14 代表株的核苷酸同源性 单位:%

2.4 遗传进化分析

病毒基因组遗传进化分析结果显示,我国分离的2 株毒株与日本分离株(11OG0352)位于同一分支,均属于APMV-14 型(图2)。

图2 基因组遗传进化树

3 讨论

野鸟被认为是禽流感病毒、新城疫病毒等多种禽病病毒的贮存宿主。近年来,从野鸟中也分离到多种APMV[1,17-18],其中全球首株APMV-14 毒株分离自日本野鸭粪便样本[8]。从我国福建省和江西省分离的2 株APMV-14 毒株均来自家禽;但由于缺乏野鸟APMV-14 监测数据,暂不清楚我国家禽中APMV-14 的确切来源。目前,全球主要有8 条候鸟迁徙路线,其中3 条从我国经过,分别为东非—西亚迁徙线、中亚—印度迁徙线和东亚—澳大利亚迁徙线,每年从我国过境的候鸟种类和数量约占迁徙候鸟的20%~25%[19]。福建省和江西省具有良好的生态环境和丰富的湿地资源,每年冬春季节都会吸引大量湿地水鸟前来越冬。湿地水鸟的大量迁徙可能会增加其与家禽接触的机会,进而导致APMV-14 传播。因此,建议加强养殖场的生物安全管理,避免野鸟与家禽接触。

APMV-14 为单股负链RNA 病毒,基因组由6个基因片段(N、P、M、F、HN、L)组成。本研究中的2 株毒株基因组长度均为15 444 nt,与日本分离株11OG0352 相同[8]。虽然我国分离的2 株毒株与日本APMV-14 分离株(11OG0352)属于同一进化分支,但基因组核苷酸同源性仅为91.0%,且存在多处氨基酸差异。我国分离的2 株毒株F蛋白裂解位点序列为REGR ↓L,与日本分离株11OG0352 存在1 个氨基酸差异(REGK ↓L);HN 蛋白长度为607 aa,明显长于日本分离株(580 aa)[8]。研究[20]显示,APMV-1 HN 蛋白的长度与病毒毒力相关;而HN 蛋白长度是否会影响病毒的生物学特性,还需进一步研究。

2011 年在日本野鸭粪便样本中首次分离到APMV-14 后,10 年内未见有分离到APMV-14 毒株的其他报道。2022 年,中国动物卫生与流行学中心禽病监测室分别于鸭和鸡的口咽/泄殖腔拭子样品中分离到2 株APMV-14 毒株。这2 株毒株虽然宿主来源不同,但基因组核苷酸序列同源性高达99.5%,说明APMV-14 已具备从水禽跨种传播至陆禽的能力。据推测,在分离到这2 株毒株之前,我国野生水鸟和家禽中可能就已存在APMV-14 流行。因此,今后还需要加强野鸟和家禽的APMV-14 监测及其跨种传播机制研究。

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