為了解宜賓市養殖場豬圓環病毒(PCV)3型的基因組特征和遺傳變異規律。本試驗利用PCR方法從流產母豬血液中鑒定出1株PCV3,命名為SC-YB2203。經過PCR方法擴增部分基因組序列,對測序結果拼接并進行系統進化樹分析。結果顯示:遺傳進化樹分析發現SCYB2203與廣州株MK142771和美國株MK496279屬于同一分支3f,與西班牙株MH579746和美國株MK496280親緣關系較近,與四川株MZ449244和重慶株KY075990親緣關系較遠。序列分析發現SC-YB2203與參考序列之間的同源性最高的為重慶株KY075990(98.5%),與湖南株MG372488的同源性為87.7%,與其他國內株同源性較高(97.6% -98.5%)。本研究有助于深入了解和分析四川省PCV3流行毒株的分子特性和遺傳進化分析,為后續PCV3的致病性研究和防控提供參考。
豬圓環病毒(porcine circovirus)屬于圓環病毒科環狀病毒屬,是已知最小的動物病毒之一。PCV是一種無囊膜,單股負鏈環狀DNA病毒。PCV可分為PCV1、PCV2、PCV3和PCV4 4種不同基因型[1-2]。PCV1可以感染家豬與野豬且呈現無臨床癥狀。PCV2能夠引起宿主機體的免疫抑制,導致母豬的繁殖障礙,在急性病死母豬中能夠檢測出PCV3[3-4]。PCV3感染后,使母豬流產率增加,出現產死胎或木乃伊胎現象[5]。2017年3月中國首次報道PCV3感染,且隨后呈逐年上升的趨勢[6]。PCV3的基因組全長2 000 bp,包含3個ORF,ORF1編碼復制相關蛋白由297個氨基酸組成,ORF2編碼衣殼蛋白由214個氨基酸組成,ORF3編碼的蛋白功能未知由231個氨基酸組成。本研究從四川省宜賓市某豬場流產母豬血液中鑒定1株PCV3,命名為SC-YB2203,通過遺傳演化分析,了解該地區毒株序列的遺傳演化關系,為PCV3分子流行病學研究和防控提供參考。
1材料與方法
1.1病料來源
臨床樣本來源于2022年3月四川省宜賓市某養殖場,發病癥狀主要包括母豬發生流產、產弱胎等癥狀,血液樣本保存于-80℃。按照DNA提取試劑盒說明書,提取豬的血液DNA備用。
1.2主要試劑
病毒總DNA提取試劑盒,購自天根生物科技有限公司;膠回收試劑盒,購自天根生物科技有限公司;DL2000 marker、Ex Taq酶、均購自TAKARA。
1.3引物設計
利用豬圓環病毒3型鑒定引物R-F:5-CC‐GCACCCGAAGCGCAGCGG -3;R-R:5-ATCCACTGCCCGGTATATCCAC-3對血液進行PCR鑒定。
1.4 PCR擴增及測序
反應條件: 95℃預變性5 min;95℃變性30 s,50℃退火30 s,72℃延伸1 min,共進行30個循環;72℃終延伸10 min。PCR產物由成都擎科生物科技有限公司進行測序。利用DNA‐STAR軟件將序列拼接后提交NCBI,命名為SC-YB2203。
1.5基因序列分析
利用DNAStar軟件對SC-YB2203的基因組序列進行同源性比較,用MEGA6.0構建遺傳進化樹分析SC-YB2203序列并繪制遺傳進化樹,分析比較SC-YB2203與參考毒株的遺傳進化關系。
2結果和分析
2.1基因序列比較分析
SC-YB2203與參考序列之間的同源性最高的為重慶株KY075990 (98.5%),與湖南株MG372488的同源性為87.7%,與其他國內株同源性較高(97.6%~98.5%),見圖1。
2.2 SC-YB2203遺傳進化分析
使用MEGA6.0軟件將SC-YB2203與國內外PCV3核酸序列進行比對,構建進化樹。結果顯示SC-YB2203與廣州株MK142771和美國株MK496279屬于同一分支3f,與西班牙株MH579746和美國株MK496280親緣關系較近,與四川株MZ449244和重慶株KY075990親緣關系較遠(見圖2)。
3討論和結論
本研究通過采集流產母豬血液,進行PCR方法檢測和鑒定,獲得1株PCV3序列,命名為SC-YB2203。序列分析顯示PCV3沒有明顯的地域性,與國內株PCV3序列同源性為87.7%~98.5%。
遺傳進化分析發現SC-YB2203與廣州株MK142771和美國株MK496279屬于同一分支3f,與3e分支的西班牙株MH579746和美國株MK496280親緣關系較近,與四川株MZ449244和重慶株KY075990親緣關系較遠。SCYB2203與四川株和重慶株相比處于不同分支,說明西南地區PCV3存在多基因亞型并存現象。國內分離株基因型較多且呈廣泛分布。SC-YB2203可能來源于國外引種,PCV3不同基因型存在是否影響致病性需要進一步研究。
綜上所述,本研究鑒定了一株PCV3,SCYB2203,遺傳分析發現其與多株國外毒株遺傳關系較近,并且與四川株和重慶株遺傳關系較遠,這有助于了解西南地區PCV3的流行病學和基因型特征,為后續致病性研究和防控提供依據。
參考文獻
[1] Phan T G, Giannitti F, Rossow S, et al. Detection of a novel circovirus PCV3 in pigs with cardiac and multi-systemic inflammation[J]. Virology Journal, 2016, 13(1):184.
[2]陳秋艷,冀禹彤,梅朱園,等。豬圓環病毒$型的分離與鑒定[J]。中國獸醫科學,2020,50(10):1271-1277.
[3] Arruda B, Pi?eyro P, Derscheid R, et al. PCV3-associ‐ated disease in the United States swine herd. Emerging Microbes and Infections. 2019,8(1):684-698.
[4] Mora-Díaz J, Pablo P, Huigang S, et al. Isolation of PCV3 from Perinatal and reproductive cases of PCV3-as‐sociated disease and in vivo characterization of PCV3 replication in CD/CD growing pigs[J]. Viruses, 2020(2): 219.
[5]張永寧,梅琳,張舟,等.豬圓環病毒3型研究進展[J].東北農業大學學報,2017,48(9):89-96.
[6] Chen GH, Mai KJ, Zhou L, et al. Detection and ge‐nome sequencing of porcine circovirus 3 in neonatal pigs with congenital tremors in South China. Transbound and Emerging Diseases. 2017,64(6):1 650-1 654.
基金項目:宜賓學院博士啟動項目(2019QD09,2019QD10)
【1四川省宜賓市農業農村局陳燕凌;2四川省宜賓市翠屏區農業農村局王穎旺;3宜賓學院農林與食品工程學部,宜賓市動植物檢驗檢疫工程技術研究中心楊潞,楊漫漫,李雪梅,張月,田志革,胡曉亮(通訊作者)】