2018年广东省PRRSV流行病学调查及基因1型分离株全长cDNA克隆的构建

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猪繁殖与呼吸综合征(Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome,PRRS)是由猪繁殖与呼吸综合征病毒(Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus,PRRSV)引起的一种严重影响全球养猪业的病毒性传染病。根据病毒基因组和抗原性的差异,PRRSV分为欧洲型(基因1型)和北美型(基因2型)。2006年至今,高致病性PRRS(Highly Pathogenic PRRS,HP-PRRS)给我国养猪业造成了巨大的损失。近年来,基因1型PRRSV在国内陆续被报道,给我国对PRRS的防控带来了严峻的挑战。广东省是中国的养猪大省之一,有必要对广东省PRRSV进行流行病学监测。为了解2018年广东省PRRSV的流行情况,本研究从广东省规模化猪场采集了5597份血清样品,900份疑似PRRSV感染的病料。抗原和抗体检测结果显示,抗原阳性率为25.3%(228/900,95%CI(Confidence Interval):22.5%-28.3%);抗体阳性率为78.9%(4417/5597,95%CI:77.8%-80.0%)。对抗原和抗体检测结果分别按月份、季度以及区域进行分析,结果表明,抗原和抗体阳性率分别在月份、季度、区域间不存在明显的相关性。抗原检测结果也表明,广东省同时存在基因1型和基因2型PRRSV,但以基因2型PRRSV流行为主。为了解2018年广东省PRRSV的遗传变异情况,本研究对抗原阳性样品进行ORF5基因测序与分析,共获得36条序列。同源性分析结果显示,2018年获得的基因2型PRRSV ORF5序列之间的核苷酸和氨基酸(amino acid,aa)同源性分别为79.9%-99.3%和79.1%-99.0%,与高致病性PRRSV代表毒株JXA1、中国经典毒株CH-1a、北美型经典毒株VR2332、NADC30毒株以及GM2毒株的核苷酸(氨基酸)同源性分别为83.3%-99.2%(81.1%-98.5%)、83.4%-94.7%(82.1%-93.5%)、82.3%-99.7%(80.1%-99.5%)、83.1%-95.2%(84.1%-94.0%)和81.8%-95.4%(80.1%-95.0%)。遗传进化分析结果表明,2018年广东省流行毒株以GM2-like和NADC30-like亚群毒株为主,JXA1-like亚群的毒株也占有一定比例,多种亚群毒株存在的现状表明广东省PRRSV的流行毒株具有多样性特点。氨基酸位点分析结果表明,不同亚群毒株的氨基酸位点突变具有较高的独特性。从抗原阳性样品中获得4株基因1型PRRSV毒株,但均不能适应MARC-145细胞。Nsp2基因的氨基酸分析结果显示,与毒株Lelystad virus(LV)比对,EU-GD-HD毒株和EU-GDDG18毒株有67个氨基酸的连续缺失(aa 282-348),EU-GDFS18毒株和EU-GDCZ18毒株在此区域没有缺失,但EU-GDCZ18毒株存在6个氨基酸的连续缺失(aa 418-423)。ORF3和ORF5基因的氨基酸分析结果显示,4株分离毒株在ORF3的高变区存在相应的氨基酸缺失,在ORF5的信号肽区存在较多氨基酸的替换。同源性分析结果显示,4株分离毒株之间的全基因组核苷酸同源性为85.8%-91.4%,同源性较低;与基因1型PRRSV代表毒株LV株、基因2型PRRSV代表毒株VR2332株以及国内分离的基因1型PRRSV参考毒株的全基因组核苷酸同源性分别为84.8%-85.5%、60.0%-60.4%和82.0%-94.4%,其中EU-GD-HD毒株和EU-GDDG18毒株同FJQEU14毒株的核苷酸同源性最高,分别为94.3%和91.4%。遗传进化和重组分析表明EU-GDDG18毒株是由FJQEU14和BJEU06-1两株基因1型毒株重组而来。结果提示,基因重组仍在PRRSV间不断发生,进而导致新毒株的出现,所以应加强对新毒株的监测。为进一步开展对基因1型PRRSV的致病机制的研究提供工具,本研究将分离得到的基因1型PRRSV EU-GD-HD毒株的全基因组序列,分段克隆到改造过的低拷贝载体pOK-PA上,并将外源基因CMV启动子和BGH终止信号肽分别插入到基因组的两端,成功构建出病毒全长cDNA克隆。基因1型PRRSV EU-GD-HD毒株全长cDNA克隆质粒将为后续体外拯救病毒以及开展对基因1型PRRSV致病性、复制能力的研究提供重要的试验材料。
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