山东省猪圆环病毒2型和3型流行病学调查及双重荧光PCR方法的建立

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猪圆环病毒病(Porcine circovirus diseases,PCVD)是由猪圆环病毒(Porcine circovirus,PCV)引起的猪的一系列疾病综合征。猪圆环病毒属于圆环病毒科圆环病毒属,分为PCV1、PCV2、PCV3和PCV4四种血清型。目前对世界养猪业危害最大的是PCV2,其次为PCV3。PCV2于1991年被发现,感染可导致断奶仔猪多系统衰竭综合征(PMWS)、猪皮炎和肾病综合征(PDNS)、猪呼吸系统疾病综合征(PRDC)和繁殖障碍性疾病,统称PCV相关性疾病(PCVAD),在全世界范围内广泛流行,是危害世界养猪业的重要疫病。PCV3是美国科学家通过宏基因组测序发现,可引起猪皮炎肾病综合征和繁殖障碍,近年来世界各地也均有发现,在中国猪群中有较高的感染率。我国养猪业生产及管理水平较低,PCVD的控制主要基于检测技术的发展及疫苗的免疫。本文旨在对山东省养殖场、屠宰场及无害化处理厂猪群的PCV2和PCV3感染情况进行调查,另外发展优化Taqman探针PCV2与PCV3双重荧光定量检测方法。本研究于2019-2020年对山东省各地市养殖场、屠宰场及无害化处理厂采集猪的淋巴结以及扁桃体组织进行PCV2、PCV3分子生物学检测,通过空间、时间和场点分布进行流行情况分析。结果显示,在1865份样品中,PCV2阳性率为7.3%(138/1865),PCV3阳性率为1.3%(23/1865),PCV2与PCV3混合感染阳性率为0.43%(8/1865)。在时间分布上春秋两季PCV2和PCV3阳性率相似,但春季时PCV2与PCV3阳性率较高。阳性场点主要分布在屠宰场,无害化处理厂阳性率较低。本研究对21株PCV2阳性样品进行全基因组测序,遗传进化分析显示,有1株PCV2a亚型、7株PCV2b亚型、13株PCV2d亚型,表明PCV2d亚型是山东省主要流行的毒株。不同测序毒株之间的核苷酸同源性为93.2%-100%,ORF2基因编码的氨基酸同源性为87.2%-100%;试验毒株与25株国内外参考毒株之间的核苷酸同源性为89.5%-99.8%,与国内外各型参考毒株的氨基酸同源性为80.8%-100%,说明目前PCV2全基因序列同源性较高,未出现较大程度的变异。对ORF2基因进行氨基酸突变位点分析发现,本试验毒株均未出现连续的基因突变,仅有单个碱基的缺失与突变,并对ORF2基因编码的蛋白进行抗原表位预测,显示本试验所测毒株与当前疫苗株Cap蛋白的抗原指数差异较大,提示了当前疫苗可能免疫效果不理想。本研究获得7株PCV3ORF2基因序列,通过遗传演化分析,发现均为PCV3b亚型。PCV3 ORF2基因测序毒株之间的核苷酸同源性为98.1%-100%,所有测序株与国内外其他各型参考毒株核苷酸同源性为98.0%-99.2%。对PCV3 Cap蛋白进行氨基酸突变位点分析,与同型参考毒株相比,只有分散的几个氨基酸位点发生突变,说明各毒株Cap蛋白之间氨基酸没有太大差异。由于PCV2与PCV3有相似的临床特征,不易区分,都可造成猪圆环病毒相关性疾病,且混合感率高,危害严重,所以建立一种快速便捷准确的两种病原检测方法尤为重要。本试验根据PCV2与PCV3保守区域分别设计荧光扩增引物,通过对构建的阳性质粒标准品进行双重荧光方法条件摸索和优化,摸索了最优的引物浓度、探针浓度及退火温度,确定PCV2与PCV3最佳引物浓度分别为0.8μmol/L与0.6μmol/L,最佳探针浓度均为0.2μmol/L,此时扩增曲线较好,CT值较低。并分别进行特异性试验,灵敏度试验、重复性试验,结果证明本试验建立的Taqman探针PCV2与PCV3双重荧光定量PCR方法具有灵敏度高、特异性强、重复性良好的特点。用建立的双重荧光PCR方法与普通PCR方法同时对100份样品进行检测,检测结果证明PCV2与PCV3双重荧光光定量方法相较于普通PCR方法,有更高阳性率,具有良好的临床实用性。
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