【猪病易点通】美国蓝耳病新毒株1-4-4的基因特点分析及毒力推测
邦博士
Dr.YEBIO
根据美国行业媒体报道,美国自去年10月份开始,美国出现新型高致病蓝耳毒株PRRS 1-4-4,比以往毒株传播能力更强,导致母猪和仔猪的高死亡率。母猪2-3周的死亡率可以达到10-20%,保育猪死亡率可以高达50-80%。业内都在担心蓝耳1-4-4毒株通过频繁从美国引种进入中国,对国内养猪业造成更大打击。
由于中美两国的养殖模式、蓝耳感染压力、防疫策略的不同,目前我们无法确定一旦1-4-4毒株传入对国内养猪业破坏力多大,我们只能从基因上分析1-4-4毒株的特点,从而推断其可能造成的破坏力。本分析依据2021年4月爱荷华州立大学上传至NCBI的 RFLP1-4-4 毒株序列(MW 887655)进行分析。
近年美国新发蓝耳病及传入国内的情况:2008年,NADC30毒株首次于美国爱荷华州爆发呼吸系统疾病的猪群中发现,并分离得到该类毒株,都具有Nsp2蛋白的“111+1+19”个不连续氨基酸缺失特征[1]。2013年之后,NADC30-like毒株开始在我国流行[2][3][4]。2013-2015年,NADC34-like PRRSV 在美国爆发流行,对美国的养猪业造成巨大损失,该类毒株在Nsp2蛋白上存在100个氨基酸的连续缺失,同时 ORF5 基因的限制性片段长度多态性(RFLP)具有 1-7-4 模式[5],该类病毒株致病性差异较大,从不引起体温升高和体重增长缓慢到引起严重的临床症状等多种情况[5][6]。2017-2019年,我国科研人员先后在辽宁、黑龙江、河南、福建等地检测到NADC34-like PRRSV [7][8]。两类 PRRSV 均被认为是从美国输入我国的,输入后,Nsp2 蛋白的缺失特征持续保留;NADC30-like PRRSV 输入我国不久就发生了与我国本土毒株的重组事件[9][10],NADC34-like PRRSV 至今尚未发现与我国本土毒株的重组。
一、1-4-4毒株基因序列分析
全基因序列比对结果分析:1-4-4毒株与参考毒株的同源性为83.8% -90.7%,其中与美国NADC34-Like参考毒株同源性最高为90.3-90.7%,与中国NADC34- Like 参考毒株同源性为89.5-89.8%。
① Nsp2基因缺失情况:1-4-4毒株在Nsp2区域都存在100个氨基酸的连续缺失,与美国代表毒株 IA/2014/NADC34及我国NADC34-like毒株的缺失模式相同。
② Nsp2基因同源性显示:1-4-4毒株与美国NADC34-like毒株同源性最高85.9% - 87.2%,与国内NADC34-like毒株同源性83.8% - 85.9%。
根据ORF5测序进化分析,1-4-4毒株属于lineage1谱系,NADC30、及国内的NADC30-like,NADC34-like均属于lineage1谱系。
综合以上分析,1-4-4毒株的全基因序列与美国本土NADC34毒株同源性最高,其中的Nsp2基因与NADC34毒株同源性高,但ORF5基因与NADC30毒株同源性高,因此推测1-4-4毒株可能是两类病毒的重组毒。
二、毒力推测
根据最新报道,1-4-4毒株在生长猪阶段造成20-35%的死亡率而且死亡速度很快。目前我们国内尚无1-4-4毒株报道,因此,只能通过对基因型相近的毒株(NADC30、NADC34)毒力分析,推测其毒力。
NADC30毒株的致病性:Zhou等[11]参照 HP-PRRSV致病性的评价体系,国内NADC30-like毒株CHsx1401在实验室条件下攻毒感染,21天内猪只并没有出现死亡,致病性低于HP-PRRSV毒株。Li[12]等报道的另一株NADC30-like毒株HNjz15 也得到相似的结果。
国内NADC34-like致病性:宋帅杰[13]利用国内NADC34-like毒株 HLJDZD32 -1901 对仔猪致病性中等且低于 NADC30-like PRRSV。推测中国目前各 PRRSV 亚型对仔猪的致病性的排序为:HuN4(HP-PRRSV)> SD53-1603(NADC30-like PRRSV)> HLJDZD32-1901(NADC34-like PRRSV)> CH-1a(Classical PRRSV)。
国内NADC30-like和NADC34-like毒株毒力比HP-PRRSV低,按照基因同源性推测,1-4-4毒株的毒力比HP-PRRSV低,但也不排除重组导致的毒力增强。
三、病毒检测及防控
蓝耳病的抗原检测可以通过荧光定量PCR进行,如需要测序可以使用普通PCR扩增测序。猪场如果蓝耳病原阳性率较高,防控效果较差,可先通过实验室进行全面测序,确诊感染病毒类型再制定免疫方案。
参考文献:
[1] Brockmeier S L , Loving C L , Vorwald A C , et al. Genomic sequence and virulence comparison of four Type 2 porcine reproductive and respiratory syndrome virus strains[J]. Virus Research, 2012, 169(1):212-221.
[2] 周峰,常洪涛,赵军,等. 2012~2013 年猪繁殖与呼吸综合征病毒河南流行株的分离鉴定及分子流行病学调查[J]. 中国兽医学报,2014,34(9):1398-1404.
[3] Zhao K , Ye C , Chang X B , et al. Importation and Recombination Are Responsible for the Latest Emergence of Highly Pathogenic Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus in China[J]. Journal of Virology, 2015, 89(20):10712-6.
[4] Zhou Lei, Wang Zi-chuan, Ding Yu-ping, et al. NADC30-like strain of porcine reproductive and respiratory syndrome virus, China [J]. EID, 2015, 21(12): 2256-2257.
[5] Van Geelen A M , Anderson T K , Lager K M , et al. Porcine reproductive and respiratory disease virus: Evolution and recombination yields distinct ORF5 RFLP 1-7-4 viruses with individual pathogenicity[J]. Virology, 2017, 513:168-179.
[6] Alkhamis M A , Perez A M , Murtaugh M P , et al. Applications of Bayesian Phylodynamic Methods in a Recent U.S. Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus Outbreak[J]. Frontiers in Microbiology, 2016, 2(1):1-9.
[7] 张洪亮, 张文立, 相丽润,等. 2017年我国输入性北美1-7-4分支PRRSV的基因组序列分析[J]. 中国预防兽医学报, 2018, 40(10):7-11.
[8] 朱金海. 2016~2018年中国部分地区PRRSV检测及分子流行病学分析[D]. 黑龙江八一农垦大学, 2019.
[9]Zhao Kuan, Ye Chao, Chang Xiao-bo, et al. Importation and recombination are responsible for the latest emergence of highly pathogenic porcine reproductive and respiratory syndrome virus in China [J]. J Virol, 2015, 89(20): 10712-10716.
[10]Li Ying-ying, Ji Guo-biao, Wang Juan, et al. Complete genome sequence of an NADC30-Like porcine reproductive and respiratory syndrome virus characterized by recombination with other strains [J]. Genome Announc, 2016, 4(3): 330-336
[11] Zhou L , Yang B , Xu L , et al. Efficacy evaluation of three modified-live virus vaccines against a strain of porcine reproductive and respiratory syndrome virus NADC30-like[J]. Veterinary Microbiology, 2017, 207:108.
[12] Li C , Zhuang J , Wang J , et al. Outbreak Investigation of NADC30‐Like PRRSV in South‐East China[J]. Transboundary & Emerging Diseases, 2016, 63(5):474-479.
[13] 宋帅杰.我国新发 NADC34-l ikeP RRSV的流行病学调查及致病性研究[D].中国农业科学院.
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