我国新出现的禽副黏病毒14型基因组特性

2025-11-13 13:12:37

中国动物检疫 作者克军宏等
摘要:为了解我国新出现的禽副黏病毒14型(APMV-14)的基因组特性,对2022年从我国家禽中新分离到的2株APMV-14毒株进行了基因组测序和序列分析。结果显示:两株毒株基因组长度均为15 444 nt,结构均为3'-N-P-M-F-HN-L-5',3'前导序列和5'尾随序列长度分别为55和277 nt,各基因间隔序列长度不等(2~36 nt);2株毒株F蛋白裂解位点均为99REGR↓L103,具有低致病性禽副黏病毒分子特征;2株毒株HN蛋白长度均为607 aa,明显长于2011年日本分离株APMV14/duck/Japan/11OG0352/2011(580 aa)。同源性分析显示,我国分离的2株不同宿主来源的APMV-14毒株基因组核苷酸同源性为99.5%,与APMV-14代表株11OG0352同源性最高(91.0%),与其余禽副黏病毒同源性仅为45.0%~52.3%;遗传进化分析显示,2株APMV-14毒株与日本APMV-14分离株(11OG0352)位于同一分支。综上所述,本研究中的2株来源于不同宿主(鸡和鸭)的APMV-14毒株基因组序列高度同源,说明APMV-14已具备水禽—陆禽的跨种传播能力。本研究为APMV-14生物学特性等相关研究奠定了基础。
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。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。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,其中2011年在日本野鸭中首次分离到APMV-14,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。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。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。
图片

材料与方法

图片
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。
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。
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。

图片

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。
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。
图片

结果

图片
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。

图片

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。

图片

图片

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%。

图片

图片

图片

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)。

图片

图片

讨论

图片
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,其中全球首株APMV-14毒株分离自日本野鸭粪便样本。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%。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。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)。研究显示,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。

《我国新出现的禽副黏病毒14型基因组特性》详情请点击“阅读原文”。