50株H9N2亚型禽流感病毒全基因组测序及序列分析

来源 :青岛农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:caoshaohua2009
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H9N2亚型禽流感已成为危害我国家禽养殖业健康发展的重要因素。病毒的8个基因片段均参与病毒的复制、融合、装配和释放过程,每个片段某些甚至某个位点的氨基酸变化可影响病毒的致病性,因此要最大限度地了解病毒的致病力需要对病毒的8个基因片段进行测序分析。本研究选取50株实验室保存的2000~2015年代表性H9N2毒株,利用Ion Torrent二代测序平台进行全基因组高通量测序,实验获得50组高质量的病毒全基因序列数据。与一代测序技术相比,Ion Torrent二代测序具有扩展性强、准确率高、快速便捷的特点。  对获取的HA基因构建Neighbor Joining进化树并进行谱系分析。结果显示,在这50株病毒中,86.00%的毒株属于HA基因的h9.4.2.5谱系,该谱系毒株自2000年左右开始在大陆流行传播,并且在2008年左右成为中国的优势谱系,流行的时间跨度为2000~2015年;2株2013年毒株位于h9.4.1.2谱系,属于比较早的谱系,说明该谱系的毒株在一定区域内仍然流行;h9.4.2.6谱系在前人的研究中属于新谱系,但是在本研究中有1株2007年毒株位于该谱系,说明该谱系出现的时间比以往的研究所认为的要早一些。  对获取的全基因组的各基因片段分别构建Neighbor Joining进化树和Maximum Likelihood进化树,并利用两种方法进行遗传进化分析。第一种方法根据每个毒株的片段来源组合将50株病毒划分为9个基因型,并按照其编号顺序分别命名为A7、B66~B72;第二种方法根据每个毒株8个片段的宗谱组合将50株病毒划分28个基因型,呈现复杂的基因重排结果。  使用BEAST软件对各个基因片段进行核苷酸替代速率分析,结果显示HA基因与NA基因进化率最高,分别为4.06×10-3替代/位点/年和3.88×10-3替代/位点/年,NP基因与NS基因进化率最低,分别为2.47×10-3替代/位点/年和2.77×10-3替代/位点/年。HA和NA是影响病毒进化的关键因素。  病毒的关键氨基酸分析显示,近些年的毒株发生有利于病毒自身的突变,病毒的感染能力、复制能力、传播能力以及抗药能力有所增强。  在H9N2病毒遗传进化分析基础上,选取不同进化枝上代表毒株进行抗原性分析。结果显示:在2007~2015年,病毒的抗原性在逐渐变化,而且2015年毒株与2007年毒株间抗原性发生显著变化。提示我们在家禽的免疫预防时要选择与流行毒株抗原性相近的疫苗,这样才能起到良好的免疫效果。  综上,我们的研究结果为H9N2亚型禽流感的防控做好原始数据积累,预防因病毒基因的突变或其他因素引起的流感爆发。
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