2016-2019年广东ALV-J分离株遗传进化分析

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禽白血病(Avian leukosis,AL)是由禽白血病病毒(Avian leukosis virus,ALV)引起的一种禽类肿瘤性疾病,该病可垂直和水平传播。临床上AL主要导致发病鸡群生产性能下降、免疫抑制、肿瘤和死亡,是严重制约养禽业发展的重要种源性疫病。根据病毒表面囊膜蛋白的不同可将ALV分为A~K,共11个亚群。其中J亚群禽白血病病毒(Subgroup J avian leukosis virus,ALV-J)自20世纪90年代传入我国白羽肉鸡后,其宿主范围逐渐扩大,已蔓延至蛋鸡、黄羽肉鸡以及多个地方品种,是目前国内主要流行亚群。近年来,随着广东种鸡企业对AL净化的重视,流行性禽白血病已较为罕见。但是由于各种鸡企业对AL净化的重视和投入程度各不相同,其净化成效也参差不齐。开展对广东地区不同种鸡群中外源性ALV的感染率及ALV-J分离株的遗传变化研究有助于进一步跟踪、分析和推进AL净化工作。本研究从2016~2019年间广东省8个规模化种禽场外表健康的种鸡群中采集抗凝血共8281份,其中A~H场样品细胞病毒分离阳性率分别为5.74%(133/2319)、4.77%(82/1718)、13.55%(180/1328)、11.4%(23/201)、5.93%(14/236)、21.51%(214/995)、0%(0/899)和0%(0/585)。基于DF-1细胞的病毒分离培养物,从中分离鉴定出17个ALV-J分离株。经对前病毒全基因组扩增、克隆、测序和序列比对后发现,这17个ALV-J毒株全长为7475~7647 bp,均符合典型的5’LTR-gag-pol-env-UTR-3’LTR反转录病毒结构,其中均不含已知的致癌基因。各分离株间全基因组核苷酸序列相似性在91.2%~99.2%,与ALV-J原型株HPRS-103相似性为92.2%~95.3%,与A、B、E、K亚群ALV相似性在80%左右。本研究各分离株gp85基因全长918~951 bp,预计分别编码306~317个氨基酸。基于gp85基因的遗传进化分析表明:这17个分离株可分别归属于3个不同的进化分枝,35.3%(6/17)的分离株与早期黄羽肉鸡源分离株GD0510A等处于Group 1分支;41.2%(7/17)的分离株与国内白羽肉鸡源分离株NX0101和商品蛋鸡源分离株SD07LK1等处于Group 2分支;23.5%(4/17)的分离株与来自美国的白羽肉鸡源分离株ADOL-7501等处于Group 3分支;提示本研究获得的广东ALV-J分离株来源背景具有多样性,且同一种鸡场存在不同来源的ALV-J毒株。分析发现gp85基因突变位点主要集中在gp85基因的hr1、hr2和vr3区,来自三个不同分支的分离株中都存在R21Q、K75Q/R和V128F的点突变。对病毒3’UTR分析发现,所有ALV-J分离株其r TM区均缺失约200 bp的片段,但都保留了完整的DR1基因。82.3%(14/17)的毒株拥有完整的E元件,其余3个ALV-J分离株缺失了约124 bp核苷酸。各分离株LTR全长为314 bp或325 bp,其中29.4%(5/17)的分离株缺失了一段11 bp的序列,经U3区转录元件分析发现,该缺失导致AIB REP1转录元件的丢失。对各分离株pol基因进行序列比对发现,41.2%(7/17)的分离株有G2598A的碱基突变。该突变使得毒株第866位色氨酸转化为终止密码子,进而使其编码的蛋白质缺失了866~873位的色氨酸-赖氨酸-甘氨酸-谷氨酸-谷氨酰胺-谷氨酸-甘氨酸-半胱氨酸(W-K-G-E-Q-E-G-C)片段。为进一步探究分离株pol基因2598位核苷酸突变对病毒复制的影响,以GD19HZ01分离株作为亲本,采用同源重组和融合PCR的方法,利用p BluescriptⅡSK(+)质粒构建出感染性克隆质粒p Blu-GD19HZ01-G2598和p Blu-GD19HZ01-A2598。经测序验证正确后,分别转染DF-1细胞进行拯救,成功拯救出r GD19HZ01-G2598和r GD19HZ01-A2598克隆毒株。体外复制动力学试验表明pol基因2598位碱基(G-A)突变对GD19HZ01分离株体外复制能力的无显著影响(P>0.05)。综上所述,本研究调查了2016~2019年间广东地区不同黄羽种鸡场核心群外源性ALV的感染情况,获得了17个ALV-J分离株前病毒全基因组序列和遗传演化特点;构建了ALV-J p Blu-GD19HZ01-G2598和ALV-J p Blu-GD19HZ01-A2598感染性克隆。结果表明目前广东地区多数黄羽肉种鸡的核心育种群有不同遗传背景的ALV-J流行,仍应加强对核心种群的AL净化和监测工作;通过对两株重组病毒生长曲线进行比较,pol基因2598位碱基(G-A)突变对该分离株体外复制能力无显著影响(P>0.05)。
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