猪繁殖与呼吸综合征病毒强、弱毒株Nsp9基因的反向遗传学替换改造

猪繁殖与呼吸综合征病毒（porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV）Nsp9基因编码RNA依赖的RNA聚合酶,在病毒复制中发挥重要作用。为了探索Nsp9基因与病毒的毒力、复制能力及细胞嗜性的相关性,本研究利用反向遗传学技术将PRRSV弱毒疫苗毒CH-1R的Nsp9基因进行克隆,酶切后连接到强毒株XH-GD的感染性克隆上,进行病毒的拯救。结果表明,成功构建替换了CH-1R Nsp9基因的重组病毒。对重组病毒的生物学特性研究发现,拯救病毒的生长速度和病毒滴度明显高于亲本毒株rXH-GD,但是低于疫苗毒CH-1R,重组毒株的噬斑大小与CH-1R相似,初步推测疫苗株CH-1R的聚合酶有助于提高病毒的滴度。本试验为进一步研究Nsp9基因对病毒毒力的影响奠定基础。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒特殊变异株LD812的分离与序列分析

从2008年送检的病猪病料中分离到1株致细胞病变代次、时间以及细胞病变形态与典型高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒(HP-PRRSV)培养特性不同的PRRSV(LD812株)。对LD812株的Nsp2和ORF5基因进行测序发现,该株病毒与标准HP-PRRSVJXA1株(与VR2332相比,JXA1Nsp2基因的第478、538～566位氨基酸缺失,缺失形式为1+29个氨基酸)的Nsp2基因同源性为98.3%,LD812分离株Nsp2基因上第475～520和538～566位氨基酸缺失,缺失形式为46+29个氨基酸,比JXA1株在1号缺失位多缺失45个氨基酸;LD812株ORF5基因序列与JXA1株相比仅有8个核苷酸的点突变。结合该毒株的临床特征、细胞培养及分子特性,推测LD812为一弱毒株。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒FS株Nsp9基因的克隆与序列分析

为了对猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）Nsp9基因的功能进行预测,利用RT-PCR法从细胞毒中扩增PRRSV FS株的Nsp9基因,并将其克隆至pMD18-T载体上,测序得到Nsp9基因序列,利用多种生物信息学软件分析Nsp9序列生物学信息。结果显示,Nsp9基因全长1 929 bp,目的基因的蛋白分子质量为70.5 ku,pI为7.78,表明该蛋白不稳定;抗原性分析显示,Nsp9基因存在多个抗原位点,柔韧性较好,多处位点的亲水性较强,适合作为单抗制备的表位;同种亚型不同毒株的Nsp9基因氨基酸同源性为96.9%～98.9%,这表明Nsp9基因高度保守,可进一步作为检测靶蛋白用于猪繁殖与呼吸综合征（PRRS）的诊断与疫苗免疫;亚细胞定位预测该基因可能定位于细胞质中,而不是细胞核内;同源建模预测三级结构结果显示,三维结构呈右手型,具有3个亚结构域,没有信号肽。此外,亲本株Nsp9基因与疫苗株Nsp9基因存在多个氨基酸的突变,这些氨基酸的插入与缺失是否与病毒的聚合酶活性和毒力有关还需要进一步试验验证。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒传统毒株与变异毒株的鉴别诊断

从山东各地猪场采集了50份疑似猪繁殖与呼吸综合征(PRRS)感染的病料,采用RT-PCR技术扩增出PRRS病毒(PRRSV)的ORF7基因和Nsp2基因,并对Nsp2基因进行了序列同源性比较和遗传进化树分析,从RT-PCR阳性病料中进行病毒分离,然后应用Nsp2单克隆抗体对分离毒株进行鉴别诊断。结果表明,从8份病料中同时扩增出病毒的ORF7基因和Nsp2基因,序列分析显示其中6株病毒的Nsp2缺失30个氨基酸,与Nsp2单克隆抗体不发生反应,属于变异毒株;另外两株病毒的Nsp2未见氨基酸缺失,与Nsp2单克隆抗体发生特异性反应,属于传统毒株。序列同源性和系统进化分析表明,6株变异毒株与其他高致病性毒株亲缘关系很近,而与经典毒株的遗传距离较远。     

异源5′非翻译区在猪繁殖与呼吸综合征病毒感染性拯救过程中的功能解析

猪繁殖与呼吸综合征病毒（Porcine reporoductive and respiratory syndrome virus,PRRSV）基因组5′非翻译区（untranslated region,UTR）对病毒复制转录等过程至关重要,但其发挥作用的机制尚不清楚。本实验室将欧洲型PRRSV 5′UTR替换入北美型PRRSV弱毒株感染性克隆pAPRRS的骨架中,构建pAPLV5。经过DNA转染入MARC-145细胞系中,两次传代后,拯救出嵌合病毒vAPLV5。通过对嵌合病毒的全长测序发现,嵌合病毒基因组较亲本病毒发生了碱基突变,突变主要集中于Nsp2和Nsp9位置。将Nsp9位置（病毒的RNA依赖的RNA聚合酶,RNA-dependent KNA povymerase,RdRp）的4处突变位点引入嵌合病毒的感染性克隆pAPLV5,所构建的4个突变嵌合克隆转染MARC-145细胞后无需传代即产生细胞病变（cytopathic effect,CPE）,且P0代病毒滴度较原嵌合病毒vAPLV5高。通过半定量负链和亚基因组检测发现,突变嵌合病毒的RNA合成水平也较亲本嵌合病毒高。由此推测PRRSV 5′UTR功能可能与RdRp相关,异源的5′UTR通过突变RdRp来发挥其调控作用,完成病毒拯救过程。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒传统毒株与变异毒株的鉴别诊断

从山东各地猪场采集了50份疑似猪繁殖与呼吸综合征(PRRS)感染的病料,采用RT-PCR技术扩增出PRRS病毒(PRRSV)的ORF7基因和Nsp2基因,并对Nsp2基因进行了序列同源性比较和遗传进化树分析,从RT-PCR阳性病料中进行病毒分离,然后应用Nsp2单克隆抗体对分离毒株进行鉴别诊断.结果表明,从8份病料中同时扩增出病毒的ORF7基因和Nsp2基因,序列分析显示其中6株病毒的Nsp2缺失30个氨基酸,与Nsp2单克隆抗体不发生反应,属于变异毒株;另外两株病毒的Nsp2未见氨基酸缺失,与Nsp2单克隆抗体发生特异性反应,属于传统毒株.序列同源性和系统进化分析表明,6株变异毒株与其他高致病性毒株亲缘关系很近,而与经典毒株的遗传距离较远.     

山东及周边部分地区猪繁殖与呼吸综合征病毒的变异与遗传演化分析

为了解中国山东及周边部分地区自2017年以来猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)流行株的分子流行病学特征、基因组变化规律,作者收集来自山东省、河南省和江苏省的部分猪场采集及送检的疑似PRRS症状猪组织样品70份,利用RT-PCR方法对其进行PRRSV检测。对部分阳性病料中PRRSV的基因重组、决定中国高致病性PRRSV(HP-PRRSV)致病性和复制力的Nsp9第561、586和592位氨基酸等进行分析,以探明该区域PRRSV的遗传演化规律。结果显示,PRRSV检出率为55.7%,从上述样品筛选11株PRRSV分离株。Nsp2序列分析显示,与经典美洲毒株VR-2332相比,7株PRRSV分离株的Nsp2蛋白分别在第481及533-561位发生了30个氨基酸的不连续缺失,这与我国自2006年以来流行的HP-PRRSV的缺失特征相同;2株PRRSV分离株的Nsp2蛋白在481、533-561及595-597位发生了三个部位的共33个不连续氨基酸的缺失;2株PRRSV分离株的Nsp2蛋白在475-518及533-561位出现了两个部位的共73个不连续氨基酸的缺失。该研究中PRRSV分离毒株的Nsp2基因已发生了明显的新型缺失。采用基因重组分析软件RDP4分析显示,以上后4株新型缺失株存在较大的基因重组,且重组部位和重组片段数量不相同;4株病毒均以高致病性毒株JXA1作为重组的主要亲本毒株,多数重组变化集中在Nsp2蛋白区域,在其他非结构蛋白和次要蛋白区域也可见部分重组变化。另外,Nsp9第561、586和592位氨基酸变异分析显示,该4株病毒在上述三个氨基酸位点与中国HP-PRRSV相符。本研究为深入探索PRRSV的遗传变异规律及相关生物学特性研究积累了数据。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒CH-1R株全基因组序列测定及遗传变异分析

为了解猪繁殖与呼吸综合征的弱毒(PRRSV)株在基因组水平上的变异和分子遗传特征,本研究对致弱毒株CH-1R株进行了全基因组序列的测定。结果表明,CH-1R株基因组序列全长15424nt,具有典型的动脉炎病毒基因组结构。通过与亲本株CH-1a株序列进行比对,发现其基因组内碱基的缺失和突变主要分布在ORF1a基因的第2191位～2193位、ORF5基因的第439位、ORF6基因的第49位和ORF7基因的第28位和第139位。其中PRRSVCH-1R株的Nsp2蛋白和结构蛋白的变异相对较大,尤其是Nsp2蛋白的变异,同CH-la株相比,CH-1R株的Nsp2蛋白存在多处核苷酸的突变,其中包括连续3个核苷酸发生缺失;由结构蛋白基因推导的氨基酸序列共有17处变异,在各结构蛋白中以GP3和GP5蛋白变异较大,而高度保守的M蛋白和N蛋白,同样发生了变异,由此预测了Nsp2蛋白的R631E、GP5蛋白的L146Q、M蛋白的Q16L和N蛋白的K46N处毒力相关的氨基酸位点,推测其在毒株致弱过程中起到了重要的作用。     

1株基因重组猪繁殖与呼吸综合征病毒的新型变异和遗传进化分析

对山东省某地区初诊为猪繁殖与呼吸综合征(porcine reproduction and respiatory syndrome,PRRS)的猪病料采用RT-PCR进行鉴定,获得1株PRRSV并命名为SD18。对该分离株的第2代细胞培养毒株进行全基因组测序,与其他参考毒株比较同源性并构建遗传进化树。结果显示,SD18毒株属于美洲型高致病性PRRSV变异株,该毒株Nsp2基因具有31个不连续的氨基酸缺失,已明显区别于以JXA1、HUN4、TJ株等为代表的30个不连续缺失高致病性分离株,其中第830位氨基酸位点是最新发现的缺失氨基酸。同时,该毒株的ORF3基因第17位插入1个丝氨酸(S),而ORF5基因编码的第13位和第151位氨基酸均为具有强毒特性的精氨酸(R),第137位则插入了具有野毒特性的丝氨酸(S),这4个氨基酸位点也表现出不同于以往高致病性毒株变异的特征。采用基因重组分析软件RDP4分析表明,该新型缺失株的多个部位发生了基因重组;SD18毒株病毒以美洲经典毒株VR2332作为重组的主要亲本毒株,疫苗株JXA1-R和新型毒株NADC30-like提供重组片段,多数重组变化集中在Nsp2蛋白区域,在非结构蛋白和次要蛋白区域也可见部分重组变化。本研究为深入探索PRRSV的遗传变异规律及相关生物学特性研究积累了数据。综合分析表明,山东地区SD18分离株Nsp2、GP3、GP5相应氨基酸均出现了较大变异,特别是Nsp2出现一个新的氨基酸缺失,可能是该毒株形成了一个新的独立变异分支的重要原因;这些变异也提示该分离毒株在病毒编码蛋白及其免疫原性等方面出现了较大变化。该病毒株的成功分离鉴定与遗传进化分析为PRRSV衍化及流行病学调查积累了最新数据,也为预防控制该病提供参考。     

贵州省高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒的分离鉴定及遗传变异分析

利用已建立的猪呼吸和繁殖障碍类病毒性疫病多重PCR检测方法对2017年以来贵州9个不同地区采集的150份病料进行检测,对猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)检测为阳性的病料采用细胞接毒培养技术、病毒的形态结构观察和间接免疫荧光试验等分离鉴定PRRSV,并对其ORF5和Nsp2基因的核苷酸和氨基酸序列进行差异性分析。结果表明:分别接种Marc-145细胞并连传5代,获得5株PRRSV,分别命名为GZ-Fq、GZ-Bj、GZ-Kl、GZ-Hz和GZ-Zy;病毒粒子在电镜下呈球形或卵圆形,直径约30~80nm;5株毒株与近年来国内各地流行的高致病性PRRSV(HP-PRRSV)同源性较高,分别为96.2%~100%和97.1%~98.6%,其中,ORF5基因的第13位氨基酸均为精氨酸(R),第137位氨基酸均为丝氨酸(S),Nsp2基因的氨基酸均存在第481位和532-560位氨基酸2处不连续的缺失位点;其ORF5基因及Nsp2基因均与2008年之后流行的HP-PRRSV亲缘关系较近。研究表明,贵州省PRRSV发生了变异,与近年来国内各个地区的HP-PRRSV序列的变异位点一致,属于美洲型PRRSV的变异株。     

嵌合猫杯状病毒F9株感染性克隆的构建及病毒拯救

为构建猫杯状病毒(FCV)弱毒株F9的感染性克隆,本研究利经PCR分段扩增了FCV各基因片段,并拼接出FCVF9全基因组序列。经测序显示,其1823位多出一个碱基造成该序列存在移码突变,经替换为pOK-2280(已构建出的FCV强毒株的感染性克隆)相应序列并对差异氨基酸逐个突变,最终获得嵌合FCVF9全基因组的重组质粒pOK-F9H。将线性化的pOK-F9H体外转录,获得的加帽RNA转染F81细胞,得到了拯救病毒rFCVF9。经过对拯救病毒与亲本病毒的蚀斑形成能力、CPE形成能力和多步生长曲线分析,结果显示rFCVF9与亲本株在复制能力和体外生长能力方面基本一致,表明构建了嵌合FCVF9株的感染性克隆并拯救出重组病毒。本研究构建的嵌合FCVF9株感染性克隆可以为FCV的基因功能研究以及新型FCV疫苗的研发奠定基础。     

云南高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒Nsp2基因变异分析

采用RT-PCR技术对云南2007年采集的48份猪组织样品中病毒Nsp2基因进行检测,获得阳性样品14份,选择5份代表性样品将其PCR产物纯化后,克隆至pMD18-T载体测序,并与已知代表性毒株进行比较及系统发育分析。结果发现云南病毒样品Nsp2基因核苷酸及氨基酸序列同源性分别为95．8％～99．0％和92．3％～98．6％。5份样品病毒Nsp2蛋白482位、534位～562位氨基酸均存在缺失,其中1份样品（YNMG）486位～489位氨基酸也发生了缺失。云南病毒样品在系统发育树上可划分为4个亚组群,分别与广东、广西、贵州、浙江、江苏、山东毒株遗传关系密切。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒变异株分离鉴定及遗传变异分析

从临床"高热综合征"病例分离到1株猪繁殖与呼吸综合征病毒(Porcine reproductive and respiratory syn-drome,PRRSV),经分离培养、血清学鉴定和分子病毒学鉴定,确定为美洲型猪繁殖与呼吸综合征病毒,并命名为DZ0908。设计了针对病毒Nsp2基因和GP5基因的引物,扩增出目的基因。通过序列比对进行遗传变异分析,该分离株Nsp2基因序列中第483位和第535~563位氨基酸存在缺失,GP5相对保守,该毒株属于PRRSV变异株,为该病毒的进一步研究奠定了基础。     

四川省猪繁殖与呼吸综合征病毒分子流行病学调查

为了解2012-2013年四川省猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)流行毒株的遗传变异背景和分子流行病学情况,对PRRSV阳性病料中的Nsp2、ORF5基因进行RT-PCR扩增和序列测定,所获得的序列分别与美洲型代表株(VR2332)、欧洲型代表株(LV)、标准毒株和变异毒株进行相似性分析。结果本研究成功获得8条Nsp2基因序列和17条ORF5基因序列,序列分析表明所有PRRSV流行毒株均属于美洲型,其中8株Nsp2基因序列与标准毒株和变异毒株的核苷酸相似性分别为75.2%~88.6%和94.8%~97.1%,推导的氨基酸相似性分别为58.7%~79.2%和92.8%~94.8%;17株ORF5基因序列与标准毒株和变异毒株的核苷酸相似性分别为90.1%~96.6%和95.6%~99.4%,推导的氨基酸相似性为77.2%~93.0%和88.0%~96.8%;与标准毒株相比,8株Nsp2基因有30个不连续氨基酸缺失,17株ORF5基因序列有点突变。从遗传进化分析看,所有流行毒株均属于PRRSV亚群Ⅲ。     

2007-2010年河北省部分地区猪繁殖与呼吸综合征分子流行病学

为了弄清河北省秦皇岛、唐山、廊坊、邯郸等部分地区流行的猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）的ORF5和Nsp2基因变异情况,对采自以上地区在2007—2010年期间的临床发病猪肺组织,提取其RNA,通过RT—PCR扩增样本中PRRSV的ORF5和Nsp2基因,对目的基因测序,并以VR-2332、CH—la、MLV、LV、HB-1、HB-2、JXA1、HUB1、HEB1等毒株为参考序列,进行序列分析和进化树分析。扩增出42个ORF5基因,14个Nsp2基因,通过完整的ORF5和部分Nsp2基因序列比较分析发现所有毒株均为美洲型,且大多数毒株与国内2006—2007年间分离的JXA1、HUB1、HEB1等高致病力毒株同源关系很近。42个ORF5基因编码的氨基酸序列分析表明GP5蛋白的糖基化位点数量和位置已发生变异,主要中和表位存在氨基酸变异（L／F^35→I^39）,与毒力相关的13位和151位点为强毒株的氨基酸特性（R^13、R^151）。14个Nsp2基因推导的氨基酸系列比较发现,1株PRRSV Nsp2基因未发生缺失突变,而剩余的13个毒株Nsp2基因均发生了氨基酸缺失,在481位和532～560位2处分别缺失1和29个氨基酸。系统发育进化树结果显示河北部分地区流行株分为2个小分支,1个毒株与HB-1聚为1支;河北流行株的大多数毒株在另一个分支,与高致病力毒株JXA1等聚为一支。本研究结果揭示了河北省部分地区流行的PRRSV ORF5和Nsp2基因的变异特征,丰富了河北省的PRRSV分子流行病学资料,提示要针对ORF5和Nsp2基因的变异采取PRRSV的防控措施。     

高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒HuN4株致弱毒株特异性抗原表位的鉴定

通过对高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒（Highly Pathogenic Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virtls,Hp-PRRSV）HuN4株亲本毒及其不同代次传代毒株Nsp2（Nonstnduralprotein2）蛋白氨基酸序列比较分析,发现不同代次的Nsp2蛋白存在4处氨基酸点突变,针对每个突变点分别人工合成编码短肽的核苷酸序列,经原核表达后进行Western blot分析。结果表明表达的融合蛋白F65-11（^749KGEPvsdqpak^759）能够特异性的与HuN4-F40、HuN4-F65和HuN4-F112感染猪的血清发生反应,而与HuN4 F5感染猪的阳性血清和CH-1a株阳性血清不发生反应,证实第4个氨基酸点突变（S754）处存在一个免疫优势抗原表位。将该表位肽段由N端和C端逐步缩短继续鉴定,当N端缩短到第5个氨基酸（^754SDQPAK^759）C端缩短到第3个氨基酸（^749KGEPVSDQ^757）时,表达的融合蛋白不能与PRRSV阳性血清反应,最终推测该抗原表位必需氨基酸为^753VSDQ^756。选取GenBank中提交的部分高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒的Nsp2氨基酸序列,对该表位氨基酸所在位置进行序列比较,分析结果显示位于Nsp2蛋白749→759位氨基酸序列高度保守,F65—11变异位点C^754→7^754为HuN4株系列传代毒株所特有。本研究结果证实抗原表位F65—11可以作为鉴别HuN4-F112弱毒疫苗所诱导产生的特异性抗体的候选抗原。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒SDZP P126株GP2基因序列分析及其对病毒增殖的影响

旨在研究1株连续传代的猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV) SDZP P126 GP2基因的变异情况,以及GP2对病毒增殖的影响。构建GP2基因全长真核载体pEGFP-N1-GP2,利用生物学软件对GP2基因进行核苷酸和氨基酸的同源性分析,并将重组质粒pEGFP-N1-GP2转染到Marc-145细胞上,接毒后检测对病毒增殖的影响。通过GP2基因核苷酸和氨基酸的同源性分析,发现9个碱基的突变,这9个碱基的突变导致了5个氨基酸的突变。其中氨基酸序列中的第10位由亮氨酸突变为苯丙氨酸,这一突变在多株致弱毒株中存在,在Marc-145细胞转染重组质粒pEGFP-N1-GP2对病毒的增殖无显著影响。初步推断SDZP P126 GP2基因的突变对病毒在Marc-145细胞上增殖没有影响。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒SDZP P126株GP2基因序列分析及其对病毒增殖的影响

旨在研究1株连续传代的猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV) SDZP P126 GP2基因的变异情况,以及GP2对病毒增殖的影响。构建GP2基因全长真核载体pEGFP-N1-GP2,利用生物学软件对GP2基因进行核苷酸和氨基酸的同源性分析,并将重组质粒pEGFP-N1-GP2转染到Marc-145细胞上,接毒后检测对病毒增殖的影响。通过GP2基因核苷酸和氨基酸的同源性分析,发现9个碱基的突变,这9个碱基的突变导致了5个氨基酸的突变。其中氨基酸序列中的第10位由亮氨酸突变为苯丙氨酸,这一突变在多株致弱毒株中存在,在Marc-145细胞转染重组质粒pEGFP-N1-GP2对病毒的增殖无显著影响。初步推断SDZP P126 GP2基因的突变对病毒在Marc-145细胞上增殖没有影响。     

三株鸡传染性法氏囊病毒弱毒株的分离与分子鉴定

本试验在江苏省鸡场分离获得3株鸡传染性法氏囊病病毒（IBDV）,采用RT—PCR法扩增VP2基因,将产物克隆入pMD18T载体,经测序,并与IBDV代表株VP2基因的高变区序列进行分析比较。结果显示,3个分离株与超强毒株、强毒株、突变株及弱毒株的核苷酸同源性在89．5％～98．9％之间,与弱毒株Cu-1和疫苗株PBG-98同源性最高,为98．9％;推导出的氨基酸序列与代表性毒株的同源性在98．2％～99．5％之间。其中,七肽区的第三个丝氨酸残基突变为精氨酸或苏氨酸,279和284位氨基酸残基突变为天冬氨酸和苏氨酸,222、294和299位氨基酸残基分别突变为脯氨酸、亮氨酸和天冬氨酸。上述试验表明3株分离株均为临床弱毒株。     

桂林市高致病性猪蓝耳病病毒流行株Nsp2基因片段的遗传变异分析

为了解桂林市高致病性猪蓝耳病病毒流行毒株的遗传变异情况及分子流行病学背景,筛选我市保存的2份PRRSV阳性病料进行Nsp2基因序列的测定与分析。结果表明,该研究中的两个基因片段的核苷酸序列同源性为96.2%,两者间推导的氨基酸序列同源性为95.3%,与14个参考毒株比较,核苷酸同源性达到81.9%~98.1%,推导的氨基酸序列同源性达到76.2%~97.5%。与传统毒株相比较,在第481位和第532~560位不连续缺失30个氨基酸,与国内其他变异毒株的缺失情况一致。从遗传进化方面分析,我市目前流行的高致病性猪蓝耳病毒株与JXA1及TJ等毒株具有相似来源。