禽病原性大肠杆菌温度敏感性血凝素(Tsh)突变株的构建

运用基因重组方法将庆大霉素抗性基因(GM)连接到PCR扩增的tsh两端区域产生的2个目的基因片段之间,并共同插入到pUC18载体的多克隆位点中,构建出带GM标志的载体pUC18-tshFRGM,从中切下目的片段,再将之克隆到pMEG-375自杀性载体中,构建出自杀性载体pMEG375-tshFRGM,将突变载体转化到含tsh基因的受体APECE037株中,根据同源重组原理,筛选出tsh基因缺失的E037突变株。E037和E037(Δtsh)株的LD50分别为105.6CFU和109.0CFU,动物感染性试验表明,E037(Δtsh)株在内脏器官和血液中的感染能力和大肠杆菌病变程度均有了明显降低。     

禽病原性大肠杆菌tsh突变株的构建及分离株tsh基因的检测

运用基因重组方法将庆大霉素（Gentamycin,GM）抗性基因连接到PCR扩增的tsh两端区域产生的2个目的基因片段之间,并共同插入到pUC18载体的多克隆位点中,构建出带GM标志的载体pUC18-tshFRGM,从中切下此tshF-GM-tshR片段,再将之克隆到pMEG-375自杀性载体中,构建出自杀性载体pMEG375-tshFRGM,将突变载体转化到含tsh基因的受体APEC E037株中,根据同源重组原理,筛选出tsh基因缺失的E037突变株,命名为E037（Δtsh）。E037和E037（Δtsh）株对1日龄鸡的LD50分别为105.6CFU和109.0CFU,动物感染性试验表明E037（Δtsh）株在内脏器官和血液中的感染能力和大肠杆菌病变程度均有明显下降。在243株禽源分离株中,有167株为tsh＋菌株,其中高致病株、中等致病株和低致病株分别为87.4%（146/167）、12.6%（21/167）和0%（0/167）;O1、O2和O78血清型的高致病株占所在血清型分离株的89.5%-100%,而其它血清型的高致病株仅占其它分离株的53.3%,差异极显著（P〈0.01）。结果显示tsh＋株大多数为高致病性菌株,且其致病性与血清型的种类有一定的相关性,温度敏感性血凝素为APEC重要的致病因子。     

兔支气管败血波氏杆菌PRN基因缺失突变株的构建及特性研究

利用自杀性质粒构建兔支气管败血波氏杆菌百日咳黏附素(PRN)缺失突变株以研究PRN在支气管败血波氏杆菌(Bb)致病机理中的作用,同时为支气管败血波氏杆菌病减毒活疫苗的研究提供理论依据.PCR扩增出PRN1(PRN上游基因)和PRN2(PRN下游基因)2个目的基因片段,运用基因重组技术将庆大霉素抗性基因(GM)连接到PRN1和PRN2之间,将连接好的基因片段克隆到pMEG-375自杀性载体中,构建自杀性载体pMEG375-PRN1-GM-PRN2,将其转化到宿主菌SM-10中,通过宿主菌SM-10与受体菌Bb固相滤膜交配,自杀性载体转移到受体菌,根据同源重组原理,抗性筛选得到基因缺失突变株,命名为Bb(△PRN).对突变株Bb(△PRN)与野生株WT进行了遗传稳定性、生长特性、溶血特性、细胞黏附特性、毒力、免疫保护性等比较研究.结果表明:Bb(△PRN)具有遗传稳定性;与野生株相比,突变株生长速度较慢,毒力有所下降,溶血活性及对Hep-2细胞的黏附能力没有明显变化;小鼠免疫原性试验结果显示,突变株免疫小鼠后可以产生强有力的免疫力,能够抵抗野生株的攻击.Bb(△PRN)突变株构建成功并具有良好的免疫原性,为支气管败血波氏杆菌病减毒活疫苗的研究奠定了基础.     

A/E大肠杆菌疫苗动物模型的建立

致病性和出血性大肠杆菌 (代表株 EPEC E2 34 8和 EHEC O15 7)是婴幼儿腹泻、出血性结肠炎和尿路感染综合征 (尿毒症 )的主要病原菌 ,它们同属于粘附脱落 (Attaching/ Effacing,A/ E)大肠杆菌群 ,具有许多共同的毒力基因 ,定位于致病岛 L EE(the locus of enterocyte effacement)上。本试验主要就 A/ E大肠杆菌致病岛 L EE的 2个主要调节基因 lux和 ler基因对细菌致病性和免疫原性的影响进行了研究。所使用的始发菌株为兔致病性大肠杆菌 RDEC- 1,根据同源重组的原理 ,利用自杀性载体 p CVD44 2技术 ,敲除了位于染色体上的 lux和 ler基因 ,构建了 lux和 ler基因缺失突变株 ,研究了这 2个基因对细菌生长、毒力因子表达的调控作用以及基因缺失突变株的致病性和免疫保护作用。家兔实验研究表明 ,lux基因缺失突变株仍然残存着部分致病作用 ,不足以成为理想的致弱疫苗 ;而 ler基因缺失突变株安全性好 ,具有良好的免疫保护作用 ,是理想的家兔致弱疫苗候选株。这些研究资料为人 A/ E大肠杆菌疫苗 ,尤其是 EHEC O15 7疫苗的研制指明了方向 ,并提供了技术路线。     

猪瘟病毒E2基因自杀性DNA疫苗的构建及动物免疫试验

从含有猪瘟病毒(CSFV)Shimen株E2全长基因的重组质粒pMD18-T-E2上扩增得到带有BamHⅠ酶切位点的E2基因片段,构建重组克隆质粒pMD19-T-E2.用BamH Ⅰ酶切pMD19-T-E2和"自杀性"DNA疫苗表达载体pSCA1,构建"自杀性"DNA疫苗重组质粒pSCA1-E2.对目的基因E2的大小、插入位置、方向和读码框经PCR、酶切和序列测定进行鉴定.用纯化的阳性质粒pSCA1-E2转染PK-15细胞,转染后48 h荧光抗体法检测E2蛋白的表达;纯化的pSCA1-E2质粒分别免疫小鼠(10 μg/只)和试验猪(600μg/头),二免后分别检测小鼠脾淋巴细胞刺激指数和猪血清抗猪瘟特异性抗体水平.结果表明,构建的重组质粒中E2基因的大小、插入位置、方向和读码框均正确,获得了重组表达质粒pSCA1-E2;转染后48 h可检测到转染的PK-15细胞中E2蛋白的表达.免疫小鼠产生较高水平的淋巴细胞刺激指数,免疫猪可检测到抗CSFV特异性血清抗体;表明构建的pSCA1-E2重组质粒能激发实验动物的免疫反应.     

EHECO157∶H7stx基因缺失突变株的构建及其特性

针对肠出血性大肠杆菌 (EHEC) O1 5 7∶H7的 stx基因 ,通过 PCR扩增出缺失了 1 83bp的 stx基因片段 ,将其克隆到自杀性载体 p CVD4 4 2中 ,然后通过接合性转导将重组自杀性质粒 p CVD4 4 2∷Δstx从大肠杆菌 SM1 0转到 O1 5 7∶ H7中 ,利用抗性标记和 PCR方法筛选出 O1 5 7∶ H7stx基因缺失突变菌株。Vero细胞毒性试验证实 ,该突变株不能产生完整的 Stx。动物试验表明 ,与强毒株相比该突变株的致病性明显降低。该突变株的构建为研究志贺毒素在 EHEC O1 5 7感染中所起的作用和研制 O1 5 7的基因工程减毒活菌苗奠定了基础     

鸭疫里默氏菌的分离鉴定及其对SPF鸭的致病性研究

为研究鸭疫里默氏菌(RA)对SPF鸭的致病性,本实验室从不同省份疑似RA感染鸭场分离到4株细菌,经菌落形态观察、染色镜检、生化鉴定确定为RA。药敏试验表明这4个分离株对嗯诺沙星、氧氟沙星和先锋霉素V相对敏感,但对卡那霉素和庆大霉素均耐药。外膜蛋白A(OmpA)基因的克隆测序结果显示,4个RA分离株的ompA基因全长均为1 164 bp,编码387个氨基酸;核苷酸同源性为89%～100%。将5×108cfu的HLG1分离株经颈部皮下接种SPF鸭,病死SPF鸭的心、肝、脾、肺、脑和肾具有典型的病变。RA的分离鉴定技术为SPF鸭群RA的检测和监测以及为培育和净化SPF鸭作为RA的致病机理和疫苗研究中的实验动物模型奠定了基础。     

同一个体不同组织来源大肠杆菌分离株O86致病性研究

2014年江苏某肉鸡场暴发禽大肠杆菌病,从同一病死鸡个体不同部位分离到禽致病性大肠杆菌(APEC)。为了解同一个体腺胃和心血分离株的致病性,经形态特性、生化试验和血清型鉴定,两分离株均符合O86的典型特征;人工感染显示,两分离株分别以108cfu/m L左胸气囊接种SPF鸡可导致不同程度致病性;病死鸡多个脏器组织可分离到细菌,且腺胃中腺胃分离株的载菌量高于心血分离株,其病理组织学变化涉及肝、脾、肺、肾和腺胃。说明APEC的致病性与其分离部位有一定的相关性,结果为相关禽大肠杆菌病的有效防控提供了新思路。     

一株鸡传染性喉气管炎病毒的分离鉴定及TK基因分析

黑龙江省牡丹江市某养鸡场28周龄蛋鸡发生以呼吸困难、咳血和产蛋下降为主要症状的疾病。本研究利用特异性引物,从发病鸡喉头及其分泌物中扩增出鸡传染性喉气管炎病毒(ILTV)gB基因的567 bp大小片段;将发病鸡喉头及分泌物处理后接种鸡胚,在鸡胚绒毛尿囊膜(CAM)上形成痘斑。病毒接种鸡胚肾细胞48 h后电镜下可以观察到典型的疱疹病毒粒子形态,并且该分离株能够与ILTV单克隆抗体发生特异性反应。动物回归试验显示,感染的SPF鸡出现典型ILT症状,并能够从发病鸡体内重新分离到ILTV,由此判定该分离株为ILTV,并将其命名为MDJ0442。根据NCBI登录的ILTV序列(HQ630064)设计引物,以MDJ0442基因组为模板,PCR扩增TK的基因片段,进行测序和序列分析。结果表明,与其他ILTV参考病毒株相比,TK基因的核酸同源性为99.62%。本研究可以为ILTV的流行病学调查和分子生物学研究提供参考。     

实验性鸡大肠杆菌病试验鸡细菌的动态分布

用致病性大肠杆菌O18分离株和或低致病性禽流感病毒（mildly pathogenic avian influenza virus,MPAIV)接种10－12日龄SPF鸡，细菌接种后1－96小时鸡鸡的血液、气管、肺、脾、肝和肾进行细菌学检查，发现大肠杆菌接种组、MPAIV与大肠杆菌混合接种组的气管、肺在整个试验过程均分离到细菌，血液、脾、肝、肾中细菌数随接种时间延长而减少，直至消失，MPAV与大肠杆菌混合接种组比大肠杆菌接种组从气管、肺中分离到细菌的频率更高，数量更多，表明气管、肺是鸡大肠杆菌定居的场所，MPAIV可延长细菌在气管、肺中定居的时间。     

山羊DCT基因启动子活性区及其转录因子调控探究

旨在探究山羊DCT基因启动子活性区及相关转录因子对该基因的调控作用,为山羊DCT基因的表达调控提供理论依据。通过对山羊DCT基因5′侧翼区序列及第一外显子区序列进行生物信息学分析,并与人和小鼠DCT基因启动子序列进行比对,同时结合在线启动子预测结果,采用快速克隆的方法构建5个5′系列缺失序列的启动子报告基因载体,以此为基础构建3′缺失序列的6个报告基因载体,并构建SOX10、MITF和OTX2转录因子结合位点点突变的6个报告基因载体,以瞬时转染的方法转染A375细胞,双荧光素酶检测试剂盒检测缺失片段和点突变片段的启动子活性。结果表明,成功构建了山羊DCT基因11个不同长度的启动子报告基因载体,-990~+232bp的P3片段荧光素酶活性极显著高于其他片段(P0.01),基于P3构建的3′系列缺失片段中-881~-154bp的P8片段荧光素酶活性极显著高于其他片段(P0.01)。转录因子SOX10结合位点突变的载体荧光素酶活性极显著降低(P0.01),MITF和OTX2结合位点突变的载体荧光素酶活性极显著增强(P0.01)。山羊DCT基因启动子核心调控区位于-881~-154bp区域,转录因子SOX10对山羊DCT基因发挥正调控作用,而转录因子MITF和OTX2对山羊DCT基因的调控作用尚需深入研究。     

羊种布鲁氏菌Rev.1疫苗株VirB12基因缺失株的构建及鉴定

为获得毒力较弱且能够区分疫苗免疫与自然感染的羊种布鲁氏菌候选疫苗株,本研究构建羊种布鲁氏菌Rev.1疫苗株VirB12基因缺失突变株。分别扩增Rev.1疫苗株VirB12基因上下游同源臂序列以及卡那霉素抗性基因,采用融合PCR方法将3个基因片段连接构建突变盒,连接至pMD19-T载体,电转化入布鲁氏菌Rev.1感受态细胞筛选阳性克隆,获得Rev.1-ΔVirB12突变株。Rev.1-ΔVirB12连续传代15代未发生回复突变。羊种布鲁氏菌疫苗株Rev.1-ΔVirB12的构建为羊种布鲁氏菌疫苗研制奠定了基础。     

禽致病性大肠杆菌CE129 Ⅵ型分泌系统主要亚单位基因hcp1、hcp2缺失株的构建与验证

为获得禽致病性大肠杆菌(APEC)CE129 Ⅵ型的hcp1、hcp2基因缺失株,本研究利用Red同源重组系统对APEC野生株CE129的Ⅵ型分泌系统(T6SS)hcp1和hcp2基因进行敲除,获得hcp1、hcp2基因单缺失株CE129△hcp1、CE129△hcp2和双缺失株CE129△hcp1△hcp2。将hcp1、hcp2基因分别克隆到表达载体pBR322和pACYC184中,构建相应的基因回补株CE129△hcp1/phcp1、CE129△hcp2/phcp2和CE129△hcp1△hcp22/phcp1phcp2。通过PCR特异性检测和基因测序显示,上述突变株与回补株均成功构建,且均能够稳定遗传。上述基因缺失株和回补株的成功构建,有助于深入了解APEC CE129菌株T6SS的作用机制,为进一步研究APEC的致病机理及其防控奠定了基础。     

表达猪瘟病毒E2蛋白重组猪繁殖与呼吸道综合征病毒的研究

为构建表达猪瘟病毒(CSFV)E2蛋白重组猪繁殖与呼吸道综合征病毒(PRRSV),本研究首先利用高致病性PRRSV弱毒疫苗HuN4-F112株的感染性分子克隆作为平台,构建了一个在nsp2区有缺失的感染性分子克隆,命名为pHuN4-F112-△480-620。以pHuN4-F112-△480-620作为载体,采用突变PCR的方法将CSFV的主要保护性抗原E2基因1 bp～9 99 bp,1 bp～600 bp,1 bp～330 bp及256 bp～330 bp基因片段分别插到nsp2中aa 480～aa 620位氨基酸缺失编码区域。结果显示,插入完整E2基因或较大E2基因片段的重组PRRSV cDNA质粒均未能拯救出病毒,只有插入较小的E2基因片段(256 bp～330 bp)的重组病毒cDNA质粒成功地拯救出了重组病毒rPRRSV-F112-E2(256-330),拯救的病毒能够在MARC-145细胞上引起明显的细胞病变,而且生长速度明显高于其亲本病毒,间接荧光检测表明该重组病毒能够表达外源基因。     

山羊PMEL基因启动子活性及转录调控元件分析

旨在筛选调控山羊毛色基因PMEL的启动子活性区域及转录因子,为探究该基因的表达调控机制提供理论依据,并为彩色山羊的育种和改良提供思路。以山羊基因组DNA为模板,PCR扩增PMEL基因不同长度的启动子缺失片段,定向克隆至pGL3-basic载体,将重组质粒转染到293T和A375细胞,通过双荧光素酶检测系统测定相对荧光素酶活性值;利用生物信息学方法对PMEL基因核心启动子区的转录因子结合位点进行预测,随后利用重叠延伸PCR分别对pGL3-327质粒上预测的转录因子结合位点进行点突变并构建突变载体,利用双荧光素酶检测系统进行活性验证。结果显示,本研究成功构建了7个不同长度的启动子片段,其中6个片段具有明显的启动子活性。经过双荧光素酶活性检测发现山羊PMEL基因-251/+76区域为核心启动子区域。通过不同长度的启动子片段的活性比较发现,-251/-62区域的缺失造成启动子活性从最高到消失,表明该区域对山羊PMEL基因转录调控有重要影响,生物信息学分析发现该区域存在5个转录因子结合位点,利用点突变构建了5个突变载体,经过双荧光素酶检测发现5个突变载体的活性均显著下降。提示这5个转录因子是山羊PMEL基因转录的正调控元件。本研究确定了山羊PMEL基因启动子核心区域为-251/+76,NF-1(-206/-197)、Sp1(-186/-174)、Sp1(-151/-139)、CREB(-91/-82)和Sp1(-82/-71)结合位点为山羊PMEL基因转录的正调控元件。     

布鲁菌Ⅳ型分泌系统效应蛋白DK63-887基因缺失株的构建及鉴定

为了构建羊布鲁菌16M(简称16M)的DK63-887基因缺失株(16MΔDK63-887),探讨该基因与16M介导自噬的关系。利用同源重组和抗性替换的方法,以卡那基因替换DK63-887基因,获得突变株16MΔDK63-887。将亲本株16M、疫苗株M5-90、突变株16MΔDK63-887在相同条件下振荡培养,观察其生长趋势变化;将各菌株置于不同外界环境中,观察其生存率;将各菌株侵染小鼠巨噬细胞,比较它们在宿主细胞内的生存能力及RT-qPCR检测自噬相关基因的表达。成功获得了布鲁菌DK63-887基因缺失株且在20代内未发生回复性突变现象。与亲本株相比,16MΔDK63-887在体外培养生长趋势与亲本株相似,只是细菌的浓度存在一定差异;突变株在外界应激条件下生存能力低于亲本株;侵染4h后缺失株胞内细菌数量明显下降;RT-qPCR检测到突变株的ULKI、Beclin1表达量均显著降低(P0.01),结果表明,布鲁菌Ⅳ型分泌系统效应蛋白与16M介导的细胞自噬密切相关,为16M胞内寄生机制的研究奠定了基础。     

牛结核分枝杆菌临床分离株rpoB、KatG基因突变分析

为了解牛结核分枝杆菌临床分离菌株对利福平(RFP)、异烟肼(INH)的分子耐药机制,本研究采用噬茵体生物扩增法对分离并鉴定的25株牛结核分枝杆茵进行药敏分析.筛选出9株耐利福平、异烟肼菌株.PCR扩增耐药株rpoB基因片段(213bp)和KatG基因片段(458bp)并测序.通过对耐药基因的测序分析,5株利福平耐药株rpoB基因在53l位(RNA聚合酶β-亚基编码基因起始密码子起,下同)、526位点、511位点发生突变,其中有3株rpoB基因531位点发生突变,1株rpoB基因526位点突变;1株rpoB基因在531位点和511位点发生了较为少见的联合突变;4株异烟肼耐药菌株,其中2株在315位点(KatG蛋白编码基因起始密码子起,下同)发生碱基突变,2株在463位点发生碱基突变.     

鸽副黏病毒灭活疫苗候选株aYQ的生物学特性研究

评价鸽副黏病毒(PPMV)致弱毒株aYQ的生物学特性,为研制鸽副黏病毒灭活疫苗奠定基础。将PPMV aYQ株经SPF鸡胚连续传代,建立种子批。测定各代次毒种的血凝效价(HA)和鸡胚半数感染量(EID50),并进行纯净性检验;测定毒种鸡胚最小致死量的平均死亡时间(MDT)、1日龄鸡脑内接种致病指数(ICPI)和6周龄鸡静脉接种致病指数(IVPI);测定毒种对鸡胚和鸽的毒力、遗传稳定性和抗原相关性。PPMV aYQ株经SPF鸡胚传代至F10,HA效价为1∶256～1∶512,病毒含量为10-8.5 EID50/0.1mL～10-8.9 EID50/0.1mL,毒种各代次均无细菌、霉菌、支原体以及外源病毒污染;PPMV aYQ株的ICPI和IVPI结果均为0,MDT测定结果大于120h;以103倍稀释的PPMV aYQ株病毒液接种10日龄SPF鸡胚96h无死亡,无眼观病变。以106EID50/羽的剂量人工感染鸽,未见异常症状;PPMV aYQ株各代次F基因均未发生基因突变,F蛋白裂解位点氨基酸序列均为-112GRQGRL 117-;交叉血凝抑制试验和交叉中和试验结果表明,PPMV aYQ株与NDV La Sota株间存在明显的抗原性差异。鸽副黏病毒弱毒株aYQ能够在SPF鸡胚上稳定传代,且生物学特性稳定,免疫原性良好,可以作为鸽源副黏病毒灭活疫苗的毒种。     

鸡致病性大肠杆菌fimC基因缺失菌株的构建及生物学特性鉴定

本研究目的是研究fimC基因的功能。基于致病性大肠杆菌（APEC）Ⅰ型菌毛fimC基因的已知序列,通过PCR扩增了缺失169 bp的fimC基因片段,将其克隆到自杀载体pCVD442中,通过接合性转导将重组自杀性质粒pCVD442∷△fimC从大肠杆菌SM10λpir转到O2（Nal^R）中。根据同源重组原理构建了fimC基因缺失突变菌株O2（△fimC）。结合PCR扩增、测序结果及透射电镜观察,证明正确构建了fimC基因缺失突变株O2（△fimC）。体外生长及生化反应试验中,O2（△fimC）与亲本株存在一定差异。药敏试验中,两者无明显区别。鸡气管黏膜黏附试验及雏鸡的致病性试验表明：突变株在鸡气管黏膜上的黏附能力是亲本株的1/50,对雏鸡的致病性亦明显下降。鸡致病性大肠杆菌Ⅰ型菌毛fimC基因缺失突变株的构建为深入探讨fimC基因在鸡大肠杆菌致病过程中所起的作用、Ⅰ型菌毛与机体相互作用的分子机制及fimC基因缺失突变株其他生物学特性的研究奠定了物质基础。