鸡传染性支气管炎病毒遗传变异研究进展

鸡传染性支气管炎是长期以来困扰养禽业的主要疾病之一。基因突变、重组和免疫压力等因素都可能引起鸡传染性支气管炎病毒发生遗传变异,这给该病的预防和控制带来了很大的困难。文章对鸡传染性支气管炎病毒的分子生物学特性、遗传变异的机理及其研究概况进行了综述。     

鸡传染性支气管炎病毒S1基因免疫对鸡的保护作用

将鸡传染性支气管炎病毒肾型 Ｔ 株 Ｓ１ 基因ｃ Ｄ Ｎ Ａ 连接于ｐｃ Ｄ Ｎ Ａ３ 的 Ｈｉｎｄ Ｉ Ｉ Ｉ与 Ｂａ ｍ Ｈ Ｉ位点之间构建含有 Ｃ Ｍ Ｖ 启动子及 Ｂ Ｇ Ｈｐｏｌｙ Ａ 信号序列的鸡传染性支气管炎病毒 Ｓ１ 蛋白真核表达质粒。实验证明, Ｓ Ｐ Ｆ 鸡肌注免疫后血清 Ｉｇ Ｇ 抗体逐渐升高,至第３５ 日龄左右达到高峰,攻毒后血清 Ｉｇ Ｇ 抗体先下降而后升高,血清 Ｉｇ Ｇ 抗体升高幅度不及 Ｉ Ｂ 油苗免疫组。质粒 Ｄ Ｎ Ａ 免疫鸡攻毒后有４０ ％ 的鸡可耐过强毒的攻击,说明 Ｓ１ 基因在体内获得了表达并使鸡产生了一定的免疫力。     

鸡传染性支气管炎病毒SC株S1基因的序列分析

用RT-PCR扩增了鸡传染性支气管炎病毒(IBV)SC株S1基因，连接到pMD 18-T载体上，克隆后进行了核酸序列分析，证实SC株S1基因与基因库中收录的国外毒株H120和M41的同源性较低，分别为81．1％和80．0％，而与国内JX9901株的同源性达到91．3％，初步证实国内存在IBV新毒株。     

传染性支气管炎病毒Holte株S1基因的克隆及鉴定

为给鸡传染性支气管炎（ＩＢ）基因工程疫苗的研制提供基因储备,通过ＲＴ－ＰＣＲ扩增出ＩＢＶＨｏｌｔｅ株Ｓ１基因ｃＤＮＡ,其长度与理论值１７６２ｂｐ相符;Ｓ１基因内部位点经ＨａｅⅢ酶切所产生的片段,亦与理论值５４９、３４３、３２４、１９１、１８０、１７１ｂｐ６个片段大小一致。将Ｓ１基因ｃＤＮＡ克隆入ｐＵＣ１８,并对Ｓ１基因两翼进行了序列分析。结果表明,所克隆的Ｓ１基因与ＧｅｎＢａｎｋ中收录的ＩＢＶＨｏｌｔｅ株Ｓ１基因完全相符。     

表达传染性支气管炎病毒S1基因重组鸡痘病毒的构建

将鸡传染性支气管炎病毒S1基因插入到鸡痘病毒转移载体pSY681中，获得重组转移载体pSY681。将pSY681-IBVS1转染已感染亲本鸡痘病毒S-FPV-017株的鸡胚成纤维细胞，使其在鸡胚成纤维细胞内与鸡痘病毒基因组发生同源重组，产生表达鸡IBVS1蛋白的重组鸡痘病毒rFPV-IBVS1。在含有X-gal的营养琼脂培养基上进行蓝斑筛选且进一步纯化14代。S1基因的PCR检测表明，获得的含传染性支气管炎病毒S1基因的重组鸡痘病毒能够稳定遗传，间接免疫荧光和Western blot等试验证实该重组病毒在CEF内真实地表达了分子量约为90Ku的具有免疫学活性的IBV S1糖蛋白。     

鸡传染性支气管炎病毒中国分离株S1基因的序列分析

采用RT—PCR方法扩增了12株鸡传染性支气管炎病毒中国分离株的全长S1基因，并进行了序列分析。通过与GenBank中登录的其他IBV参考毒株S1基因序列比较，进行了系统进化分析。结果表明，12株分离毒株属于同一个进化群的2个不同进化亚群。其中11株分离株与国内一些分离株亲缘关系最近，属于同一进化亚群，而广西分离株GX04—1则与欧洲毒株4／91亲缘关系较近，属于另一亚群。这些结果说明，中国各地的流行毒株变异较大，实际免疫中要根据流行毒株的特性选择合适的疫苗株来进行。     

表达鸡传染性支气管炎病毒S1基因重组腺病毒的构建

为构建表达鸡传染性支气管炎病毒(IBV)主要免疫原S1蛋白的重组腺病毒,本研究以复制缺陷型人5型腺病毒为载体,以IBVCK/CH/LHLJ/04V株S1基因为外源插入靶基因,通过细菌内同源重组法构建了一株稳定表达IBVS1蛋白(90ku)的重组腺病毒,命名为rAdV-S1。通过PCR鉴定、间接免疫荧光及western blot检测证实S1蛋白在重组腺病毒中获得表达。对构建的重组腺病毒和亲本腺病毒的生长动力学分析表明,该重组病毒的毒价为108.25TCID50/mL,并且两者在生长动力学方面无显著差异。本研究为动物试验和该重组腺病毒免疫特性的研究奠定基础。     

鸡传染性支气管炎病毒S1基因在昆虫细胞中的高效表达

将鸡传染性支气管炎病毒（ Ｉ Ｂ Ｖ） Ｓ１ 基因 ｃ Ｄ Ｎ Ａ 克隆至含有起始密码 Ａ Ｔ Ｇ 的转移载体 ｐ Ｓ Ｘ Ｉ Ｖ Ｖ Ｉ＋ Ｘ３／４,构建成重组转移质粒 ｐ Ｓ Ｘ Ｉ Ｖ Ｖ Ｉ＋ Ｘ３／４ Ｓ１． Ｈｏｌｔｅ,再与粉纹夜蛾核型多角体病毒 Ｔｎ Ｎ Ｐ Ｖ Ｓ Ｖ Ｉ－ Ｇ Ｄ Ｎ Ａ（ Ｏ Ｃ Ｃ－ , ｇａｌ＋ ）共转染 草地夜蛾（ Ｓｆ９） 细胞, 经空斑纯化得 到已插入 Ｓ１ 基 因并能形成多角体 的重组病毒 Ｔｎ Ｎ Ｐ Ｖ（ Ｘ３／４） Ｓ１． Ｈｏｌｔｅ Ｏ Ｃ Ｃ＋ 。以重组毒株感染 Ｔｎ５ Ｂ１ 细胞,在不同时间收取感染了病毒的细胞进行 Ｓ Ｄ Ｓ Ｐ Ａ Ｇ Ｅ 与 Ｗ ｅｓｔｅｒｎ 印迹检测。 Ｔｎ Ｎ Ｐ Ｖ（ Ｘ３／４） Ｓ１． Ｈｏｌｔｅ Ｏ Ｃ Ｃ＋ 在感染的细胞中高效表达了 Ｓ１ 基因,表达产物为约 １００ ０００ 的融合蛋白,与预计的表达修饰后的产物大小相符,推测此蛋白已糖基化。 Ｓ Ｄ Ｓ Ｐ Ａ Ｇ Ｅ凝胶薄层色谱分析结果显示,感染病毒后 ４８、７２、９６ ｈ, Ｓ１ 蛋白分别占细胞内总蛋白量的 ２８７％ 、３５８％ 、３７１％ 。     

鸡传染性支气管炎病毒地方分离株核蛋白基因的遗传变异分析

对2006-2009年从山西各地疑似传染性支气管炎的病例中分离到的7株IBV地方分离株的核蛋白基因片段进行序列测定及分析。结果发现,7株IBV地方分离株核蛋白基因有5株含有一个长1 230 bp的ORF,其余2株含有1 227 bp,编码410/409氨基酸残基组成的多肽,与常用疫苗株H120推导的氨基酸序列比对发现,存在基因突变现象。与GenBank中的34株国内外分离毒株核蛋白基因推导的氨基酸序列进行比较和分析,系统进化关系显示41株IBV毒株分属于4个群,至少有3个群在我国流行,7个分离株分布在第Ⅳ群中,第IV群大多来自我国的北方地区地方分离毒株,第Ⅱ群来自我国南方地区的部分地方分离毒株,从N基因推导氨基酸进化树上分析可见,我国的IBV地方分离毒株主要分布在第Ⅱ和第Ⅳ群中,具有较明显的地理区域性,可见IBV地方分离株在基因进化关系上形成了自己较为独立的进化群。     

鸡肾型传染性支气管炎病毒分离株S1基因的序列分析

对鸡传染性支气管炎病毒(infectious bronchitis virus,IBV)肾型毒株BJQ、BJS、BJY、SDW和HBN的S1全基因进行了扩增、克隆和序列测定,并将所分离毒株的S1基因序列与5个参考毒株进行了比较.结果表明,IBV分离株S1基因间核苷酸同源性在76.7%～92.1%之间,氨基酸同源性在73.9%～89.5%之间.氨基酸序列特征分析表明,S1基因多处存在突变、缺失和插入现象,其中在氨基酸69～81和142～150位点区出现较高的变异.系统进化树分析表明,除SDW株与Gray属于相同的进化分支外,其他国内肾型分离株属于同一个进化分支,而韩国、日本等亚洲分离株和美洲分离株分别属于其他不同的进化分支,说明IBV病毒的发生和流行与地域及所致病型有一定的相关性.     

鸡传染性支气管炎病毒0801株的分离鉴定及S1基因序列分析

2008年1月,河北沧州某产蛋鸡场鸡群出现呼吸道症状,少数鸡只出现死亡,剖检发现鸡只肾脏肿大,呈“花斑肾”样,收集患病鸡只肾脏、气管等组织,进行病毒分离培养.经新城疫病毒干扰试验、血凝试验、动物回归试验、鸡胚交叉中和试验及分子生物学鉴定,证实分离到一株鸡传染性支气管炎病毒,并命名为0801;鸡胚交叉中和试验结果表明,0...     

鸡肾型传染性支气管炎病毒QD株S1基因的克隆与序列分析

One nephropathogenic infectious bronchitis virus （IBV） strain was isolated from Qingdao city, named as QD isolate.S1 gene of the strain was amplified, cloned and sequenced. The S1 gene of QD isolate was composed of 1620 nucleotides, and a spike glycoprotein cleavage recognition site was Arg-Arg-Phe-Arg-Arg. The nucleotide acid similarities among the nine IBV vaccine strains and the QD strain were 78.8% to 82.2%. Phylogenetic analysis based on the S1 genes showed that QD strain and the vaccine strains belonged to different clusters, and showed larger evolutionary distances, but showed the smaller evolutionary distances with the field nephropathogenic IBV strains in China. The result showed that nephropathogenic IBV strains were widely popular in China, and the QD strain could be used as the infectious bronchitis vaccine candidate strain.     

鸡传染性支气管炎病毒沈阳分离株S1基因序列测定及同源性分析

通过反转录-聚合酶链反应（RT-PCR）扩增出鸡传染性支气管炎病毒沈阳分离株（SY株）的免疫原S1基因cDNA，将该片段连接到克隆质粒载体pUC19的EcoRⅠ/BamHⅠ酶切位点中，测定插入片段核苷酸序列，并推导出其氨基酸序列。序列分析表明，SY毒株S1基因核苷酸序列及所推导的氨基酸序列与参考毒株Beau、M41、H120、N1-62、Gray、6/82、Ark99等毒株的同源百分率都低于80%。     

传染性支气管炎病毒S1基因DNA免疫质粒的构建及其免疫原性

为探讨ＤＮＡ免疫防制传染性支气管炎（ＩＢ）的可能性,以克隆的Ｍａｓｓｃｈｕｓｅｔｅ型类Ｍ４１地方分离ＱＤ株Ｓ１基因为免疫原基因,引入终止密码后插入ＳＶ４０启动子、增强子下游和ＳＶ４０ｐｏｌｙＡ信号上游,构建了Ｓ１基因ＤＮＡ免疫表达质粒ｐＳＶＱＤＳ１。将大量扩增并经聚乙二醇纯化的ｐＳＶＱＤＳ１溶于ＰＢＳ,以３００μｇ／只的剂量肌肉注射免疫小鼠,于４周后采集分离免疫小鼠血清进行鸡胚病毒中和试验。结果表明,ｐＳＶＱＤＳ１能够诱导产生针对传染性支气管炎病毒（ＩＢＶ）Ｍ４１株的中和抗体,具有良好的免疫原性。     

鸡传染性支气管炎病毒HN99株S1基因的克隆与序列测定

根据基因库中收录的鸡传染性支气管炎病毒 (IBV)S1基因的序列 ,设计了一对引物并采用RT -PCR扩增了鸡传染性支气管炎病毒HN99株的S1基因 ,扩增产物进行了克隆、测序 ,获得了IBVHN99株S1基因片段 ,其大小为1 739bp(含前导序列 ) ,其核苷酸序列与H1 2 0、H52、M41、Gray、Holte的S1基因核苷酸序列同源性较低 ,分别为 79.1 %,79.2 %,77.3%,77.8%,79 .4%,有大量的点突变并伴有基因插入和缺失 ;IBVHN99株的S1基因推导的氨基酸与H1 2 0、H52、M41、Gray、Holte株氨基酸的同源性分别为80 .1 %,79.9%,79.5%,78.5%,78.5%,经S1基因系统进化分析 ,提示IBVHN99株与其它各毒株的亲缘关系较远 ,初步证实IBVHN99株为一新的IBV毒株     

六株传染性支气管炎病毒的生物学特性鉴定及遗传进化分析

从华南地区疑似传染性支气管炎的病料中,分离到6株传染性支气管炎病毒并对这些分离株进行鸡胚矮小化试验、新城疫病毒干扰试验、血凝特性试验、鸡胚气管环感染试验、S1基因的克隆测序与序列分析。结果表明,各分离株均对鸡胚有明显的致矮小化作用;对新城疫病毒有明显的干扰作用;无直接血凝性,经10g/L胰酶处理后,可凝集鸡的红细胞;对鸡胚气管环有明显的感染致病变作用;利用RT-PCR方法,成功扩增出分离株的S1基因,与参考株S1基因序列比对,其中1株(GD-09II)属于Mass型,剩下5株与LX4型亲缘关系较近。     

鸡传染性支气管炎病毒SY毒株S1基因的RT-PCR扩增与克隆

利用 ＩＢＶ Ｓ１基因特异性寡聚核苷酸引物,经 ＲＴ－ＰＣＲ技术扩增鸡传染性支气管炎病毒 ＳＹ毒株 Ｓ１基因,得到预期的１．７ｋｂ片段。并将扩增所得ｃＤＮＡ插入克隆质粒载体ｐＵＣ１９的ＥｃｏＲⅠ／ＢａｍＨⅠ酶切位点,在大肠杆菌ＤＨ_(5a)中实现目的基因的克隆,获得ＳＹ毒株Ｓ１基因重组质粒。     

IBV 3株分离株的血清中和试验及S1基因同源性分析

通过血清中和试验、RT-PCR、核酸序列分析和S1基因的同源性分析，表明鸡传染性支气管炎病毒（IBV）BJ9601、HN9604与M41株的血清中和效价最高，其次为H120，TJ9602与试验毒株的血清中和效价较低。BJ9601、HN9604的S1基因与H120和H52的同源性很高，与H120和H52同在一个分支，其来源与H120或H52有密切关系。TJ9602的S1基因只与LDT3的同源性达到93％，共同形成一个分支，与其他毒株的同源性均在88％以下。血清中和试验和S1基因同源性之间存在较高的相关性，但并不能达到完全的吻合，即血清中和效价最高的毒株之间S1基因的同源性并不是最高的。在GenBank中登记的IBV中国大陆分离株的S1基因可分为3个基因群，其中Ⅰ群和Ⅱ群是主要的流行毒株，共有38个分离毒株，占90．48％。     

禽传染性支气管炎病毒S1基因玉米表达载体的构建

禽传染性支气管炎病毒主要编码3种结构蛋白,其中S蛋白的S1蛋白是宿主的主要保护性抗原,能诱导机体产生中和抗体和血凝抑制抗体,并与病毒的组织嗜有关.本研究选取具有代表性的禽传染性支气管炎病毒分离株SAIB14和SAIB4,以其S1基因克隆质粒pUCSAIB14和pUCSAIB4为模板,用具有高保真度的pfu酶分别扩增,得到含先导序列的S1基因片段.把扩增产物分别通过ClaⅠ和BamHⅠ酶切纯化,替换中间载体pUGFPocs的GFPm1基因,构建中间表达载本pUSAIB14和pUSAIB4.用KpnⅠ和HindⅢ双酶切重组质粒pUSAIB14和pUSAIB4,回收Ubi-S1-Tocs片段,定向插入到pCAMBIA 300载体的多克隆位点.经酶切和PCR鉴定,证明获得了S1基因的玉米表达载体pCUSAIB14和pCUSAIB4.外源基因导入受体植物能否有效表达,表达载体构建是关键因素,构建时选用表达载体的类型、启动子和终止子、目的基因插入位点等都有影响.本研究用BarHⅠ和ClaⅠ双酶切载体pUGFPocs,用S1基因扩增片段替换GFPm1基因,将S1基因置于Ubi启动子和T-ocs终止子的控制之下,有助于S1蛋白的高效表达,最后将Ubi-S1-Tocs单元HindⅢ和KpnⅠ双酶切下来,插入到pCAMBIA1300的多克隆位点,得到可用于农杆菌介导的转化或直接转化的植物表达载体pCUSAIB4和pCUSAIB14. Ubi启动子来自玉米,属组成型启动子,内含有一个内含子和外显子,是已知的最强的单子叶植物启动子,外源基因在Ubi启动子的控制下,在转基因植物的所有部位和所有的发育阶段都会表达.pCAMBIA1300是中国农业科学院作物遗传育种中心构建的植物表达载体,可用于农杆菌介导的转化或直接转化,载体中T-DNA左右边界内带有多克隆位点和筛选标记Hyg基因,Hyg基因是玉米和水稻转化试验中广泛使用的标记基因,编码潮霉素磷酸转移酶,适于玉米和水稻转化后用化学试剂潮霉素进行筛选转化体.多克隆位点处可插入外源基因,在农杆菌介导的转化中,由于卸甲载体的作用,植物表达载体T-DNA左右边界内的序列,包括外源基因和筛选标记基因部分,发生转移并进入植物细胞内,用筛选试剂潮霉素可有效筛选出整合有外源基因的转化体.转基因植物疫苗生产技术是利用分子生物学技术把重组的疫苗基因导入植物,并使植物能够大量表达重组蛋白的一类生物技术.与常规疫苗及其它新技术疫苗相比,转基因植物疫苗具有生产简单、安全、廉价及保存和运输方便等优点,由于其应用前景可观,已引起免疫学家、分子生物学家和植物学家的极大兴趣与关注.利用该技术国外至今已获得成功的有乙型肝炎表面抗原、不耐热的肠毒素B亚单位(LT-B)、诺沃克病毒外壳蛋白、流感病毒血凝素和艾滋病病毒抗原、口蹄疫病毒抗原和鼻病毒抗原、痢疾抗原等10多种疫苗,国内在利用转基因植物生产疫苗的研究方面还远远滞后于其他国家.本研究利用含先导序列的禽传染性支气管炎病毒S1基因,构建了玉米表达载体系统,为进一步在玉米中表达IBV S1基因提供了基础材料.