四川地区一株传染性造血器官坏死病毒的分离鉴定及系统发育分析

2014年5月,四川省都江堰市某虹鳟养殖场暴发一种传染性疾病,幼鱼和鱼苗死亡率分别高达40％和80％.为探究此次疾病病因和流行规律,将病料进行解剖及细菌学检查、病理组织观察、人工感染实验、病毒分离、多重RT-PCR鉴定和系统发育分析.结果显示,病鱼主要临床症状表现为腹部膨大,体表发黑,肛门拖淡黄色黏液便,解剖见鳔壁、腹膜出血,胃胀气膨大和明显肠炎;细菌学检查为阴性;组织病理学上,头肾、肾脏和脾脏造血组织广泛性变性、坏死,肠黏膜下层嗜酸性颗粒细胞浸润与坏死,肝细胞变性、坏死形成局灶性的坏死灶,并在一些肝细胞胞浆内见嗜酸性包涵体.将病鱼的肝脏、脾组织研磨过滤灭菌后,腹腔注射20尾健康虹鳟,注射组均表现为急性死亡(累积死亡率=75％),并出现与自然发病鱼相同的症状.取病鱼组织匀浆滤菌液接种到鲤上皮瘤细胞(epithelioma papulosum cyprini,EPC),盲传3代出现典型的细胞病变效应(cytopathic effects,CPE).针对IHNV、IPNV与VHSV的多重RT-PCR检测显示自然发病鱼、人工感染病鱼和病变细胞均为IHNV阳性,扩增序列与IHNV核蛋白(nucleoprotein,N)基因同源性为99.9％.对分离株的糖蛋白基因“Mid-G”区域进行系统发育分析,结果显示该分离株与亚洲分离株聚为一支,属于JRt基因型.本研究首次报道我国西南地区养殖虹鳟中IHNV感染引起的疾病.     

传染性造血器官坏死病毒Sn1203株全基因组序列及系统进化分析

本课题组于2012年从中国东部的虹鳟鱼养殖场分离得到了严重威胁我国鲑鳟鱼养殖的传染性造血器官坏死病毒(IHNV)IHNV-Sn1203病毒株。根据GenBank中收录的IHNV病毒株的序列设计引物,将IHNV-Sn1203基因组序列分成5个片段进行RT-PCR克隆,最终得到完整的IHNV-Sn1203基因组序列。利用Lasergene和MEGA 5.0软件分析了IHNV-Sn1203株的全基因组序列、基因组编码蛋白、基因组末端和未翻译序列、以及病毒基因同源性和系统发育。结果发现,IHNV-Sn1203基因组全长11131nts,共编码6个病毒蛋白,大小分别为核蛋白(N)1176nts、磷蛋白(P)693nts、基质蛋白(M)588nts、表面糖蛋白(G)1527nts、聚合酶蛋白(L)5961nts和非结构蛋白(NV)336nts。IHNV-Sn1203株各基因间均具有保守的基因终止序列(Gene end,GE)、基因间序列(Intergenic regions,IG)、基因起始序列(Gene star,GS)及Kozak序列,以确保病毒基因的转录和翻译效率。系统进化分析发现,IHNV分为E、U、M、L和J共5个基因型,其中IHNV-Sn1203株与中国其他IHNV株具有显著的亲缘关系,属于J基因型中的J Nagano亚型。由G基因的进化分析发现,J基因型的病毒与U基因型亲缘关系最近,推测IHNV病毒最初可能通过进口鱼卵的方式由U基因型引入,随时间的推移逐渐进化为J基因型。     

传染性造血器官坏死病毒-Sn1203株的基因型及糖蛋白的生物信息学分析

利用鲤(Cyprinus carpio)上皮细胞(epitheliaoma papulosum cyprini, EPC)培养传染性造血器官坏死病毒- Sn1203分离株(IHNV-Sn1203), 根据GenBank中IHNV G蛋白基因开放阅读框(open reading frame, ORF)的序列设计引物(GenBank序列编号AB288207), 采用RT-PCR的方法克隆得到IHNV-Sn1203株G蛋白全长ORF, 克隆至表达载体pET27b(+)中, 构建了pET27-G重组质粒, 并进行了测序分析。生物信息学分析结果显示, IHNV-Sn1203株G蛋白基因序列长度为1 527 bp, 与韩国株具有最高的核酸同源性(96.86%)和氨基酸同源性(97.05%)。该基因编码508个氨基酸残基, 推导分子量约为56.55 kD, 等电点为6.15; 氨基酸序列分析表明, G蛋白富含丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸, 存在28个潜在的磷酸化位点; 存在4个潜在的N-糖基化位点和7个潜在的O-糖基化位点; G蛋白N端含有20个氨基酸的信号肽; 亲水性大于输水性; 位于483~508位氨基酸存在一跨膜区; 抗原表位预测显示抗原性良好; 系统进化树分析显示, IHNV-Sn1203株与日本株和韩国株聚为一簇, 都属于JRt基因型。

     

传染性造血器官坏死病毒-Sn株基质蛋白基因克隆及生物信息学分析

基质蛋白(matrix protein,M)是传染性造血器官坏死病毒(infectious haematopoietic necrosis virus,IHNV)主要结构蛋白之一,是病毒感染后造成细胞凋亡的主要作用蛋白。为分析IHNV M蛋白的序列及结构特征,研究利用敏感细胞(EPC)培养传染性造血器官坏死病毒-Sn分离株(IHNV-Sn),根据M蛋白基因开放阅读框(open reading frame,ORF)的序列设计引物,利用RT-PCR的方法克隆得到M蛋白全长ORF,并且构建至表达载体pET27b(+)中,构建出pET27-M重组质粒。生物信息学分析结果显示,M蛋白基因的序列长度为588 bp,编码195个氨基酸残基,推导分子量约为21.88 ku,等电点为9.35;氨基酸序列分析表明,M蛋白富含丝氨酸、苏氨酸以及碱性氨基酸,存在丰富的α-螺旋、β折叠和无规则卷曲;M蛋白不含有信号肽;疏水性大于亲水性;没有跨膜区存在;抗原表位预测显示抗原性良好;结构预测显示,不存在N-糖基化位点,存在7个潜在的O-糖基化位点和15个潜在的磷酸化位点。系统进化树分析显示,IHNV-Sn株与美国分离株同为一簇。     

虹鳟传染性造血器官坏死病的防控

传染性造血器官坏死病毒是一种严重危害鲑鳟鱼类养殖的重要病原,具有传播快、发病急等特点,主要损伤鱼类的造血器官,因此称为传染性造血器官坏死病。结合国内外研究现状对其临床症状、病理损伤、流行规律、传播途径、诊断方法和预防措施进行总结,以期为该病的防控提供理论基础和实践经验。     

虹鳟鱼传染性胰脏坏死病毒的分离与鉴定

辽宁某种鱼场从日本民间引进虹鳟鱼发眼卵,鱼苗上浮时暴发流行病,发病急,死亡快,死亡率达90％以上,连续几年春季鱼苗上浮时,都有这种急性传染病发生,死亡非常严重,有时上浮的稚鱼全部死亡,致使该场几年鱼苗生产中断,造成严重的经济损失,89年我们为此进行了流行病学和病原学的调查,用CHSE—214细胞从发病濒死的稚鱼中分离到一株传染性胰脏坏死病毒(Infectious pancreatic Necnosis Virus简称IPNV),其行态学特性,理f{二性和生物学特性与国外IPNV的相关报道基本一致,新分离的IPNV(代号IPNV—5)在CHSE,PG,RTG—2等细胞上增殖良好,且可引起良好的病变,病毒滴度达10~(5(?)5)TCID50/0.05ml,通过血清中和试验和ELISA检测,新分离的病毒可鉴定为IPNV—SP株,病毒对乙醚不敏感、耐酸,耐碱,对热比较稳定,0.5％的胰蛋白酶不能完全灭活,病毒的复制不受FUDR的抑制,电镜观察,病毒粒子存在细胞质中,病毒颗粒呈二十面体,无囊膜,92个壳粒,直径为67nm,属RNA病毒。将分离到的病毒回归缝康的虹鳟稚鱼苗,有明显的感染力并能复制出与天然发病时有相同的症状和死亡率,将死亡鱼病料接种CHSE细胞回收到了IPNV。     

传染性造血器官坏死病毒微型基因组表达干扰素对病毒的抑制效应

为构建传染性造血器官坏死病毒(IHNV HLJ-09)微型基因组并表达虹鳟IFN,采用RT-PCR扩增IHNV HLJ-09株的N、P、L、G和NV蛋白基因并亚克隆入真核表达载体pCI中,构建辅助质粒pCI-N、pCI-P、pCI-L、pCI-G和pCI-NV;将扩增获得的IHNV基因组两末端序列、增强型绿色荧光蛋白(EGFP)报告基因、虹鳟I型干扰素(IFN)基因克隆到真核表达载体pCI中构建出表达EGFP的IHNV微型基因组pCI-LFGT和表达IFN的IHNV微型基因组pCI-LFIT;将pCI-LFIT质粒转染已接种IHNV HLJ-09毒株的EPC细胞,实时荧光定量PCR法测定细胞中IHNV G基因RNA。结果显示:构建的微型基因组不论与辅助病毒还是与5个辅助质粒共转染,外源基因均能正确表达;pCI-LFIT质粒转染已接种病毒的EPC细胞组与对照组相比其中的病毒核酸显著减少。     

四川彭州地区养殖虹鳟传染性造血器官坏死病病毒的分离、鉴定及病理学观察

近期,四川省成都彭州市某虹鳟养殖场暴发流行疾病,导致养殖虹鳟死亡率高达90%。现场采样观察发现患病鱼主要症状为背部发黑,鳔壁、腹膜严重出血,心包积液,空肠、空胃和显著肠炎。同时对病鱼进行细菌学与组织病理学检测,细菌学检查结果为阴性,病理学观察发现脾脏有典型凝固性坏死,肝脏组织广泛变性、坏死,肠道黏膜下层水肿,肠上皮充血及上皮细胞脱落坏死,脑膜和心外膜水肿。将病鱼的脾组织研磨过滤除菌后,腹腔注射60尾健康虹鳟,注射组均表现为急性死亡(累计死亡率达85%),试验鱼出现与自然发病鱼相同的症状而对照组无异常。取病鱼的脾脏组织研磨过滤后接种胖头鲤细胞(fathead minnow cell,FHM),细胞感染3 d后出现典型的细胞病变效应(CPE)。针对编码IHNV糖蛋白(Glycoprotein,G)基因进行逆转录-聚合酶链反应(RTPCR)检测显示,患病鱼、人工感染病鱼和病变细胞均为IHNV阳性,扩增序列与IHNV糖蛋白基因同源性为98.2%。对该病毒分离株的G基因进行系统发育分析,结果显示,该分离株与亚洲分离株聚为一簇,属于JRt基因型。     

一株传染性造血器官坏死病病毒的致病性研究

为了对分离于山东某虹鳟养殖场的一株传染性造血器官坏死病毒株(IHNV-Sn1203)进行致病性检测与研究,将该IHNV-Sn1203毒株进行虹鳟鱼苗人工回接感染实验。结果显示,8d内人工感染实验鱼累计死亡率高达100%。收集大批濒死的病鱼样本,制备病理组织切片;利用鲤上皮细胞(EPC)进行细胞感染实验、病毒电镜观察、空斑实验、病毒滴度检测和聚类分析。病理组织切片显示,该病毒可造成虹鳟造血器官广泛性坏死;细胞感染实验结果显示,接种24 h后EPC细胞出现葡萄串状典型细胞病变(cytopathic effect,CPE),72 h后大部分细胞崩解脱落形成网状孔洞;电镜下清晰可见弹状病毒粒子大量存在于细胞质内,其在EPC细胞上的滴度为108.36TCID50/mL,并能形成2~4 mm空斑。对病毒核蛋白氨基酸序列的聚类分析结果显示,该病毒与标准毒株RB-1和WRAC的同源性分别为97%和93%,与国内报道的zyx株具有最高的同源性(99%)。研究表明,IHNV-Sn1203毒株能够在鱼体及敏感细胞中稳定繁殖,产生典型病变,具有较高的病毒滴度,对虹鳟鱼苗有很高的感染性和致死性。     

虹鳟传染性造血器官坏死病核酸疫苗工程菌发酵工艺研究

急性传染性造血器官坏死病(infectious hematopoietic necrosis,IHN)严重威胁虹鳟Oncorhynchus mykiss养殖业,造成严重的经济损失,核酸疫苗已成为虹鳟IHN疾病预防的研究热点。本研究首先检测虹鳟IHN核酸疫苗工程菌的遗传稳定性,结果显示工程菌在连续培养30代后,仍能保持稳定的质粒拷贝数。质粒酶切结果表明:连续培养30代后的质粒依然保持良好的完整性。在筛选高拷贝工程菌的基础上,又研究核酸疫苗的高密度发酵培养基、补料及发酵时间。结果表明:最优的发酵培养基配方为:1.2%胰蛋白胨(Tryptone)、2.4%酵母提取物(Yeast Extract)、0.5%甘油、0.017 mol·L~(-1)KH_2PO_4、0.072 mol·L~(-1)K_2HPO_4;补料配方为:3%胰蛋白胨、1.5%酵母提取物、50%甘油,最佳发酵时间为16h。本研究可为虹鳟IHN核酸疫苗的规模化生产提供参考。     

采用OIE标准检测养殖对虾中传染性皮下及造血组织坏死病毒(IHHNV)的PCR检出类型

利用世界动物卫生组织(OIE)推荐的4对引物(389F/R、392F/R、77012F/77353R 和309F/R),通过普通 PCR 方法,对本实验室2011?2012年采集于国内不同地区的对虾样品进行 IHHNV(Infectious hypodermal and hematopoietic necrosis virus)检测,并对国内存在的 IHHNV 检出类型进行初步分析。检测结果显示,在凡纳滨对虾、斑节对虾、中国对虾、宽沟对虾中均检测出了 IHHNV,而在脊尾白对虾中未检出。其中凡纳滨对虾阳性率最高,中国对虾阳性检测率最低。对虾样品2011年阳性率高于2012年,华东地区高于华北、华南两地。此外,根据4对引物的检测结果,得到国内 IHHNV 的4种 PCR 检出类型。     

Virulence of a chimeric recombinant infectious haematopoietic necrosis virus expressing the spring viraemia of carp virus glycoprotein in salmonid and cyprinid fish

Infectious haematopoietic necrosis virus (IHNV) and spring viraemia of carp virus (SVCV) are both rhabdoviruses of fish, listed as notifiable disease agents by the World Organization for Animal Health. Recombinant rhabdoviruses with heterologous gene substitutions have been engineered to study genetic determinants and assess the potential of these recombinant viruses for vaccine development. A recombinant IHNV (rIHNV), containing the full‐length genome of a European IHNV strain, was modified by deleting the glycoprotein (G) gene and replacing it with a European SVCV G‐gene to make the rIHNV‐Gsvcv. The chimeric rIHNV‐Gsvcv level of virulence in rainbow trout, common carp and koi was assessed, and its ability to induce a protective immune response in surviving koi against wild‐type SVCV infection was tested. The rIHNV‐Gsvcv infection of trout led to high mortality, ranging from 78% to 92.5%, after immersion. In contrast, no deaths occurred in juvenile common carp after infection with rIHNV‐Gsvcv by either immersion or intraperitoneal (IP) injection. Similarly, koi infected with rIHNV‐Gsvcv via IP injection had little to no mortality (≤9%). Koi that survived initial infection with a high dose of recombinant virus rIHNV‐Gsvcv were protected against a virulent SVCV challenge resulting in a high relative per cent survival of 82.5%.     

传染性造血器官坏死病核酸疫苗的构建及其在虹鳟接种部位的消长规律

本研究将传染性造血器官坏死病病毒(infectious hematopoietic necrosis virus,IHNV)分离株SD-12糖蛋白(glycoprotein,G)基因克隆进商业化载体pc DNA3.1(+),构建了IHNV G的表达载体,即传染性造血器官坏死病(infectious hematopoietic necrosis,IHN)核酸疫苗,命名为p IHNsd-G。采用背鳍基部肌肉注射的方式,以2μg/尾的剂量免疫虹鳟(Oncorhynchus mykiss)鱼苗(5.0±0.5)g。于免疫后第4天及第7天,利用real-time PCR技术检测免疫虹鳟头肾及接种部位肌肉组织Mx-1基因表达情况;于免疫后第21天,以100倍半数组织培养感染剂量(tissue culture infective dose,TCID50)采取腹腔注射的方式进行攻毒实验,计算核酸疫苗相对保护率(relative percent survival,RPS);于免疫后第60天及150天检测免疫虹鳟血清IHNV中和抗体效价;最后,以p IHNsd-G的启动子序列和氨苄青霉素抗性基因序列为目标基因,利用PCR方法监测p IHNsd-G在免疫虹鳟接种部位的动态分布情况。结果显示:Mx-1基因在头肾和接种部位肌肉中均显著上调表达,并且在接种部位肌肉组织中明显高于同一时间点的头肾组织;攻毒实验中p IHNsd-G对虹鳟的相对保护率高达94.4%;而在免疫后第60天,所有免疫虹鳟血清中均存在中和抗体,其最高效价高达320,在免疫后第150天,最高抗体效价为80,自此,说明已成功获得有效的IHN核酸疫苗。p IHNsd-G在虹鳟接种部位的PCR监测结果显示:在免疫后的第1天即可在注射部位的肌肉中检测到全部p IHNsd-G目标片段,在第84天时已经无法从注射部位肌肉中扩增出全长氨苄青霉素抗性基因,而所有目标基因在第150天时均消失不见。本研究在成功构建IHN核酸疫苗并系统地验证了其有效性的基础上,开展了该疫苗在接种部位的动态分析研究,为IHN核酸疫苗的研发和安全性评价研究提供了基础数据。     

凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)传染性皮下及造血组织坏死病毒(IHHNV)及虾肝肠胞虫(EHP)的荧光定量PCR检测

2013年,河北、天津等地区养殖的凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)育苗期出现死苗、出苗率低的情况,生产上,仔虾个体大小差异较大,造成了严重损失.本研究采用荧光定量PCR方法(Real-time PCR)对天津大港地区采集的108尾凡纳滨对虾仔虾样品进行单尾病原检测.结果显示,传染性皮下及造血组织坏死病毒(Infectious hypodermal and hematopoietic necrosis virus,IHHNV)和虾肝肠胞虫(Enterocytozoon hepatopenaei,EHP)均有检出.IHHNV阳性检出率100％,每微克对虾组织DNA的病毒拷贝数为103-107,且个体较大的样品(1.2-2.0 cm)携带病毒拷贝数偏高;EHP阳性检出率为49.1％,每微克对虾组织DNA的拷贝数为103-105,且集中于个体较小样品(0.7-1.1 cm).对IHHNV和EHP阳性凡纳滨对虾样品进行生物学体长与病毒载量指数相关性分析,显示IHHNV载量指数与对虾生长速率呈正相关,虾组织IHHNV平均载量达8.51×104 copies/μg DNA,为较高的感染水平;EHP的载量与对虾生长速率呈负相关关系,与较大个体阳性检出率较低相对应,虾组织EHP平均载量达到2.19× 104 copies/μg DNA,为较高的感染水平.由此,该批凡纳滨对虾仔虾患病为IHHNV和EHP的混合感染所致,本研究数据为IHHNV和EHP病原混合感染流行情况及其对养殖育苗期仔虾生长的影响提供科学依据.     

First detection and isolation of infectious haematopoietic necrosis virus from farmed rainbow trout in Nyeri County,Kenya

Infectious haematopoietic necrosis virus (IHNV) is the causative agent of infectious haematopoietic necrosis, a disease of salmonid responsible for great economic losses. The disease occurs in most parts of the world where rainbow trout is reared but has not been previously reported in Kenya. In this study, rainbow trout fry and growers from two farms in Nyeri County were screened for IHNV. Whole fry (n = 4 from each farm) and kidney samples from growers (n = 15 and n = 6 from the two farms, respectively) were collected and preserved for cell culture examination or PCR analysis. Screening of samples was done by PCR followed by sequencing of the glycoprotein gene of the virus. Demonstration of the virus was done by propagation in EPC cells followed by the indirect fluorescence antibody test (IFAT). The results revealed the presence of IHNV at low prevalence of 0.1 and 0.4 for the two farms. The virus was confirmed both by IFAT and by partial sequencing of the G gene. Phylogenetic analysis revealed that the Kenyan isolates were identical to those of the J genogroup found mostly in Asia. The findings have implications for biosecurity measures and import regulations for the Kenyan rainbow trout industry.     

黑龙江地区鲤春病毒血症病毒的分离与基因型分析

对2015—2016年黑龙江不同地区的40个养殖场送检的鲤(Cyprinus carpio)进行鲤春病毒血症病毒(spring viremia of carp virus,SVCV)的细胞培养分离、PCR鉴定、病毒滴度测定、病毒表面糖蛋白(glycoprotein,G)氨基酸序列聚类分析及基因分型研究。细胞培养结果显示,来自4个不同养殖场的鲤组织样本能够感染鲤上皮细胞(epithelioma papulosum cyprini,EPC)产生典型细胞病变(cytopathic effect,CPE),收集病毒悬液分别称为Shlj1~Shlj4。PCR鉴定结果表明,该4株病毒均为SVCV。病毒滴度实验测算出SVCV Shlj 1~Shlj 4的滴度分别为10~(6.28)、10~(6.88)、10~(7.57)和106.38 TCID50/mL。Shlj的糖蛋白基因核苷酸序列的聚类分析和遗传进化分析结果显示,Shlj 1~Shlj 4与Gen Bank收录的中国参考株A2、BJ0505-2和美国参考株USA、212364聚为一簇,同源性为98.4%~99.8%;Shlj 1~Shlj 4毒株之间的糖蛋白核苷酸序列相似性在98.6%~99.8%,其中Shlj 3与美国SCVC毒株USA、212364具有最高的核苷酸相似性(99.8%),Shlj 2与英国参考毒株880163具有最低的相似性(88.0%)。糖蛋白氨基酸序列比对结果显示,Shlj4中氨基酸突变最多,与另3个毒株差异较大。基因型分析结果显示,Shlj 1~Shlj 4均为基因Ia型。本研究结果表明,黑龙江地区2015—2016年间的SVCV检出率约为10%,并且来源于不同养殖场的病毒分离株的核酸序列呈现不同程度的差异,该结果进一步证明SVCV毒株在中国不同的鲤养殖环境中正在不断地进化。     

Tissue distribution of infectious pancreatic necrosis virus serotype Sp in naturally infected cultured rainbow trout,Oncorhynchus mykiss (Walbaum): an immunohistochemical and nested‐PCR study

This study investigates the occurrence and distribution pattern of infectious pancreatic necrosis virus (IPNV) within the pancreas, liver, kidney and spleen of naturally infected cultured rainbow trout, Oncorhynchus mykiss (Walbaum), using immunohistochemistry (IHC). A nested PCR was also employed to confirm the presence of the virus in the pooled tissues of the specimens. All the examined tissues except spleen were immunohistochemically positive for IPNV, but staining intensity and distribution pattern varied. The kidney tubules had the most intense and widespread staining by IHC, indicating a specific tissue tropism at least for this particular serotype. The nucleotide sequence had the greatest identity with the Sp serotype confirming the presence of the nucleic acid of IPNV in the pooled tissues. Based on the present findings, it could be concluded that the absence of lesions consistent with infectious pancreatic necrosis (IPN) disease in the H&E‐stained sections cannot rule out the presence of the IPNV, and the use of an alternative rapid confirmatory method such as IHC with formalin‐fixed, paraffin‐embedded tissue sections is helpful for the final diagnosis of IPN in rainbow trout.