草鱼呼肠孤病毒HZ08株的分离与鉴定

从浙江省湖州地区采集发病草鱼(Ctenopharyngodon idellus)样本中,取症状明显病料的肝、脾、肾组织,经过滤除菌处理后接种草鱼肾脏细胞(CIK).盲传8代,CIK细胞未出现明显细胞病变,但感染细胞固定后经电镜观察发现,细胞质内有大量病毒聚集,病毒无囊膜,近球形,直径约70 nm,形态与已报道的草鱼呼肠孤病毒(Grass Carp Reovirus,GCRV)相似.将病毒提纯后分别经DNA酶、RNA酶和绿豆核酸酶消化,证实为双链RNA(dsRNA)病毒.十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)结果显示,病毒基因组由11个dsRNA组成,呈现水生呼肠孤病毒基因组典型特征.采用RNA水平3味端加接头的方法获得了S6节段的全长序列,测序结果表明,S6由2 030个核苷酸组成,推测其编码一个分子量约为68.4 kD的蛋白.聚类分析结果显示,该病毒为水生呼肠孤病毒,但在氨基酸水平上与草鱼呼肠孤病毒代表株873株的差异较大,同源性为33%,提示该病毒为一株新型的草鱼呼肠孤病毒.本研究旨在为草鱼出血病防治方法的深入研究奠定基础.     

草鱼呼肠孤病毒的研究进展

草鱼呼肠孤病毒(GCRV)是呼肠孤病毒科、水生呼肠孤病毒属的病毒中毒力最强的病毒,严重危害着我国淡水渔业的养殖。基因组由11条分节段dsRNA组成,编码11种结构多肽。GCRV能够合成内源性RNA聚合酶,在体外转录。总结了近20年来我国在GCRV形态结构、理化特性、培养特性、分子生物学以及预防治疗等方面的研究成果,提出了GCRV的重要酶类作为RNA干涉靶基因的思路。由于中和效价最高的蛋白基因M6在毒株中具有相对保守性,初步确认了基因工程亚单位疫苗开发的可行性。     

草鱼呼肠孤病毒Ⅱ型在不同鱼类细胞中的增殖情况

草鱼呼肠孤病毒Ⅱ型(GCRVⅡ)是当前导致草鱼出血病流行和暴发的主要基因型,本研究拟通过分析GCRVⅡ代表株HZ08在不同鱼类细胞中的增殖情况来筛选GCRVⅡ的敏感细胞系。首先以不同浓度的HZ08株接种草鱼吻端成纤维细胞(PSF)和草鱼鳔细胞(GSB),以确定病毒接种的最佳浓度;然后以最佳接种浓度同时感染PSF、GSB、草鱼肝细胞(L8824)、草鱼卵巢细胞(CO)等10种鱼类细胞,接毒后每天观察细胞状态,用荧光定量PCR(q PCR)方法定量分析HZ08在各种细胞系中的增殖量,并在感染5 d后用间接免疫荧光定性分析病毒在各种细胞中的增殖情况。结果显示,HZ08感染细胞的最佳接种浓度为1.0×104拷贝/μL,该毒株接种的10种鱼类细胞均无明显的细胞病变效应(CPE);q PCR分析病毒感染5~8 d后的结果显示,HZ08在GSB、L8824、PSF、草鱼鳍条细胞(CF)、CO、草鱼脑细胞(CIB)、锦鲤吻端细胞(KS)7种细胞中均能增殖,其中在GSB、L8824和PSF细胞中的增殖量较大,最大分别为1.14×107、5.90×106和6.30×104拷贝/μL。而在鲤上皮细胞(EPC)、锦鲤脑细胞(KB)、鲫脑细胞(Cc B)中不增殖,免疫荧光定性检测结果与荧光定量检测结果相吻合,在GSB、L8824和PSF中的荧光信号较多、较强,其他细胞中则较弱或没有荧光信号。研究表明,GSB、L8824和PSF是GCRVⅡ较为敏感的细胞系,该研究结果对今后Ⅱ型GCRV的研究和防控产品开发具有重要意义。     

基因Ⅰ型草鱼呼肠孤病毒TaqMan Real-Time PCR检测方法的建立及应用

为了建立和应用可检测基因Ⅰ型草鱼呼肠孤病毒(GCRV)的荧光定量检测方法,实验根据基因Ⅰ型GCRV的S6保守序列,分别设计扩增目的条带661 bp普通引物(P1、P2)、扩增目的条带159 bp荧光定量引物(F1、F2)和一条探针;同时构建含有目的片段的PVAX1-S6作为标准质粒,10倍梯度稀释构建质粒拷贝数与Ct值的标准曲线(Y=-3.389X+38.076)。结果表明,此方法在3.9×107~3.9×101拷贝/μL之间相关性较好,R2为0.992,最小检测量为4拷贝/μL;且与基因Ⅱ型、Ⅲ型GCRV以及其他病原核酸无交叉反应。运用该方法检测16份草鱼出血病疑似样品,阳性结果为4份;而普通PCR检测仅2份显示阳性。本研究建立了针对基因Ⅰ型GCRV的荧光定量检测方法,具有高效、特异、灵敏、可重复性强的优点,适合于目前基因Ⅰ型GCRV的临床快速检测和病毒定量分析。     

两株Ⅱ型草鱼呼肠孤病毒的分离、鉴定及生物学特性比较

为研究Ⅱ型草鱼呼肠孤病毒(grass carp reovirus,GCRV)不同分离株毒力强弱及生物学特性的差异,该研究从患病和健康草鱼体内分离到Ⅱ型GCRV各一株,分别命名为ZH180804和CQ180701,并从细胞培养特性、致病性、基因组带型、基因序列差异、遗传进化关系等方面进行比较分析。结果显示,ZH180804对草鱼和稀有鲫的致死率分别为80%和100%, CQ180701对草鱼和稀有鲫的致死率分别为0和10%,初步表明ZH180804为强毒株,CQ180701为弱毒株,且弱毒株感染过的草鱼对强毒株的攻击感染具有较好的免疫保护;2株分离株在草鱼鳔细胞(GSB)、稀有鲫卵细胞(GRE)及稀有鲫尾鳍细胞(GRF)中均能增殖但不产生致细胞病变效应(CPE),且ZH180804株的增殖量是CQ180701株的1 000倍以上;十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)结果显示,2株分离株基因组带型相似,但S7、S8、S9、S10与S11节段的分布存在一定的差异;2株病毒的S7与S11节段的基因序列同源性分别为98%和99%。基于S7与S11节段编码的氨基酸序列构建的...     

草鱼呼肠孤病毒疫苗的研发与应用

正随着水产养殖产业的不断扩大,我国已成为世界上最大的水产品生产消费和进出口国家。2000年至2013年,水产养殖产量以每年5%~6%稳步增长,在2013年,中国水产养殖产量达4.542×10~7t,占全球水产养殖总产量的60%以上~[1]。根据世界粮农组织数据显示,2015年我国水产养殖总量达7.430×107 t。这些数据表明我国水产养殖业不仅保障了中国水产品的市场供应,也对世界水产品供     

草鱼呼肠孤病毒VP6蛋白基因植物表达载体的构建

以据草鱼呼肠孤病毒(GCRV)VP6蛋白的全基因序列(GeneBank AF403394)为模板,采用RT-PCR构建了草鱼呼肠孤病毒VP6蛋白基因植物表达载体的构建。结果显示:实验构建的pCR 2.1-VP6重组质粒含有NcoⅠ和BglⅡ酶切位点;pCR 2.1-VP6重组质粒经PCR扩增和测序显示含有1.3 Kbp的草鱼呼肠孤病毒VP6基因读码框片段。将目的片段VP6酶切、克隆到携带有绿色荧光蛋白(GFP)基因的植物表达载体pCAMBIA1302中,再经酶切、PCR扩增和序列测定显示,pCAMBIA1302-VP6含有1.3 Kbp的草鱼呼肠孤病毒VP6基因片段,说明已插入植物表达载体pCAMBIA1302绿色荧光蛋白基因前,成功构建了融合表达草鱼呼肠孤病毒VP6蛋白和绿色荧光蛋白的植物表达载体pCAMBIA1302-VP6。     

草鱼呼肠孤病毒湖州分离株的分离及鉴定

2008年6月从湖州某患病草鱼池塘采集草鱼出血病疑似病样,将除菌过滤后的患病鱼肝、脾、肾组织滤液,注射健康的8～10 cm的草鱼鱼种.5d后草鱼开始发病,且症状与原发病症状一样,死亡率为57%,对照组未有死亡.将无菌处理的病样滤液接种草鱼肾细胞(CIK),连续接5代均出现明显的细胞病变(CPE),并与草鱼呼肠孤病毒参考株所产生的CPE一致.该株病毒的TCID50为10-8/0.1ml.内脏组织经超薄切片,电子显微镜观察,发现组织内有大量的病毒颗粒,大小均一,近似球形,直径约70～75 nm.理化鉴定表明,氯仿、乙醚处理组病毒的感染力和对照组相比并没有多大变化,说明该株病毒对氯仿和乙醚有一定的抗性.经草鱼呼肠孤病毒特异性的RT-PCR检测,获得阳性的目的片段,测序的结果与草鱼呼肠孤病毒相应序列的同源性达99%以上.上述鉴定结果表明所分离的病毒为草鱼呼肠孤病毒,将其命名为HZ2008.     

全预混冻干PCR试剂检测草鱼呼肠孤病毒Ⅱ型的研究

草鱼呼肠孤病毒Ⅱ型是导致草鱼出血病的主要病原体之一,目前在我国广泛流行。本研究根据GenBank中草鱼呼肠孤病毒Ⅱ型基因序列,设计了草鱼呼肠孤病毒Ⅱ型特异性探针和PCR引物,通过优化反应条件,建立了草鱼呼肠孤病毒Ⅱ型一步法TaqMan荧光定量RT-PCR检测方法。试验对反转录和PCR反应体系进行摸索,通过优化的冻干工艺制备出草鱼呼肠孤病毒Ⅱ型全预混RT-PCR试剂,在荧光定量PCR中,冻干试剂的检测灵敏度可达10个模板,是普通PCR的100倍。批次间变异系数小于4%。特异性试验结果表明,该方法可特异性地检出草鱼呼肠孤病毒Ⅱ型,而对鲤春病毒血症病毒、传染性造血器官坏死症病毒无检测信号。该冻干试剂4℃保存12个月,室温25℃保存3个月,37℃保存15d,敏感性仍为10个,与第1d相同;利用手持单通道荧光PCR仪,可在42min内完成核酸诊断。本试验基于荧光定量PCR检测方法,结合核酸扩增体系冻干工艺制备的全预混草鱼呼肠孤病毒Ⅱ型RT-PCR试剂具有耐保存便于运输、准确性高、仪器拓展性好的特点,对草鱼呼肠孤病毒Ⅱ型快速诊断有重要意义。     

草鱼呼肠孤病毒减毒的研究

草鱼呼肠孤病毒GCHV－892野毒株在PSF细胞中连续传代时，于培养液中加入一定浓度的桉液，传至19代已达减毒目的。继代至29代，其减毒效果保持稳定；传至27代后不再加入桉液，传代至37代，其减毒效果仍保持稳定不变。致弱病毒对草鱼的安全性好，免疫原性强。用该弱毒株制备的弱毒疫苗免疫草鱼后，草鱼的成活率和免疫保护率均达100％。因而作者认为桉液是草鱼呼肠孤病毒的一种良好减毒剂。经桉液减毒的GCHAV－892是一株可应用于生产上制备弱毒疫苗的良好弱毒株。     

(‐)‐Epicatechin gallate,a metabolite of (‐)‐epigallocatechin gallate in grass carp,exhibits antiviral activity in vitro against grass carp reovirus

(‐)‐Epigallocatechin gallate (EGCG), a catechin found in green tea, has been demonstrated to exhibit activity against grass carp reovirus (GCRV). In the current study, we found that EGCG is partially transformed in vivo into (‐)‐epicatechin gallate (ECG), which differs from EGCG only by the absence of a hydroxyl group, and exhibits similar pharmacokinetic behaviour to that of EGCG. ECG is also a major catechin in green tea, but little information on its antiviral activity is available. Therefore, we assessed whether ECG affects GCRV in vitro. We incubated grass carp (Ctenopharyngodon idellus) kidney (CIK) cells with ECG and GCRV‐JX01 at different concentrations, and typical cytopathogenic effect (CPE) values were observed for 5 and 10 µg/ml ECG. However, the CPE in 20 µg/ml ECG treatment group was low; no significant CPE was observed for 40 µg/ml ECG treatment; and a high ECG concentration (80 µg/ml) led to stress response in the CIK cells. Western blot results also revealed that ECG suppresses GCRV replication in CIK cells. Thus, the data indicate that ECG, as well as EGCG, exhibits potential as an antiviral agent for aquaculture.     

草鱼呼肠孤病毒三重PCR检测方法的建立及其应用

针对草鱼呼肠孤病毒(grass carp reovirus,GCRV)各类型毒株的保守区域分别设计3对引物,优化反应条件和体系,建立了草鱼呼肠孤病毒三重RT-PCR检测方法,通过PCR扩增分别获得大小约为530 bp、297 bp和196 bp的DNA片段。进一步分析表明,该检测方法具有良好的敏感性、特异性和稳定性,可以检测Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型核酸最低量分别约为260、190与230拷贝的病毒量,且某一类型的引物只能检测到同一类型的GCRV。用建立的多重RT-PCR方法对2008—2011年采集自江西、广东、湖北、浙江、重庆、四川、福建等地的草鱼(Ctenopharyngodonidellus)主养区的86份草鱼出血病样品进行检测和初步流行病学分析。结果表明,Ⅰ型阳性率为9.3%,Ⅱ型阳性率为45.3%,Ⅲ型阳性率为2.3%,Ⅰ型和Ⅱ型混合感染阳性率为5.8%,Ⅱ和Ⅲ型混合感染阳性率为2.3%,其他类型的混合感染未检测到。表明目前主要流行的草鱼呼肠孤病毒为Ⅱ型。本研究建立的GCRV三重PCR检测方法可以特异性的检测各种类型的草鱼呼肠孤病毒,且具有较高的敏感性;利用该方法进行草鱼出血病初步的流行病学分析表明,目前主要流行的草鱼呼肠孤病毒为Ⅱ型,不同毒株类型混合感染的现象也普遍存在。本方法的建立旨在对草鱼出血病的快速诊断和分子流行病学调查提供实用的可操作手段。     

草鱼呼肠孤病毒JX-0902株的分离和鉴定

收集江西南昌地区患典型草鱼出血病的病鱼组织,进行超薄切片电镜观察,结果显示,在脾、肾样品中发现大量病毒颗粒,病毒无囊膜,近球形,直径约70 nm,形态与已报道的草鱼呼肠孤病毒(grass carp reovirus,GCRV)相似。取病鱼肌肉、内脏研磨,组织液经离心、过滤除菌后进行鱼体人工感染试验和细胞感染实验,结果发现,人工感染试验鱼出现死亡,且具有典型出血症状;组织滤液感染草鱼肾细胞系(CIK)细胞后,盲传6代未观察到典型细胞病变效应,但感染细胞固定后经超薄切片电镜观察,细胞质内有大量病毒存在,与病鱼组织切片观察到的病毒形态一致。SDS-PAGE结果进一步揭示,新分离病毒株(暂命名JX-0902)基因组由11条dsRNA组成,呈现水生呼肠孤病毒基因组典型特征,但基因组带型与GCRV 873株存在差异,而与HZ08株接近。根据GenBank上已提交的草鱼呼肠孤病毒S6序列(GQ896337)设计特异引物,以JX-0902株的cDNA作为模板,可扩增出特异性条带。基于S6序列的聚类分析结果显示,JX-0902与GCRV HZ08株、GD108株S6同源性高达98%、99%,该分离株应为草鱼呼肠孤病毒。     

Ⅱ型草鱼呼肠孤病毒VP4、VP35蛋白多克隆抗体制备及其免疫原性分析

为建立针对Ⅱ型草鱼呼肠孤病毒(GCRV)的血清学检测方法,分别构建了GCRV JX02株外衣壳蛋白VP4、VP35的原核重组表达质粒PGEX-4T-3-S6、PGEX-4T-3-S11,用纯化的重组蛋白r VP4、r VP35分别免疫小鼠制得相应的多克隆抗体,用间接ELISA方法测定2种抗体的效价,用Western Blot鉴定抗体的特异性。SDS-PAGE分析细菌表达的r VP4、r VP35大小分别约为98ku和61ku,且都主要以包涵体的形式存在;间接ELISA方法测定制备的抗体效价分别约为1:4×105和1:106;Western Blot结果显示,制备的2种多克隆抗体都既能够识别原核表达的重组蛋白,又能够识别JX02毒株上的对应蛋白,并且发现感染JX02的草鱼血清中存在结合VP4、VP35的相应抗体。本研究制备的2种多克隆抗体都具有良好的生物学特性,并且这2种重组蛋白作为相应抗体捕获原可以用于通过检测抗病毒抗体来确诊草鱼是否感染Ⅱ型GCRV。本研究将为GCRV主要流行株血清学检测方法的建立以及VP4、VP35蛋白相关功能研究奠定基础。     

草鱼呼肠孤病毒HZ08株抗体IPMA检测方法的建立及应用

为建立一种检测草鱼呼肠孤病毒HZ08株(HZ08)抗体的免疫学方法,本实验以接种HZ08病毒的细胞培养板为抗原板,以免疫弱毒疫苗的草鱼血清为抗体,通过反应条件优化,建立了检测GCRV HZ08血清抗体的免疫过氧化物酶单层细胞实验(IPMA)方法,并对该方法特异性、敏感性、重复性、与ELISA检测结果的符合率及对临床血清样品的检测效果等进行了验证。结果显示,HZ08株种毒按照1×103拷贝/μL浓度接种后72h固定,HRP-Ig G二抗1∶1000稀释,待检血清1∶100稀释时效果最佳;该IPMA方法与草鱼阴性血清、免疫细菌三联疫苗的草鱼血清、感染GCRV JX0901(GCRVⅠ型)的草鱼血清无交叉反应;GCRV HZ08株阳性血清稀释至1∶800时仍能检出;批内和批间重复性实验显示,该方法具有良好的重复性;符合性实验结果显示,该IPMA方法与ELSIA方法的阳性和阴性符合率分别为95.7%和87.5%;用建立的IPMA方法检测草鱼出血病弱毒疫苗免疫草鱼,免疫2周后抗体水平达到峰值;对现地送检的126份草鱼血清样本进行检测,平均检出阳性率为72.2%。研究表明,建立的HZ08株IPMA方法特异性强、重复性好、敏感性高,为GCRVⅡ型的流行病学调查、疫苗免疫效果评价及抗原抗体检测提供了一种有效的检测手段。     

草鱼出血病病毒VP6蛋白的原核表达、纯化及免疫效果

为了探讨草鱼出血病病毒(GCRV)VP6亚单位疫苗对草鱼出血病的免疫保护作用,将vp6基因克隆进原核表达载体pET-28a(+),构建了重组质粒pET28a(+)-VP6。SDS-PAGE和Western-blotting显示,重组VP6蛋白的分子量约为43 ku,主要以包涵体形式存在,重组蛋白占菌体总蛋白的20%左右;Ni2+柱纯化后的重组蛋白,以每尾500μg肌肉注射免疫草鱼(14～20 cm,60～120 g),并在第14、21、28、49、70天通过间接凝集反应检测抗体水平,结果显示,免疫注射后第14天可检测到鱼体产生的特异性抗体,第21天达到最高峰,第70天仍可检测到抗体的存在;免疫注射第21天人工接种GCRV,免疫后的草鱼对出血病的保护力达100%。     

Generation and characterization of aptamers against grass carp reovirus infection for the development of rapid detection assay

Grass carp reovirus (GCRV) causes devastating viral haemorrhagic disease in farmed grass carp (Ctenopharyngon idellus). As novel molecular probes, aptamers have been widely applied in rapid diagnosis and efficient therapies against virus or diseases. In this study, three single‐stranded DNA (ssDNA) aptamers were selected against GCRV‐infected CIK cells via SELEX (systematic evolution of ligands by exponential enrichment technology). Secondary structures predicted by MFOLD indicated that aptamers formed stem‐loop structures, and GVI‐11 had the lowest ΔG value of ?30.84 KJ/mol. Three aptamers could specifically recognize GCRV‐infected CIK cells, with calculated dissociation constants (Kd) of 220.86, 176.63 and 278.66 nM for aptamers GVI‐1, GVI‐7 and GVI‐11, respectively, which indicated that they could serve as specific delivery system for antiviral therapies. The targets of aptamers GVI‐1, GVI‐7 and GVI‐11 on the surface of GCRV‐infected cells could be membrane proteins, which were trypsin‐sensitive. Furthermore, FAM‐labelled aptamer GVI‐7 could be applied to detect GCRV infection in vivo. It is the first time to generate and characterize aptamers against GCRV‐infected cells. These aptamers have great potentials in development of rapid diagnosis technology and antiviral agents against GCRV infection in aquaculture.