防控藍耳病的重點:HP-PRRSV仍然是優勢毒株,……

豬繁殖與呼吸綜合徵(Porcine reproductive and respiratory syndrome, PRRS),俗稱“豬藍耳病”,自首次報道以來,已經超過30年,目前仍然是導致養豬業重大損失的主要豬病之一;其防控較為困難與該病病原(Porcine reproductive and respiratory syndrome virus, PRRSV)的遺傳多樣性有關;瞭解豬群的豬藍耳病感染狀態及其感染的毒株情況是制定合理防控措施的基礎。

本文將根據近年發表的文獻和我們新近的調查結果,基於PRRSV 的ORF5基因,介紹我國豬群的基因2型PRRSV毒株分類,同一譜系內、不同譜系間的親緣關係,以及在豬群中不同譜系毒株單獨和混合出現的比例和區域分佈特點,以期幫助我們科學理解PRRSV的遺傳多樣性,正確認識疫苗免疫效果,為養豬生產者選擇合適措施防控豬藍耳病提供科學依據。

基於ORF5的美洲株PRRSV 的分類

全球的PRRSV被分為兩個基因型,基因1型和基因2型,其毒株分別俗稱為“歐洲株”和“美洲株”;在我國豬群雖有PRRSV 歐洲株的報道,但美洲株仍為絕對的優勢毒株。長期以來,我們對我國流行的美洲株PRRSV的分類多采用亞群形式,對不同亞群間毒株親緣關係的認識不夠清晰;Shi等(2010年)在分析美洲株PRRSV時,採用了譜系(lineage)的分類方法,把當時基因庫中所有的美洲株PRRSV分為9個譜系(基於ORF5基因)。Han等(2017年,中國農業大學楊漢春教授研究團隊)把我國流行的美洲株PRRSV分成4個譜系(圖1-1),即譜系1、3(圖中標為新譜系)、5和8,其代表毒株分別是NADC30、QYYZ、VR-2332、Ch1a和JXA1等。譜系8可再分為3個亞譜系(圖1-1中分別以橙黃線、灰綠線、黑線標示),它們的代表性毒株分別為中國經典毒株Ch1a、過渡毒株HB-1以及高致病性毒株JXA1。另外,由圖1-1知,高致病性毒株為優勢流行毒株(268/327)。

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圖1-1 我國豬群基因2型PRRSV毒株譜系分類

碩騰豬病診斷實驗室對2015.9~2017.8期間來自21個省的91個豬場的經PCR檢測PRRSV陽性的269個樣本(2~5個樣/場)進行了PRRSV ORF5基因擴增、測序,測序結果經DNAstar分析知,所測得的全部ORF5序列都屬於美洲株,並用Mega 7作遺傳演化分析(圖1-2)。

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圖1-2 基於91個場樣本和參考毒株的ORF5基因推導的氨基酸序列的遺傳演化分析

由圖1-2知,我們基於91個豬場269個樣本和參考毒株的ORF5基因推導編碼的氨基酸序列的遺傳演化分析也表明,我國流行的美洲株PRRSV也是分為4個譜系。即譜系1(類NADC30為代表)、3(類QYYZ為代表)、5(VR-2332為代表)和8,這和上文中國農業大學楊漢春教授研究團隊結果一致,所不同只是我們的研究結果顯示不同譜系毒株在田間樣本中出現的比例有所變化(譜系1,74/269,佔27.51%;譜系3,30/269,佔11.2%),但譜系8.1(Ch1a為代表)和8.2(HB-1為代表)的毒株很少(10/269,佔3.72%),譜系8.3(以JXA1為代表的高致病性豬藍耳病病毒毒株,High pathogenic porcine reproductive and respiratory syndrome virus, HP-PRRSV)仍然是優勢毒株(134/269,佔49.8%)。

1、美洲株PRRSV各譜系間和譜系內的遺傳距離

Shi等(2010年)在基於ORF5的核酸序列將全球的美洲株PRRSV分成9個譜系的同時,也分析了那個時候各個譜系間的遺傳距離(見表2-1)。

表2-1 不同譜系的基因2型PRRSV基於ORF5核酸序列的遺傳差異比較

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由表2-1知,不同譜系間的美洲株PRRSV之間相差很大,而我國流行的譜系1、3、5、8之間遺傳差異都在12%至16%之間。

我們用DNAstar軟件對上述91個豬場的269個樣本中檢測到的PRRSV ORF5基因序列及其推導的氨基酸的同源性進行了進一步分析,分析結果見表2-2。

表2-2 各譜系核酸及其推導的氨基酸同源性比較

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由表2-2知,基於PRRSV ORF5基因,目前檢測到的譜系5(以VR-2332為代表)毒株的核酸同源性非常高,在98%以上,但其推導的氨基酸的同源性為93.5%-100%。譜系8.3(HP-PRRSV,以JXA1為代表)的毒株之間核酸及其推導的氨基酸同源性也較高,分別在94.5%和95.4%以上。但是譜系1與譜系3的毒株之間的核酸及其推導的氨基酸的同源性相對比較低,相差較大。另外,由表2-2也可知,譜系5和8.3的毒株與其代表性毒株VR-2332、JXA1都較近,而譜系1和3的毒株與其代表性毒株多相差較大。

2、不同譜系毒株在豬場出現的比例和區域特點

我們綜合分析了上述91個豬場不同樣本的測序結果,得到不同譜系的毒株和各譜系毒株混合感染在豬場的出現比例(圖3-1)。由圖3-1知,單純一個譜系的毒株感染的豬場佔81.3%(74/91),其中單純譜系8和譜系1毒株在豬場出現的比例最高,分別為50.5%(46/91,其中HP-PRRSV在45/91場測到)和19.8%(18/91)。同時,我們也注意到2個和2個以上譜系毒株在豬場出現的比例為19.7%(17/91),譜系8和譜系1與其它譜系同時在一個豬場出現的比例也最高,分別佔16.5%(15/91)和12.1%(11/91)。綜合單純感染和混合感染結果,豬場感染HP-PRRSV和類NADC30的比例分別為65.9%(60/91 )和31.9%(29/91)。

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圖3-1 豬群感染不同譜系PRRSV的比例

另外,我們結合豬場的地域來源,進一步分析發現不同譜系毒株的出現呈現一定的地域差異。由圖3-2知,所有譜系毒株在河南均有出現(1+3+5+8);湖北、浙江發現了譜系1、3和8;江蘇、河北、天津、北京發現了譜系1、5和8;湖南、山東、遼寧發現了譜系1和8。我們同時發現,從北到南都檢測到了譜系8的毒株;從湖南、山東往北都檢測到了譜系1的毒株。另外,沿海一帶如廣東、廣西、福建檢測到了譜系3(以類QYYZ為代表)的毒株。簡而言之,譜系1(以類NADC30為代表)的毒株在北方較頻繁,譜系3毒株主要出現在南方,而譜系8(HP-PRRSV 以JXA1為代表)的毒株覆蓋全國大部分地區。

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圖3-2 各譜系PRRSV毒株出現的區域

綜上所述,得出下列結論和啟示

(1)我國豬群流行的PRRSV主要是美洲株,可以分為譜系1、3、5、8等4個譜系,各譜系之間遺傳差異較大。各地檢測到的各譜系內毒株,除譜系5和譜系 8.3(HP-PRRSV )內遺傳差異較小外,譜系1和譜系3內毒株差異較大。

(2)HP-PRRSV仍然是優勢毒株,類NADC30毒株有擴散的趨勢,是豬場防控PRRS的重點。下一個階段類QYYZ也可能有擴散的趨勢。

(3)不同豬場檢測到的HP-PRRSV仍然具有較高的同源性,根據同源毒株保護好的事實, 對HP-PRRSV的感染場,防控HP-PRRSV,HP-PRRSV疫苗(如“瑞蘭安”)仍為最佳選擇。

(4)對類NADC30毒株和類QYYZ毒株感染場,目前的PRRSV疫苗有一定的效力,但是目前的疫苗毒株和它們屬於不同的譜系,遺傳差異較大,而且這兩個譜系毒株內差異也較大,單純的疫苗免疫往往難以取得理想的效果,需要結合封群、後備母豬馴化、MCREBEL以及生物安全等綜合防控措施。

(5)已有近20%的豬場感染一個以上譜系的PRRSV毒株,為了降低PRRS的防控難度與豬場毒株的複雜性,建議避免各種途徑引進豬場本來沒有的、新的譜系的毒株,其中也包括疫苗毒。

作者/王科文 劉忠行 尚來助 劉廣振 郭海兵 姚晶 左振華 李忠華 楊麗梅


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