猪圆环病毒2型安徽分离株的全基因组序列测定与分析

猪圆环病毒2型安徽分离株的全基因组序列测定与分析

论文摘要

从1991年开始,猪圆环病毒2型(Porcine circovirus,PCV2)的临床感染情况日渐加重,目前已广泛流行于世界各地,给世界各国养猪业造成了极大的经济损失,严重制约了养猪业的发展。PCV2与多种临床疾病的发生有关,主要有猪断奶后多系统衰竭综合征、猪皮炎与肾病综合征、呼吸系统疾病综合征、母猪繁殖障碍及仔猪先天性震颤等,这些疾病统称为猪圆环病毒病(Porcine circovirus disease,PCVD)。控制PCVD主要采取综合的防制手段,包括饲养管理、生物安全、疫苗免疫和药物保健等方面,其中疫苗免疫是防控PCVD的最有效方法。近年来,国内外PCV2流行毒株的基因亚型已从PCV2b逐渐转变为PCV2d。然而,市面上基于PCV2a和PCV2b基因亚型制备的商品疫苗,是否对PCV2d基因亚型PCV2的感染具有保护作用,已引起各国学者的重视。本研究旨在了解安徽地区PCV2毒株的遗传变异情况,从而为PCV2毒株的分子流行病学及毒株来源的研究奠定基础,为PCV2新型疫苗的研制积累有效材料,也为今后的深入研究和科学防控PCVD提供依据。本研究系针对15株PCV2安徽分离株,在利用PK-15细胞进行增殖、PCR检测以及电镜观察的基础上,根据GenBank已发表的PCV2全基因组序列,设计2对特异性引物,采用PCR方法对其进行全基因组克隆和序列测定后,一是运用DNASTAR软件进行全基因组及主要开放阅读框(ORF1、ORF2)的核苷酸序列及所推导的氨基酸的比对分析,二是运用MEGA7.0软件绘制核苷酸序列的遗传发育进化树,同时与GenBank中的31株PCV2国内外参考毒株进行比较。结果显示:(1)15株PCV2安徽分离株之间全基因组核苷酸序列相似度为95.4%~99.8%,ORF1核苷酸及所推导的氨基酸序列相似度均为96.6%~1 00%,而ORF2相应序列相似度均为93.2%~100%。与国内19株参考毒株比对,全基因组序列相似度为92.9%~99.8%,ORF1核苷酸及所推导的氨基酸相似度均为96.3%~99.9%,ORF2相应序列相似度均为91.5%~99.9%。与国外12株参考毒株比对,全基因组序列相似度为55.0%~99.8%,其中与源自美国的第38号毒株相似度为55.0%~55.3%,与源自英国的第39号毒株相似度为77.0%~77.9%,而与其他10株参考毒株的相似度为94.3%~99.5%。ORF1核苷酸及所推导的氨基酸相似度均为96.4%~99.8%,ORF2相应序列相似度均为89.9%~96.4%。(2)根据绘制的遗传发育进化树,15株PCV2安徽分离株第3号、6~13号共9株与5株国内参考毒株(第17、21、24、25和29号)、2株国外参考毒株(第43和44号)遗传距离较近,同属于PCV2d基因亚型;第1、2、4、5、14和15号共6株与12株国内参考毒株(第18、19、22、23、26、27、28、30、31、32、33和34号)、3株国外参考毒株(第36、40和46号)遗传距离较近,同属于PCV2b基因亚型。未出现PCV2c、PCV2e分支上的毒株。结果表明:(1)PCV2安徽分离株之间全基因组及主要开放阅读框(ORF1、ORF2)的核苷酸及所推导的氨基酸序列同源性较高,相似度为93.2%~100%,PCV2在安徽地区的流行无明显地域性差异;PCV2安徽分离株与国内参考毒株的相似度为91.5%~99.9%,PCV2在国内的流行也无明显地域性差异;PCV2安徽分离株与国外参考毒株的相似度为55.0%~99.8%,较与国内参考毒株的同源性低,PCV2的流行呈现一定的地域差异性。(2)15株PCV2安徽分离株相互之间遗传关系较近,遗传变异不大,其中9株属于PCV2d基因亚型,6株属于PCV2b基因亚型,安徽地区PCV2流行毒株的基因亚型已渐呈现由PCV2b转变为PCV2d的趋势,目前PCV2d为优势基因亚型,与国内许多地区的相关报道一致。

论文目录

  • 致谢
  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 主要缩略语列表
  • 文献综述
  •   1 病原学
  •     1.1 PCV2的分类情况
  •     1.2 PCV2的理化特点
  •   2 PCV2的分子遗传特征
  •     2.1 PCV2的基因组结构
  •     2.2 PCV2的遗传与变异
  •   3 PCV2的致病性
  •     3.1 PCV2的靶器官和靶细胞
  •     3.2 免疫刺激对PCV2感染的影响
  •     3.3 PCV2引起的免疫抑制
  •   4 流行病学特点
  •     4.1 PCV2的易感动物及其传播途径
  •     4.2 PCV2的国外感染状况
  •     4.3 PCV2的国内感染状况
  •   5 PCVD的临床症状及病理变化
  •     5.1 猪断奶后多系统衰竭综合征(PMWS)
  •     5.2 猪皮炎与肾病综合征(PDNS)
  •     5.3 呼吸系统疾病综合征(PRDC)
  •     5.4 繁殖障碍(Reproductive failure)
  •     5.5 仔猪先天性震颤(CT)
  •   6 PCVD的防制
  •   7 结语
  • 1 引言
  • 2 材料与方法
  •   2.1 材料
  •     2.1.1 PCV2毒株
  •     2.1.2 PK-15细胞
  •     2.1.3 PCV2阳性、阴性血清
  •     2.1.4 主要试剂
  •     2.1.5 主要仪器
  •     2.1.6 主要溶液和培养基
  •       2.1.6.1 细胞培养相关溶液配制
  •       2.1.6.2 DNA提取相关溶液
  •       2.1.6.3 PCR相关溶液配制
  •     2.1.7 引物序列设计
  •   2.2 方法
  •     2.2.1 PCV2的鉴定
  •       2.2.1.1 PCV2的增殖
  •       2.2.1.2 病毒DNA的提取
  •       2.2.1.3 PCR扩增
  •       2.2.1.4 PCR扩增产物的检测
  •       2.2.1.5 电镜观察
  •     2.2.2 PCV2全基因组序列克隆
  •       2.2.2.1 PCV2全基因组序列的PCR扩增
  •       2.2.2.2 PCR扩增产物的纯化与回收
  •       2.2.2.3 PCR产物与质粒载体连接
  •       2.2.2.4 大肠杆菌感受态细胞的制备(氯化钙法)
  •       2.2.2.5 重组质粒的转化
  •       2.2.2.6 质粒DNA的提取
  •       2.2.2.7 重组质粒的PCR鉴定
  •     2.2.3 PCV2全基因组序列测定
  •     2.2.4 PCV2全基因组序列分析
  •     2.2.5 PCV2 ORF1基因序列分析
  •     2.2.6 PCV2 ORF2基因序列分析
  • 3 结果
  •   3.1 PCV2的鉴定
  •     3.1.1 PCR扩增结果
  •     3.1.2 电镜观察结果
  •   3.2 PCV2全基因组序列克隆
  •     3.2.1 全基因组序列PCR扩增结果
  •     3.2.2 重组质粒的鉴定
  •   3.3 PCV2全基因组序列测定
  •   3.4 PCV2全基因组序列分析
  •     3.4.1 PCV2全基因组核苷酸序列同源性比较
  •     3.4.2 PCV2全基因组核苷酸序列遗传进化分析
  •   3.5 PCV2 ORF1基因序列分析
  •     3.5.1 PCV2 ORF1核苷酸序列同源性比较与遗传进化分析
  •     3.5.2 PCV2 ORF1基因推导的氨基酸序列分析
  •   3.6 PCV2 ORF2基因序列分析
  •     3.6.1 PCV2 ORF2核苷酸序列同源性比较与遗传进化分析
  •     3.6.2 PCV2 ORF2基因推导的氨基酸序列分析
  • 4 讨论
  •   4.1 PCV2流行毒株同源性分析
  •   4.2 PCV2流行毒株遗传变异分析
  • 5 结论
  • 参考文献
  • 附录
  • 作者简介
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 程琼

    导师: 李郁,丁维民

    关键词: 猪圆环病毒型,安徽分离株,全基因序列

    来源: 安徽农业大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,农业科技

    专业: 生物学,畜牧与动物医学

    单位: 安徽农业大学

    分类号: S852.651

    DOI: 10.26919/d.cnki.gannu.2019.000462

    总页数: 81

    文件大小: 7296K

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