摘要:为掌握我国I类新城疫病毒(Newcastle disease virus,NDV)的分布及分子演化特征,2016—2019年,随机从国内23个省(自治区、直辖市)998个采样点,采集家禽口咽/泄殖腔双拭子样本、野鸟粪便样本和环境样本共45 458份,通过病毒分离和RT-PCR鉴定,共分离到I类NDV 558株。从时间分布看,2016—2019年I类NDV分离率分别为0.95%、0.89%、1.88%和1.37%,有增高趋势;从地理分布看,我国16个省(自治区、直辖市)分离到I类NDV,主要集中于华东、西南和西北地区;从场点分布看,活禽批发市场和农贸市场的I类NDV阳性率明显高于养殖场和屠宰场;从宿主分布看,I类NDV主要来源于鸡和鸭,少量来自鹅、鸽和环境样本;从基因型分布看,558株I类NDV属于2个基因亚型,其中1.1.2亚型为近年来我国流行的主要基因亚型。研究表明,我国I类NDV污染面广,宿主范围广泛,且存在2种基因亚型。研究提示,应加强I类NDV的免疫、监测,同时加强饲养管理,提高家禽抵抗力,降低病毒基因变异致毒力增强的风险。本研究为我国科学防控新城疫提供了参考数据。
新城疫病毒(Newcastle disease virus,NDV)属于副黏病毒科(Paramyxoviridae)正禽腮腺炎病毒属(Orthoavulavirus),为单股负链RNA病毒,可感染240多种禽类。NDV只有1个血清型,但可分为多种基因型。根据病毒F基因序列差异,毒株可分为I类(class I)和II类(class II)两大类。II类NDV流行时间较长,至少包括21种基因型。历史上引起5次ND大流行的毒株和常用疫苗株均属于II类NDV。I类NDV只有1个基因型,但可细分为3个基因亚型。2003年I类NDV在法国野生麻鸭中被首次分离到,此后又出现于野生水禽和野鸟中,近年来又传播至家禽。2008年通过病毒分离,我国首次证实I类NDV的存在,随后研究发现病毒已在我国广泛流行。回顾性调查发现,2002年在浙江、福建等地活禽市场检出的病毒与其同类,说明I类NDV早已存在。虽然I类NDV绝大多数为无毒株或弱毒株,但已有学者证实NDV弱毒株可通过鸡或鸡胚连续传代增强毒力。我国养禽业发达,I类NDV污染面广且存在基因变异和毒力增强的风险。因此,对国内家禽中携带的I类NDV进行长期系统监测,掌握病毒分布和流行规律,对新城疫防控具有重要意义。本研究于2016—2019年,按照《国家动物疫病监测与流行病学调查计划》,在我国23个省(自治区、直辖市)998个采样点,随机采集家禽口咽/泄殖腔双拭子样本、野鸟粪便样本和环境样本,通过病毒分离和常规RT-PCR技术检测I类NDV,并对分离株进行遗传进化分析,以期为科学防控新城疫提供参考数据。
材料与方法
样本与鸡胚
从国内23个省(自治区、直辖市)的批发市场、农贸市场、养殖场和屠宰场,随机采集不同种类家禽的口咽/泄殖腔双拭子样品和环境样品,并在野鸟栖息地采集野鸟粪便样品。
病毒分离鉴定
按照国标《新城疫诊断技术》(GB16550—2008)规定方法,将采集的样品接种9~11日龄SPF鸡胚。每个样品接种2枚鸡胚,37℃孵育,弃掉24h内死胚;96h后,收获鸡胚尿囊液,进行血凝(HA)、血凝抑制(HI)试验;分装鉴定为NDV阳性的尿囊液,-80℃保存。
RNA提取
采用High Pure Viral RNA Kit(Roche)提取病毒RNA,将提取的RNA立即用于RT-PCR扩增或者于-20℃保存。
RT-PCR鉴定
采用本实验室建立的RT-PCR方法,利用Hiscript High Fidelity One Step RT-PCR Kit(Vazyme)扩增病毒F基因。引物序列见表1。扩增产物用1%琼脂糖凝胶电泳鉴定。
遗传进化分析
利用MEGA 6软件,对毒株F基因序列进行系统进化分析;采用邻位相连法(neighbor-joining)构建系统进化树。
结果
I类NDV监测
2016—2019年,按照《国家动物疫病监测与流行病学调查计划》,在安徽、江苏、上海等23个省(自治区、直辖市)开展了新城疫病原学主动监测,在998个采样点共采集家禽口咽/泄殖腔拭子、野鸟粪便样本和环境样本45458份,经病毒分离、RT-PCR鉴定和序列测定,共分离到I类NDV 558株,病毒阳性率为1.23%(95%CI,1.13%~1.33%)。其中,2018年I类NDV阳性率最高,为1.88%(表2)。558株病毒主要来源于鸡(403株)和鸭(126株),少量来自鹅、鸽和环境样本(表3)。野鸟粪便样本中未检测到病毒。
2016—2019年分离的558株I类NDV来源于安徽、福建、广东、广西、贵州、湖北、江苏、江西、宁夏、上海、四川、云南、西藏、青海、新疆和浙江等16个省(自治区、直辖市)的127个采样点,主要分布于我国华东、西南和西北地区,其中,广东、广西、江苏、江西、宁夏、上海、云南等地连续4年分离到I类NDV。监测到I类NDV的127个采样点包括,31个活禽批发市场、91个农贸市场、3个养殖场和2个屠宰场。活禽批发市场和农贸市场年均病毒阳性率分别为28.70%和24.33%(图1),明显高于养殖场和屠宰场(P<0.05)。
I类NDV遗传进化分析
遗传进化分析结果(图2)显示:2016—2019年分离的558株I类NDV分属于2种基因亚型:1.1.2亚型551株、1.2亚型7株。其中,1.1.2亚型为目前我国家禽中流行的优势基因亚型,在我国16个省(自治区、直辖市)家禽中均分离到;1.2基因亚型均为鸭源分离株,分别于2016年和2018年分离自宁夏、江苏和广西等地。
讨论
1926年3月,印度尼西亚在爪哇岛首次发现新城疫,随后英格兰、朝鲜、印度、斯里兰卡、菲律宾、日本和澳大利亚等国也相继报道发生新城疫。迄今为止,该病已蔓延至世界各地,给养禽业造成严重危害。毒株遗传进化分析结果显示,NDV可分为I类、II类两大类。I类NDV出现较晚,2003年首次在法国野生麻鸭中分离到,早期主要存在于野生水禽和野鸟中,随后在活禽市场家禽中被陆续分离到。早期基因分型方法将I类NDV分为至少10个基因型,国内流行毒株主要为基因2型和3型。2012年,Diel等将I类NDV合并为1个基因型,但细分为3个基因亚型(1a、1b和1c)。我国流行毒株主要为基因1b亚型。2019年,全球9家OIE新城疫参考实验室联合20家国际著名实验室更新了NDV分类方法,将I类NDV划分为1个基因型3个基因亚型(1.1.1、1.1.2和1.2)。我国早期分离株属于1.1.1和1.2基因亚型。2016—2019年我国分离的I类NDV主要为1.1.2基因亚型,只有7株病毒属于1.2基因亚型。序列分析结果显示,2016年我国宁夏和江苏分离的6株1.2基因亚型毒株与北美野生水鸟分离株高度同源。此类病毒于2015年首次出现于我国广西鸭群,但由于缺乏周边国家新城疫监测数据,至今仍不清楚该毒株的确切来源。
我国I类NDV污染面广。2016—2019年我国16个省(自治区、直辖市)127个采样点均分离到I类NDV。2011—2015年监测数据表明,I类NDV主要分布于我国华东、华中、华南和西南等东部和南部地区。本研究结果显示,近年来I类NDV主要分离自我国华东、西南和西北地区,暗示病毒正逐渐从我国东部和南部向西部蔓延。活禽批发市场和农贸市场是I类NDV的高污染场点。本研究在活禽市场的鸡、鸭、鹅、鸽等家禽和环境样本中均分离到I类NDV。部分活禽市场中,家禽免疫情况不明,多种禽类混养,市场卫生条件较差,这些因素极易导致病毒传播。因此,应加强活禽市场的生物安全管理,积极采取消毒、休市等措施。2017—2018年,本研究在少数养殖场中也分离到I类NDV。I类NDV虽为弱毒株,使感染鸡不表现明显临床症状,但在鸡体内连续传代后,可能通过基因变异增强毒力。因此,在家禽饲养过程中,应制定科学的免疫程序,做好疫苗免疫和抗体监测,同时加强饲养管理,改善养殖环境,提高家禽抵抗力,降低病毒感染、变异和传播的风险。
结论
本研究发现,我国I类NDV污染面广,宿主范围广泛,且存在2种基因亚型。建议加强饲养家禽I类NDV的免疫、监测,同时加强饲养管理,提高家禽抵抗力,降低病毒基因变异使毒力增强的风险。
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