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研究进展 | 非洲猪瘟病毒在中国变异了?饲料传播风险有多高?

日期: 2019-03-04
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要点


与GA/2007株和ASFV-SY18株序列相比,PoL/2017株、Pig/HLJ/2018株和DB/LN/2018株在基因组多个位点出现了核酸插入、缺失和突变


更惊奇的是,ASFV-SY18株除了10bp长的TRS外并未表现出以上任何的插入和缺失。对此的一种可能解释是,中国的猪群中可能引入了不同的ASFV; 另一种解释可能是由于使用的测序方法,ASFV-SY18的基因组未被正确编译。


自2007年格鲁吉亚发现ASFV后,II型基因型不断进化。本研究表明,核苷酸插入和缺失频繁出现在ASFV中,甚至一些基因组的变化改变了ORFs。这些ORFs的改变对ASFV的影响还有待研究


为调查含猪血的饲料是否被ASFV污染,收集辽宁省黑山县某公司生产的20份干猪血和1份从黑龙江省收集的河北公司生产的含猪血的饲料添加剂用Q-PCR进行基因组检测,结果显示样品均为ASFV阳性。因此,为防止ASF进一步爆发,对猪饲料的检测至关重要



2019年2月27日,沈阳农业大学畜牧兽医学院张莹教授课题组在Emerging Microbes & Infections上发表题为 Genome sequences derived from pig and dried blood pig feed samples provide important insights into the transmission of African swine fever virus in China in 2018 的研究。


研究进展 | 非洲猪瘟病毒在中国变异了?饲料传播风险有多高?


非洲猪瘟(ASF)是一种致死性的病毒性出血热,主要发生在家猪和野猪上。非洲猪瘟病毒(ASFV)为双链DNA病毒,是非洲猪瘟科,非洲猪瘟属的唯一成员。


1921年

肯尼亚

1921年非洲猪瘟疫情在肯尼亚首次报道。

1950s

欧洲

20世纪50年代,非洲猪瘟疫情迅速在欧洲蔓延,至20世纪90年代被许多国家根除(除撒丁岛以外)。

2007年

格鲁吉亚

2007年格鲁吉亚报道了非洲猪瘟病例。至此,ASFV在俄罗斯流行起来并传播到其它欧洲地区国家。

2017年

西伯利亚

2017年,在俄罗斯 - 中国边境附近的西伯利亚ASF连续爆发。

2018年

中国辽宁

2018年8月3日中国首次报道辽宁省沈阳市发生非洲猪瘟疫情。

2018年

中国黑龙江

2018年9月5日,黑龙江省佳木斯市报道非洲猪瘟疫情。


ASFV遗传变异和中外ASFV基因序列比较


ASFV基因组长度随分离株的不同而变化,范围在170~193 Kb;从不同分离株中检测到150~167个开放阅读框(ORFs)。ASFV根据编码衣壳蛋白p72的B646L基因被分为24个基因型。


尽管在ASFV在欧洲流行了10年,产生了额外的遗传变异,但GA/2007株以及在此之后从欧洲获得的分离株均属于II型基因型


2014年在立宛淘和波兰的野猪身上首次发现I73R和I329L之间插入10 bp长的串联重复序列(TRS)“TATATAGGAA”,这个标记是目前识别新基因亚型的标记。


本文中提到的序列信息汇总如下:


研究进展 | 非洲猪瘟病毒在中国变异了?饲料传播风险有多高?


为研究样品病毒来源,本研究对以上ASFV序列进行了详细比较分析,发现Pig/HLJ/2018和DB/LN/2018的全基因组序列与波兰分离的ASFV的序列高度相似。


GA/2007株基因组全长189,344bp但不包括末端反向重复和交联序列。


ASFV-SY18株与GA/2007株相似,全基因组除插入的10bp长的TRS外,只有12个碱基不同。


与GA/2007株和ASFV-SY18株序列相比,PoL/2017株、Pig/HLJ/2018株和DB/LN/2018株在基因组多个位点出现了核酸插入、缺失和突变。 


研究进展 | 非洲猪瘟病毒在中国变异了?饲料传播风险有多高?




中国三株ASFV和PoL/2017株与GA/2007株的基因组序列比较。


(A)ORFs的核苷酸插入。

(B)非编码区的核苷酸插入。

(C)ORFs的核苷酸缺失。

(D)非编码区的核苷酸缺失。

(E)ORFs的核苷酸突变。

(F)非编码区的核苷酸突变。

ORFs的名称显示在每个图的顶部。

图顶部的数字表示相对基因组的位置。

DB/HLJ/2018的11个ORFs被测序,在A、C和E面板分别显示这些ORFs上的插入、缺失和突变。



更令人惊奇的是,ASFV-SY18株除了10bp长的TRS外并未表现出以上任何的插入和缺失。对此的一种可能解释是,中国的猪群中可能引入了不同的ASFV;另一种解释可能是由于使用的测序方法,ASFV-SY18的基因组未被正确编译。


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研究进展 | 非洲猪瘟病毒在中国变异了?饲料传播风险有多高?




每个ORF编码的蛋白质构成的分子进化树。


当几个ORFs具有相似的树时,仅显示一棵树,但是ORF的所有名称都显示在树的顶部。

序列编码显示在第一棵树的括号中。

图A-F中所示的五种病毒在树中加下划线红字标出。



本研究对中国分离的3种病毒的ORFs与公共数据库中10种其它ASFVII型基因型的ORFs进行了分子进化分析,发现病毒中有12个ORFs形成不同的分支:在进化树中GA/2007株和ASFV-SY18株在同一分支,而Pig/HLJ/2018株和DB/LN/2018株处于另外的分支。值得注意的是,2014年和2017年在欧洲国家分离的病毒大部分都与Pig/HLJ/2018株和DB/LN/2018株处于同一分支。


自2007年格鲁吉亚发现ASFV后,II型基因型不断进化。本研究表明,核苷酸插入和缺失频繁出现在ASFV中,甚至一些基因组的变化改变了ORFs。分子进化分析表明,早在2014年欧洲的ASFV中一些ORFs已经发生了改变。本研究分离出来的毒株大部分ORF的变化在2015年和2017年波兰分离株中出现。这些ORFs的改变对ASFV的影响还有待研究。


饲料传播ASFV的风险预警


从屠猪场收集的猪血是猪和其它动物饲料的蛋白重要来源。为调查含猪血的饲料是否被ASFV污染,收集辽宁省黑山县某公司生产的20份干猪血和1份从黑龙江省收集的河北公司生产的含猪血的饲料添加剂用Q-PCR进行基因组检测,结果显示样品均为ASFV阳性


本研究从中国猪病料和干猪血饲料样品分离鉴定出两株病毒并进行了基因组分析。部分序列分析表明从黑龙江省佳木斯市采集的含猪血的饲料添加剂被类似的ASFV毒株污染。本研究从猪病料里分离到了一株活毒,并证明在猪群里具有高致死性和传染性(文中未展出数据)。


尽管本研究并未在所检测的干猪血饲料中分离到活毒,但并不意味着目前在中国流通的所有含猪血的饲料中ASFV失活,这有可能是目前ASFV传播的途径之一。因此,为防止ASF进一步爆发,对猪饲料的检测至关重要。


本研究的病毒序列已保存至GenBank(MK333180-MK333192)。本项研究是张莹教授与中国农业科学院哈尔滨兽医研究所合作完成。沈阳农业大学畜牧兽医学院青年教师文雪霞与哈尔滨兽医研究所何希君研究员为论文共同第一作者,畜牧兽医学院张莹教授与哈尔滨兽医研究所步志高研究员为共同通讯作者。


本文由韦韬、周盼伊翻译编辑


资料来源:本文内容及图片转自中国动物保健公众号,如有侵权,请联系删除。


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