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猪圆环病毒2型LN株初步分离与全基因组测序

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畜牧与饲料科学 A nimal Husbandry and Feed Science 猪圆环病毒2型LN株初步分离与全基因组测序 梅娜丽 ,刚 ,李天丽 ,王亚丹 (1.河南省济源市动物卫生监督所,河南济源459000;2.广州齐志生物工程设备有限公司,广东广州 513663) 摘要:为了解猪圆环病毒2型(PCV一2)在河南地区猪场的流行情况,采用常规方法对采集自河南省洛 阳市某猪场病料中的PCV一2进行了分离,并对其全基因组进行了扩增、克隆和测序。结果表明。从患病 仔猪的病料中分离到了1株PCV一2,命名为LN株.该毒株的全基因组序列大小为1 767 bp。该试验结 果为从分子水平上揭示PCV一2的致病特性.开发PCV一2的相关疫苗和诊断产品奠定了基础。 关键词:PCV一2;分离;全基因组;序列测定 中图分类号:¥858.285-3:¥852.659.2 文献标识码:A 文章顺序编号:1672—5190(2015)01—0004—03 Isolation and Genome Sequencing of Porcine Circovirus Type 2 LN Strain MEI Na—li ,WANG Gang—gang ,LI Tian—li ,WANG Ya—dan0 (1.Animal S Sanitation Administration of Jiyuan City of Henan Province,Jiyuan 459000,China;2.Qizhi Bioengineering EquipmentCo.,Ltd.,Guangzhou 513663,China) Abstract:In order to understand the prevalence of porcine circovirus type 2(PCV-2)in pig farms in Henan Province,the clinical samples of a pig farm in Luoyang City of Henan Province were collected and were used for the isolation of PCV一2.Furthermore. 山e genome of the isolate was ampliifed.cloned and sequenced.The results showed that a PCV一2 strain were isolated from the samples and was named as LN.The size of the genome of LN strain was 1 767 bp.The results of the study will provide basis for revealing the pathogenic character of PCV-2 at molecular level and developing the vaccine and diagnostic products or PCV一2.f Key words:PCV一2;isolation;genome;sequencing 猪圆环病毒2型(PCV一2)是无囊膜的单股负 链DNA病毒,属圆环病毒科圆环病毒属成员,是目 前已知的动物病毒中最小的一种。PCV一2不仅被认 Solarbio公司;胰蛋白酶购自德国Merck公司;D一氨 基葡萄糖购白Sigma公司, 羟甲基氨基甲烷 (Tris)、乙二胺四乙酸二钠(EDTA)、十二烷基硫酸 为是引起断奶仔猪多系统衰竭综合征(PMWS)的主 钠(SDS)、酚、酚一氯仿一异戊醇混合溶液(25:24:1) 购自生工生物工程(上海)有限公司;pGEM—T Easy Vector System购自Promega公司。 1.3 溶液及培养基 氨苄青霉素(Ampicillin, Amp)贮存液,IFFG,X—Gal,LB肉汤,LB琼脂培养 要病原体,而且还与猪皮炎与肾病综合征(PDNS)、 猪呼吸道疾病综合征(PRDC)、仔猪先天性震颤 (CT)、母猪繁殖障碍、猪增生性和坏死性肺炎(PNP) 等疾病密切相关。该研究对分离自河南省洛阳市某猪 场的1株PCV一2毒株进行了全基因组扩增、克隆和 测序,为从分子水平上揭示PCV-2的致病特性,开发 PCV一2的相关疫苗和诊断产品奠定基础。 1材料和方法 基,细胞培养液:含10%胎牛血清的RPMI一1640培 养液,细胞维持液:含2%胎牛血清的RPMI一1640 培养液,同时含300 mmoL的D一氨基葡萄糖。 1.4方法 1.1 病料 河南省洛阳市某猪场送检的疑似 PMWS患病仔猪病料。包括病死仔猪的淋巴结、脾 1.4.1 引物的设计与合成:根据已发表的PCV一2 核苷酸全序列.利用Primer 5.0软件设计以下2对 弓l物,P1:5 一CACCTTCGGATATACTATCAA一3 ,P2: 脏等。 1.2试剂、载体、菌种rTaq DNA聚合酶,性 内切酶Sac 1/、Sa/I,DNA Marker DL 2 000、入一Eco rl 5 一 n CATGGrrn CACGGATATrG I1A一3 ;A1:5 一 GA 5 一GAC GCTGGCTGAACTI TGAAACT一3 ,A2: AAATrTCTGACA AACGTrACA一 14 I digest、感受态细胞DH5c ̄购自大连宝生物j. 程有限公司:DNA凝胶回收试剂盒、质粒提取试剂 3 。引物P 、P2用于病料中PCV一2的PCR初筛,其 扩增片段长度为501 bp,引物A 、A:用于PCV一2毒 株的全基因组PCR扩增,其5 端均引入了SacⅡ酶 切位点(划线部分),扩增片段长度约为1 700 bp (含PCV一2全基因)。引物由生工生物工程(上海) 盒购自北京博大泰克生物公司;琼脂糖购自 Promega公司;蛋白酶K购自华美生物工程公司; RPMI一1640培养液购自Gibco公司;胎牛血清购自 收稿日期:2015—01—08 作者简介:梅娜丽(1985一),女,助理兽医师,主要从事动物 及动物产品检疫工作。 有限公司合成。 1.4.2组织病料总DNA的提取:将采集自患病仔 第l期 梅娜 等:猪网环病毒2型LN株初步分离Lj全基因组测序 l M 5 猪的淋巴结、脾脏等组织混合、剪碎后研磨成匀浆, 加入PBS(含l 000 IU的青链霉素),制成20%一 50%(W/V)的悬液,反复冻融3次,一20 qC保存备 用。取经过处理的病料,于室温融化后,8 000 r/min 离心10 min。取200 L上清液,加入等体积的样品 裂解缓冲液『0.02 mol/I Tris HC1(pH=7.5).0.03 2000bp 1000bp 750bp 501 bp 500bp 250 bp mol/L EDTA,1%SDS],混匀后加入4—5 L蛋白酶K (终浓度为200txg-/mL),55 oC水浴1~3h。然后加入等 体积的Tris平衡酚.混匀后12000 r/min离心5 min,. 100 bp 取上清液,依次用酚一氯仿一异戊醇(25:24:1)、氯 仿一异戊醇(24:1)和氯仿抽提病料总DNA后,用1.5 倍体积的异阿醇沉淀,一20 cI=放置l h后.12000 r/min 离心5 min。用500 IxL70%乙醇洗涤2次,风干,加入 M:DI 2000 DNA Marker:l:以病料总DNA为模板的 PCR产物 图l 患病仔猪病料中的PCV一2PCR产物电泳结果 l 2 M 20 I 灭菌 一蒸水溶解DNA,于一20℃保存备用。 1.4.3病料中PCV一2的PCR检测:采用25 L反 应体系,即:上游引物(P。)0.5 L,下游引物(P2)0.5 I ,模板DNA 3 IxL,rTaqDNA聚合酶12 L, 蒸水 9 L,混匀瞬时离心后进行PCR扩增。PCR反应程序 为:95℃5 airn,1个循环;94 cC l rain,53 cIc 1 min,72 qC 1 min,35个循环;72℃最后延伸10min,1个循环; 2000 bp 1000 bp 750 bp 500bp 4℃保存。反应结束后,取5 LPCR产物用l%琼脂 糖凝胶(含0.5 Ixg/mLEB)进行电泳检测。 1.4.4病毒的分离与培养:将PCR鉴定结果为 PCV一2感染阳性的病料剪成小块并研碎后.加入少 量l640培养液稀释,反复冻融3次。融化后,5 000 r/rain离心l0 rain,取上清液,加入双抗至终浓度为 250 bp 100bp O ,‘l 吣 0 0M:DI 2000 DNA Marker;1:以第6代LN细胞毒总DNA 为模板的PCR产物:2:阴性对照 圈2 LN株PCV一2全基因组PCR产物电泳结果 1 2 3 M _^ 1 000 IU/mL,37℃作用2 h。经0.22 m的细菌滤 器过滤除菌后接种PK一15细胞.37℃吸附1.5 h后 弃I:清液,加入适量的含300 mmol/L D一氨基葡萄 糖和2%小牛【0【清的RPMI一1640维持液,继续培养 72 h后收获病毒,继续盲传6代。将分离到的PCV一 2毒株命名为1 N 1.4.5病毒I)NA的抽提:将LN分离株细胞毒冻融 3次以裂解细胞,然后提取细胞毒的DNA,方法同 1.4.2。 1.4.6 PCV一2 LN株全基冈组的扩增:以提取的细 胞毒DNA为模板,用引物A 、A:扩增分离毒株LN 的全基因组,PCR反应体系、反应条件及PCR产物 电泳检测方法同1.4.3。 M:DI 2000DNA Marker;1-2: 阴性对照 阳性质粒的 液:3: 1.4.7全基因的克隆与测序:按照DNA凝胶回收 图3阳性重组质粒的菌液PCR产物电泳结果 试剂盒说明书,回收、纯化特异的DNA条带。选择 质粒PCR鉴定结果和酶切鉴定结果均为阳性的重 特异性引物,以提取的PMWS疑似患病仔猪病料总 DNA为模板,采用PCR技术成功地扩增ffJ l条约 501 bp的片段(见图1),与预期扩增片段大小相 吻。 组质粒送大连宗生物工程有限公司测序。 2 结果 2.1 病料中PCV一2的PCR检测 以P。和P 为 2.2重组质粒的克隆及鉴定 6 m 畜牧与饲料科学 第36卷 0 0 ∞ ∞∞∞ ∞ 2 1 7 2 l b l 2 3 M 1、第2泳道),与预期大小相符。 2.2.3重组质粒的PCR及酶切鉴定:以阳性重组 p bbp p p p p b bb 菌的质粒DNA为模板,A 和A 为引物,进行质粒 PCR鉴定,获得了1条长约1 700 bp的特异性条带 (见图4,第l泳道),与预期大小相符。提取的重组 质粒经SacⅡ酶切后,获得了2条特异性条带(见图 4,第2泳道),其中1条带为载体质粒,大小约为 3 000 bp,另1条带为所克隆的PCV一2全基因组片 段,大小约为1 700 bp,与预期结果相符;重组质粒 m:DL 2000 DNA Marker;M: 一 D T14 I digest;1:阳性 重组质粒PCR产物;2:阳性重组质粒SacⅡ酶切产物;3:阳 性重组质粒Sd I酶切产物 图4阳性重组质粒pGEM—PCV一2 的PCR及酶切产物电泳结果 经Sol I酶切后.获得了1条大小约为4 700 bp的 条带(见图4,第3泳道)。结果表明,PCV一2全基因 组成功地被克隆至pGEM—T Easy载体中,将含有 目的基因片段的阳性重组质粒命名为pGEM—PCV一 2。 2.2.1 PCV一2全基因组的扩增:以A 和A2为特异 性引物。以提取的第6代LN细胞毒总DNA为模 板,采用PCR技术扩增出1条大小为1 700 bp左 2.3 PCV一2全基因组的序列测定 将阳性重组质 粒pGEM—PCV一2送至测序公司.进行PCV一2全基 右的片段(见图2),与预期扩增片段大小相符。 2.2.2重组质粒的菌液PCR鉴定:挑取单个白色 因组的序列测定。测序结果表明,PCV一2 LN株的全 基因组大小为1 767 bp。测序结果见图5。 3讨论 菌落接种子LB液体培养基中,振荡培养过夜。以 A 和A 为引物,进行重组质粒的菌液PCR鉴定。 PMWS是影响世界养猪业健康发展的重要传 染病之一.PCV一2是引起该病的主要病原,但不是 唯一病原,PCV一2单独感染可出现轻微的PMWS 症状。该研究成功地从PMWS疑似患病仔猪的脾脏 A 阳性重组质粒的菌液PCR产物电泳结果见图3。由 图3可知.以含有阳性重组质粒的菌液DNA为模 板.扩增出了1条l 700 bp左右的特异性条带(第 GCGGCA ̄ATGGAA CCTCGGCAGCACCTCACCCA A=玛 盯TI:ATTGTI GCGAGGACK?',GTAATGA 耵CGCTAAriTIGTGAAGAAGCAAACATTTAATAAAGTG CCTGTC'’A A 门'IlGCAGACCCGGAAA0CACATACTGGAAA rI eCATG GACTGTGTG TTa }A A1℃ G A ~ A 玎A AAGAATCrCTACAGAACAATCCACGGAGGAA ̄CAGTTCGTC CTlGAG1℃TI_rrT1=ATCACTICGTAATG G1 《粥GGTCTn:AAG 兀 AATTCTCTGAATTGTACATACATGGT G ∞eI [=A 蟠'ACTGTITTCGAACGCAGTGcCGAGGCC oGT0GTC 玎G rGGTrGGAA(I1fA .A 。J 胡1AG"IGG AATCTAOGACAGG_TTn3GGGG"EAAAGTAGCGGGAGTGGTAGGA GG^-6GAG豇 -rnAC 硝LGGGGTC 瑙LGG蕾GA| GGCTG蕾 3OeTI1.GTI.ACAAA AATI℃AAeCrIlA A 岛GG鸟GGGCGTrI1 ACTGTGGTI℃GCTrGATAG.I.A AGCGG1I=AACGGToGCG G TC.I℃CGoTAA 图5 LN株PCV一2全基因组测序结果 94 畜牧与饲料科学 第36卷 North Island ofNewZealand[J].NZ Vet J,2008,56(5): 218-221. for genotyping human group a rotavirus by multiplex capture and type-specific primer extension[J].J Clin Microbiol,2003,41(11):5153—5158. 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(责任编辑:赵俊利) 。—’一。—。卜-—t一 —十一 —t一。。。十一-十一—’一。—’一。—十一-—’一-—’一-十一—十一。—十一* —卜-—’一-十一十。‘’一* 。卜-十-十 (上接第6页)及淋巴结中分离到1株PCV一2病毒。 为模板,扩增得到了该毒株的全基因组,并对其进 PCV体外培养时.适于在具有旺盛增殖能力并处于 有丝过程中的细胞上复制。并且PCV的复制 依赖于细胞周期S期表达的多种细胞蛋白及酶类。 该试验的维持液中添加了300 mmol D一氨基葡萄 糖,既能有效地刺激病毒复制,又不影响细胞状态, 行了克隆和测序。测序结果表明,LN毒株的全基因 组大小为1 767 bp。该研究为进一步从分子水平研 究PCV一2在河南省的流行、变异规律及其主要结 构基因的特性奠定了基础.也为河南省猪场中 PCV一2感染的诊断及预防提供了试验依据。同时, PCV一2全基因组的获得,也为研究PCV一2的ORFs 功能,探明其毒力及免疫原性特征,了解PCV一2在 混合感染中的作用以及研发PCV一2基因工程疫苗 等工作奠定了基础。 (责任编辑:赵俊利) 盲传6代后。PCR检测仍为阳性。至于该分离毒株 能否在PK一15上继续传代还有待进一步研究。 近年来研究发现,PCV一2的致病谱不断扩大, 对于由其引起的相关疾病尚无有效的预防措施,因 此开展PCV一2的研究工作具有重要意义。该研究 采用PCR法。以PCV一2 LN株第6代细胞毒DNA 

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