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广东省PRRSV流行病学调查及遗传进化分析

林金森

广东省PRRSV流行病学调查及遗传进化分析

林金森1
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作者信息

  • 1. 华南农业大学
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摘要

猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)属于单股正链RNA病毒,共有两个基因型,且目前中国流行的PRRSV主要是PRRSVⅡ型。从20世纪80年代被发现以来不断进化,形成了诸多的流行支系。此外,随着本土流行毒株不断变异以及生猪贸易引起的外来毒株不断输入,PRRSV的流行趋势日益复杂的同时也在不断降低疫苗的有效性。宏基因组学是目前较为前沿的一种获取样本中所有遗传物质的手段,而宏病毒组学进而也同时已经成为检测和鉴定生物临床样本中致病原的可行化手段来发现样本中大多数病原基因组。 本研究首先调查了目前广东省PRRSV的流行病学情况,在对2858份样品的检测中,发现我省PRRSV存在明显的遗传多样性,但HP-PRRSV数量明显减少,且NADC34并未检测到。随机抽样进行谱系分型,对变异较大的临床样本进行NGS测序,并且结合生物信息学软件分析发现样本中均存在PRRSV感染情况。进一步我们选取4株代表毒株进行同源性分析来检测其相似度。进而通过对ORF5,nsp2以及全基因组进行遗传进化分析后发现该4株毒株均存在重组现象。接下来我们对不同重组模式的毒株进行宿主内单核苷酸变异频率(iSNVs)分析以探究其关联性。 结果表明毒株HN0713和GDYJ1224的全基因组分别与Lineage1毒株NADC30具有90.7%和91.3%的同源性,GDGZ0408和GDHY0425毒株与JXA1毒株的相似性分别为92%和91.6%。对该四株毒株与不同谱系的代表毒株进行重组分析表明,GDGZ0408和GDHY0425毒株均与Lineage3毒株的ORF5-7基因发生重组。此外,GDHY0425毒株的nsp3、nsp10-12、ORF2基因和3''-UTR由Lineage5.1毒株提供。GDYJ1224毒株的重组特征更为复杂。Lineage8.7毒株JXA1和Lineage3毒株QYYZ一起参与重组且共计产生5个重组区域,重组断点分布在nsp1、nsp4-9、ORF2-3和3''-UTR。JXA1毒株提供nsp1和nsp4-9基因,QYYZ毒株提供ORF2-3和3''-UTR。HN0713毒株的重组区域分布于于起始段5''-UTR-nsp1β和nsp3-nsp9和nsp12区域。我们进一步对不同重组模式的毒株所在样本进行iSNVs分析发现所有样本的突变频率均大于200个。此外拥有HP-PRRSV Lineage8.7的nsp9和nsp10基因部分的GDGZ0408毒株呈现出比其他毒株更多的突变频率,这表明HP-PRRSV Lineage8.7的nsp9-10基因所编码的RdRp位点可能产生更加多样化的宿主内单核苷酸变异分布。从突变的偏好性方面来看在四个临床样本统计的各种类型的突变中,C→T和T→C突变是最常见的单核苷酸变异类型,在四个临床样本中一致检测到的这种突变类型可能反映了PRRSV在体内的准种进化偏好性,但C→T和T→C的突变表型和PRRSV进化两者之间的具体关系有待于进一步研究验证。 综上,在猪场生物安全防控日益严峻的背景之下,本研究对临床发病样本进行宏病毒组学分析从而揭示该猪场流行病的病原信息。与此同时揭示了PRRSV复杂的流行现状和iSNVs特征,为临床防控以及疫苗使用提供参考。通过收集临床发病猪场的猪肺脏组织来进行高通量测序,结合生物信息学技术来分析发病猪场的致病原,获得病原全序列。通过对病原序列分析从而为临床疫苗及药物使用提供参考。

关键词

猪繁殖与呼吸综合征病毒/流行病学/高通量测序/宏病毒组学/遗传进化

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授予学位

硕士

学科专业

兽医

导师

张桂红/杨傲冰

学位年度

2022

学位授予单位

华南农业大学

语种

中文

中图分类号

S8
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