草鱼病毒性出血病流行情况及防控措施

草鱼病毒性出血病由草鱼呼肠孤病毒感染引起,是对草鱼养殖危害最严重的疾病。本文从典型症状、组织病理学特征、基因型、病因等方面对草鱼病毒性出血病的流行情况进行剖析,并提出了针对性的防控措施,以期为草鱼健康养殖提供借鉴。

“血停”对草鱼病毒性出血病的药效试验

2019年4月,云南省水产技术推广站和开远市渔业管理站依托国家大宗淡水鱼产业技术体系昆明试验站平台,承担新药“血停”(复方茶多酚粉剂)在云南开展为期两个月的草鱼病毒性出血病的预防和治疗效用试验。“血停”为复合塑料袋包装,包装规格为200克/包,主要成分为天然绿茶植物提取物,能渗透入鱼体细胞,有效阻断草鱼出血病病毒入侵鱼体,具有抑制病毒复制的能力。现将试验情况报告如下。

Ⅱ型草鱼呼肠孤病毒在稀有鮈鲫中的传播途径

为了研究Ⅱ型草鱼呼肠孤病毒(GCRV-Ⅱ)的流行规律,本实验基于稀有鮈鲫感染GCRV-JX02的研究模型,利用分子生物学检测、逆转录实时定量聚合酶链式反应(RTqPCR)等方法开展GCRV-Ⅱ水平和垂直传播的研究。结果显示,水平传播中浸泡感染和共培养感染都能使稀有鮈鲫成为GCRV-Ⅱ的无症状携带者,阳性检出率分别为50%和80%;其中共培养感染直接导致8%的稀有鮈鲫死亡。感染后无症状的稀有鮈鲫经热休克处理,浸泡感染与共培养感染组的死亡率分别为57.14%和100%,总体阳性检出率分别为80.95%和100%。腹腔注射感染GCRV-JX02后存活的无症状稀有鮈鲫每0.01 g精巢与卵巢中病毒拷贝数分别为3.64×10^(6)和6.84×10^(6)个。垂直传播实验中稀有鮈鲫单个的卵子、未受精卵、受精卵和幼鱼的平均病毒拷贝数为1.98×10^(3)、1.15×10^(4)、4.75×10^(3)和6.74×10^(4)个,幼鱼中病毒的拷贝数显著高于卵子与受精卵时期,表明GCRV-JX02不仅能够在稀有鮈鲫中垂直传播,还能伴随幼鱼的发育不断扩增。本研究阐明了不同传播途径下GCRV-Ⅱ的传播潜力,有助于评估草鱼出血病的流行风险,且为筛选阻断草鱼呼肠孤病毒传播的药物提供了有效的动物模型。

基因Ⅱ型草鱼呼肠孤病毒病毒样颗粒的构建与鉴定

为研究Ⅱ型草鱼呼肠孤病毒(GCRV)病毒样颗粒(VLPs)疫苗,实验利用杆状病毒-昆虫细胞表达系统(BEVS)将具有免疫原性的GCRV-VP3/VP4/VP35蛋白进行GCRV-VLPs的组装。实验将编码VP35蛋白的GCRV-s11基因克隆入杆状病毒载体pFastBacHTA^(TM),然后将鉴定正确的重组质粒转化至DH10Bac感受态细胞,筛选得到重组穿梭质粒Bacmid-VP35。将穿梭质粒Bacmid-VP35以及实验室前期构建的重组穿梭质粒Bacmid-VP3、Bacmid-VP4分别转染Sf9昆虫细胞获得重组杆状病毒pFHB-VP35、pFHB-VP3以及pFHB-VP4。利用Bac-PAK快速滴定试剂盒测定重组杆状病毒滴度,并通过间接免疫荧光(IFA)和蛋白质印迹法(Western blot)鉴定重组蛋白的表达情况。结果显示,实验获得了较高滴度的重组杆状病毒,并且重组蛋白在杆状病毒感染的Sf9昆虫细胞中正确表达。将成功表达蛋白的重组杆状病毒pFHB-VP35、pFHB-VP3以及pFHB-VP4共感染Sf9细胞组装GCRV-VLPs,通过透射电镜(EM)观察VLPs的组装情况。结果显示,GCRV-Ⅱ的3个蛋白在Sf9昆虫细胞中可以完成自我组装,形成与天然病毒结构形似的VLPs,直径为65~72 nm。本实验结果为进一步研制安全、高效的GCRV-VLPs疫苗奠定了基础。

利用噬菌体展示技术筛选草鱼呼肠孤病毒VP39蛋白相互作用多肽

VP39是草鱼呼肠孤Ⅲ型病毒(GCRV GenotypeⅢ,GCRV-Ⅲ)S9基因编码的蛋白,为研究VP39蛋白在GCRV-Ⅲ感染草鱼细胞过程中行使的生物学功能,将克隆VP39基因序列并构建原核表达载体pET32a-VP39,通过原核表达得到VP39-HIS融合蛋白;利用VP39蛋白溶液免疫小鼠,制备鼠抗VP39多克隆抗体,通过Western Blot对抗体进行评估;利用制备的多克隆抗体探究GCRV-Ⅲ感染细胞过程中VP39蛋白表达动力学;利用噬菌体展示技术筛选与VP39蛋白特异性结合的多肽序列并进行分析。SDS-PAGE电泳结果显示,VP39-HIS融合蛋白可良好溶于PBS中,蛋白大小约为39 kD;Western Blot检测表明实验所制备的VP39多克隆抗体在1﹕10000稀释比例下,既能识别原核表达的VP39-HIS融合蛋白,也能识别GCRV-Ⅲ感染CIK细胞后表达的VP39蛋白,具有良好的效价与特异性;在病毒侵染过程中,VP39前期表达量较少,在中后期大量表达;噬菌体展示技术筛选出两条多肽与VP39蛋白有高度亲和性,经过在NCBI上比对后发现草鱼基因组中有7个基因与筛出的多肽具有同源性,表明其可能与VP39存在相互作用。研究制备了鼠抗VP39多克隆抗体,为GCRV-Ⅲ的免疫学检测方法提供了新的路径;结合多肽的筛选也为VP39在GCRV-Ⅲ侵染过程中参与的生物学功能研究奠定了基础。

感染唐鱼的草鱼呼肠孤病毒分离与鉴定

广东省某渔场待出境送检唐鱼(Tanichthys albonubes)样品,经病理检查未发现临床症状,取样品的肝、脾和肾等器官组织,用细胞分离培养方法检测病毒性因子,发现该批次唐鱼样品的组织提取物能够造成EPC和CHSE-214细胞发生细胞病变效应(CPE),确定该样品携带病毒性病原。为探究唐鱼携带病原的种类,针对草鱼呼肠孤病毒(GCRV)S9核酸片段设计特异性引物,对产生CPE的细胞培养物进行RT-PCR核酸扩增和序列测定,用EPC细胞扩增该病毒,获得病毒含量为10^(6.25)TCID_(50)/mL的细胞培养物,通过高通量测序技术分析细胞培养物中的病毒类型,并用不同病毒含量的细胞培养物进行唐鱼感染性试验。测序结果经BLAST比对分析发现,扩增序列与GCRV 873株的S9核苷酸序列同源性达98%,鉴定病原为GCRV,将其命名为GCRV SZ0508株。全基因组测序序列注释为GCRV,通过vp2基因遗传进化分析发现,GCRV SZ0508属于I型GCRV。感染性试验中,感染组100%被感染,死亡率为3.3%,表明分离的GCRV能够感染唐鱼,具有造成唐鱼发生草鱼出血病的风险。

基于冷冻电镜的草鱼呼肠孤病毒对称失配三维重构算法研究

在利用病毒的二十面体对称性重构其三维结构的过程中,对称失配问题的存在阻碍了病毒真实结构的解析以及高分辨结构的获取。为破除对称失配对病毒三维结构的影响,提出了一种利用二十面体点群的特殊子群搜索的对称失配三维重构算法。以草鱼呼肠孤病毒(Grass Corp Reovirus, GCRV)为试验材料,利用冷冻电镜三维重构技术获取GCRV三维结构,通过局部三维重构及对称失配搜索,并加入GCRV特异性顶点的搜索获得取向信息。结果表明:该算法提升了对称失配取向搜索的效率,并通过确定病毒内部聚合酶复合物所在的二十面体特异性顶点位置,准确地还原了草鱼呼肠孤病毒(GCRV)的取向信息。结果证实了病毒缺失的RdRp处于伪D3对称的赤道组中,并为解析双链RNA病毒全病毒对称失配结构以及探明双链RNA病毒内源转录分子机制的研究提供了新的方法。

草鱼呼肠孤病毒纤维蛋白VP56与草鱼GRP78蛋白互作诱导内质网应激

为了阐明草鱼呼肠孤病毒(GCRV)的感染机制,深入探究VP56(Ⅱ型和Ⅲ型GCRV特有的纤维蛋白)与宿主细胞蛋白的相互作用。实验通过免疫共沉淀(co-IP)发现,VP56与细胞内定位于内质网的分子伴侣蛋白葡萄糖调节蛋白78(GRP78)发生相互作用。而后,VP56与GRP78的互作通过基于远红外红色荧光蛋白mNeptune的双分子荧光互补系统(BiFC)得到验证。在VP56稳定表达的草鱼肾细胞系(CIK)中,相较于CIK细胞,内质网则形态发生巨大变化,产生肿胀、扩张、脱粒等现象,说明VP56激活内质网应激。通过对内质网应激下游转录因子的mRNA水平检测,发现VP56激活活化转录因子6(ATF6)介导的信号转导途径,激活非折叠蛋白反应。研究表明,GCRV-Ⅱ感染过程中破坏了细胞稳态、激活内质网应激。本研究为GCRV感染机制和抗GCRV病毒研究提供了新思路,揭示了一种新的病毒逃逸机制,有助于淡水养殖产业中草鱼出血病的防控。

草鱼出血病病毒武汉南湖株的精细结构与基因组及多肽的研究

对草鱼出血病病毒(Grass carp hemorrhage virus,GCHV)武汉南湖株的精细结构的研究表明,该病毒具廿面体对称结构,由双层衣壳组成,直径为72nm。外层衣壳上的子粒为中空型,分为五邻体和六邻体。五邻体直径11nm,中心孔径6nm。六邻体直径12.6nm,中心孔径7.5nm。内层衣壳直径50nm,其上附着有长7.5nm、内径6.4nm、外径10.7nm的圆柱形钉状物.病毒基因组为dsRNA分段基因组,由11个片段组成,分为4组,分子量分别是:2.75×10~?d、2.40×10~?d、2.34×10~?d、1.35×10~?d、1.32×10~?d、1.26×10~?d、0.93×10~?d、0.81×10~?d、0.71×10~?d、0.58×10~?d、0.56×10~?d。病毒多肽组份有11个。分别是VP130(VP表示病毒多肽。130为分子量,即130×10~3d,下同)、VP120、VP113、VP107、VP75、VP65、VP60、VP52、VP42,VP39和VP31,其中VP130、VP120、VP60、VP39和VP31为多肽的主要组份。病毒的内层衣壳具有6个多肽组份,分别是VP130、VP120、VP113、VP107、VP75、和VP39,主要组份是VP130、VP120和VP39.外层衣壳所特有的多肽是VP65、VP60、VP52、VP42和VP31.我们认为草鱼出血病病毒武汉南湖株是呼肠孤病毒科的一员。

霍乱毒素B亚基与草鱼呼肠孤病毒VP7融合基因的合成和原核表达

草鱼呼肠孤病毒(grass carp reovirus, GCRV)是一种致病力强,严重危害水产养殖业健康发展的病毒。免疫接种疫苗是预防GCRV的有效途径,而口服免疫接种对生活在水中的鱼类是一种理想的接种方式。GCRV衣壳蛋白VP7具有较好的免疫原性。霍乱毒素B亚基(cholera toxin B subunit, CTB)是一种较好的黏膜佐剂。本研究采用PCR技术,将CTB基因和VP7基因进行柔性融合,获得1260 bp的CTB-VP7融合基因,构建重组表达质粒pET28a-CTB-VP7,转化大肠杆菌BL21 (DE3),获得了表达CTB-VP7融合蛋白的菌株。当采用异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)诱导时,获得CTB-VP7融合蛋白的分子量约49 kDa,与预期的分子量大小一致。当IPTG浓度为0.08 mmol·L^(-1),诱导温度为37℃,诱导转速为100 r·min~(-1),诱导表达5.0 h时,CTB-VP7融合蛋白的表达量最大,达到2.45 mg·L^(-1)。CTB-VP7融合蛋白在菌体中主要以包涵体的形式存在。在融合蛋白纯化时,洗脱缓冲液中咪唑浓度为200 mmol·L^(-1),目标蛋白纯度达96%。本研究通过基因合成和原核表达得到CTB-VP7融合蛋白,为进一步验证CTB-VP7融合蛋白能否作为抵抗GCRV的粘膜疫苗奠定了基础。

草鱼呼肠孤病毒HZ08株的分离与鉴定

从浙江省湖州地区采集发病草鱼(Ctenopharyngodon idellus)样本中,取症状明显病料的肝、脾、肾组织,经过滤除菌处理后接种草鱼肾脏细胞(CIK)。盲传8代,CIK细胞未出现明显细胞病变,但感染细胞固定后经电镜观察发现,细胞质内有大量病毒聚集,病毒无囊膜,近球形,直径约70nm,形态与已报道的草鱼呼肠孤病毒(Grass Carp Reovirus,GCRV)相似。将病毒提纯后分别经DNA酶、RNA酶和绿豆核酸酶消化,证实为双链RNA(dsRNA)病毒。十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)结果显示,病毒基因组由11个dsRNA组成,呈现水生呼肠孤病毒基因组典型特征。采用RNA水平3'末端加接头的方法获得了S6节段的全长序列,测序结果表明,S6由2030个核苷酸组成,推测其编码一个分子量约为68.4kD的蛋白。聚类分析结果显示,该病毒为水生呼肠孤病毒,但在氨基酸水平上与草鱼呼肠孤病毒代表株873株的差异较大,同源性为33%,提示该病毒为一株新型的草鱼呼肠孤病毒。本研究旨在为草鱼出血病防治方法的深入研究奠定基础。

一株草鱼呼肠孤病毒弱毒株的分离、鉴定及免疫原性初步分析

从江西南昌患出血病草鱼体内分离出的草鱼病毒(暂命名为JX09-01)能使草鱼肾脏细胞(CIK)、草鱼肝细胞(L8824)、草鱼吻端成纤维细胞(PSF)产生明显的细胞病变效应(CPE)。感染CIK细胞固定后经电镜观察,发现细胞质内有大量病毒聚集,形态和排列方式与已报道的草鱼呼肠孤病毒(Grass carp reovirus,GCRV)相似。针对GCRV 873株S6基因设计的简并引物可以从病料组织和感染细胞中扩增出目的条带,而针对GCRV HZ08株S6基因设计特异性引物未能扩增出目的条带。对JX09-01株的S6全基因进行序列分析表明,其核苷酸序列同GCRV 873株和HZ08株的同源性分别是99.3%和30.4%,推导出的氨基酸序列同源性分别是98.6%和30%,说明草鱼病毒JX09-01株为草鱼呼肠孤病毒。用JX09-01株接种当年8—10 cm左右的草鱼,没有明显的临床症状,不能致草鱼死亡。用传代至15代的CIK细胞病毒液进行免疫保护试验,结果显示其对强毒株的免疫保护率达到86.7%。实验结果初步显示,新分离到的JX09-01为草鱼呼肠孤病毒弱毒株,可作为弱毒疫苗的候选毒株。

草鱼呼肠孤病毒湖州分离株的分离及鉴定

2008年6月从湖州某患病草鱼池塘采集草鱼出血病疑似病样,将除菌过滤后的患病鱼肝、脾、肾组织滤液,注射健康的8~10 cm的草鱼鱼种。5d后草鱼开始发病,且症状与原发病症状一样,死亡率为57%,对照组未有死亡。将无菌处理的病样滤液接种草鱼肾细胞（CIK）,连续接5代均出现明显的细胞病变（CPE）,并与草鱼呼肠孤病毒参考株所产生的CPE一致。该株病毒的TCID50为10-8/0.1ml。内脏组织经超薄切片,电子显微镜观察,发现组织内有大量的病毒颗粒,大小均一,近似球形,直径约70~75 nm。理化鉴定表明,氯仿、乙醚处理组病毒的感染力和对照组相比并没有多大变化,说明该株病毒对氯仿和乙醚有一定的抗性。经草鱼呼肠孤病毒特异性的RT-PCR检测,获得阳性的目的片段,测序的结果与草鱼呼肠孤病毒相应序列的同源性达99%以上。上述鉴定结果表明所分离的病毒为草鱼呼肠孤病毒,将其命名为HZ2008。

草鱼呼肠孤病毒TaqManreal-time PCR检测方法的建立

利用RT-PCR技术扩增出草鱼呼肠孤病毒(GCRV)VP6蛋白编码区长度为1 250 bp的片段,克隆到pEGFP-N1载体上,构建重组质粒pEGFP-N1-VP6。经PCR鉴定确认正确后,以10倍梯度稀释pEGFP-N1-VP6重组质粒,作为标准模板进行TaqMan real-time PCR扩增,制作标准曲线,建立了草鱼呼肠孤病毒的荧光定量PCR检测方法。检测结果显示,标准曲线的相关系数(R2)达到0.998 09,斜率为-3.373;对初始模板定量检测的范围为1×101～1×106copies/μL;特异性试验结果表明,该方法可特异性地检测出草鱼呼肠孤病毒,而对鲤春病毒血症病毒(SVCV)、传染性造血器官坏死症病毒(IHNV)无检测信号。本研究建立的草鱼呼肠孤病毒TaqMan real-time PCR方法灵敏度高、特异性强,可进行定量分析,对草鱼出血病快速诊断与病毒病原定量检测有重要意义。

草鱼呼肠孤病毒HZ08株FQ-PCR检测方法的建立及应用

草鱼出血病是危害中国淡水养殖最为重要的病害之一,其病原为草鱼呼肠孤病毒(grass carp hemorrhagevirus,GCRV),其中,HZ08株是当前引起草鱼出血病的主要流行毒株。为建立一种快速、灵敏、特异的草鱼呼肠孤病毒主要流行株检测方法,本研究利用草鱼呼肠孤病毒HZ08株S7基因保守区,设计了一对能特异性扩增154 bp片段的引物和TaqMan探针,用含有S7基因全长的重组质粒PAVX1-S7作为标准品,构建质粒拷贝数与CT值的标准曲线,并对该方法的特异性、可重复性、敏感度进行评价。结果显示:标准曲线在6.0×1010～6.0拷贝数之间有很好的线性关系(r=0.999);实时荧光定量PCR最少可检测到6个阳性质粒,有较高的敏感性;试验内及试验间变异系数分别为0.82%与0.41%～0.52%,重复性强;对水生动物其他病毒均无扩增反应,具有很好的特异性。应用该方法对采集的32份草鱼出血病样品进行检测,其中28份为阳性,而以常规RT-PCR检测同样的样品,仅23份为阳性。本研究建立的草鱼呼肠孤病毒流行株实时荧光定量PCR检测方法在特异性、灵敏度、重复性方面具有较好的测试结果,在GCRV的快速检测和病毒初步定量中应用前景乐观。

草鱼出血病病毒VP6蛋白的原核表达、纯化及免疫效果

为了探讨草鱼出血病病毒(GCRV)VP6亚单位疫苗对草鱼出血病的免疫保护作用,将vp6基因克隆进原核表达载体pET-28a(+),构建了重组质粒pET28a(+)-VP6。SDS-PAGE和Western-blotting显示,重组VP6蛋白的分子量约为43 ku,主要以包涵体形式存在,重组蛋白占菌体总蛋白的20%左右;Ni2+柱纯化后的重组蛋白,以每尾500μg肌肉注射免疫草鱼(14～20 cm,60～120 g),并在第14、21、28、49、70天通过间接凝集反应检测抗体水平,结果显示,免疫注射后第14天可检测到鱼体产生的特异性抗体,第21天达到最高峰,第70天仍可检测到抗体的存在;免疫注射第21天人工接种GCRV,免疫后的草鱼对出血病的保护力达100%。

草鱼呼肠孤病毒衣壳蛋白VP7基因真核表达载体pCI-VP7的构建及鉴定

将编码草鱼呼肠孤病毒(grass carp reovirus,GCRV)主要衣壳蛋白VP70.9kb的基因片段连接至克隆载体pMD19-T中,筛选阳性克隆并测序,经检测为正确序列后,再将目的片段克隆入真核表达载体pCI,筛选得到阳性重组质粒pCI-VP7。然后构建pCI-VP-GFP重组表达质粒(即GFP基因与VP7的一段上游基因融合表达),用PCR及酶切方法鉴定克隆的正确性。并用脂质体法将其转染入真核细胞COS-1和CIK进行瞬时表达,荧光显微镜观察及RT-PCR特异性检测。结果表明,GFP基因与VP7的一段上游基因被成功转染到COS-1和CIK细胞,并得到了很好的表达。进而证明pCI-VP7可以成功的表达,为GCRV基因疫苗的研制提供了实验资料。

草鱼呼肠孤病毒HZ08株VP4蛋白单克隆抗体的制备及鉴定

为了建立针对草鱼呼肠孤病毒(GCRV)流行株的血清学检测方法,实验构建了能高效表达GCRV HZ08株主要衣壳蛋白VP4的重组表达载体pET32a-S6,利用纯化的VP4重组蛋白免疫BALB/c小鼠,取免疫小鼠的脾细胞与SP2/0细胞融合,经过克隆和筛选,获得3株能稳定分泌抗VP4重组蛋白单克隆抗体(monoclonal antibody,MAb)的杂交瘤细胞,分别命名为2C2、2F3和5E5。抗体经亚型鉴定均为IgG1,轻链为κ链;间接ELISA试验证明,3株杂交瘤细胞分泌的MAb可特异性识别GCRV-HZ08,与GSRV,ISKNV,IHNV均无交叉反应。选择2C2作为腹水生产细胞株,免疫小鼠后腹水ELISA效价为1∶720 000;IFA和Western-blotting结果显示,这株杂交瘤细胞分泌的MAb能够特异性识别GCRV-HZ08病毒粒子。本实验制备的MAb具有良好的生物学特性,为GCRV流行株血清学检测方法的建立及VP4蛋白相关功能研究奠定了基础。

草鱼呼肠孤病毒三重PCR检测方法的建立及其应用

针对草鱼呼肠孤病毒(grass carp reovirus,GCRV)各类型毒株的保守区域分别设计3对引物,优化反应条件和体系,建立了草鱼呼肠孤病毒三重RT-PCR检测方法,通过PCR扩增分别获得大小约为530 bp、297 bp和196 bp的DNA片段。进一步分析表明,该检测方法具有良好的敏感性、特异性和稳定性,可以检测Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型核酸最低量分别约为260、190与230拷贝的病毒量,且某一类型的引物只能检测到同一类型的GCRV。用建立的多重RT-PCR方法对2008—2011年采集自江西、广东、湖北、浙江、重庆、四川、福建等地的草鱼(Ctenopharyngodonidellus)主养区的86份草鱼出血病样品进行检测和初步流行病学分析。结果表明,Ⅰ型阳性率为9.3%,Ⅱ型阳性率为45.3%,Ⅲ型阳性率为2.3%,Ⅰ型和Ⅱ型混合感染阳性率为5.8%,Ⅱ和Ⅲ型混合感染阳性率为2.3%,其他类型的混合感染未检测到。表明目前主要流行的草鱼呼肠孤病毒为Ⅱ型。本研究建立的GCRV三重PCR检测方法可以特异性的检测各种类型的草鱼呼肠孤病毒,且具有较高的敏感性;利用该方法进行草鱼出血病初步的流行病学分析表明,目前主要流行的草鱼呼肠孤病毒为Ⅱ型,不同毒株类型混合感染的现象也普遍存在。本方法的建立旨在对草鱼出血病的快速诊断和分子流行病学调查提供实用的可操作手段。