中国禽源新城疫病毒(NDV)流行株F和HN基因的遗传演化和变异频率

Genetic evolution and substitutions frequency of F and HN gene of Newcastle disease virus isolates from poultry in China

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摘要[目的]新城疫(ND)是中国流行最严重的疫病之一,对家禽业可造成巨大的经济损失,疫苗防控是控制ND的重要措施.新城疫病毒(NDV)流行株的遗传演化一直是研究NDV的焦点.本文利用分子信息学手段,通过比较近20年间NDV流行株不同基因型F和HN基因的分子特征和遗传变异频率,解析免疫压力下NDV的演化规律.[方法]利用Lasergene 7.1和MEGA5.1软件,选取本实验室89株NDV分离株,结合从GenBank下载的364株NDV流行株以及15株NDV经典毒株的基因序列,对其进行系统发育、分子特征和替代频率分析.[结果]系统发育表明,NDV已经演化为15个基因型.一致性比较显示,NDV流行株相同基因型之间核苷酸(氨基酸)高度同源,而不同基因型之间差异较大且存在明显的氨基酸变异积累.NDV基因型的分布与时间、地域密切相关,Ⅶd亚型为中国NDV优势流行株.为评估NDV变异的频率,以Go/GD/QY/1997株(中国较早发生的基因Ⅶ亚型)为参照,1997-2015年间NDV的F/HN基因的年平均核苷酸(氨基酸)替代率为2.31×10 3 (2.26×10 3)/3.37×10 3 (2.35×10-3).其中,1997-2001年(未使用基因Ⅶ型疫苗)F/HN基因核苷酸年平均替代率为4.72× 10-3/8.28× 10-3;2002-2015年(疫苗使用后)为1.6×10-3/1.84×10-3,显示出基因Ⅶ型疫苗在控制NDV变异速度方面具有明显的效果.[结论]生物信息学分析证实:研制出与NDV流行毒株相匹配的新型疫苗是控制当前NDV变异的关键.

作者徐怀英 ^[1] 黄迪海 ^[2] 张伟 ^[1] 秦春芝 ^[2] 刘星丽 ^[3] 王友令 ^[1] 欧阳文军 ^[1] 秦卓明 ^[4] 学术成果认领

作者单位山东农业科学院家禽研究所山东济南250023 ^[1] 山东省健牧生物药业有限公司山东济南250100 ^[2] 山东师范大学山东济南250014 ^[3] 山东农业科学院家禽研究所山东济南250023;山东省健牧生物药业有限公司山东济南250100;山东师范大学山东济南250014 ^[4]

关键词新城疫病毒 F基因 HN基因遗传演化替代频率 NDV F gene HN gene Evolution Substitution frequency

主题词基因(Genes)新城疫病毒(Newcastle disease virus)遗传(Heredity)中国(China)疫苗(Vaccines)

栏目名称 分子流行病学分析

DOI 10.13344/j.microbiol.china.170422

发布时间 2018-01-26

基金项目

National Natural Science Foundation of China National Key Research and Development Program of China Achievement Development Program of Shandong Academy of Agricultural Sciences (No.2016CGPY01)国家自然科学基金项目 国家重点研发计划项目 山东省农业科学院成果培育项目