关键词:
牡蛎疱疹病毒
流行病学
毛蚶
基因组测序
分析
摘要:
牡蛎疱疹病毒1型(Os HV-1)属软体动物疱疹病毒科(Malacoherpesviridae),牡蛎疱疹病毒属(Ostreavirus),是一种双链DNA病毒,可以感染多种双壳贝类,对贝类幼虫及稚贝的致死率极高,可达90%以上。Os HV-1自发现以来在世界范围内广泛流行,二十一世纪以后传入我国,成为制约我国贝类养殖业健康发展的主要传染性病原之一。近几年,牡蛎疱疹病毒病频频爆发,导致了贝类生长缓慢、产卵孵化率低和发病死亡率高等系列问题,给我国贝类养殖业造成了巨大的经济损失。本研究通过已经建立的巢式PCR方法,对2021~2022年度山东省牡蛎疱疹病毒的流行情况进行了调查,采集了山东七个沿海地市的筏式与滩涂养殖贝类样品进行了检测,完善了近两年山东省牡蛎疱疹病毒流行病学规律。2021年在威海、烟台、滨州、东营、潍坊、日照和青岛共采集了287份样品,阳性率为21.25%,其中来自东营的样品阳性率最高,达到了72.40%,毛蚶的阳性率最高,达到了50.00%,筏式养殖贝类的检出率为14.29%,滩涂养殖贝类的检出率为23.21%;2022年在威海、威海文登、烟台滨州、东营、潍坊、日照和青岛共采集了384份样品,阳性率为16.14%,其中来自滨州的样品阳性率最高,达到了75%,海湾扇贝的阳性率最高,达到了25%,筏式养殖贝类的检出率为23.33%,滩涂养殖贝类的检出率为14.81%。综合2017~2022六年内实验室的检测结果:2017~2022年检出率分别为:11.5%、15.7%、17.83%、17.2%、21.25%、16.14%,可以看出检出率整体呈缓慢波动上升趋势,不同地区的阳性率具有差异性,不同品种的贝类感染Os HV-1也有差异。为了在分子水平上研究牡蛎疱疹病毒的变化,本研究通过二代测序与一代测序相结合的方法对一株2017年在山东羊口镇引发毛蚶幼贝大规模死亡的牡蛎疱疹病毒(毛蚶株)进行基因组测序,并将其命名为Os HV-1-YK。首先根据己公布的Os HV-1基因组序列(Gen Bank:AY509253)等资料设计了长片段PCR扩增引物并进行了克隆,得到了毛蚶株牡蛎疱疹病毒基因序列片段,将这些片段的末端相互重叠,最后拼接后得到了牡蛎疱疹病毒毛蚶株基因组序列,并利用不同数据库的注释,探究了毛蚶株的基因组的结构与功能。本研究应用长片段PCR扩增和分子克隆等技术,测得牡蛎疱疹病毒毛蚶株全基因组全长199,267 bp,该基因组序列的长度比Os HV-1基因组序列(207,439 bp)短8,172 bp,比AVNV基因组序列(210,993 bp)短11,726 bp,比Os HV-1-SB(199,354 bp)短87 bp。GC含量为38.41%,与AVNV(38.5%)和Os HV-1-SB(38.5%)的GC含量相似,略低于Os HV-1的38.7%。毛蚶株与Os HV-1、AVNV和Os HV-1-SB在DNA水平的相似度分别为99.61%、99.48%和99.66%。通过分析毛蚶株的基因序列,发现了两组较长的反向重复序列,第一组长度为3,533 bp,位置为1~3,533 bp与176,261~179,794 bp;第二组长度为7,458 bp,位置为178,776~187,233 bp与191,810~199,267 bp,其结构为TRL-UL-IRL-US-TRS,符合疱疹病毒六种结构类型中的D型。用32个开放阅读框的序列构建系统进化树,包括Os HV-1、AVNV以及Os HV-1-SB,结果显示,毛蚶株与魁蚶株Os HV-1-SB亲缘关系最近,与Os HV-1μVar等法国变异株关系最远。不同数据库的注释分析结果显示,Pfam结构域分类有六个相同结构域的为:BIR(泛素蛋白连接酶),zf-C3HC4-3(与蛋白质、锌离子结合有关);有两个相同结构域的为:DNA primase S(脱氧核糖核酸引物酶),Zf-RING-5(锌指蛋白)。GO注释将47个基因主要分类为三个方面:生物过程中有病毒DNA基因组复制(1)、DNA复制修复和重组(1)、DNA复制(3)、DNA包装(1);分子功能中有去氧核糖核酸外切酶(1)、核苷酸结合(1)、金属离子结合(8)、DNA聚合酶(1)、DNA引物酶(2)、DNA结合(1);细胞组分中有膜组成(19)、与宿主细胞膜互作(8)。KEGG数据库注释了在新陈代谢(Metabolism)A级通路下,包含了四个参与核苷酸代谢(Nucleotide metabolism)、两个全局和概述图谱(Global and overview maps)的B级通路。Uniprot数据库共预测了135个功能基因,但有9个并未通过BLASTp证实(包括了ORF_PT1、PT2、PT4、PT5、PT5、