中国云南省牛 kobuvirus 的基因组测序及进化分析

【字体: 时间:2025年05月22日 来源:BMC Veterinary Research 2.3

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  为探究牛 kobuvirus(BKV)流行情况与遗传特征,研究人员对云南五地区牛场 204 份腹泻样本开展筛查,分离出 2 株基因型 B 的 BKV。发现感染率 19.6%,其与中国流行株亲缘近。本研究为病毒防控及疫苗研发提供依据。

  
牛群腹泻一直是困扰全球畜牧业的重要问题,不仅影响犊牛健康和生长,还会造成显著经济损失。牛 kobuvirus(BKV)作为一种新兴病原体,与牛腹泻密切相关,但关于其在特定地区的流行情况和遗传特征的报道有限。深入了解 BKV 在不同区域的传播规律、遗传变异及致病机制,对于制定针对性的防控策略至关重要。在此背景下,云南农业大学的研究人员开展了相关研究,旨在明确中国云南省流行的 BKV 株的流行病学特征和遗传进化规律,该研究成果发表在《BMC Veterinary Research》。

研究人员从云南宣威市、寻甸县、武定县和巍山县的牛场,通过便利抽样法收集了 204 份腹泻犊牛的粪便样本,开展了 BKV 感染的筛查及后续研究。研究中主要运用了 RT-PCR 检测、病毒分离培养、实时荧光定量 PCR(RT-qPCR)、半数组织培养感染量(TCID??)测定、间接免疫荧光试验(IFA)、透射电子显微镜观察、基因组扩增与测序以及系统发育分析等技术方法。

病毒分离与培养


将阳性样本滤液接种至 Vero 细胞,经三次盲传后,从第四代开始观察到明显的细胞病变效应(CPE),感染细胞出现变圆、皱缩、脱落及合胞体形成等现象,而对照组无 CPE。

BKV 感染检测


RT-PCR 检测显示,第四代病毒上清液经电泳后出现约 631 bp 的特异性 DNA 片段,测序结果与 GenBank 中 BKV 基因序列相似度达 92.5%-99%,证实 Vero 细胞成功感染 BKV。RT-qPCR 结果表明,从第 3 代到第 11 代,病毒载量呈稳步上升趋势,第 11 代滴度显著高于第 3 代(P<0.0001)。通过 Reed-Muench 法计算得出第 9 代 BKV 的 TCID??为 10??.??/0.1 ml。

病毒鉴定


IFA 检测显示,感染病毒的 Vero 细胞在 48 小时后出现明显荧光信号,表明存在 BKV 抗原。透射电子显微镜观察到负染的 BKV 颗粒呈球形,直径约 20-30 nm,符合 BKV 的形态特征。

基因组特征与系统发育分析


成功扩增出两株 BKV(YN-1 2023 和 YN-2 2023)的全基因组,长度分别为 8289 bp 和 8291 bp(GenBank 编号:PV410179 和 PV410180)。基因组包含典型的结构和非结构区域,GC 含量均为 55%。系统发育分析表明,两株病毒均属于基因型 B,与中国先前报道的 BKV 13/2021 株亲缘关系密切,在基于全基因组和 P1 蛋白区域构建的系统发育树中均聚于 BKV-B 分支。VP1 基因分析显示,两株病毒与 2021 年中国牛源 BKV 株同处一支,但存在一定进化分歧,YN-1 2023 与 BKV HB-SJZ 株遗传距离最近,YN-2 2023 与 BKV13 株最近,形成独立亚支。

基因组相似性分析


全基因组核苷酸相似性分析显示,YN-1 2023 与 BKV13 2021 CHN 相似性最高(93.7%),YN-2 2023 与 BKV13 2021 CHN 相似性最高(93.9%)。在 ORF 水平,核苷酸和氨基酸相似性分别为 48.7%-93.9% 和 29.3%-98.5%。与 BKV13 2021 CHN 相比,两株病毒的 VP0、VP3 和非结构蛋白(2A、2B、2C、3A、3C、3D)高度保守(97.8%-100%),L 蛋白相似性最低(94.7%-95.2%)。5′非翻译区(UTR)保守性低于 3′ UTR。

研究结论表明,云南省流行的 BKV 株属于全球广泛分布的基因型 B,感染率为 19.6%,且与中国其他地区流行株具有遗传连续性。该研究首次报道了云南牛群中 BKV 的存在,系统揭示了其分子流行病学特征、遗传多样性和进化动态,为 BKV 的诊断方法开发、疫苗研制以及致病机制研究提供了重要参考。同时,研究结果提示需关注 BKV 在区域内的传播及潜在的跨宿主传播风险,为牛群健康管理和畜牧业可持续发展奠定了基础。

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