新型分子诊断靶标与多重qPCR技术实现鸡呼吸道病原体MG、MS和APG的快速鉴别诊断

【字体: 时间:2025年08月09日 来源:Poultry Science 4.2

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  针对鸡呼吸道病原体Mycoplasma gallisepticum (MG)、Mycoplasma synoviae (MS)和Avibacterium paragallinarum (APG)临床鉴别诊断难题,南京农业大学团队通过生物信息学筛选出6个APG特异性基因靶标,结合MG的mgc2和MS的VY93_RS02250基因,建立了一套灵敏度达5-10拷贝/反应、特异性100%的单重与三重TaqMan qPCR检测体系,为禽类呼吸道疾病防控提供了高效技术支撑。

  

禽类呼吸道疾病是全球养殖业面临的重大挑战,其中鸡毒支原体(Mycoplasma gallisepticum, MG)、滑液囊支原体(Mycoplasma synoviae, MS)和副鸡禽杆菌(Avibacterium paragallinarum, APG)三种病原体引发的临床症状高度相似,均表现为呼吸道症状、生长迟缓和产蛋下降。更棘手的是,这些病原体培养条件苛刻、周期长,现有检测方法无法实现同步鉴别诊断,导致临床防控效率低下。南京农业大学兽医学院的研究团队在《Poultry Science》发表的最新研究,通过创新性技术路线解决了这一难题。

研究团队首先运用CD-HIT聚类和BLAST比对分析16株APG全基因组数据,筛选出6个在所有APG菌株中保守存在却与其他细菌无同源性的功能基因,最终选定位于基因组稳定区、编码自转运蛋白的K5O18_RS13655作为APG特异性检测靶标。结合前期发现的MS特异性基因VY93_RS02250和MG的mgc2基因优化区域,研究人员建立了单重、双重(MG-MS)和三重(MG-MS-APG)qPCR检测体系。关键技术包括:比较基因组学筛选保守基因、TaqMan探针设计、标准质粒构建、反应体系优化(使用Vazyme公司的AceQ qPCR Probe Master Mix和Taq Pro HS Probe Master Mix),以及灵敏度、特异性和重复性验证。

研究结果显示:所有建立的qPCR方法标准曲线R2≥0.999,扩增效率90%-110%。特异性实验中,仅目标病原体出现阳性信号,其他12种禽病原体(如禽流感病毒AIV、新城疫病毒NDV等)和鸡细胞均无交叉反应。灵敏度方面,单重qPCR和双重qPCR对MG/MS的100%检出限达5拷贝/反应,三重qPCR中APG通道的100%检出限为10拷贝/反应(5拷贝/反应时检出率80%)。重复性测试中,组内和组间变异系数均<2%。临床样本检测显示,276份鸡气管拭子中MG、MS和APG阳性率分别为70.65%、76.45%和56.88%,多重与单重qPCR结果完全一致。

该研究的突破性在于:首次系统筛选出APG特异性分子标记K5O18_RS13655,其上下游毗邻必需基因(如rpsU-dnaG-rpoD操纵子和MLST分型的看家基因zwf),基因组定位稳定不易突变。相比传统靶标(如HPG-2区域、recN和lysS基因),新靶标彻底避免了与Avibacterium volantium等细菌的交叉反应。建立的检测体系实现了"一管三检",灵敏度比同类GeXP多重PCR(100拷贝/反应)提高10-20倍,且兼容常规qPCR仪。研究者特别指出,针对MG检测设计的探针与近缘种Mycoplasma tullyi存在5个SNP差异,较OIE手册推荐方法(仅1个SNP)更具特异性,还能识别意大利报道的mgc2突变株。

这项研究为禽类呼吸道病原体监测提供了标准化工具包,其模块化设计可灵活应对不同养殖场的个性化检测需求。鉴于MG、MS和APG的混合感染率在某些地区高达18-70%,该技术对实现精准用药、疫苗评估和净化计划具有重要实践价值。未来需进一步优化临床样本前处理流程,以提升复杂基质中的检测稳定性。

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