四重TaqMan-MGB qPCR技术快速精准鉴别四种水禽细小病毒(cGPV、MDPV、MDGPV与SBDSV)及其流行病学意义研究
【字体:
大
中
小
】
时间:2025年09月30日
来源:Transboundary and Emerging Diseases 3
编辑推荐:
本研究开发了一种高效、特异的四重TaqMan-MGB实时荧光定量PCR方法,可同步检测并区分cGPV、MDPV、MDGPV和SBDSV四种水禽细小病毒。该方法灵敏度高(101–103 copies/μL),特异性强,重复性良好(CV < 2%),在337份临床样本中检出率(58%)显著优于常规PCR,为水禽细小病毒感染的快速诊断、混合感染鉴定及流行病学监测提供了可靠技术支撑。
水禽细小病毒(Waterfowl Parvoviruses, WPVs)是一类感染鸭、鹅等重要经济水禽的单链DNA病毒,属于细小病毒科(Parvoviridae)、依赖病毒属(Dependoparvovirus)。主要包括经典鹅细小病毒(classical Goose Parvovirus, cGPV)、番鸭细小病毒(Muscovy Duck Parvovirus, MDPV)、番鸭源鹅细小病毒(Muscovy Duck-origin Goose Parvovirus, MDGPV)以及短喙矮小综合征病毒(Short Beak and Dwarfism Syndrome Virus, SBDSV,又称Novel Goose Parvovirus, NGPV)。这些病毒基因组结构紧凑,长约5.0–5.3 kb,两端为反向末端重复序列(ITR),编码非结构蛋白NS1、NS2和结构蛋白VP1–VP3。
由于它们之间遗传相似性高(例如SBDSV与cGVP核苷酸同源性达94%–97%),且临床中混合感染频发,传统方法难以实现快速、准确分型。全基因组测序虽然准确,但耗时长、成本高,不适用于临床大规模筛查。因此,建立一种可同时鉴别这四种病毒的多重分子检测方法,对于水禽病毒病防控具有重要意义。
本研究选用实验室保存的cGPV毒株NP5、MDPV毒株P、MDGPV毒株D和SBDSV毒株M15作为阳性参考毒株,并包括鸭腺病毒(DAdV-B2)、鸭坦布苏病毒(DTMUV)、鸭瘟病毒(DEV)等作为阴性对照。临床样本共337份,采集自2021–2025年中国南方水禽养殖场,包括口咽拭子、泄殖腔拭子及组织样本(肝、脾、肾、肠)。
通过比对GenBank中收录的WPVs全基因组序列,选择VP基因保守区设计特异性引物和TaqMan-MGB探针。每种病毒对应一条独特荧光标记探针:cGPV为Cy5,MDPV为VIC,MDGPV为Texas Red,SBDSV为FAM。所有探针3′端均修饰MGB基团,以提高结合特异性和熔解温度。
将各病毒目标片段克隆至pMD18-T载体,构建重组质粒标准品p-cGPV、p-MDPV、p-MDGPV和p-SBDSV,经测序验证后定量,并制备109–100 copies/μL的系列稀释标准品用于灵敏度评价。反应体系经矩阵法优化,最终确定20 μL体系包含10 μL 2×预混液、各引物终浓度0.2 μM、各探针终浓度0.1 μM。扩增程序包括:53°C 10 min(UDG消化),95°C 30 s,随后45个循环的95°C 10 s和60°C 20 s。
所建立的多重qPCR标准曲线线性良好,相关系数R2均≥0.995,扩增效率在89.2%–108.9%之间。检测限分别为:cGPV 102 copies/μL,MDPV 101 copies/μL,MDGPV 102 copies/μL,SBDSV 103 copies/μL。组内与组间变异系数(CV)均低于2%,显示该方法重复性良好。
特异性试验表明,该方法仅对目标病毒产生特异荧光信号,与其他水禽常见病毒无交叉反应。即使在混合模板中仍能准确区分各病毒类型,未出现非特异性扩增。
在337份临床样本中,该多重qPCR方法共检出阳性样本194份(58%),高于常规PCR的182份(54%)。病毒型别分布显示:MDGPV为优势流行株,检出132份(39.2%),且主要集中于番鸭;MDPV检出30份(8.9%),cGPV检出15份(4.5%,仅见于鹅),SBDSV检出17份(5.0%,多见于半番鸭与北京鸭)。值得注意的是,首次在雏鹅中检出MDGPV,提示该病毒可能存在跨种传播潜力。此外,发现27份样本存在MDGPV与MDPV混合感染,该多重方法能清晰鉴别这类共感染情况。
水禽细小病毒因高频重组和突变而不断进化,例如MDGPV即为MDPV与cGPV的自然重组体,其基因组部分区段被cGPV相应序列替换。这类重组事件可能改变病毒的宿主适应性、毒力和传播特性,给水禽养殖业带来持续威胁。
本研究开发的四重TaqMan-MGB qPCR方法有效解决了传统方法在鉴别高度同源病毒方面的局限性。MGB探针技术的应用使得该方法能够区分单核苷酸多态性(SNP),例如SBDSV与cGPV探针间仅一个碱基差异,但仍可特异性识别。该方法灵敏度高、通量大,适用于临床样本的高通量筛查和流行毒株监测。
流行病学结果显示,MDGPV已成为当前中国南方番鸭群中的主导流行株,且与MDPV共感染现象普遍,暗示二者可能存在生物学上的相互作用。cGPV仍保持对鹅的宿主特异性,而SBDSV则呈现更宽的宿主范围,提示其进化轨迹与致病机制可能有别于其他WPVs。
本研究成功建立了一种四重TaqMan-MGB实时荧光定量PCR方法,可实现cGPV、MDPV、MDGPV和SBDSV的同步快速检测与分型。该方法灵敏度高、特异性强、重复性好,显著提升了临床样本的检出率与混合感染识别能力,为水禽细小病毒病的诊断、监测与防控提供了有力的技术工具。
今日动态 |
人才市场 |
新技术专栏 |
中国科学人 |
云展台 |
BioHot |
云讲堂直播 |
会展中心 |
特价专栏 |
技术快讯 |
免费试用
版权所有 生物通
Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved
联系信箱:
粤ICP备09063491号