伍曉紅,儲岳峰,張 軒,趙 萍,高鵬程,賀 英,逯忠新*
(1.中國農(nóng)業(yè)科學院蘭州獸醫(yī)研究所 家畜疫病病原生物學國家重點實驗室 農(nóng)業(yè)部草食動物疫病重點開放實驗室,甘肅蘭州730046;2.西藏昌都左貢縣獸醫(yī)站,西藏左貢854400)
牛支原體(Mycoplasma bovis)主要引起牛的肺炎、關節(jié)炎、乳房炎、角膜結膜炎等[1]。該病原于1961年首次在美國患有乳房炎的病牛中分離得到,之后在歐洲和北美流行并造成了嚴重的經(jīng)濟損失[2]。辛九慶等[3]首次在國內(nèi)患肺炎犢牛的肺臟中分離到牛支原體,從而證實了國內(nèi)部分地區(qū)也存在牛支原體肺炎的流行。冉智光等[4]又從患嚴重肺炎和關節(jié)炎的調(diào)入肉牛中分離出了牛支原體,進一步證實牛支原體感染已經(jīng)對中國部分地區(qū)養(yǎng)牛業(yè)的發(fā)展造成了嚴重的影響。
有關研究報道,在健康牛呼吸道中幾乎分離不到牛支原體,只有在感染牛的呼吸道中能夠分離到,并經(jīng)常引起臨床發(fā)?。?]。近年來,在我國不同地區(qū)相繼有犢牛肺炎病例發(fā)生,由于在臨床癥狀和病理剖檢變化方面與牛傳染性胸膜肺炎非常相似,曾引起養(yǎng)牛業(yè)界的恐慌[6]。2011年,甘肅通渭某牛場出現(xiàn)嚴重的犢牛呼吸系統(tǒng)感染,主要表現(xiàn)為肺炎癥狀,病死率達10%。本研究對送檢的犢牛肺臟病料進行了支原體分離和鑒定,并通過16 S RNA基因測序進行了分子鑒定,證實為牛支原體。
采集甘肅通渭發(fā)病犢牛病變肺臟樣品2份;用Thiaucourt's支原體培養(yǎng)基分離[7]。
1.2.1 病原分離 無菌取約1 g肺組織,加2 mL液體培養(yǎng)基研磨勻漿,1 000 r/min離心5 min取上清,按1∶10倍比稀釋接種至液體培養(yǎng)基中,每個稀釋度接種2管,共接種3個稀釋度,置37℃培養(yǎng)。每隔48 h進行一次傳代或盲傳。傳至2代后取培養(yǎng)基顏色變黃且不渾濁者或輕微渾濁者,接種于固體培養(yǎng)基,置CO2培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)72 h~96 h,挑取單個克隆接種液體培養(yǎng)基,待生長后再接種固體培養(yǎng)基,至少3次克隆純化后,用甘油將培養(yǎng)物保存于-70℃。
1.2.2 生化試驗 參考文獻[8]的方法進行生化試驗。
1.2.3 PCR鑒定 使用北京天根生化科技有限公司的細菌基因組DNA抽提試劑盒提純培養(yǎng)物基因組DNA。利用牛支原體特異性引物P1:5′-TTTTAGC - TCTTTTTGAACAAAT-3′, P2: 5′-GGCTCTCATT-AAGAATGTC-3′對分離物進行PCR 鑒定[9]。
1.2.4 16 SrRNA序列測定與分析 根據(jù)已發(fā)表文獻[10]報道的方法擴增支原體培養(yǎng)物16 SrRNA基因序列,預計擴增片段長度為1.6 kb。將PCR擴增產(chǎn)物連接到T載體中送去南京金斯瑞生物技術有限公司進行測序,用Lasergene 7.01軟件中的Meg Align程序?qū)y序結果與部分支原體菌株的16 SrRNA序列進行比對分析。
在液體培養(yǎng)基中盲傳2代后,2份樣品的培養(yǎng)基顏色開始變黃,呈輕微混濁狀。將培養(yǎng)物純化,獲得2份純培養(yǎng)物,分別命名為GT-01和GT-02。GT-01和GT-02在固體培養(yǎng)基生長,72 h后可觀察到針尖狀大小的菌落,低倍普通光學顯微鏡下可看到菌落呈圓形,邊緣整齊,具有典型的“油煎蛋狀”形態(tài)(圖1)。
圖1 GT-01株的純化菌落形態(tài)(40×)Fig.1 Colony of the isolate GT-01(40×)
GT-01和GT-02培養(yǎng)物均對洋地黃皂甙敏感,具有磷酸酯酶活性,四氮唑還原試驗陽性,但不能水解葡萄糖、甘露醇、精氨酸,不消化酪蛋白,與已報道牛支原體生化特性相符。
利用牛支原體特異性的P1和P2引物可以從GT-01和GT-02基因組總DNA中擴增出約1 911 bp的片段,與預期片段大小相符(圖2)。
圖2 牛支原體分離物PCR擴增結果Fig.2 PCR amplification of mycoplasma isolates
16 S rRNA基因序列分析表明,GT-01和GT-02序列同源性為99.9%;與GenBank中公布的其他5株不同的支原體16 S rRNA基因進行同源性分析,GT-01和GT-02與牛支原體標準株PG45同源性分別高達99.4%和99.6%。
圖3 GT-01和GT-02分離株16 S rRNA基因序列的同源性分析Fig.3 Homology analysis of 16 S rRNA gene of the isolates GT-01 and GT-02
盡管牛支原體可引起多系統(tǒng)感染,但呼吸道感染是牛支原體主要的致病表型之一,牛支原體肺炎已成為當前世界上許多國家和地區(qū)牛的重要呼吸道傳染病,對養(yǎng)牛業(yè)造成嚴重的經(jīng)濟損失。感染牛可通過呼吸道傳播成為主要的傳染源,其傳播過程可持續(xù)幾個月甚至幾年。Laak E A等[11]研究發(fā)現(xiàn),在荷蘭育肥牛場中牛支原體感染率在20%以上。英國的某項調(diào)查顯示,55個牛場中有半數(shù)牛場可檢測到牛支原體特異性抗體[12]。在瑞士,牛支原體導致的呼吸道疾病占牛全部呼吸道疾病的50%,感染牛群生長速度下降8%[13]。2008年,我國湖北省新從外地引進肉牛發(fā)生了以壞死性肺炎為主要特征的呼吸道傳染病,引起了很高的發(fā)病率和病死率,后確定該病為牛支原體引起的“傳染性牛支原體肺炎”[10-14],證實了該病在我國流行,此后又蔓延至重慶等全國等多個地區(qū),給我國養(yǎng)牛業(yè)造成了較大危害。本研究首次從甘肅地區(qū)臨床表現(xiàn)肺炎的犢牛肺組織中分離到牛支原體,證實該病已在甘肅省存在,給當?shù)仞B(yǎng)牛業(yè)生產(chǎn)提出了新的挑戰(zhàn)。
在牛支原體引起的呼吸系統(tǒng)感染臨床診斷中,由于臨床癥狀和病理剖檢變化與牛傳染性胸膜肺炎(牛肺疫)類似,需進行較為準確的實驗室診斷。實驗室診斷主要包括病原學和血清學診斷兩個方面。目前國內(nèi)還沒有有效的血清學診斷方法,國外試劑盒價格昂貴,且需要采集感染不同時期的血清進行比對以輔助診斷。因此,病原分離和分子鑒定成為目前較為可行的確診依據(jù)[3]。本試驗使用的特異性PCR引物,對無乳支原體標準株PG2和牛肺疫支原體PG1株均無交叉擴增,與原文獻報道的可用于鑒別牛支原體和無乳支原體結果一致[9],因此具有較好的特異性,是一種快捷方便的分子診斷手段。
16 SrRNA基因序列分析表明,來自于同一牛場的GT-01和GT-02兩個分離株同源性為99.9%,表明二者之間具有一定的差異,這是否意味著同一牛場可能同時流行不同的菌株,或者牛支原體在流行過程中能發(fā)生快速變異,尚需要進一步研究。與GenBank中的其它支原體種的序列比對分析表明,分離株與牛支原體標準株PG45同源性分別為99.4%和99.6%,而與無乳支原體的同源性僅為98.6%,進一步從基因序列水平上證實了分離株為牛支原體。
2008年以來,我國已有多個省市已證實牛支原體肺炎的流行,本試驗首次證實了該病在甘肅省存在,表明該病在我國有逐漸蔓延之勢。隨著我國奶牛業(yè)和肉牛產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,牛群的調(diào)運將會愈加頻繁,牛支原體傳播擴散的風險也將提高,應引起各級獸醫(yī)部門的重視,提高對牛支原體肺炎的認識,加強對該病的防控措施。
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