李永剛,曾偉偉,王 慶,殷 亮,王英英,石存斌,吳淑勤*
(1.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院珠江水產(chǎn)研究所,農(nóng)業(yè)部漁藥創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東廣州510380;2.上海海洋大學(xué)水產(chǎn)與生命學(xué)院,上海201306)
由草魚呼腸孤病毒(Grass carp reovirus,GCRV)引起的草魚出血病給我國(guó)草魚養(yǎng)殖業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),每年由于草魚出血病導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失至少達(dá)10億人民幣[1-2],這嚴(yán)重影響了草魚養(yǎng)殖者的積極性和我國(guó)淡水養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展,該病病原及其防控技術(shù)的研究多次被列為國(guó)家科技攻關(guān)項(xiàng)目。GCRV隸屬水生呼腸孤病毒屬,為呼腸孤病毒科新成員,是中國(guó)大陸分離的第一株魚類病毒,也是已知的水生呼腸孤病毒屬中致病力最強(qiáng)的病毒[3],可使魚種階段的草魚死亡率達(dá)到90%以上,還能感染青魚、麥穗魚、布氏鰲條魚和稀有鮈鯽等,并能使這幾種魚出現(xiàn)出血病癥狀而死亡[4-5]。目前,已報(bào)道的 GCRV 有20多個(gè)分離株[6-10],不同分離株在致細(xì)胞病變、毒力、基因組電泳帶型、基因組序列和特征等各方面有較大差異。GCRV是雙鏈RNA (double-stranded RNA,dsRNA)病毒,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,變異迅速,因此,由GCRV引起的草魚出血病很難防治。對(duì)GCRV的深入研究有助于更清楚的認(rèn)識(shí)草魚病毒性出血病,對(duì)該病的防控具有重要的指導(dǎo)意義。近幾年對(duì)GCRV的病原學(xué)特性、基因組特征、蛋白及其功能、致病機(jī)理、細(xì)胞培養(yǎng)特性、分子生物學(xué)檢測(cè)技術(shù)等方面的研究,已經(jīng)積累了大量資料,為GCRV的進(jìn)一步深入研究和草魚出血病防控產(chǎn)品及技術(shù)的研制奠定了基礎(chǔ)。本文就草魚呼腸孤病毒分子生物學(xué)研究進(jìn)展做簡(jiǎn)要綜述,以期為草魚呼腸孤病毒進(jìn)一步深入研究和草魚出血病的防控提供參考。
GCRV是具有雙層衣殼、無囊膜、立體對(duì)稱的20面體球形顆粒,主要由蛋白質(zhì)和核酸組成,還含有少量以糖蛋白的形式存在的糖類,不含脂類[11]。GCRV對(duì)溫度有一定的穩(wěn)定性,柯麗華等將GCRV接毒懸液經(jīng)不同溫度、不同時(shí)間處理,測(cè)其半數(shù)組織培養(yǎng)感染劑量(median tissue culture infective dose,TCID50),通過TCID50的變化得出,GCRV對(duì)溫度有一定的穩(wěn)定性,56℃條件下放置30min,其活性變化不大;反復(fù)凍融和保存溫度對(duì)病毒的毒力影響較大[12]。用乙醚、氯仿等處理GCRV接毒懸液后,測(cè)得效價(jià)沒有明顯差異,后經(jīng)證實(shí)該病毒不含脂類,故對(duì)脂溶性溶劑不敏感。GCRV對(duì)酸堿具有一定的穩(wěn)定性,對(duì)酸 (pH 3)、堿 (pH10)處理不敏感。完整的病毒在氯化銫中的浮力密度約為1.36g/mL,在蔗糖中浮力密度為1.305g/mL,沉降系數(shù)為550S,用胰蛋白酶或精氨酸酶處理GCRV,病毒滴度略有上升。病毒核心能合成RNA聚合酶,該酶在28℃活性最強(qiáng),能維持14h以上。GCRV其他毒株均有類似的結(jié)構(gòu),不同毒株病毒顆粒大小在相關(guān)報(bào)道中有較大的差異,直徑范圍在55nm~82nm。GCRV的核心結(jié)構(gòu)在二級(jí)結(jié)構(gòu)水平上與其他呼腸孤病毒成員呈現(xiàn)高度相似性,說明病毒雙鏈RNA的相互作用及轉(zhuǎn)錄是高度保守的;而參與宿主識(shí)別和吸附作用的外殼結(jié)構(gòu)蛋白則表現(xiàn)為極低的相似性[1]。GCRV中的RNA移位裝置處于開放狀態(tài),并且缺少哺乳動(dòng)物呼腸孤病毒中位于移位裝置頂端相應(yīng)的信號(hào)蛋白[11]。
GCRV基因組由11個(gè)dsRNA節(jié)段組成,不同的毒株之間,病毒基因組的總分子質(zhì)量差異不大,而各節(jié)段分子質(zhì)量有差異。GCRV基因組的11個(gè)片段根據(jù)凝膠電泳遷移率可分為3組,即大片段(L1,L2,L3)、中等片斷(M4,M5,M6)、較小片段(S7,S8,S9,S10,S11),從全基因組測(cè)序結(jié)果也證實(shí)這一點(diǎn),大片段在3 600bp~4 200bp之間,中片段在2 000bp~2 400bp之間,小片段在700bp~1 700 bp之間。每個(gè)dsRNA片段都有一個(gè)或一個(gè)以上開放性閱讀框(open reading frame,ORF),各片段和編碼蛋白是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。
全基因組序列信息和特征是病毒基因分型、揭示強(qiáng)弱毒株基因差異、探討病毒遺傳變異規(guī)律以及可能的感染和傳播機(jī)制的基礎(chǔ)。至今有報(bào)道和GenBank中能搜索到的完成全基因組測(cè)序的GCRV只有6株,分別是GCRV-873、GCRV-991、AGCR-V[3]、GCRV-HZ08[13]、GCRV-104和 GCRVGD108[10],其他一些毒株只完成了某些節(jié)段的基因序列分析,各片段堿基數(shù)見表1。根據(jù)這些毒株的部分序列進(jìn)行核苷酸序列和推導(dǎo)的氨基酸序列比對(duì)以及構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹分析,表明所有毒株總體上可以分為3大類,即草魚呼腸孤病毒至少應(yīng)該存在3個(gè)基因型。不同類型的毒株其各節(jié)段核苷酸序列和推導(dǎo)的氨基酸序列的同源性在1.6%~56%不等[6],而同一類型的毒株其各節(jié)段核苷酸序列和推導(dǎo)的氨基酸序列的同源性都大于90%[14]。
GCRV基因組各節(jié)段基因RNA的3′端不含poly(A)尾巴,每個(gè)片段在5′和3′末端都含有特異的4bp~6bp的重復(fù)保守序列,不同的節(jié)段和不同毒株,其5′和3′末端稍有差異(表2),如GCRV-873保守序列為5′-GUUAUUU……UUCAUC-3′,其中S11的5′保守序列為5′-GUUAUUG;GCRV-HZ08和GCRV-GD108保守序列為:5′-GUAAUUU……UUCAUC-3′,其中GCRV-HZ08的S8片段3′末端保守序列為:UGCAUC-3′,GCRV-GD108的S4片段 5′-GUAUUUU,S4 的 5′保 守 序 列 為 5′-GUAUUUU ,S5的5′保守序列為5′-GUAACUU,S7的5′保守序列為5′-GUAAUUC。GCRV-104株的各節(jié)段的保守序列差異較大,除S3、S9和S11的5′保守序列為5′-GAAUUAA,其余片段5′保守序列為5′-GAAUUUA,3′各片段的保守性差異較大,其中S1、S6、S8、S9、S11為 GUCAUC-3′,S2、S4、S5、S7 為 CUCAUC-3′,S3 為 AUCAUC-3′,S10 為UUCAUC-3′。AGCRV 保守序列為 5′-GUUUUAA……UUCAUC-3′,其中S4、S5、S9和S11的5′為5′-GUUUUAU,S4的3′保守序列為 AUCAUC-3′。
表1 不同分離毒株各片段的堿基數(shù)Table 1 The number of bases in each segment of different viral strains
GCRV各基因組片段與編碼蛋白的基本上是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,現(xiàn)在已經(jīng)確認(rèn)的GCRV基因組有11個(gè)片段,但是編碼12種多肽,其中7種為結(jié)構(gòu)多肽,命名為VP1-VP7,5種為非結(jié)構(gòu)多肽,命名為NS1-NS5,也有直接命名為V1-V12。構(gòu)成病毒蛋白質(zhì)雙層衣殼的蛋白組分是 VPl、VP3、VP5、VP6、VP7,VP2和VP4是微量結(jié)構(gòu)蛋白。其中5種非結(jié)構(gòu)蛋白分別是NS80、NS38、NS31、NS26、NS16。也有按病毒多肽加多肽分子質(zhì)量大小命名的,如王煒等根據(jù)GCRV-875病毒多肽的分子質(zhì)量大小,將其分為3個(gè)組,第1組為VP130(VP表示病毒多肽,數(shù)據(jù)為分子質(zhì)量,單位為ku,即130ku,下同)、VP120、VP113和VP107,第2組為VP75、VP65、VP60和VP52,第3組為VP42、VP39和VP31。基因組及其所編碼的多肽鏈的研究結(jié)果表明,GCRV-873基因組節(jié)段L1、L2、L3、M4、M5和S10分別編碼病毒核心衣殼的6種多肽,即 VP130、VPI15、VP100、VP90、VP80和VP36,節(jié)段M6和S7分別編碼病毒外層衣殼的結(jié)構(gòu)多肽VP73和VP67,節(jié)段S8和S9分別編碼分子質(zhì)量為52ku和41ku的多肽鏈;節(jié)段S11編碼分子質(zhì)量分別為29ku和19.5ku的兩種多肽鏈。
表2 GenBank收錄全基因序列毒株的兩端保守序列Table 2 The end conserved sequence of the complete genome in different viral strains included in GenBank
GCRV基因組編碼的多肽多與病毒粒子的結(jié)構(gòu)多肽分子質(zhì)量基本是一致的,但是有個(gè)別分子質(zhì)量大小不一致,如GCRV-873基因片段S8、S9和S11編碼的多肽鏈與病毒衣殼中的結(jié)構(gòu)多肽鏈在分子質(zhì)量上就有所差異(S8、S9編碼多肽為52ku、41 ku,而結(jié)構(gòu)多肽為VP50、VP43;S11編碼2條多肽,而結(jié)構(gòu)多肽為VP27),其他多肽鏈大小都是一致的。節(jié)段S8、S9和S11編碼的這些多肽鏈被推測(cè),可能為結(jié)構(gòu)多肽的非成熟中間產(chǎn)物,需要在宿主細(xì)胞內(nèi)通過后加工造成分子質(zhì)量的增大或減小,抑或?yàn)榉墙Y(jié)構(gòu)多肽,有待于進(jìn)一步深入研究。
不同毒株間的同源性比較有助于對(duì)毒株更清晰的認(rèn)識(shí),對(duì)了解毒株基因的來源也具有重要意義。現(xiàn)有資料報(bào)道HZ08與AGCRV各片段編碼的蛋白質(zhì)氨基酸序列同源性在14%~45%之間,HZ08與GCRV-873各片段編碼的蛋白質(zhì)氨基酸序列同源性在11%~46%之間[6],其他毒株間同源性比較未見報(bào)道。
現(xiàn)在對(duì)GCRV編碼蛋白生物學(xué)功能的研究還不夠系統(tǒng),但是其他呼腸孤病毒的研究成果對(duì)推斷GCRV編碼蛋白的生物學(xué)功能有一定的指導(dǎo)意義,根據(jù)呼腸孤病毒家族中同源蛋白功能相似的原則,對(duì)GCRV編碼蛋白的功能已經(jīng)初步明確,但是還需要更加系統(tǒng)的研究才能對(duì)其功能有更加深刻的認(rèn)識(shí)。根據(jù)已有的研究,已得知VP1是形成跨越內(nèi)外兩層蛋白層的開放通道,具有甲基轉(zhuǎn)移酶的活性,可以帽化轉(zhuǎn)錄的RNA,在鳥苷酸轉(zhuǎn)移反應(yīng)中,其組氨酸發(fā)生質(zhì)子化,可增強(qiáng)VP1活性[15];VP2和VP4含量少,結(jié)合在病毒基因組上,不是蛋白質(zhì)雙層衣殼的組分,分別具有RNA多聚酶和NTP酶的活性[11];VP3是構(gòu)成內(nèi)層蛋白層的基本骨架,具有NTPase及解旋酶活性,可以綁定dsRNA;VP5和VP7形成異源二聚體,600個(gè)二聚體構(gòu)成完整病毒的外衣殼蛋白,VP5擁有Asn-42-Pro-43蛋白水解位點(diǎn),可能在病毒感染中起到諸如細(xì)胞滲透的作用,VP7含有1個(gè)鋅指序列,可以調(diào)節(jié)基因表達(dá),與病毒感染細(xì)胞的吸附有關(guān);一個(gè)GCRV病毒粒子含有120個(gè)VP6,內(nèi)外兩層衣殼通過VP6相互作用,對(duì)內(nèi)層VP3骨架蛋白分子起穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的作用,對(duì)釘狀突起蛋白起弱相互作用;NS80含有coiled coil彎曲片段,可以形成多聚體,在病毒早期形態(tài)發(fā)生階段起作用;NS38是形成包涵體的引發(fā)因子,和NS80共同作用形成病毒加工工廠——包涵體;NS31是病毒在細(xì)胞中形成后釋放階段起作用,與病毒粒子的釋放、擴(kuò)散和細(xì)胞融合密切相關(guān)[16];NS26是水生呼腸孤病毒特有的蛋白質(zhì),沒有同源蛋白,含ATP-依賴性的RNA解螺旋酶功能性位點(diǎn)。
病毒研究離不開細(xì)胞,細(xì)胞培養(yǎng)分離病毒對(duì)研究病毒的生物學(xué)特性、致病歷程、致病機(jī)理和病毒保存等具有重要意義。王迎喜等[17]、邱濤等[18]的研究表明,GCRV能感染細(xì)胞并能在細(xì)胞中大量增殖,同時(shí)產(chǎn)生合胞體狀細(xì)胞病變效應(yīng)(cytopathic effect,CPE)?,F(xiàn)在針對(duì)GCRV已經(jīng)建立了很多草魚細(xì)胞系,如草魚腎細(xì)胞系(CIK、GCK-8),草魚肝細(xì)胞系(L8824),草魚性腺細(xì)胞系(CO、GCO),草魚腦細(xì)胞系(CIB),草魚吻端細(xì)胞系(PSF、ZC-7901),草魚鰭條細(xì)胞系(CF、CFS),草魚鰾細(xì)胞系(GSB),草魚胚胎細(xì)胞系(CP-80、GCB)等。
已報(bào)道的 GCRV 有20多株[7,9,19]。研究顯示,毒株不同,感染相同細(xì)胞的特征不同,不同毒株接種同一細(xì)胞,有的毒株可感染細(xì)胞產(chǎn)生CPE,而有的毒株感染細(xì)胞并不產(chǎn)生CPE,但都能在培養(yǎng)細(xì)胞中復(fù)制。不同毒株在不同細(xì)胞中病變也不同,如:GCRV-873能夠引起CIK、CAB、FHM 和GCO產(chǎn)生典型的細(xì)胞病變;GCRV-V(越南分離毒株)、GCRV-HZ08和GCRV-9014在CIK、CAB、FHM、GCO、EPC和CCO中不出現(xiàn)細(xì)胞病變,GCRV-V盲傳3代后能檢測(cè)到病毒粒子;GCRV-991能在CIK和FHM細(xì)胞系上能很好的增殖,而在EPC上不能生長(zhǎng);這些毒株在哺乳動(dòng)物BHK、Vero細(xì)胞系上不能生長(zhǎng)[20]。不同株GCRV感染細(xì)胞的能力與其感染魚體的毒力存在差異,有的毒株(如GCRV-873)對(duì)培養(yǎng)細(xì)胞的感染力較強(qiáng),但是對(duì)魚體的毒力卻較弱,有的毒株恰恰相反(如 GCRV-861)。另外,GCRV對(duì)培養(yǎng)細(xì)胞的特異性往往較對(duì)魚體的特異性差,例如,GCRV不能感染團(tuán)頭魴但能感染其組織細(xì)胞系BCC。不同類型的GCRV毒株感染不同的敏感細(xì)胞,均能從其維持液中直接提取到該病毒的核酸。一定濃度的精氨酸處理病毒吸附過程,以及采用細(xì)胞和病毒共培養(yǎng)的方法,可提高GCRV在CIK細(xì)胞上的培養(yǎng)滴度[11]。
不同基因類型的毒株接種細(xì)胞后病變表型不同。以GCRV-873和GCRV-HZ08為例,GCRV-873接種細(xì)胞后,需要一個(gè)適應(yīng)的培養(yǎng)過程,在第1代至第3代的感染培養(yǎng)物中,病變不明顯,往往沒有CPE,但隨著病毒傳代感染力逐漸增強(qiáng),病變才逐漸明顯;而HZ08接種細(xì)胞一直都沒有CPE產(chǎn)生。病毒在細(xì)胞中增殖都有周期性,從體外培養(yǎng)的GCRV-873增殖情況總體上來看,在體外細(xì)胞培養(yǎng)中的最適增殖溫度為28℃,一般感染12h后即開始增殖,24h~72h大量增殖,培養(yǎng)細(xì)胞出現(xiàn)典型的CPE,5 d左右達(dá)到最大增殖,此時(shí)病毒的滴度最高,以后逐漸趨于平緩。HZ08接種細(xì)胞后,不出現(xiàn)明顯CPE,無法對(duì)接毒后的細(xì)胞做定性描述。劉寶芹等[21-22]用FQ-PCR對(duì)GCRV-HZ08株病毒在不同細(xì)胞系中的增殖情況定量分析,結(jié)果表明,GCRV-HZ08株接種細(xì)胞增殖后,終濃度與初始接種濃度呈正相關(guān)。在28℃條件下,分別以GCRV-HZ08和GCRVJX09-01感染CIK細(xì)胞96h后病毒的拷貝數(shù)對(duì)數(shù)為縱坐標(biāo),以細(xì)胞培養(yǎng)液pH為橫坐標(biāo)作相關(guān)曲線,兩條曲線的變化規(guī)律一致,即兩株病毒的增殖情況和培養(yǎng)液pH之間的變化關(guān)系是一致的pH 5~9條件下,96h后病毒拷貝數(shù)處于較高水平;而在強(qiáng)酸強(qiáng)堿條件下病毒的拷貝數(shù)相應(yīng)較低;10種不同細(xì)胞對(duì)GCRV-HZ08株增殖量最大的細(xì)胞是GSB,增殖量達(dá)8.966 0×106拷貝/μL,顯著高于病毒含量?jī)H次于GSB的CIK(4.614 9×106拷貝/μL)。劉寶芹等[12]還對(duì)GCRV-JX09-01在10種細(xì)胞中的增殖情況進(jìn)行了定量分析,結(jié)果表明,該毒株在各種細(xì)胞中產(chǎn)生的病變效應(yīng)與GCRV-873毒株類似,只是與873株相比,其增殖量最大的細(xì)胞系是GSB,而不是CIK。GCRV-JX09-01和GCRV-HZ08兩種不同毒株在不同細(xì)胞中的培養(yǎng)特性和增殖情況見表3[22]。
GCRV的侵染分為潛伏期、前驅(qū)期、明顯期和轉(zhuǎn)歸期(痊愈期或死亡)四個(gè)階段。潛伏期魚無明顯表觀現(xiàn)象,活動(dòng)與攝食正常,持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短與水溫及病毒濃度密切相關(guān)。前驅(qū)期時(shí)間較短,僅1d~2d,病魚最早出現(xiàn)尾鰭末端發(fā)黑,體表暗黑色,停止攝食,離群緩游等癥狀;明顯期病魚出現(xiàn)明顯出血癥狀,離群獨(dú)游,對(duì)水流反應(yīng)遲鈍或沉于水底,有時(shí)身體失去平衡在水面打轉(zhuǎn),一般1d左右死亡。
我國(guó)魚病防治工作者長(zhǎng)期以來對(duì)GCRV感染草魚后的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行了研究。在GCRV感染草魚魚種的潛伏期和前驅(qū)期,魚體紅血球、血漿總蛋白、血和尿素氮明顯減少,病魚乳酸脫氫酶同功酶(lactate dehydrogenase isoenzyme,LDHI)紊 亂。在某些感染魚中,甚至?xí)霈F(xiàn)LDHI多出一條區(qū)帶的現(xiàn)象。在出血病流行期間,血液指標(biāo)存在血清鉀含量增加,鈣含量減少,病魚白細(xì)胞和淋巴細(xì)胞百分率降低,單核細(xì)胞和中性粒細(xì)胞百分率增高等現(xiàn)象;各臟器小血管內(nèi)皮廣泛受損,引起彌散性血管內(nèi)凝血并形成微血栓,耗去大量凝血因子,引起出血,使循環(huán)血量大為減少,微血栓形成和血液淤帶,阻閉了局部的微循環(huán),使正常代謝發(fā)生障礙,從而導(dǎo)致臟器組織病變。
表3 不同基因型毒株在不同細(xì)胞系中的培養(yǎng)特性Table 3 The culture characteristics of different viral strains in different cell lines
郭帥等[23]對(duì)草魚呼腸孤病毒的致病機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)的研究報(bào)道,GCRV進(jìn)入細(xì)胞和其他病毒一樣,總體分為四步:首先,病毒的進(jìn)入,病毒核酸和蛋白質(zhì)的合成,病毒粒子的組裝和病毒的釋放。第一步,在病毒進(jìn)入細(xì)胞階段主要靠VP5和VP7等外衣殼蛋白發(fā)揮作用,VP7決定病毒與細(xì)胞的吸附,VP5酶解產(chǎn)生N-端小片段具有在膜上穿孔的功能,協(xié)助病毒進(jìn)入細(xì)胞。第二步,在病毒核酸和蛋白質(zhì)合成階段VP1和VP2發(fā)揮作用,GCRV自身攜帶的RNA聚合酶VP2合成mRNA,其合成過程中5個(gè)VP1形成一個(gè)圓柱形五聚體,跨越內(nèi)外2層核衣殼,方便mRNA合成過程中的轉(zhuǎn)移。第三步,在病毒粒子組裝過程中VP3、VP4、VP6、NS38和NS80發(fā)揮作用,NS80結(jié)合VP3和NS38共同作用形成病毒加工廠——包涵體,內(nèi)層衣殼由120個(gè)VP3構(gòu)成,它可結(jié)合病毒基因組和RNA多聚酶,具有NTPase酶和解螺旋酶活性,能綁定dsRNA;通常GCRV在形成包涵體后的前30min只組裝內(nèi)層衣殼,后30min組裝外層衣殼;在病毒擴(kuò)增過程中VP4和VP6起輔助作用。第四步,NS31在病毒釋放過程中起重要作用,NS31編碼一個(gè)跨膜蛋白,引起膜通透性增加和膜融合,新合成的病毒粒子得以從細(xì)胞膜滲透到細(xì)胞外。
關(guān)于GCRV的檢測(cè),電鏡觀察是最直觀有效的方法,所以在最初的研究中應(yīng)用較多,但是存在著技術(shù)和儀器要求復(fù)雜、樣品制備較麻煩等問題。隨著現(xiàn)代免疫學(xué)和分子生物學(xué)技術(shù)在魚類病毒病檢測(cè)和疾病診斷中的應(yīng)用,使GCRV的檢測(cè)變得日益簡(jiǎn)便和快速。王鐵輝等應(yīng)用反轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(reverse transcription PCR,RT-PCR)技術(shù)成功地?cái)U(kuò)增了GCRV-861基因組的特異節(jié)段,建立了快速檢測(cè)GCRV的新方法。應(yīng)用該技術(shù)對(duì)純化的GCRV核酸進(jìn)行RT-PCR擴(kuò)增,最小檢測(cè)量可達(dá)0.1pg病毒核酸。對(duì)人工感染GCRV-861毒株的草魚病料進(jìn)行RT-PCR擴(kuò)增,不僅能檢測(cè)到發(fā)病期顯癥病魚存在GCRV,還能檢測(cè)發(fā)病前期及愈后病毒攜帶者中存在GCRV;該法還能檢測(cè)自然發(fā)病魚及染毒細(xì)胞中的GCRV。RT-PCR技術(shù)是目前檢測(cè)GCRV最為靈敏而特異的方法,對(duì)草魚出血病的早期診斷和預(yù)防,及抗病育種都具有重要意義。之后,針對(duì)不同毒株,不同檢測(cè)目的,先后改進(jìn)和建立了多種用于GCRV檢測(cè)的RT-PCR技術(shù),王曉豐等[24]、王 菁 等[25]、張 蘭 蘭 等[4]都 相 繼 建 立 了 RTPCR檢測(cè)GCRV的方法。
由于GCRV有許多不同毒株,它們之間的基因型也有很大差異,為方便快捷的檢測(cè)并鑒定不同類型的毒株,多重RT-PCR應(yīng)運(yùn)而生。遲妍妍等[26]建立了雙重PCR檢測(cè)GCRV和GCRV-GD108的方法。曾偉偉等[14]把已發(fā)現(xiàn)的GCRV株型分為Ⅰ 、Ⅱ和Ⅲ3個(gè)類型,針對(duì)這3個(gè)類型的GCRV建立了三重PCR檢測(cè)方法,該方法具有較高的敏感性,在較短時(shí)間內(nèi)可一次性完成GCRV鑒定工作,該方法適用于GCRV的快速診斷和草魚出血病分子流行病學(xué)調(diào)查。
由于常規(guī)的電鏡技術(shù)、常規(guī)RT-PCR和多重RT-PCR只能進(jìn)行定性檢測(cè),而不能定量,但是在研究GCRV過程中不僅需要定性描述,而且需要定量分析,因此熒光定量PCR技術(shù)也相繼發(fā)展起來。周勇等[27]建立了靈敏度高,特異性強(qiáng)的檢測(cè)GCRV的 TaqMan real-time PCR 法。劉寶芹等[12,21]針對(duì)GCRV-HZ08和GVRV-JX0901分別建立了快速、靈敏、特異的FQ-PCR檢測(cè)方法。安偉等[28]也建立了熒光定量PCR方法。熒光定量PCR的建立對(duì)對(duì)草魚出血病在實(shí)驗(yàn)室快速診斷和病毒定量分析具有重要意義。
不管是電鏡技術(shù)還是PCR技術(shù),都需要復(fù)雜的操作過程和精密的儀器設(shè)備,適合在實(shí)驗(yàn)室檢測(cè),并且費(fèi)時(shí)費(fèi)力。草魚出血病危害巨大,造成很大經(jīng)濟(jì)損失,因此及早發(fā)現(xiàn)、及早防控有助于減少經(jīng)濟(jì)損失。鑒于此,李玉平等[29]和王曉豐等[30]等建立了RT-LAMP技術(shù)用于檢測(cè)GCRV,該方法設(shè)備要求簡(jiǎn)單,操作簡(jiǎn)便、快捷,特異性強(qiáng),敏感性高,非常適合野外檢測(cè)工作,但是該方法假陽(yáng)性率比較高,結(jié)果不可靠,實(shí)際應(yīng)用還有待改進(jìn)。
上述GCRV分子生物學(xué)檢測(cè)方法各有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),需要根據(jù)不同的場(chǎng)合、條件等選擇使用其中的一種或者多種方法。此外,需要對(duì)已有的檢測(cè)方法進(jìn)行改進(jìn)或者研制新的檢測(cè)方法,使其更簡(jiǎn)便化、快速化和準(zhǔn)確化。
過去數(shù)年在草魚呼腸孤病毒的基本病原學(xué)特性、毒株的分離與鑒定、細(xì)胞系的建立和細(xì)胞培養(yǎng)特性研究、基因組序列分析、蛋白功能研究、分子生物學(xué)檢測(cè)方法等各方面研究取得了一些進(jìn)展,但是關(guān)于該病毒的傳播途徑與致病機(jī)理、強(qiáng)弱毒株之間在基因水平的差異、基因分型和血清學(xué)分型、流行情況、有效的疫苗和合適免疫途徑等各方面的研究進(jìn)展較為緩慢。
由于GCRV的抗原性都較差,而且不同的試驗(yàn)方法得出的結(jié)論差異較大,使得該類病毒至今尚未建立標(biāo)準(zhǔn)血清型;也由于基因組序列信息的缺乏,GCRV至今也沒有進(jìn)行系統(tǒng)的基因分型。因此,對(duì)不同GCRV毒株進(jìn)行全基因組序列分析,基于豐富的全基因組序列特征等信息,提出GCRV基因分型方法和進(jìn)行基因分型是今后研究的方向之一。GCRV是分節(jié)段的RNA病毒,具有高度的變異性,各種強(qiáng)毒株、弱毒株和變異株在我國(guó)并存;不同地區(qū)的GCRV流行株存在較大差異,不能產(chǎn)生交叉免疫保護(hù);目前使用的細(xì)胞滅活疫苗和弱毒疫苗的毒株均是幾十年前分離到的毒株,可能和現(xiàn)在的流行株已有較大的差異。要想有效的預(yù)防和控制草魚出血病,必須深入了解GCRV的遺傳變異規(guī)律和傳播機(jī)制,開展草魚出血病的分子流行病學(xué)調(diào)查,弄清不同地區(qū)GCRV的流行病學(xué)特點(diǎn)。并基于流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果,研制適合的新型疫苗。草魚出血病為一種危害嚴(yán)重的暴發(fā)性疾病,變異快和流行廣是導(dǎo)致其暴發(fā)的直接原因,明確GCRV的傳播途徑和感染機(jī)制,切斷其傳播途徑和減少其感染機(jī)會(huì)是從源頭上控制草魚出血病暴發(fā)的有效手段,這也將是今后GCRV研究的重點(diǎn)方向之一。
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