新型麻鸭源禽痘病毒生物学特性和致病性研究

Avian pox caused by avipoxviruses, is an acute, contagious disease of domestic, pet and wild birds. As one of the most common and dangerous disease in poultry industry, it drew lots of attention from researchers. However, less is known about the avipoxviruses isolated from waterfowl such as duck and goose, as natural avipoxvirus infection in waterfowl is very rare around the world. Recently, an outbreak-associated novel avipoxvirus from domestic mallard duck was isolated and identified by us in East Asia for the first time. In this study proposal, techniques and approaches of virology, genomics, proteomics and immunology will be employed to thoroughly explore the biological characteristics, pathogenicity, genomic and proteomic properties, and antigenicity of this novel avipoxvirus. Furthermore, the possibility of viral vector based on duck poxvirus will be investigated as well. The outputs of this proposal can not only eliminate the knowledge gap in waterfowl-originated avipoxvirus, but also provide the researches on avipoxvirus taxonomy, evolutionary and pathogenesis with valuable basic data. China has the largest population of domestic waterfowl in the world. However, diverse pathogens, complex diseases and poor control result in significant economic losses in waterfowl-raising industry. Therefore, our study proposal will also lay a firm foundation for research and development of the diagnosis assay, vaccine and viral vector for the emerging waterfowl-originated avipoxvirus.

禽痘是由禽痘病毒引起家禽、观赏鸟和野生鸟类的一种急性接触性传染病，也是家禽养殖业最常见、危害最为严重的疫病之一，是禽病研究的热点。与鸡、鸽、火鸡、麻雀等陆禽相比，鸭和鹅等水禽极少发生禽痘，对其研究几乎处于空白。最近，本课题组在东亚首次从发病的家养麻鸭中分离鉴定出一株新型禽痘病毒。本项目拟应用病毒学、基因组学、蛋白组学和免疫学技术对新分离的麻鸭源禽痘病毒的生物学特性、致病性、基因组与蛋白组特性和免疫原性开展系统研究，并探讨利用其开发病毒载体的可行性。相关结果不仅可填补学术界对水禽痘病毒认识的空白，而且可为禽痘病毒分类学、遗传衍化以及致病机制研究提供关键性基础数据。此外，我国是水禽养殖大国，水禽疫病复杂，病原体众多、变异快，因疫病造成的损失巨大，本项目研究结果也将为新发水禽痘的诊断、疫苗和活病毒载体等的研究奠定坚实的基础。

禽痘是由禽痘病毒引起禽类的一种急性接触性传染病，在全世界范围广泛流行。鸭和鹅等水禽极少发生禽痘，2013年本课题组在东亚地区首次分离鉴定出麻鸭源禽痘病毒。本研究发现水禽痘已在广西一些地区存在不同程度的流行，且流行范围逐渐扩大；易感动物主要为麻鸭，偶见北京鸭和鹅；其发病率、死亡率、流行季节性、临床症状、剖检变化等均与鸡痘基本一致；节肢动物在传播中发挥重要作用，杀灭蚊虫、场地消毒可有效降低其发生。生物学特性研究发现，水禽源禽痘病毒可在鸡、鸭、鹅等禽类胚胎生长良好，在鸭胚成纤维DEF细胞可少量增殖；对热、酸、碱、胰蛋白酶、乙醚和氯仿敏感；对鹅红细胞具有一定血凝性，成熟病毒粒子具有典型禽痘病毒粒子特征；致病特性研究发现滴鼻、点眼、口服和刺种等方式均可引起发病，其中刺种成功率最高且症状最明显；人工接种可引发混合型禽痘；组织嗜性研究发现，病毒呈全身分布，皮肤痘疹含毒量最高，其次为食管、喉头、气管，脑、肺、腺胃、肌胃、肝、胰腺、脾、肾、心脏偶尔可检出病毒；鸡痘病毒与之有部分交叉保护性。遗传进化分析发现水禽源禽痘病毒与我国已报道的禽痘流行和疫苗毒株属于不同基因型，且至少有两个分支在流行，毒株之间存在重组现象；采用高通量测序获得MDUPV01/GX长度为230805bp的基因组序列，其同源性与火烈鸟痘病毒最高，其次为企鹅痘病毒、鸡痘病毒；采用GATU识别出201个基因，其中189个基因在FPVUS能找到同源基因。全谱蛋白质组学鉴定出22种病毒蛋白。探索构建麻鸭源禽痘病毒载体，能表达出目的基因但未能获得重组子代病毒。本研究表明，尽管水禽源禽痘病毒在理化特性、流行病学、致病特性等方面均与鸡痘病毒接近，但宿主范围、培养特性和抗原性差异明显，比较基因组学证明其与鸡痘病毒基因组相近但存在显著差异。相关结果填补了对水禽痘病毒认识的空白，而且可为禽痘病毒分类学、遗传衍化及致病机制研究提供基础数据。