HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM TRẦN THỊ NHÀN PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH MỘT SỐ ĐẶC TÍNH SINH HỌC CỦA CHỦNG PEDV (PORCINE EPIDEMIC DIARRHEA VIRUS) Ở LỢN NUÔI TẠI THÁI NGUYÊN VÀ HƯNG YÊN Chuyên ngành: Thú y Mã số: 8640101 Người hướng dẫn khoa học: PGS. Lê Văn Phan NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2018 c LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực, chính xác và chưa được công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tôi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ thực hiện luận án đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận án đã được chỉ rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày.
năm 2018 Tác giả luận văn Trần Thị Nhàn i c LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình. Nhân dịp hoàn thành luận văn, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới PGS. Lê Văn Phan đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ môn Vi sinh vật - Truyền nhiêm, Khoa Thú y- Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán bộ viên chức Công ty TNHH MTV Avac Việt Nam đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoàn thành luận văn. Hà Nội, ngày. năm 2018 Tác giả luận văn Trần Thị Nhàn ii c MỤC LỤC Lời cam đoan.
ii Mục lục. iii Danh mục chữ viết tắt.v Danh mục bảng biểu. vi Danh mục hình. vii Trích yếu luận văn.
viii Thesis abstract. Tính cấp thiết của đề tài. Mục tiêu của đề tài. Phạm vi nghiên cứu.
Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học hoặc thực tiễn của đề tài. Tổng quan tài liệu. Giới thiệu chung về virus gây dịch tiêu chảy cấp trên lợn (PEDV). Hình thái cấu trúc và bộ gen virus.
Các loại protein cấu trúc của PEDV. Đặc tính nuôi cấy của virus PED trên tế bào. Tính không đồng nhất. Tình hình nghiên cứu trong nước và nước ngoài.
Nghiên cứu trong nước. Nghiên cứu nước ngoài. Tình hình sử dụng vắc-xin phòng PED trên thế giới và việt nam. Trên thế giới.
Tại Việt Nam. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu. Địa điểm nghiên cứu. Thời gian nghiên cứu.
Đối tượng -Vật liệu nghiên cứu. Đối tượng - Nguyên liệu nghiên cứu. Môi trường, hóa chất. Thiết bị, dụng cụ dùng trong phòng thí nghiệm.
Nội dung nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu. Phương pháp thu thập và xử lí mẫu. Phương pháp phân lập virus PED trên tế bào Vero.
Phương pháp kiểm tra vô trùng và thuần khiết. Phương pháp RT – PCR. Phương pháp chuẩn độ hiệu giá virus (TCID50/ml). Phương pháp kiểm tra tính độc.
Phương pháp chẩn đoán nhanh PEDV bằng PED-Ag test kit. Phương pháp xác định đường cong sinh trưởng của virus. Phương pháp giải trình tự gen. Phương pháp xây dựng cây sinh học phân tử.
Kết quả và thảo luận. Kết quả thu thập mẫu bệnh phẩm dương tính với PEDV trên lợn. Kết quả phân lập virus từ các mẫu bệnh phẩm trên tế bào vero. Kết quả phân lập PEDV.
Kết quả kiểm tra vô trùng và thuần khiết của hai chủng virus phân lập. Kết quả xác định một số đặc tính sinh học của chủng PEDV phân lập. Khả năng thích nghi và gây bệnh tích tế bào của 2 chủng PEDV phân lập. Hiệu giá 2 chủng virus PED phân lập.
Đường cong sinh trưởng của 2 chủng virus PED. Kết quả xác định độc lực của 2 chủng PEDV. Kết quả phân tích giải trình tự gen S của 2 chủng PEDV. Kết quả so sánh tương đồng về nucleotide và axit amin.
Kết luận và kiến nghị .51 Tài liệu tham khảo .61 iv c DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt cDNA Complementary deoxyribonucleic acid DEPC Diethyl pyrocarbonate DMEM Dulbecco's Modified Eagle's medium DTT Dithiothreitol ELISA Enzyme Linked Immunosorbent Assay HY Hưng Yên MTV Một thành viên MOI Multiplicity of infection ORF Open reading frame PBS Phosphate buffered saline PDCoV Porcine deltacoronavirus PED Porcine Epidemic Diarrhea PEDV Porcine Epidemic Diarrhea Virus RNA Ribonucleic acid RT - PCR Reverse transcription polymerase chain reaction TCID50 Tissue culture infective dose 50 TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TGEV Transmissible gastroenteritis virus TN Thái Nguyên TNHH Trách nhiệm hữu hạn TSB Trypto-casein soy broth v c DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2. Chức năng của các loại protein cấu tạo PEDV. Danh mục các loại vắc - xin phòng bệnh PED đang lưu hành tại Việt Nam hiện nay. Thành phần và chu trình nhiệt phản ứng tổng hợp cDNA.
Trình tự mồi dùng trong nghiên cứu. Chu trình nhiệt của phản ứng PCR. Sơ đồ bố trí thí nghiệm chuẩn độ hiệu giá virus PED. Sơ đồ bố trí thí nghiệm kiểm tra tính độc các chủng PEDV phân lập.
Trình tự mồi sử dụng giải trình tự gen S. Chu trình nhiệt của phản ứng RT - PCR nhân gen S. Danh sách mẫu bệnh phẩm dương tính với PEDV thuộc hai tỉnh Hưng Yên và Thái Nguyên. Kết quả phân lập PEDV trên tế bào Vero.
Kết quả kiểm tra tạp khuẩn và tạp nấm của 2 chủng PEDV. Kết quả kiểm tra tạp nhiễm virus ngoại lai. Khả năng gây bệnh tích tế bào của 2 chủng PEDV phân lập. Kết quả theo dõi triệu chứng lâm sàng của lợn con sau khi uống PEDV với các liều khác nhau.
Mức độ tương đồng (dưới) và số nucleotide khác nhau giữa 2 chủng phân lập được và các chủng tham chiếu. Mức độ tương đồng (dưới) và số amino acid khác nhau giữa 2 chủng phân lập được và các chủng tham chiếu .48 vi c DANH MỤC HÌNH Hình 2. Sơ đồ tổ chức và cấu trúc hệ gen virus PED. Kỹ thuật kiểm tra PEDV bằng kít test nhanh.
Kết quả chạy điện di kiểm tra sản phẩm PCR. Biểu hiện bệnh tích tế bào của 2 chủng PEDV phân lập được và kết quả giám định bằng kỹ thuật RT –PCR. Kết quả điện di sản phẩm PCR kiểm tra tạp nhiễm của 2 chủng PEDV phân lập với một số loại virus gây tiêu chảy trên lợn khác. Bệnh tích tế bào của PEDV qua các đời cấy truyền ở 24 giờ sau gây nhiễm.
Biểu đồ biểu thị hiệu giá chủng PEDV phân lập qua các đời cấy truyền. Đường biểu diễn tốc độ sinh trưởng của hai chủng virus PED phân lập theo thời gian. Bệnh tích tế bào theo thời gian. Một số dấu hiệu lâm sàng ghi nhận được trên lợn thí nghiệm.
Hình ảnh mổ khám kiểm tra bệnh tích đại thể ở lợn thí nghiệm sau khi gây nhiễm PEDV. Mối quan hệ di truyền giữa chủng PEDV/TN8/2016 và chủng PEDV/HY3/2015 với các chủng ham chiếu khác. Kết quả căn trình tự vùng COE. Kết quả căn trình tự các vùng quyết định kháng nguyên.
49 vii c TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Trần Thị Nhàn Tên luận văn: Phân lập và xác định một số đặc tính sinh học của chủng PEDV ở lợn (Porcine Epidemic Diarrhea Virus) tại Thái Nguyên và Hưng Yên Ngành: Thú y Mã số: 8640101 Cơ sở đào tạo: Học Viện Nông nghiệp Việt Nam (VNUA) Mục đích nghiên cứu - Phân lập được virus PED để khẳng định chắc chắn sự lưu hành của loại virus này tại Thái Nguyên và Hưng Yên. - Xác định một số đặc tính sinh học của chủng virus PED phân lập được. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp thu thập và xử lí mẫu. Các mẫu bệnh phẩm được thu thập theo phương pháp hồi cứu.
Tức là chỉ sử dụng những mẫu đã được chẩn đoán dương tính với PEDV tại hai tỉnh Hưng Yên và Thái Nguyên từ năm 2015 -2017 bằng kỹ thuật RT – PCR và hiện đang còn lưu trữ tại Phòng thí nghiệm của Công ty TNHHMTV Avac Việt Nam. Mẫu được chọn, trước khi sử dụng cho phân lập virus đều được kiểm tra lại tình trạng mẫu bằng kỹ thuật RT –PCR để giám định lại sự có mặt của PEDV trong mẫu bệnh phẩm. Sau đó mẫu được nghiền hoặc đồng nhất thành huyễn dịch 10%, ly tâm và lọc qua màng lọc 0,45µm và sử dụng cho phân lập PEDV. - Phương pháp phân lập PEDV trên tế bào Vero - Phương pháp kiểm tra vô trùng thuần khiết + Phuơng pháp kiểm tra vô trùng theo TCVN 8684:2011 + Phương pháp kiểm tra sự thuần khiết sử dụng kỹ thuật RT – PCR - Phương pháp chuẩn độ virus (TCID50/ml) - Phương pháp xác định đường cong sinh trưởng của virus - Phương pháp xác định tính độc của virus - Phương pháp giải trình tự gene - Phương pháp dựng cây sinh phát sinh chủng loại.
Kết quả chính và kết luận - Sau 5 đời cấy truyền mù trên môi trường tế bào vero, đã phân lập thành công 2 chủng virus PED (PEDV/TN8/2016 và PEDV/HY3/2015) trong tổng số 22 mẫu bệnh viii c phẩm thực địa. Hiệu giá virus thu được dao động từ 106 - 106,5 TCID50/ml. Cả 2 chủng virus đều đạt tiêu chuẩn vô trùng và thuần khiết không tạp nhiễm bất cứ vi sinh vật ngoại lai nào. - Kết quả nghiên cứu về đường cong sinh trưởng của hai chủng PEDV phân lập được trên môi trường tế bào cho thấy, với liều gây nhiễm MOI = 0,01, hiệu giá virus thu được đạt cao nhất sau 36 – 48 giờ gây nhiễm.
- Kết quả nghiên cứu về độc lực của virus trên động vật thí nghiệm cho thấy cả 2 chủng PEDV phân lập được đều có khả năng gây bệnh cho lợn thí nghiệm với những triệu chứng lâm sàng và bệnh tích đặc trưng của PED. - Kết quả phân tích về phả hệ (phylogenetic tree) cho thấy cả hai chủng PEDV phân lập được đều nằm trong nhóm G2b, có mối quan hệ gần gũi với các chủng PEDV tham chiếu khác đã được công bố ở Việt Nam trong những năm gần đây.