HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM HOÀNG THỊ THẢO NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH SINH HỌC VÀ SINH HỌC PHÂN TỬ CỦA CHỦNG VIRUS CƯỜNG ĐỘC KTY-PRRS-06 GÂY HỘI CHỨNG RỐI LOẠN HÔ HẤP VÀ SINH SẢN Ở LỢN Ngành : Thú y Mã số : 60 64 01 01 Người hướng dẫn khoa học : PGS. Nguyễn Hữu Nam NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa từng được sử dụng để bảo vệ một học vị nào. Tôi xin cam đoan, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này đã được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày 10 tháng 11 năm 2016 Tác giả luận văn Hoàng Thị Thảo i LỜI CẢM ƠN Nhân dịp hoàn thành luận văn, cho phép tôi được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các Thầy, Cô giáo - những người đã tận tình dạy dỗ, hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình tôi học tập tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam cũng như trong thời gian tôi thực hiện luận văn này.
Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành nhất đến PGS. Nguyễn Hữu Nam, người hướng dẫn khoa học, về sự giúp đỡ nhiệt tình và có trách nhiệm đối với tôi trong quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn. Lời cảm ơn của tôi cũng xin gửi tới Bộ môn Bệnh lý - Khoa Thú y - Học viện Nông nghiệp Việt Nam, các anh, chị, em phòng Thí nghiệm trọng điểm CNSH Thú y - Khoa Thú y nơi tôi thực hiện đề tài đã tạo mọi điều kiện để tôi hoàn thành đề tài tốt nhất. Cuối cùng tôi xin cảm ơn tới gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ tôi trong quá trình hoàn thành luận văn này.
Hà Nội, ngày 10 tháng 11 năm 2016 Tác giả luận văn Hoàng Thị Thảo ii MỤC LỤC Lời cam đoan. ii Mục lục. iii Danh mục các chữ viết tắt. vi Danh mục bảng .viii Danh mục hình.
ix Trích yếu luận văn. Tính cấp thiết của đề tài. Mục đích nghiên cứu. Tổng quan tài liệu.
Tình hình nghiên cứu về Hội chứng rối loạn hô hấp và sinh sản ở lợn. Tình hình dịch PRRS trên thế giới. Tình hình dịch PRRS tại Việt Nam. Những nghiên cứu về dịch PRRS ở nước ngoài.
Những nghiên cứu về dịch PRRS ở Việt Nam. Virus gây Hội chứng rối loạn hô hấp và sinh sản ở lợn (PRRSV). Hình thái, cấu tạo virus PRRS. Phân loại virus PRRS.
Khả năng gây bệnh của virus PRRS. Sức đề kháng của virus PRRS. Đặc tính nuôi cấy virus PRRS. Hội chứng rối loạn hô hấp và sinh sản.
Đặc điểm chung. Động vật cảm nhiễm. Chất chứa mầm bệnh. Cơ chế sinh bệnh và phương thức truyền lây.
Triệu chứng lâm sàng của lợn mắc PRRS. Bệnh tích của lợn mắc PRRS. Các phương pháp chẩn đoán PRRS. Biện pháp phòng và trị bệnh.
Vật liệu và phương pháp nghiên cứu. Đối tượng, địa điểm và thời gian nghiên cứu. Đối tượng nghiên cứu. Vật liệu nghiên cứu.
Địa điểm nghiên cứu. Thời gian nghiên cứu. Nội dung nghiên cứu. Nghiên cứu một số đặc tính sinh học của chủng virus KTY-PRRS-06 qua 40 đời cấy chuyển trên môi trường tế bào Marc-145.
Nghiên cứu một số đặc tính sinh học phân tử của chủng virus KTY- PRRS-06 qua 40 đời cấy chuyển trên môi trường tế bào Marc-145. Phương pháp nghiên cứu. Nuôi cấy virus KTY-PRRS-06 trên môi trường tế bào Marc-145. Phương pháp xác định hiệu giá virus TCID50.
Xác định đường cong sinh trưởng của virus PRRS qua các đời cấy chuyển. Phương pháp tách chiết RNA tổng số của hệ gen virus PRRS. Phương pháp RT- PCR. Phương pháp giải trình tự Gen.
Phương pháp đọc kết quả. Kết quả và thảo luận. Kết quả nghiên cứu chủng virus prrs nghiên cứu. Kết quả lựa chọn mẫu PRRS cho nghiên cứu.
Kết quả kiểm tra khả năng tạp nhiễm với các loại virus khác. Kết quả nghiên cứu một số đặc tính sinh học của chủng virus KTY- PRRS-06. Kết quả xác định khả năng gây bệnh tích tế bào qua các đời cấy chuyển. Kết quả xác định hiệu giá của chủng virus KTY-PRRS-06.
Kết quả nghiên cứu một số đặc tính sinh học phân tử của chủng virus KTY-PRRS-06. Kết quả tách chiết RNA tổng số của chủng virus KTY-PRRS-06. Kết quả giải trình tự đoạn ORF5 của chủng virus KTY-PRRS-06. Kết quả nghiên cứu so sánh trình tự nucleotide qua các đời cấy chuyển.
Kết quả nghiên cứu so sánh trình tự axit amin của virus KTY-PRRS-06 qua các đời cấy chuyển. Kết quả xây dựng cây sinh học phân tử. Kết luận và kiến nghị. 52 Tài liệu tham khảo.
53 v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Chữ viết đầy đủ BED Blue Ear disease BLAST Basic Local Alignment Search Tool Bp Base pair CNSH Công nghệ sinh học CPE Cyto Pathogenic Effect DMEM Dulbecco,s Modified Eagle’s Medium DMSO Dimethylsulfoxide DNA Deoxynucleotide Acid dNTP Deoxynucleotide triphotphat EAV Equine Arteritis virus EDTA Ethylenediaminetetraacetic Acide ELISA Enzyme Linked Immunosortbent Assay FBS Fetal Bovine Serum FCS Fetal Calf Serum GP Glycoprotein IFA Indirect Immunofluoresence Assay kDa Kilodalton LDHV Lactate Dehydlogenase – elevating virus Log Logarit (cơ số 10) MEGA5 Molecular Evolutionary Genetics Analysis version 5.10 MOI Multiplicity Of Infection mRNA Acid Ribonucleic thông tin vi MSD Mistery Swine Disease OIE Tổ chức thú y thế giới ORF Open Reading Frame (khung đọc mở) PAM Pulmnary Alveolar Macrophage PBS Phosphate Buffer Saline PCR Polymerase Chain Reaction PEARS Porcine Endemic Abortion and Respiratory Syndrome PRRS Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome PRRSV Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome virus RNA Ribonucleic Acid RT- PCR Reverse Transcriptase-Polymerase Chain Reaction SHFV Simian Hemorrhaghic Fever Virus TCID50 Tissue Culture Infectious Dose 50 VNT Virus Neutralization Test vii DANH MỤC BẢNG Bảng 2. Protein cấu trúc của PRRSV. Sức đề kháng của virus với điều kiện ngoại cảnh. Thành phần và thể tích cho phản ứng RT- PCR.
Các cặp mồi cho phản ứng RT- PCR. Chu kỳ nhiệt độ cho phản ứng RT- PCR. Mẫu lợn nghi mắc PRRS thu thập được. Kết quả chẩn đoán RT- PCR các lợn nghi mắc PRRS.
Hồ sơ giống virus PRRS lựa chọn nghiên cứu. Kết quả xác định sự có mặt của virus PRRS, CSF, FMD, FED, TGE. Kết quả xác định khả năng gây bệnh tích tế bào của chủng virus KTY- PRRS-06 qua các đời cấy chuyển. Hiệu giá của chủng virus KTY-PRRS-06 tại thời điểm thu hoạch.
Hiệu giá của chủng virus KTY-PRRS-06 qua các đời cấy chuyển. Sai khác về vị trí nucleotide ở các đời của chủng KTY-PRRS-06. So sánh sự tương đồng về nucleotide của virus KTY-PRRS-06 qua các đời cấy chuyển. Sai khác về vị trí axit amin ở các đời của chủng KTY-PRRS-06.
So sánh sự tương đồng về axit amin của virus KTY-PRRS-06 ở các đời cấy chuyển. 49 viii DANH MỤC HÌNH Hình 2. Bản đồ lịch sử xuất hiện PRRS trên thế giới. Cấu trúc hạt của PRRS virus.
Cấu trúc hệ gen của virus PRRS. Virus PRRS xâm nhập và phá hủy tế bào đại thực bào. Tế bào Marc-145 chưa gây nhiễm virus. Bệnh tích tế bào sau 36 giờ gây nhiễm.
Bệnh tích tế bào sau 48 giờ gây nhiễm. Bệnh tích tế bào sau 60 giờ gây nhiễm. Bệnh tích tế bào sau 72 giờ gây nhiễm. Đường cong sinh trưởng của virus KTY-PRRS-06.
Log10 hiệu giá của chủng virus KTY-PRRS-06. Hình ảnh điện di kiểm tra sản phẩm tách chiết RNA tổng số. Kết quả phản ứng RT- PCR với mồi ORF5. Giản đồ giải trình tự tự động thành phần nucleotide đoạn gen ORF5 của chủng KTY-PRRS-06 ở đời cấy chuyển thứ 10.
So sánh trình tự nucleotide của chủng KTY-PRRS-06 qua các đời cấy chuyển. So sánh trình tự axit amin của chủng KTY-PRRS-06 qua các đời cấy chuyển. Cây sinh học phân tử của chủng virus KTY-PRRS-06. 51 ix TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Hoàng Thị Thảo Tên luận văn: “ Nghiên cứu đặc tính sinh học và sinh học phân tử của chủng virus cường độc KTY-PRRS-06 gây Hội chứng rối loạn hô hấp và sinh sản ở lợn” Ngành: Thú y Mã số: 60 64 01 01 Tên cơ sở đào tạo: Học Viện Nông nghiệp Việt Nam Mục đích nghiên cứu Đề tài nhằm mục đích đánh giá được sự ổn định một số đặc tính sinh học và sinh học phân tử của chủng virus cường độc KTY-PRRS-06 gây hội chứng rối loạn sinh sản và hô hấp ở lợn, qua các đời cấy chuyển trên môi trường tế bào Marc-145 Phương pháp nghiên cứu Bằng các phương pháp nghiên cứu: Nuôi cấy virus KTY-PRRS-06 trên môi trường tế bào Marc-145; xác định hiệu giá virus TCID50; xác định đường cong sinh trưởng của virus PRRS qua các đời cấy truyền; tách chiết RNA tổng số của hệ gen virus PRRS; RT- PCR; phương pháp giải trình tự Gen.
Kết quả chính và kết luận 1. Đặc tính sinh học của chủng virus KTY-PRRS-06: Khả năng gây bệnh tích tế bào của chủng virus nghiên cứu có tính ổn định cao qua các đời cấy chuyển trên môi trường Marc-145. Chủng virus PRRS có hiệu giá cao và ổn định, có khả năng phát triển và nhân lên tốt trên môi trường tế bào Marc-145. Hiệu giá virus thu được cao nhất tại thời điểm 72 giờ sau gây nhiễm.
Đặc tính sinh học phân tử của chủng virus KTY-PRRS-06: Xác định được trình tự nucleotide đoạn gen ORF5 của chủng virus sau các đời cấy chuyển liên tục. Đoạn gen ORF5 quy định kháng nguyên GP5 của chủng virus KTY-PRRS-06 có kích thước 603 bp mã hóa cho 200 axit amin của protein kháng nguyên GP5. Trình tự nucleotide và axit amin của trong đoạn gen ORF5 của chủng nghiên cứu qua các đời cấy chuyển trên môi trường tế bào Marc-145 ổn định, mức độ tương đồng về nucleotide từ 98,15% đến 100%; về axit amin từ 96,88% đến 100%. x THESIS ABSTRACT Master candidate: Hoang Thi Thao Thesis title: "Research biology and molecular biology of the virulent strain KTY- PRRS-06 cause Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome".
Major: Veterinary Medicine Code: 60 64 01 01 Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA) Research Objectives Topic purpose assess the stability of some biological characteristics and molecular biology of the virulent strain KTY-PRRS-06 cause reproductive disorders and respiratory in pigs, over the lifetime subcultures environment on Marc-145 cells. Materials and Methods KTY-PRRS-06 virus cultured on environmental Marc-145 cells; TCID50 virus titre determined; determine the growth curve over the lifetime of PRRSV inoculation; Total RNA extraction of PRRS virus genome; RT- PCR; Gen. Main findings and conclusions 1. Biological characteristics of KTY-PRRS-06 virus strain: Ability to cause cell lesions of viral strains studied high stability over the lifetime subcultures on Marc-145 environment.