Luận án tiến sĩ về dịch tễ học phân tử của porcine circovirus type 2 ở lợn tại Việt Nam

Nghiên cứu dịch tễ học phân tử virus circovirus type 2 ở lợn tại Việt Nam, cung cấp thông tin quan trọng về sự lây lan và ảnh hưởng của virus.

• Tác giả: Phạm Hồng Quân
• Người hướng dẫn: PGS. Huỳnh Thị Mỹ Lệ
• Trường học: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Dịch tễ học thú y
• Đề tài: Nghiên Cứu Sự Lưu Hành Và Đặc Điểm Dịch Tễ Học Phân Tử Của Porcine Circovirus Type 2 (PCV2) Ở Lợn Nuôi Tại Việt Nam
• Loại tài liệu: Luận án
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. MỤC LỤC
• 1.1. Lời cam đoan
• 1.2. Mục lục
• 1.3. Danh mục chữ viết tắt
• 1.4. Danh mục bảng
• 1.5. Danh mục hình
• 1.6. Trích yếu luận án
• 1.7. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.8. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
• 1.9. Phạm vi nghiên cứu
• 1.10. Những đóng góp mới của đề tài
• 1.11. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
• 1.11.1. Ý nghĩa khoa học
• 1.11.2. Ý nghĩa thực tiễn
• 1.12. Tổng quan tài liệu
• 1.12.1. Tình hình chăn nuôi lợn tại Việt Nam
• 1.12.2. Giới thiệu về PCV2 và bệnh do PCV2 gây ra ở lợn nuôi
• 1.12.2.1. Giới thiệu về PCV2
• 1.12.2.2. Dịch tễ học của bệnh do PCV2
• 1.12.2.3. Cơ chế sinh bệnh
• 1.12.2.4. Triệu chứng và bệnh tích ở lợn mắc PCV2
• 1.12.2.5. Một số hội chứng ở lợn có liên quan đến sự nhiễm PCV2
• 1.12.2.6. Phòng bệnh
• 1.12.2.7. Hiện tượng đồng nhiễm do PCV2 gây ra
• 1.12.3. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về PCV2
• 1.12.3.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
• 1.12.3.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 1.13. Nội dung – Vật liệu - Phương pháp nghiên cứu
• 1.13.1. Địa điểm nghiên cứu
• 1.13.2. Thời gian nghiên cứu
• 1.13.3. Vật liệu nghiên cứu
• 1.13.4. Nội dung nghiên cứu
• 1.13.5. Phương pháp nghiên cứu
• 1.13.5.1. Phương pháp tính toán dung lượng mẫu
• 1.13.5.2. Phương pháp điều tra hồi cứu
• 1.13.5.3. Phương pháp thu thập mẫu
• 1.13.5.4. Phương pháp chiết tách ADN/ARN
• 1.13.5.5. Phương pháp Realtime PCR
• 1.13.5.6. Phương pháp PCR
• 1.13.5.7. Phương pháp giải trình tự và hoàn thiện trình tự gen
• 1.13.5.8. Phương pháp phân tích trình tự gen. Xây dựng cây phát sinh chủng loại
• 1.13.5.9. Phương pháp nghiên cứu đặc điểm dịch tễ học phân tử theo không gian - thời gian
• 1.13.5.10. Phương pháp đo lường tính đa dạng về di truyền
• 1.13.5.11. Phương pháp xử lý số liệu
• 1.14. Kết quả nghiên cứu và thảo luận
• 1.14.1. Sự lưu hành PCV2 ở lợn nuôi tại Việt Nam
• 1.14.1.1. Kết quả nghiên cứu sự lưu hành PCV2 theo địa phương
• 1.14.1.2. Kết quả xác định sự lưu hành PCV2 theo quy mô chăn nuôi
• 1.14.1.3. Kết quả xác định tỷ lệ lưu hành PCV2 ở đàn lợn thuộc các lứa tuổi
• 1.14.2. Kết quả nghiên cứu sự lưu hành của bệnh do PCV2 gây ra
• 1.14.3. Đặc điểm dịch tễ học phân tử của PCV2
• 1.14.3.1. Kết quả giải trình tự bộ gen của PCV2
• 1.14.3.2. Phân loại genotype PCV2 lưu hành ở Việt Nam
• 1.14.3.3. Tính đa dạng di truyền của PCV2 lưu hành ở Việt Nam
• 1.14.3.4. Sự lưu hành của các genotype PCV2 theo không gian và thời gian
• 1.14.3.5. Đặc điểm dịch tễ học phân tử của genotype PCV2b lưu hành ở Việt Nam
• 1.14.3.6. Đặc điểm dịch tễ học phân tử của genotype PCV2d lưu hành ở Việt Nam
• 1.14.4. Hiện tượng đồng nhiễm PCV2 với một số virus
• 1.14.4.1. Kết quả xác định sự có mặt của một số virus đồng nhiễm
• 1.14.4.2. Kết quả nghiên cứu hiện tượng đồng nhiễm PCV2 với một số virus
• 1.14.4.3. Đặc điểm sinh học phân tử của loài virus mới đồng nhiễm với PCV2
• 2. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• NHỮNG CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tính cấp thiết của đề tài

Nghiên cứu dịch tễ học phân tử của virus circovirus type 2 (PCV2) ở lợn tại Việt Nam là một vấn đề cấp thiết trong bối cảnh ngành chăn nuôi lợn đang phát triển mạnh mẽ. Theo số liệu từ Cục Chăn nuôi (2017), tổng đàn lợn đạt trên 27,4 triệu con. Tuy nhiên, dịch bệnh, đặc biệt là hội chứng do PCV2 gây ra, đang gây thiệt hại kinh tế nghiêm trọng cho ngành chăn nuôi. Thiệt hại hàng năm do PCV2 ước tính lên tới hàng triệu euro ở các nước phát triển. Tại Việt Nam, sự xuất hiện của hội chứng còi cọc ở lợn con từ năm 2000 đã gây ra nhiều ảnh hưởng tiêu cực. Các nghiên cứu trước đây chủ yếu tập trung vào một số vùng, miền, do đó, việc nghiên cứu sự lưu hành và đặc điểm dịch tễ học của PCV2 trên toàn quốc là cần thiết để có cái nhìn tổng quan và chính xác hơn về tình hình dịch bệnh này.

II. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chính của nghiên cứu là xác định tỷ lệ lưu hành và đặc điểm dịch tễ học phân tử của virus circovirus type 2 ở lợn nuôi tại Việt Nam. Nghiên cứu sẽ thực hiện việc thu thập mẫu từ 14 tỉnh đại diện cho ba miền Bắc – Trung – Nam, nhằm đảm bảo tính đại diện và độ chính xác của dữ liệu. Đồng thời, nghiên cứu cũng sẽ xác định sự đồng nhiễm của PCV2 với một số ADN/ARN virus khác, từ đó cung cấp thông tin quan trọng cho việc xây dựng các biện pháp phòng chống hiệu quả. Việc tìm hiểu sự lưu hành của virus trong các đàn lợn có quy mô khác nhau và ở các nhóm tuổi khác nhau cũng sẽ được thực hiện để có cái nhìn rõ ràng hơn về tình hình dịch bệnh.

III. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp lấy mẫu ngẫu nhiên đơn giản nhiều giai đoạn kết hợp với các thuật toán thống kê để đảm bảo tính chính xác và đáng tin cậy của kết quả. Các mẫu sẽ được phân tích bằng phương pháp Realtime PCR để xác định sự hiện diện của virus circovirus type 2. Phân tích trình tự gen sẽ được thực hiện bằng phần mềm Bioedit và MEGA để xây dựng cây phát sinh chủng loại, từ đó xác định các genotype lưu hành. Phương pháp Principal Coordinate Analysis (PCoA) sẽ được áp dụng để đánh giá sự đa dạng di truyền của các chủng virus. Việc sử dụng các phần mềm như Quantum GIS và BEAST sẽ giúp mô tả mức độ và sự phân bố của virus theo không gian và thời gian, cung cấp cái nhìn sâu sắc về đặc điểm dịch tễ học phân tử của virus trong điều kiện thực tế tại Việt Nam.

IV. Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy tỷ lệ lưu hành virus circovirus type 2 (PCV2) ở Việt Nam đạt 41,14%, với sự dao động từ 16% đến 88% ở các tỉnh khác nhau. Các đàn lợn có quy mô lớn (>500 con) có tỷ lệ dương tính cao nhất (47,5%), trong khi các đàn nhỏ hơn (100-300 con) có tỷ lệ thấp nhất (27,42%). Đáng chú ý, lợn thịt có tỷ lệ lưu hành cao nhất (45,16%). Nghiên cứu cũng xác định sự đồng nhiễm của PCV2 với các virus khác như PPV, TTV, PRRS, trong đó đồng nhiễm với PPV chiếm tỷ lệ cao nhất (35,42%). Những phát hiện này không chỉ góp phần làm rõ bức tranh dịch tễ học của PCV2 tại Việt Nam mà còn cung cấp cơ sở khoa học quan trọng cho việc nâng cao hiệu quả phòng chống dịch bệnh trong ngành chăn nuôi lợn.

V. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Nghiên cứu về dịch tễ học phân tử của virus circovirus type 2 (PCV2) không chỉ có ý nghĩa khoa học mà còn mang lại giá trị thực tiễn cao cho ngành chăn nuôi lợn tại Việt Nam. Những kết quả thu được từ nghiên cứu sẽ giúp các nhà quản lý, nhà khoa học và nông dân có cái nhìn tổng quan về tình hình dịch bệnh, từ đó đưa ra các biện pháp phòng chống hiệu quả. Việc xác định các genotype lưu hành và sự đồng nhiễm với các virus khác sẽ hỗ trợ trong việc phát triển các loại vắc xin phù hợp, nhằm giảm thiểu thiệt hại kinh tế do dịch bệnh gây ra. Hơn nữa, nghiên cứu còn tạo điều kiện cho các nghiên cứu tiếp theo, mở ra hướng đi mới trong việc nghiên cứu dịch tễ học virus ở động vật nuôi tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM PHẠM HỒNG QUÂN NGHIÊN CỨU SỰ LƯU HÀNH VÀ ĐẶC ĐIỂM DỊCH TỄ HỌC PHÂN TỬ CỦA PORCINE CIRCOVIRUS TYPE 2 (PCV2) Ở LỢN NUÔI TẠI VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2019 HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM PHẠM HỒNG QUÂN NGHIÊN CỨU SỰ LƯU HÀNH VÀ ĐẶC ĐIỂM DỊCH TỄ HỌC PHÂN TỬ CỦA PORCINE CIRCOVIRUS TYPE 2 (PCV2) Ở LỢN NUÔI TẠI VIỆT NAM Chuyên ngành: Dịch tễ học thú y Mã số: 9 64 01 08 Người hướng dẫn khoa học: PGS. Huỳnh Thị Mỹ Lệ PGS. Phạm Công Hoạt HÀ NỘI - 2019 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo vệ lấy bất kỳ học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã được cám ơn, các thông tin trích dẫn trong luận án này đều được chỉ rõ nguồn gốc.

Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Tác giả luận án Phạm Hồng Quân i LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án, 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 án, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc PGS. Huỳnh Thị Mỹ Lệ, PGS. Phạm Công Hoạt 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 nhiễm, 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 án. Tôi xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo, cán bộ Cục Thú y, Trung tâm Chẩn đoán Thú y Trung Ương và Ban quản lý dự án CDC 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 án. Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Nghiên cứu sinh Phạm Hồng Quân ii MỤC LỤC Lời cam đoan.

ii Mục lục. iii Danh mục chữ viết tắt. vi Danh mục bảng. vii Danh mục hình.

viii Trích yếu luận án. Tính cấp thiết của đề tài. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài. Phạm vi nghiên cứu.

Những đóng góp mới của đề tài. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài. Ý nghĩa khoa học. Ý nghĩa thực tiễn.

Tổng quan tài liệu. Tình hình chăn nuôi lợn tại Việt Nam. Giới thiệu về PCV2 và bệnh do PCV2 gây ra ở lợn nuôi. Giới thiệu về PCV2.

Dịch tễ học của bệnh do PCV2. Cơ chế sinh bệnh. Triệu chứng và bệnh tích ở lợn mắc PCV2. Một số hội chứng ở lợn có liên quan đến sự nhiễm PCV2.

Phòng bệnh. Hiện tượng đồng nhiễm do PCV2 gây ra. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về PCV2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới.

Tình hình nghiên cứu trong nước. Nội dung – Vật liệu - Phương pháp nghiên cứu. Địa điểm nghiên cứu. Thời gian nghiên cứu.

Vật liệu nghiên cứu. Nội dung nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu. Phương pháp tính toán dung lượng mẫu.

Phương pháp điều tra hồi cứu. Phương pháp thu thập mẫu. Phương pháp chiết tách ADN/ARN. Phương pháp Realtime PCR.

Phương pháp PCR. Phương pháp giải trình tự và hoàn thiện trình tự gen. Phương pháp phân tích trình tự gen. Xây dựng cây phát sinh chủng loại.

Phương pháp nghiên cứu đặc điểm dịch tễ học phân tử theo không gian - thời gian. Phương pháp đo lường tính đa dạng về di truyền. Phương pháp xử lý số liệu. Kết quả nghiên cứu và thảo luận.

Sự lưu hành PCV2 ở lợn nuôi tại Việt Nam. Kết quả nghiên cứu sự lưu hành PCV2 theo địa phương. Kết quả xác định sự lưu hành PCV2 theo quy mô chăn nuôi. Kết quả xác định tỷ lệ lưu hành PCV2 ở đàn lợn thuộc các lứa tuổi.

Kết quả nghiên cứu sự lưu hành của bệnh do PCV2 gây ra. Đặc điểm dịch tễ học phân tử của PCV2. Kết quả giải trình tự bộ gen của PCV2. Phân loại genotype PCV2 lưu hành ở Việt Nam.

Tính đa dạng di truyền của PCV2 lưu hành ở Việt Nam. Sự lưu hành của các genotype PCV2 theo không gian và thời gian. Đặc điểm dịch tễ học phân tử của genotype PCV2b lưu hành ở Việt Nam. Đặc điểm dịch tễ học phân tử của genotype PCV2d lưu hành ở Việt Nam.

Hiện tượng đồng nhiễm PCV2 với một số virus. Kết quả xác định sự có mặt của một số virus đồng nhiễm. Kết quả nghiên cứu hiện tượng đồng nhiễm PCV2 với một số virus. Đặc điểm sinh học phân tử của loài virus mới đồng nhiễm với PCV2.

Kết luận và đề nghị. 92 Những công trình của tác giả công bố có liên quan đến luận án. 93 Tài liệu tham khảo. 112 v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tên đầy đủ ADN Axit Deoxyribonucleic ARN Axit ribonucleic CI Confidence Interval CS Cộng sự CSFV Classical Swine Fever Virus ELISA Enzyme Linked Immunosorbent Assay IPMA Immunoperoxidase monolayer assay NaCl Natri clorua ORF Open Reading Frame PBS Phosphate – Buffered - Saline PCR Polymerase chain reaction PCV Porcine circovirus PCV1 Porcine circovirus type 1 PCV2 Porcine circovirus type 2 PCV3 Porcine circovirus type 3 PCVAD Porcine circovirus type 2-associated disease PDNS Porcine dermatitis and nephropathy syndrome PK15 Pig Kidney 15 PMWS Postweaning multisystemic wasting syndrome PPV Porcine parvovirus PRRS Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome TTV Torque teno virus vi DANH MỤC BẢNG Số bảng Tên bảng Trang 2.

Một số loại vắc xin phòng bệnh do PCV2 gây ra được phép nhập khẩu, lưu hành tại Việt Nam hiện nay. Mồi sử dụng để phát hiện các virus nghiên cứu. Trình tự mồi dùng chẩn đoán và giải trình tự gen PCV2. Trình tự mồi dùng giải trình tự gen PCV3.

Tổng hợp tình hình lấy mẫu nghiên cứu. Tóm tắt thông tin trình tự gen ORF2 của các chủng PCV2d dùng phân tích đặc điểm dịch tễ học theo không gian - thời gian. Tóm tắt thông tin trình tự gen ORF2 của các chủng PCV2b dùng phân tích đặc điểm dịch tễ học theo không gian - thời gian. Kết quả xác định sự có mặt của PCV2 từ các địa phương.

Tỷ lệ lưu hành PCV2 ở đàn lợn theo các quy mô khác nhau trên địa bàn nghiên cứu. Kết quả xác định tỷ lệ lưu hành PCV2 ở các lứa tuổi lợn. Trình tự gen được đưa trên Genbank. Motif đặc trưng genotype của PCV2 lưu hành ở Việt Nam.

Kết quả xác định sự có mặt của virus đồng nhiễm. Kết quả xác định sự đồng nhiễm virus trong mẫu bệnh phẩm. 83 vii DANH MỤC HÌNH Số hình Tên hình Trang 2. Phân bố tổng số lợn nuôi theo địa phương năm 2017.

Cây phát sinh loài của PCV2. Cấu trúc PCV2. Khả năng bài tiết PCV2 ở lợn bị nhiễm. Phát triển của nhiễm PCV2 biểu hiện thành PCVAD.

Một số triệu chứng lâm sàng điển hình ở lợn nghi mắc PMWS. Một số triệu chứng bệnh tích điển hình ở lợn nghi mắc PMWS. Sự phân bố PCV2 trên thế giới. Phân loại genotype của PCV2 ở Việt Nam.

Kết quả so sánh về phạm vi lấy mẫu phát hiện PCV2. Tỷ lệ dương tính với PCV2 tại các địa phương thu mẫu. Một số triệu chứng điển hình ở lợn mắc PMWS. Một số bệnh tích điển hình ở lợn mắc PMWS.

Sơ đồ đính kèm đánh dấu 20 tỉnh có trình tự được phân tích. Cây phát sinh chủng loại của các chủng PCV2 phân lập ở Việt Nam. Hệ tọa độ 2 chiều biểu diễn mối quan hệ gen giữa các chủng PCV2 phân lập ở Việt Nam. Phân bố các nhóm di truyền của PCV2 ở Việt Nam theo không gian và thời gian.

Kết quả phân tích sự phát tán theo không gian và thời gian của genotype PCV2b giữa các nước. Sự phát tán theo không gian và thời gian của chủng PCV2b nhánh 1 xâm nhập vào Việt Nam. Sự phát tán theo không gian và thời gian của chủng PCV2b nhánh 2 xâm nhập vào Việt Nam. Sự phát tán theo không gian và thời gian của genotype PCV2d.

Nguồn gốc, sự phát tán theo không gian và thời gian của genotype PCV2d lưu hành ở Việt Nam. Kết quả PCR xác định sự có mặt của virus đồng nhiễm. Các tỉnh có mẫu dương tính với các virus đồng nhiễm. Sự phân bố theo không gian của virus đồng nhiễm PCV2.

Trình tự gen ORF2 của 5 chủng PCV3 phân lập tại Việt Nam. Khoảng cách di truyền giữa các chủng PCV3 của Việt Nam và thế giới. Cây phát sinh chủng loại của PCV3 lưu hành ở Việt Nam. Quan hệ di truyền giữa PCV2 và PCV3 lưu hành ở Việt Nam.

91 ix TRÍCH YẾU LUẬN ÁN Tên tác giả: Phạm Hồng Quân Tên luận án: Nghiên cứu sự lưu hành và đặc điểm dịch tễ học phân tử của porcine circovirus type 2 (PCV2) ở lợn nuôi tại Việt Nam Chuyên ngành: Dịch tễ học thú y Mã số: 9 64 01 08 Cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam Mục đích nghiên cứu: Xác định tỷ lệ lưu hành, đặc điểm dịch tễ học phân tử của PCV2 ở lợn nuôi tại Việt Nam và xác định sự đồng nhiễm của PCV2 với một số ADN/ARN virus ở lợn nuôi tại Việt Nam. Phương pháp nghiên cứu: Sử dụng phương pháp lấy mẫu ngẫu nhiên đơn giản nhiều giai đoạn và dựa vào thuật toán thống kê. Phân tích mẫu bằng phương pháp realtime PCR/PCR để xác định mẫu nhiễm PCV2. Sử dụng chương trình tin sinh học Bioedit v7.0 (Hall, 1999) để phân tích trình tự nucleotide.

Sử dụng chương trình MEGA 7 (Tamura et al., 2013) để xây dựng cây phát sinh chủng loại. Sử dụng phương pháp Principal Coordinate Analysis (PCoA) để phân tích sự đa dạng về trình tự nucleotide gen ORF2 của 64 chủng PCV2 phân lập ở Việt Nam từ 2004 đến 2017. Sử dụng phần mềm Quantum GIS để mô tả mức độ và sự phân bố của PCV2 ở lợn nuôi tại Việt Nam. Sử dụng phần mềm BEAST (Drummond et al.