禽传染性支气管炎(IB)是由传染性支气管炎病毒(IBV)引起的一种急性、高度接触性传染病。IBV在世界范围内流行,给养禽业造成了严重的经济损失。目前,许多商业化的IBV疫苗株(包括H120、M41、LDT3-A等)已广泛用于预防和控制禽传染性支气管炎,但由于IBV易于变异及重组导致疫苗免疫效果不够理想,IB疫情时有发生。
本研究从中国中部地区免疫过H120疫苗的鸡群中分离到两株IBV新毒株,分别命名为SX/2106和SX/2204,并对两株IBV的全基因组进行了序列测定及重组分析。基于S1基因的遗传演化分析结果显示,SX/2106属于GI-19基因型,SX/2204则属于GVI-1基因型。重组分析表明,SX/2106可能来源于GI-19基因型毒株、GI-7基因型毒株与类LDT3-A疫苗株的重组事件;SX/2204可能来源于GVI-13基因型毒株、GVI-1基因型毒株与类H120疫苗株的重组事件。病毒交叉中和试验表明,SX/2106及SX/2204的抗原性与H120疫苗株存在显著差异。动物实验表明,SX/2106和SX/2204均能在鸡的肺脏和肾脏中有效复制并引起发病和死亡;通过观察感染鸡后气管上皮细胞的纤毛运动情况,发现SX/2106和SX/2204感染均能显著抑制纤毛活性,对气管上皮细胞黏膜造成严重损伤。病毒交叉中和试验及免疫后攻毒保护试验结果表明,H120疫苗免疫并不能对这两株IBV感染提供有效保护。值得注意的是,与之前分离的GVI-1毒株相比,SX/2204的致病性有增强趋势,感染雏鸡死亡率高达60%,对于GVI-1基因型IBV毒株的监测与防控需引起高度重视。
IBV在自然界中通过重组和突变不断进化,产生新的变异株。目前鸡传染性支气管炎在我国鸡群中发病率居高不下,严重影响鸡产业的健康发展,持续加强IBV的流行病学监测及时发现新的变异毒株,对于预防和控制IBV流行具有重要意义。
本研究鉴定了一个新的lncRNA,命名为干旱诱导型lncRNA(DIR,DROUGHT-INDUCED INTERGENIC lncRNA)。基因表达分析表明,干旱胁迫显著诱导了DIR的表达,而植物激素脱落酸和茉莉酸处理不影响DIR的表达。此外,过表达DIR基因可增强转基因木薯脯氨酸的积累从而提升抗旱性。RNA测序分析发现,DIR优先影响与干旱相关的转录基因和代谢相关基因。利用RNA下拉技术(RNA pull-down)联合质谱分析发现DIR与325个蛋白存在相互作用。蛋白-蛋白互作分析(Protein-protein interaction analysis,PPI)发现,mRNA胞质运输和蛋白质翻译质控通路相关的蛋白质被显著富集。这些结果表明,DIR与其互作蛋白可通过调控mRNAs或蛋白质的代谢来响应干旱胁迫。因此,干旱胁迫下通过调节DIR的表达有提高木薯产量的潜力。