2024年4月2日发(作者：余若山)
山东省猪繁殖与呼吸综合征病毒流行毒株GP5基因遗传变异
分析
范玉凤;白娟;姜平
【摘 要】The aim of this study was to understand the genetic diversity and
molecular characteristics of PRRSV in swine from Shandong province.25
positive samples were obtained from 31lung samples (positive rate 80.6％)
and 16 GP5 genes were sequenced and analyzed with RT-PCR
ative genetic analysis revealed that all 16 strains which can
be divided into 4 sub-genotypes belonged to the North American
which 7 strains belong to HP-PRRSV branch in the
phylogenetic tree (homology rate 78.2％～99.2％) and 6 strains were on
the same branch as NADC30 strains (homology rate 85.0％95.8％).The
present study showed PRRSV presented genetic diversity in Shandong
province and monitoring of new strains and biosafety among piggery are
essential for the control of PRRS.%为了解山东省猪繁殖与呼吸综合征病毒
(PRRSV)流行毒株的分子特征,收集临床发病猪群肺脏样品31份,应用RT-PCR方
法检测其遗传变异情况.结果表明,25份肺脏样品检测呈阳性(阳性率80.6％),分离
获得16个毒株.通过对分离株GP5基因序列进行分析,表明16株PRRSV均为美洲
型,分布于4个基因亚型,其中7株PRRSV与高致病性PRRSV处于同一分枝,同源
性介于78.2％～99.2％,6株PRRSV与NADC30毒株处于同一分枝,同源性介于
85.0％～95.8％间.因此,山东省PRRSV流行毒株呈现基因多样化,在该病防控中应
加强新变异株监测,加强猪场生物安全措施与病毒净化.
【期刊名称】《家畜生态学报》
【年(卷),期】2017(038)004
【总页数】5页(P63-67)
【关键词】猪繁殖与呼吸综合征病毒;GP5基因;序列分析
【作 者】范玉凤;白娟;姜平
【作者单位】南京农业大学动物医学院,江苏南京210095;南京农业大学动物医学
院,江苏南京210095;南京农业大学动物医学院,江苏南京210095
【正文语种】中 文
【中图分类】S811.5
猪繁殖与呼吸综合征病毒(Porcine reproductive and respiratory syndrome
virus, PRRSV)是引起母猪繁殖障碍和仔猪呼吸道疾病的重要病原之一，给世界养
猪业造成巨大的经济损失[1]。自1996年我国首次报道后[2]，该病毒在我国蔓延
并不断变异[3]。
PRRSV是单股正链RNA病毒，基因组包括9个开放阅读框(ORF)，共编码14个
非结构蛋白和7个结构蛋白[4]。基因变异分布于整个基因组，以Nsp2和GP5基
因变异最大，高致病性PRRSV的NSP2连续缺失30个氨基酸[4]，GP5基因及氨
基酸序列出现数量不等的点突变[5]。国内外学者多以GP5基因绘制PRRSV的系
统发育树[6-7]，分析该病毒变异情况。2014年，河南首次报道我国出现与
NADC30高度同源的毒株[4]。2015年，我国东北地区分离到NADC30与HP-
PRRSV重组毒株[8]。为了解山东地区PRRSV新的流行及变异情况，本研究从规
模化养殖场采集发病猪病料，进行病毒检测和GP5基因序列分析，以明确山东省
PRRSV流行毒株GP5分子特征。
1.1 病料组织样品及其处理
2014～2015年从山东邹平等21个区县采集31个猪场临床发病猪肺脏组织病料
31份。取肺脏病料组织加入PBS后，制备组织匀浆样品，冻融3次后离心，取上
清，-20 ℃保存备用。
1.2 RNA提取
取肺脏病料组织样品，使用TRIzol LS○R Reagent(Invitrogen)，按照说明书提取
RNA，溶解于30 μL DEPC水备用。
1.3 RT-PCR检测PRRSV
吴发兴等[9]报道的方法检测PRRSV GP5基因。PCR引物由上海生工生物技术有
限公司合成。PCR反应试剂均购自Takara公司。PCR扩增体系为25 μL，含
10×PCR buffer 2.5 μL、dNTP(2.5 mmoL/μL) 2 μL、上下游引物各0.5 μL(20
pmoL/μL)、cDNA模板3 μL、EX-Taq 0.5 μL。用1%琼脂糖凝胶电泳检测PCR
产物。
1.4 病毒分离与GP5基因测序分析
取PRRSV阳性肺脏组织病料样品，过滤除菌后接种于Marc-145细胞，37 ℃培
养2～5 d，盲传3～4代，观察细胞病变，取病毒分离物于-20 ℃保存备用。
用RT-PCR扩增PRRSV GP5基因，取PCR扩增产物用1%琼脂糖凝胶电泳，用
DNA胶回收试剂盒(北京鼎国昌盛生物技术公司)纯化DNA，送上海生工生物技术
公司测序。利用DNAstar对16株PRRSV分离株及12株国内外已发表的GP5
基因序列(表1)进行比对与同源性分析，利用MEGA4.0中的邻接法(Neighbor-
Joining)进行遗传进化分析。
2.1 PRRSV RT-PCR检测结果
31份病料RT-PCR检测结果显示，25份样品为PRRSV阳性(图1)，阳性率
80.6%，分布于肥城、邹平、无棣、商河、夏津、齐河、章丘、寿光、青州、昌邑、
安丘、昌乐、诸城等13个县。
2.2 PRRSV分离与GP5基因测定
取上述25份PRRSV阳性病料样品接种Marc-145细胞，分离获得16株病毒，
RT-PCR检测均为PRRSV，GP5基因扩增产物测序结果，长度均为603 bp，命
名为SDZP1、SDZP2、SD7、SD8、SD9、SD12、SD13、SD14、SD18、SD20、
SD21、SD22、SD23、SDP1、SDPL5和SDJQ4毒株。
2.3 GP5基因序列分析
16个分离株GP5基因序列同源性为77.0%～100%，与美洲型毒株VR-2332、
CH-1A和HB-1同源性为84.9%～99.5%，与欧洲型毒株LV的同源性为
60.1%～64.8%。与HP-PRRSV中国毒株JXA1、HUN4和TJ2006株的同源性为
78.2%～99.2%。SD9、SD18、SD20、SD21、SD22和SD23株与国外毒株
MN184B、NADC30 及其中国相似株HENAN-JIAO、HENANXINX高度同源，
序列同源性为85.0%～95.8%。
基因进化树分析结果(图2)显示，16个PRRSV分离毒株可分为4个亚群，其中
SD14等6个毒株属于亚群1，SDZP1株属于亚群2，SD23等7个毒株属于亚群
3，SDP1属于亚群4。
2.4 GP5基因推导的氨基酸序列分析
GP5基因推导的氨基酸序列分析结果见图3。SD7、SD8和SD9毒株在34aa发
生缺失突变。氨基酸变异的亚群特征明显，同一亚群各毒株间也有差异。GP5A表
位处，亚群3毒株普遍发生变异。除SD9外，亚群3分离株发生V29A，SD9发
生V27A和N30S两处变异。GP5B表位处，亚群1毒株均在39aa由L变异为I，
类NADC30分离株SD7和SD8在发生L41S，其余分离株未见变异。T细胞表位
处，变异集中在亚群3毒株，该亚群分离株均发生I121V、V124A、V161I，部分
亚群1毒株124aa变异为I。在非中和表位，亚群1部分毒株的Q196WGRP区
域变异为R196WGRP。
GP5糖基化位点(NGS)分析结果见表2。16个分离株共有8种NGS。30、44、
51三处位点保守，仅有SD9发生S30变异。32～35aa变异频繁且亚群特征明显。
第32aa位点仅在亚群3分离株存在；第33aa位点和35aa位点，仅JXA1及其
亚群内部分毒株具有。第34aa位点，SD7、SD8、SD9发生缺失变异。
表2 分离株GP5糖基化位点分布Table 2 Glycosylation site of GP5 in 16
isolates分离株Isolates糖基化位点
GlycosylationsiteN30N32N33N34N35N44N51数量
NumberSD9√√√√4SD23√√√√√5SD18√√√√√5SD20√√√√√5SD21√√√√√5
SD22√√√√√5SD14√√√√√5SD12√√√√√5SD13√√√√√5SDJQ4√√√√√√6SD
PL5√√√√√5SDZP2√√√√4SDZP1√√√√4SDP1√√√√4SD8√√√√4SD7√√√√4
3 讨 论
PRRSV是影响我国养猪业的重要病原。GP5是PRRSV基因组中的高变区之一，
其编码蛋白GP5又是PRRSV主要的宿主保护性抗原，GP5基因序列、特别是
GP5氨基酸序列的变异将直接降低PRRS疫苗株的交叉保护率[10]。本研究从山
东省采集31个猪场临床发病猪样品检测，结果25份PRRSV阳性，阳性率
80.6%。采用PRRSV阳性病料接种Marc145细胞，分离获得16株PRRSV，
GP5基因测序结果显示，16个山东分离株中，7株GP5序列与HP-PRRSV处于
同一亚群，核苷酸同源性为97.0%～99.2%；6株与NADC30处于同一进化亚群，
NADC30样毒株的检出比例为37.5%；同时发现毒株SD7、 SD8在进化树的位
置为经典毒株CH-1A、HP-PRRSV和NADC30毒株之间。证明近年来山东
PRRSV流行毒株存在基因多型性，NADC30样毒株流行性增强，NADC30样毒
株是否会取代HP-PRRSV成为山东乃至我国未来主要流行的高致病毒株值得关注。
GP5蛋白糖基化是病毒逃避宿主免疫的重要机制，糖基化位点可阻碍或降低病毒
与中和抗体的反应[11]，其变异可能影响病毒颗粒的产生和病毒的感染性[12]。本
研究分离的离株在第N30、N44、N51保守，而N44是病毒具备感染性的必需位
点[11]，其存在可延缓宿主产生抗体的时间并降低抗体水平[13]。33～35aa为分
离株的糖基化位点高变异区，由于空间位阻作用，33～37aa处糖基化位点变化可
能干扰中和抗体对其后的中和表位的识别，促进病毒逃避机体免疫保护[14]。
GP5蛋白有3个B细胞表位，其中A表位和B表位在蛋白的膜外区，还有一非中
和表位在膜内区。A表位V27LVN在感染早期诱导产生非中和抗体，致下游的中
和表位被屏蔽[15]，延缓机体产生中和抗体可达3周[16]。山东省NADC30样分
离株在A表位发生新变异V29A和N30S，与其它报道的河南和东北地区类
NADC30分离株(V29)并不相同[4,8,17]。SD9的A表位变异为A27LVS，该突变
可导致重组毒株毒力减弱[18]。B表位S37H(F/L)QLIYN是PRRSV的主要中和抗
原表位[16]，H38与I42Y43是GP5结合抗体的必需位点，分离株在上述位点保
守。亚群1分离株发生L39I突变，用I39与L39的毒株试验表明该处变异对B表
位抗原性没有影响[19]。SD7、SD8发生L41S，鉴于L39Q40L41被认为是中和
抗体的结合位点[20]，该突变可能干扰毒株与中和抗体结合。102aa、104aa调控
病毒与中和抗体的结合在近年受到重视，相比R104，研究发现G104不利于GP5
蛋白逃避中和抗体[21]。本试验的亚群3毒株在104aa突变为K或E，该突变是
否有利于毒株在免疫压力下感染和增值有待进一步进行研究。
山东省是养猪大省，生猪存栏量和出栏量居全国第四位，引种和生猪调拨频繁，部
分猪场疫苗使用剂量大，造成猪群感染率高，带毒时间长。在长期选择压力及免疫
压力下病毒易发生变异，引种及调出增加了山东毒株与其他地区毒株发生重组的风
险，这些可能是山东PRRSV多基因型共存的原因。
参考文献：
Analysis on GP5 Genetic Variation of Porcine Reproductive and Respiratory
Syndrome Virus from Shandong Province
FAN Yu-feng，BAI Juan*，JIANG Ping*
(College of Veterinary Medicine, Nanjing Agricultural University, Nanjing
210095, China)
Abstract：The aim of this study was to understand the genetic diversity
and molecular characteristics of PRRSV in swine from Shandong province.
25 positive samples were obtained from 31lung samples (positive rate
80.6%) and 16GP5 genes were sequenced and analyzed with RT-PCR
method. Comparative genetic analysis revealed that all 16 strains which
can be divided into 4 sub-genotypes belonged to the North American
genotype. Among which 7 strains belong to HP-PRRSV branch in the
phylogenetic tree (homology rate 78.2%～99.2%) and 6 strains were on the
same branch as NADC30 strains (homology rate 85.0%～95.8%). The
present study showed PRRSV presented genetic diversity in Shandong
province and monitoring of new strains and biosafety among piggery are
essential for the control of PRRS.
Key words：Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome
Virus(PRRSV);GP5 gene; sequence analysis
[收稿日期] 2017-01-05
修回日期：2017-03-03
[基金项目] 国家大学生创新创业训练计划项目(2)
[作者简介] 范玉凤(1995-)，女，山东青岛人，本科生，研究方向：动物传染病学。
E-mail：**************
*[通讯作者] 白 娟(1982-)，女，江苏南通人，副教授，博士，研究方向：动物传
染病防制及动物病毒分子生物学。 E-mail：****************.cn姜 平(1964-)，
男，江苏如东人，教授，博士生导师。研究方向：动物传染病防制及动物病毒分子
生物学。 E-mail：***************.cn
[中图分类号] S811.5
[文献标识码]A
[文章编号] 1005-5228(2017)04-0063-05
GP5糖基化位点(NGS)分析结果见表2。16个分离株共有8种NGS。30、44、
51三处位点保守，仅有SD9发生S30变异。32～35aa变异频繁且亚群特征明显。
第32aa位点仅在亚群3分离株存在；第33aa位点和35aa位点，仅JXA1及其
亚群内部分毒株具有。第34aa位点，SD7、SD8、SD9发生缺失变异。
PRRSV是影响我国养猪业的重要病原。GP5是PRRSV基因组中的高变区之一，
其编码蛋白GP5又是PRRSV主要的宿主保护性抗原，GP5基因序列、特别是
GP5氨基酸序列的变异将直接降低PRRS疫苗株的交叉保护率[10]。本研究从山
东省采集31个猪场临床发病猪样品检测，结果25份PRRSV阳性，阳性率
80.6%。采用PRRSV阳性病料接种Marc145细胞，分离获得16株PRRSV，
GP5基因测序结果显示，16个山东分离株中，7株GP5序列与HP-PRRSV处于
同一亚群，核苷酸同源性为97.0%～99.2%；6株与NADC30处于同一进化亚群，
NADC30样毒株的检出比例为37.5%；同时发现毒株SD7、 SD8在进化树的位
置为经典毒株CH-1A、HP-PRRSV和NADC30毒株之间。证明近年来山东
PRRSV流行毒株存在基因多型性，NADC30样毒株流行性增强，NADC30样毒
株是否会取代HP-PRRSV成为山东乃至我国未来主要流行的高致病毒株值得关注。
GP5蛋白糖基化是病毒逃避宿主免疫的重要机制，糖基化位点可阻碍或降低病毒
与中和抗体的反应[11]，其变异可能影响病毒颗粒的产生和病毒的感染性[12]。本
研究分离的离株在第N30、N44、N51保守，而N44是病毒具备感染性的必需位
点[11]，其存在可延缓宿主产生抗体的时间并降低抗体水平[13]。33～35aa为分
离株的糖基化位点高变异区，由于空间位阻作用，33～37aa处糖基化位点变化可
能干扰中和抗体对其后的中和表位的识别，促进病毒逃避机体免疫保护[14]。
GP5蛋白有3个B细胞表位，其中A表位和B表位在蛋白的膜外区，还有一非中
和表位在膜内区。A表位V27LVN在感染早期诱导产生非中和抗体，致下游的中
和表位被屏蔽[15]，延缓机体产生中和抗体可达3周[16]。山东省NADC30样分
离株在A表位发生新变异V29A和N30S，与其它报道的河南和东北地区类
NADC30分离株(V29)并不相同[4,8,17]。SD9的A表位变异为A27LVS，该突变
可导致重组毒株毒力减弱[18]。B表位S37H(F/L)QLIYN是PRRSV的主要中和抗
原表位[16]，H38与I42Y43是GP5结合抗体的必需位点，分离株在上述位点保
守。亚群1分离株发生L39I突变，用I39与L39的毒株试验表明该处变异对B表
位抗原性没有影响[19]。SD7、SD8发生L41S，鉴于L39Q40L41被认为是中和
抗体的结合位点[20]，该突变可能干扰毒株与中和抗体结合。102aa、104aa调控
病毒与中和抗体的结合在近年受到重视，相比R104，研究发现G104不利于GP5
蛋白逃避中和抗体[21]。本试验的亚群3毒株在104aa突变为K或E，该突变是
否有利于毒株在免疫压力下感染和增值有待进一步进行研究。
山东省是养猪大省，生猪存栏量和出栏量居全国第四位，引种和生猪调拨频繁，部
分猪场疫苗使用剂量大，造成猪群感染率高，带毒时间长。在长期选择压力及免疫
压力下病毒易发生变异，引种及调出增加了山东毒株与其他地区毒株发生重组的风
险，这些可能是山东PRRSV多基因型共存的原因。
*[通讯作者] 白 娟(1982-)，女，江苏南通人，副教授，博士，研究方向：动物传
染病防制及动物病毒分子生物学。 E-mail：****************.cn姜 平(1964-)，
男，江苏如东人，教授，博士生导师。研究方向：动物传染病防制及动物病毒分子
生物学。 E-mail：***************.cn
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2024年4月2日发(作者：余若山)
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范玉凤;白娟;姜平
【摘 要】The aim of this study was to understand the genetic diversity and
molecular characteristics of PRRSV in swine from Shandong province.25
positive samples were obtained from 31lung samples (positive rate 80.6％)
and 16 GP5 genes were sequenced and analyzed with RT-PCR
ative genetic analysis revealed that all 16 strains which can
be divided into 4 sub-genotypes belonged to the North American
which 7 strains belong to HP-PRRSV branch in the
phylogenetic tree (homology rate 78.2％～99.2％) and 6 strains were on
the same branch as NADC30 strains (homology rate 85.0％95.8％).The
present study showed PRRSV presented genetic diversity in Shandong
province and monitoring of new strains and biosafety among piggery are
essential for the control of PRRS.%为了解山东省猪繁殖与呼吸综合征病毒
(PRRSV)流行毒株的分子特征,收集临床发病猪群肺脏样品31份,应用RT-PCR方
法检测其遗传变异情况.结果表明,25份肺脏样品检测呈阳性(阳性率80.6％),分离
获得16个毒株.通过对分离株GP5基因序列进行分析,表明16株PRRSV均为美洲
型,分布于4个基因亚型,其中7株PRRSV与高致病性PRRSV处于同一分枝,同源
性介于78.2％～99.2％,6株PRRSV与NADC30毒株处于同一分枝,同源性介于
85.0％～95.8％间.因此,山东省PRRSV流行毒株呈现基因多样化,在该病防控中应
加强新变异株监测,加强猪场生物安全措施与病毒净化.
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【年(卷),期】2017(038)004
【总页数】5页(P63-67)
【关键词】猪繁殖与呼吸综合征病毒;GP5基因;序列分析
【作 者】范玉凤;白娟;姜平
【作者单位】南京农业大学动物医学院,江苏南京210095;南京农业大学动物医学
院,江苏南京210095;南京农业大学动物医学院,江苏南京210095
【正文语种】中 文
【中图分类】S811.5
猪繁殖与呼吸综合征病毒(Porcine reproductive and respiratory syndrome
virus, PRRSV)是引起母猪繁殖障碍和仔猪呼吸道疾病的重要病原之一，给世界养
猪业造成巨大的经济损失[1]。自1996年我国首次报道后[2]，该病毒在我国蔓延
并不断变异[3]。
PRRSV是单股正链RNA病毒，基因组包括9个开放阅读框(ORF)，共编码14个
非结构蛋白和7个结构蛋白[4]。基因变异分布于整个基因组，以Nsp2和GP5基
因变异最大，高致病性PRRSV的NSP2连续缺失30个氨基酸[4]，GP5基因及氨
基酸序列出现数量不等的点突变[5]。国内外学者多以GP5基因绘制PRRSV的系
统发育树[6-7]，分析该病毒变异情况。2014年，河南首次报道我国出现与
NADC30高度同源的毒株[4]。2015年，我国东北地区分离到NADC30与HP-
PRRSV重组毒株[8]。为了解山东地区PRRSV新的流行及变异情况，本研究从规
模化养殖场采集发病猪病料，进行病毒检测和GP5基因序列分析，以明确山东省
PRRSV流行毒株GP5分子特征。
1.1 病料组织样品及其处理
2014～2015年从山东邹平等21个区县采集31个猪场临床发病猪肺脏组织病料
31份。取肺脏病料组织加入PBS后，制备组织匀浆样品，冻融3次后离心，取上
清，-20 ℃保存备用。
1.2 RNA提取
取肺脏病料组织样品，使用TRIzol LS○R Reagent(Invitrogen)，按照说明书提取
RNA，溶解于30 μL DEPC水备用。
1.3 RT-PCR检测PRRSV
吴发兴等[9]报道的方法检测PRRSV GP5基因。PCR引物由上海生工生物技术有
限公司合成。PCR反应试剂均购自Takara公司。PCR扩增体系为25 μL，含
10×PCR buffer 2.5 μL、dNTP(2.5 mmoL/μL) 2 μL、上下游引物各0.5 μL(20
pmoL/μL)、cDNA模板3 μL、EX-Taq 0.5 μL。用1%琼脂糖凝胶电泳检测PCR
产物。
1.4 病毒分离与GP5基因测序分析
取PRRSV阳性肺脏组织病料样品，过滤除菌后接种于Marc-145细胞，37 ℃培
养2～5 d，盲传3～4代，观察细胞病变，取病毒分离物于-20 ℃保存备用。
用RT-PCR扩增PRRSV GP5基因，取PCR扩增产物用1%琼脂糖凝胶电泳，用
DNA胶回收试剂盒(北京鼎国昌盛生物技术公司)纯化DNA，送上海生工生物技术
公司测序。利用DNAstar对16株PRRSV分离株及12株国内外已发表的GP5
基因序列(表1)进行比对与同源性分析，利用MEGA4.0中的邻接法(Neighbor-
Joining)进行遗传进化分析。
2.1 PRRSV RT-PCR检测结果
31份病料RT-PCR检测结果显示，25份样品为PRRSV阳性(图1)，阳性率
80.6%，分布于肥城、邹平、无棣、商河、夏津、齐河、章丘、寿光、青州、昌邑、
安丘、昌乐、诸城等13个县。
2.2 PRRSV分离与GP5基因测定
取上述25份PRRSV阳性病料样品接种Marc-145细胞，分离获得16株病毒，
RT-PCR检测均为PRRSV，GP5基因扩增产物测序结果，长度均为603 bp，命
名为SDZP1、SDZP2、SD7、SD8、SD9、SD12、SD13、SD14、SD18、SD20、
SD21、SD22、SD23、SDP1、SDPL5和SDJQ4毒株。
2.3 GP5基因序列分析
16个分离株GP5基因序列同源性为77.0%～100%，与美洲型毒株VR-2332、
CH-1A和HB-1同源性为84.9%～99.5%，与欧洲型毒株LV的同源性为
60.1%～64.8%。与HP-PRRSV中国毒株JXA1、HUN4和TJ2006株的同源性为
78.2%～99.2%。SD9、SD18、SD20、SD21、SD22和SD23株与国外毒株
MN184B、NADC30 及其中国相似株HENAN-JIAO、HENANXINX高度同源，
序列同源性为85.0%～95.8%。
基因进化树分析结果(图2)显示，16个PRRSV分离毒株可分为4个亚群，其中
SD14等6个毒株属于亚群1，SDZP1株属于亚群2，SD23等7个毒株属于亚群
3，SDP1属于亚群4。
2.4 GP5基因推导的氨基酸序列分析
GP5基因推导的氨基酸序列分析结果见图3。SD7、SD8和SD9毒株在34aa发
生缺失突变。氨基酸变异的亚群特征明显，同一亚群各毒株间也有差异。GP5A表
位处，亚群3毒株普遍发生变异。除SD9外，亚群3分离株发生V29A，SD9发
生V27A和N30S两处变异。GP5B表位处，亚群1毒株均在39aa由L变异为I，
类NADC30分离株SD7和SD8在发生L41S，其余分离株未见变异。T细胞表位
处，变异集中在亚群3毒株，该亚群分离株均发生I121V、V124A、V161I，部分
亚群1毒株124aa变异为I。在非中和表位，亚群1部分毒株的Q196WGRP区
域变异为R196WGRP。
GP5糖基化位点(NGS)分析结果见表2。16个分离株共有8种NGS。30、44、
51三处位点保守，仅有SD9发生S30变异。32～35aa变异频繁且亚群特征明显。
第32aa位点仅在亚群3分离株存在；第33aa位点和35aa位点，仅JXA1及其
亚群内部分毒株具有。第34aa位点，SD7、SD8、SD9发生缺失变异。
表2 分离株GP5糖基化位点分布Table 2 Glycosylation site of GP5 in 16
isolates分离株Isolates糖基化位点
GlycosylationsiteN30N32N33N34N35N44N51数量
NumberSD9√√√√4SD23√√√√√5SD18√√√√√5SD20√√√√√5SD21√√√√√5
SD22√√√√√5SD14√√√√√5SD12√√√√√5SD13√√√√√5SDJQ4√√√√√√6SD
PL5√√√√√5SDZP2√√√√4SDZP1√√√√4SDP1√√√√4SD8√√√√4SD7√√√√4
3 讨 论
PRRSV是影响我国养猪业的重要病原。GP5是PRRSV基因组中的高变区之一，
其编码蛋白GP5又是PRRSV主要的宿主保护性抗原，GP5基因序列、特别是
GP5氨基酸序列的变异将直接降低PRRS疫苗株的交叉保护率[10]。本研究从山
东省采集31个猪场临床发病猪样品检测，结果25份PRRSV阳性，阳性率
80.6%。采用PRRSV阳性病料接种Marc145细胞，分离获得16株PRRSV，
GP5基因测序结果显示，16个山东分离株中，7株GP5序列与HP-PRRSV处于
同一亚群，核苷酸同源性为97.0%～99.2%；6株与NADC30处于同一进化亚群，
NADC30样毒株的检出比例为37.5%；同时发现毒株SD7、 SD8在进化树的位
置为经典毒株CH-1A、HP-PRRSV和NADC30毒株之间。证明近年来山东
PRRSV流行毒株存在基因多型性，NADC30样毒株流行性增强，NADC30样毒
株是否会取代HP-PRRSV成为山东乃至我国未来主要流行的高致病毒株值得关注。
GP5蛋白糖基化是病毒逃避宿主免疫的重要机制，糖基化位点可阻碍或降低病毒
与中和抗体的反应[11]，其变异可能影响病毒颗粒的产生和病毒的感染性[12]。本
研究分离的离株在第N30、N44、N51保守，而N44是病毒具备感染性的必需位
点[11]，其存在可延缓宿主产生抗体的时间并降低抗体水平[13]。33～35aa为分
离株的糖基化位点高变异区，由于空间位阻作用，33～37aa处糖基化位点变化可
能干扰中和抗体对其后的中和表位的识别，促进病毒逃避机体免疫保护[14]。
GP5蛋白有3个B细胞表位，其中A表位和B表位在蛋白的膜外区，还有一非中
和表位在膜内区。A表位V27LVN在感染早期诱导产生非中和抗体，致下游的中
和表位被屏蔽[15]，延缓机体产生中和抗体可达3周[16]。山东省NADC30样分
离株在A表位发生新变异V29A和N30S，与其它报道的河南和东北地区类
NADC30分离株(V29)并不相同[4,8,17]。SD9的A表位变异为A27LVS，该突变
可导致重组毒株毒力减弱[18]。B表位S37H(F/L)QLIYN是PRRSV的主要中和抗
原表位[16]，H38与I42Y43是GP5结合抗体的必需位点，分离株在上述位点保
守。亚群1分离株发生L39I突变，用I39与L39的毒株试验表明该处变异对B表
位抗原性没有影响[19]。SD7、SD8发生L41S，鉴于L39Q40L41被认为是中和
抗体的结合位点[20]，该突变可能干扰毒株与中和抗体结合。102aa、104aa调控
病毒与中和抗体的结合在近年受到重视，相比R104，研究发现G104不利于GP5
蛋白逃避中和抗体[21]。本试验的亚群3毒株在104aa突变为K或E，该突变是
否有利于毒株在免疫压力下感染和增值有待进一步进行研究。
山东省是养猪大省，生猪存栏量和出栏量居全国第四位，引种和生猪调拨频繁，部
分猪场疫苗使用剂量大，造成猪群感染率高，带毒时间长。在长期选择压力及免疫
压力下病毒易发生变异，引种及调出增加了山东毒株与其他地区毒株发生重组的风
险，这些可能是山东PRRSV多基因型共存的原因。
参考文献：
Analysis on GP5 Genetic Variation of Porcine Reproductive and Respiratory
Syndrome Virus from Shandong Province
FAN Yu-feng，BAI Juan*，JIANG Ping*
(College of Veterinary Medicine, Nanjing Agricultural University, Nanjing
210095, China)
Abstract：The aim of this study was to understand the genetic diversity
and molecular characteristics of PRRSV in swine from Shandong province.
25 positive samples were obtained from 31lung samples (positive rate
80.6%) and 16GP5 genes were sequenced and analyzed with RT-PCR
method. Comparative genetic analysis revealed that all 16 strains which
can be divided into 4 sub-genotypes belonged to the North American
genotype. Among which 7 strains belong to HP-PRRSV branch in the
phylogenetic tree (homology rate 78.2%～99.2%) and 6 strains were on the
same branch as NADC30 strains (homology rate 85.0%～95.8%). The
present study showed PRRSV presented genetic diversity in Shandong
province and monitoring of new strains and biosafety among piggery are
essential for the control of PRRS.
Key words：Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome
Virus(PRRSV);GP5 gene; sequence analysis
[收稿日期] 2017-01-05
修回日期：2017-03-03
[基金项目] 国家大学生创新创业训练计划项目(2)
[作者简介] 范玉凤(1995-)，女，山东青岛人，本科生，研究方向：动物传染病学。
E-mail：**************
*[通讯作者] 白 娟(1982-)，女，江苏南通人，副教授，博士，研究方向：动物传
染病防制及动物病毒分子生物学。 E-mail：****************.cn姜 平(1964-)，
男，江苏如东人，教授，博士生导师。研究方向：动物传染病防制及动物病毒分子
生物学。 E-mail：***************.cn
[中图分类号] S811.5
[文献标识码]A
[文章编号] 1005-5228(2017)04-0063-05
GP5糖基化位点(NGS)分析结果见表2。16个分离株共有8种NGS。30、44、
51三处位点保守，仅有SD9发生S30变异。32～35aa变异频繁且亚群特征明显。
第32aa位点仅在亚群3分离株存在；第33aa位点和35aa位点，仅JXA1及其
亚群内部分毒株具有。第34aa位点，SD7、SD8、SD9发生缺失变异。
PRRSV是影响我国养猪业的重要病原。GP5是PRRSV基因组中的高变区之一，
其编码蛋白GP5又是PRRSV主要的宿主保护性抗原，GP5基因序列、特别是
GP5氨基酸序列的变异将直接降低PRRS疫苗株的交叉保护率[10]。本研究从山
东省采集31个猪场临床发病猪样品检测，结果25份PRRSV阳性，阳性率
80.6%。采用PRRSV阳性病料接种Marc145细胞，分离获得16株PRRSV，
GP5基因测序结果显示，16个山东分离株中，7株GP5序列与HP-PRRSV处于
同一亚群，核苷酸同源性为97.0%～99.2%；6株与NADC30处于同一进化亚群，
NADC30样毒株的检出比例为37.5%；同时发现毒株SD7、 SD8在进化树的位
置为经典毒株CH-1A、HP-PRRSV和NADC30毒株之间。证明近年来山东
PRRSV流行毒株存在基因多型性，NADC30样毒株流行性增强，NADC30样毒
株是否会取代HP-PRRSV成为山东乃至我国未来主要流行的高致病毒株值得关注。
GP5蛋白糖基化是病毒逃避宿主免疫的重要机制，糖基化位点可阻碍或降低病毒
与中和抗体的反应[11]，其变异可能影响病毒颗粒的产生和病毒的感染性[12]。本
研究分离的离株在第N30、N44、N51保守，而N44是病毒具备感染性的必需位
点[11]，其存在可延缓宿主产生抗体的时间并降低抗体水平[13]。33～35aa为分
离株的糖基化位点高变异区，由于空间位阻作用，33～37aa处糖基化位点变化可
能干扰中和抗体对其后的中和表位的识别，促进病毒逃避机体免疫保护[14]。
GP5蛋白有3个B细胞表位，其中A表位和B表位在蛋白的膜外区，还有一非中
和表位在膜内区。A表位V27LVN在感染早期诱导产生非中和抗体，致下游的中
和表位被屏蔽[15]，延缓机体产生中和抗体可达3周[16]。山东省NADC30样分
离株在A表位发生新变异V29A和N30S，与其它报道的河南和东北地区类
NADC30分离株(V29)并不相同[4,8,17]。SD9的A表位变异为A27LVS，该突变
可导致重组毒株毒力减弱[18]。B表位S37H(F/L)QLIYN是PRRSV的主要中和抗
原表位[16]，H38与I42Y43是GP5结合抗体的必需位点，分离株在上述位点保
守。亚群1分离株发生L39I突变，用I39与L39的毒株试验表明该处变异对B表
位抗原性没有影响[19]。SD7、SD8发生L41S，鉴于L39Q40L41被认为是中和
抗体的结合位点[20]，该突变可能干扰毒株与中和抗体结合。102aa、104aa调控
病毒与中和抗体的结合在近年受到重视，相比R104，研究发现G104不利于GP5
蛋白逃避中和抗体[21]。本试验的亚群3毒株在104aa突变为K或E，该突变是
否有利于毒株在免疫压力下感染和增值有待进一步进行研究。
山东省是养猪大省，生猪存栏量和出栏量居全国第四位，引种和生猪调拨频繁，部
分猪场疫苗使用剂量大，造成猪群感染率高，带毒时间长。在长期选择压力及免疫
压力下病毒易发生变异，引种及调出增加了山东毒株与其他地区毒株发生重组的风
险，这些可能是山东PRRSV多基因型共存的原因。
*[通讯作者] 白 娟(1982-)，女，江苏南通人，副教授，博士，研究方向：动物传
染病防制及动物病毒分子生物学。 E-mail：****************.cn姜 平(1964-)，
男，江苏如东人，教授，博士生导师。研究方向：动物传染病防制及动物病毒分子
生物学。 E-mail：***************.cn
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