羊口疮是一种由羊口疮病毒(orf virus,ORFV)引起的接触性传染病,绵羊和山羊均可发病,不同年龄段的羊对该病毒的易感性不同,患病成年羊一般预后良好,但羔羊致死率极高。该病通常在羊群中呈群发性流行,羊群一旦出现羊口疮极有可能在数年内反复流行,给畜牧生产带来严重的经济损失。目前该病主要以疫苗预防为主,但近年来不断有ORFV的跨界传播和多重毒株局域性流行的报道,给羊口疮的防控造成了巨大的压力。因此,针对不同ORFV毒株的流行分布和遗传变异特征进行深入研究,对更有效预防和治疗羊口疮具有重要的指导意义。本研究旨在通过对国内外现有的多个毒力基因序列进行遗传演化分析,评估ORFV的流行分布、进化速率和选择压力。同时对位于国内2种主遗传群体的陕西省宝鸡市凤翔源(FX)和云南省红河哈尼族彝族自治州泸西(LX)源山羊ORFV分离株的病毒滴度、细胞病变效应、增殖效应和亲缘关系进行表征。进一步对各基因的氨基酸序列结构进行分析,并预测筛选病Dorsomorphin毒与宿主免疫应答相关的保守表位,从而丰富ORFV基因的遗传信息和分子流行病学信息,为该疾病新型疫苗的研发提供靶点。获得主要结果如下:1.羊口疮病毒流行分布与分子进化趋势对ORFV功能基因序列信息统计发现,B2L为ORFV研究的主要靶基因,在1975年～2022年期间,ORFV在全球多个国家均有爆发,呈全球性流行分布。其中以2011年～2018年间的流行强度最高,以印度和中国最为严重。系统发生生物地理学分析结果显示,病毒群体的大部分为亚洲毒株,其遗传谱系形成了2种主要的群体,LY2157299配制分别命名为SA00-like类群和IA82-like类群,其中SA00-like类群的毒株具有较高地域异质性,IA82-like类群的毒株主要由亚洲株组成。在近几十年的ORFV跨地域流行过程中,东亚和东南亚已经成为病毒地理跳跃的热点地区。进化速率和选择压力结果显示,VIR是进化最快的基因,进化速率为4.85×10~(-4),净化选择是病毒功能基因的主要进化模式,而VIR和v IL-10基因存在着明显的正向选择压力。2.陕西凤翔源和云南泸西源羊口疮病毒形态与增殖特性表征形态学鉴定表明,FX和LX两株病毒具有ORFV的典型特征。在山羊唇部原代细胞感染模型中,两株病毒在感染细胞后的12 h内处medium vessel occlusion于平缓期,感染后24～48 h处于指数期,感染72 h后病毒进入衰退期。FX毒株B2L基因、F1L基因、VIR基因和ORF125基因与国内毒株JQ904789、JX142183、KF772212和KF907508亲缘关系最近,而GIF基因和v IL-10基因分别与德国毒株HM133903和美国毒株AY386263亲缘关系最接近。LX株的7个功能基因分别与国内株HQ202153、MF489126、KJ139958、KP010354、KP010353、MF489156和MF414697同源性最高,LX毒株功能基因的氨基酸序列具有明显的密码子简并性。3.羊口疮病毒功能基因氨基酸序列特征与共保守免疫表位筛选氨基酸多序列比对结果显示,在ORFV中存在多种与病毒增殖和免疫逃逸相关的基序,提示病毒进化出多种生存策略来确保其感染和复制的高效性,并维持病毒有效逃避宿主免疫的能力。此外,病毒氨基酸序列突变具有限制性,置换位点的替换由固定的1或2个残基组成。不同毒株间氨基酸序列的亲疏水性、二级、三级结构、信号肽和跨膜结构域分布具有高度相似性,但泸西源毒株的v IL-10的N端存在一段特殊的跨膜区。此外在不同毒株的7种氨基酸序列共同表达的区域内分别筛选出16种B细胞线性表位、80种B细胞构象表位残基位点、23种CTL表位以及40种Th细胞表位。以上结果表明,近年来ORFV呈现全球性流行,2011～2018年间呈现高强度流行,以印度和中国最严重;病毒遗传谱系形成了2种地域异质性不同的遗传群体;东亚和东南亚已成为ORFV跨地域流动的热点地区;净化选择是其功能基因的主要进化模式,且宿主的免疫压力是ORFV进化过程的重要推动力。以FX和LX毒株为例,同种毒株不同基因的进化拓扑结构差异表明病毒存在基因重组的现象。ORFV可能进化出多重策略来维持病毒进行有效的感染和复制。此外,ORFV氨基酸序列的限制性突变可能导致了不同毒株间功能蛋白结构和功能的保守性。基于此特性筛选出的潜在表位可为新型载体疫苗的设计提供参考。