Genetic Characterization and Pathogenicity Analysis of Recently Isolated Fowl Adenovirus 8b in Korea

Avian Dis. 2021 Mar;65(1):122-131. doi: 10.1637/aviandiseases-D-20-00097.

Abstract

A Korean field strain of fowl adenovirus (FAdV) 8b was isolated from chickens showing high mortality. Isolated FAdV-8b strains with the hexon and fiber genes were genetically analyzed. The Korean FAdV-8b (K194/19) strain isolated in 2019 showed higher sequence identity with the FAdV-8b strain isolated in China but lower sequence identity with the Korean FAdV-8b (K187/08) strain isolated in 2008. The K194/19 strain formed a distinct subcluster within the FAdV-8b cluster in a phylogenetic tree based on hexon and fiber genes. FAdV can infect day-old chicks through vertical transmission, and so blood samples were obtained from 54-, 60-, and 63-wk-old parent chickens. FAdV-specific antibody levels were investigated with ELISA and virus neutralization (VN) tests with the K194/19 and K187/08 strains as antigens. In VN tests, all sera neutralized the K187/08 strain. However, the K194/19 strain was neutralized by sera collected from 60- and 63-wk-old chickens but not sera obtained from 54-wk-old chickens, indicating natural infection. Finally, to determine the pathogenicity of the K194/19 strain, 1-day-old and 4-wk-old specific-pathogen-free birds were infected with the K194/19 and K187/08 strains. No significant difference in pathogenicity was observed between the two strains. Although the K194/19 strain showed similar pathogenicity with the K187/08 strain, differences in nucleotide and amino acid sequences of the hexon and fiber genes may determine the evasion ability of the K187/08 neutralizing antibody, indicating the need for development of a novel FAdV vaccine.

Nota de investigación—Caracterización genética y análisis de patogenicidad de un adenovirus del pollo 8b aislado recientemente en Corea. Se aisló una cepa de campo coreana de adenovirus del pollo (FAdV) 8b de aves que mostraban una alta mortalidad. Se analizaron genéticamente cepas de FAdV-8b aisladas mediante los genes de hexón y de la fibra. La cepa coreana FAdV-8b (K194/19) aislada en 2019 mostró una mayor identidad de secuencia con la cepa FAdV-8b aislada en China, pero una menor identidad de secuencia con la cepa coreana FAdV-8b (K187/08) aislada en 2008. La cepa K194/19 formó un subgrupo distinto dentro del grupo de adenovirus del pollo 8b en un árbol filogenético basado en los genes de las fibras y hexones. El FAdV puede infectar a pollitos de un día a través de la transmisión vertical, por lo que se obtuvieron muestras de sangre de pollos reproductores de 54, 60 y 63 semanas de edad. Los niveles de anticuerpos específicos de FAdV se investigaron con ELISA y pruebas de neutralización de virus (VN) con las cepas K194/19 y K187/08 como antígenos. En las pruebas de neutralización, todos los sueros neutralizaron a la cepa K187/08. Sin embargo, la cepa K194/19 fue neutralizada por sueros recolectados de pollos de 60 y 63 semanas de edad, pero no por los sueros obtenidos de pollos de 54 semanas de edad, lo que indica una infección natural. Finalmente, para determinar la patogenicidad de la cepa K194/19, se infectaron aves libres de patógenos específicos de un día y cuatro semanas de edad con las cepas K194/19 y K187/08. No se observaron diferencias significativas en la patogenicidad entre las dos cepas. Aunque la cepa K194/19 mostró una patogenicidad similar con la cepa K187/08, las diferencias en las secuencias de nucleótidos y aminoácidos de los genes del hexón y de la fibra pueden determinar la capacidad para evadir los anticuerpos neutralizantes K187/08, lo que indica la necesidad de desarrollar una nueva vacuna contra adenovirus del pollo.

Keywords: SPF chicken; fowl adenovirus; identification; isolation; pathogenicity.

MeSH terms

  • Adenoviridae Infections / veterinary*
  • Adenoviridae Infections / virology
  • Animals
  • Chickens*
  • Fowl adenovirus A / genetics*
  • Fowl adenovirus A / pathogenicity*
  • Poultry Diseases / virology*
  • Republic of Korea
  • Specific Pathogen-Free Organisms
  • Virulence