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传染性支气管炎病毒(infectious bronchitis virus,IBV)可导致禽急性高度接触性疾病,给世界养禽业带来严重的经济损失。IBV为囊膜病毒,属于尼多病毒目(Nidovirale)、冠状病毒科(Coronaviridae)、冠状病毒属(Coronavirus)。其最重要结构蛋白之一是纤突蛋白(Spike protein,S protein),该蛋白具有高变的S1亚基和保守的S2亚基。早期研究者将S1亚基氨基端高度变异区域定义为高变区(hypervariable regions,HVRs)。经鉴定5个中和抗原位点与HVRs共定位,且HVRs与受体结合区域(receptor-binding domain)部分重合,因而HVRs可能在IBV细胞组织嗜性、血清型和抗原性等方面发挥作用,而有必要揭示其生物学功能。本研究选择Beaudette和ck/CH/LDL/091022毒株为研究对象。Beaudette毒株是适应Vero细胞生长的无致病性实验室改造毒株,ck/CH/LDL/091022是不适应Vero细胞生长的中国QX样肾型强毒株,且两者不属于同一血清型。本试验利用反向遗传操作系统拯救Beaudette重组毒株。分析比对Beaudette和ck/CH/LDL/091022的HVRs氨基酸序列,分别/同时将ck/CH/LDL/091022的HVR I(50~86 aa)、HVR II(104~140 aa)以及HVR III(274~293 aa)分别/同时替换Beaudette毒株HVR I(50~86 aa)、HVR II(104~138 aa)以及HVR III(272~291 aa)。构建相应载体,经BsmB I或Bsa I酶切,片段连接成基因组全长cDNA分子,体外转录,电转Vero细胞,拯救重组病毒,7株重组病毒分别命名为rHVR I、rHVR II、rHVR III、rHVR I/II、rHVR I/III、rHVR II/III、rHVR I/II/III。7株重组病毒经鉴定,纯化,滴定并检测其致病性、组织嗜性以及血清型等生物学特性。首先,间接免疫荧光和RT-PCR试验结果显示7株重组毒株均可在Vero细胞生长繁殖,但是吸附宿主细胞能力有所下降,表明仅替换HVRs不能改变重组病毒细胞嗜性。其次,中和试验结果显示7株重组病毒与Beaudette毒株仍属于同一血清型,尽管重组病毒与Beaudette毒株之间抗原相关系数随着互换HVRs数目增加而下降,表明仅替换HVRs不足以改变重组病毒血清型。再次,体内感染试验结果显示7株重组病毒分别感染SPF鸡只,鸡只不表现临床症状,无死亡,气管病变评分显著低于ck/CH/LDL/091022组,仅在个别鸡只气管检测到IBV RNA,表明仅替换HVRs未能改变重组病毒组织嗜性和致病性。最后,免疫攻毒试验结果显示7株重组病毒免疫鸡只在ck/CH/LDL/091022毒株攻毒后,可迅速产生IBV特异性抗体,重组病毒免疫鸡只气管和肾脏病毒载量与PBS免疫组相比显著降低,表明7株重组病毒可提供一定的免疫保护。本研究揭示了HVRs生物学功能,并探索新型候选疫苗,为IBV防控提供新思路。