孙苗苗,陆波,伏光辉,叶仁智,卢璐,路吉坤
(连云港市海洋与渔业发展促进中心,江苏 连云港 22200)
甲壳动物是渔业资源的重要组成部分,种类繁多,数量庞大。其中,多数甲壳动物物种是许多海洋经济动物的重要饵料来源,也是海洋生态系统中能量流动、物质传递的重要载体,在海洋生态系统的生态过程中发挥着重要作用[1]。
白斑综合征病毒(White Spot Syndrome Virus,WSSV)、传染性皮下及造血组织坏死病毒(Infec tious Hypodermal and Hematopoietic Necrosis Virus,IHHNV)、虾肝肠胞虫(Enterocytozoon hepatopenaei,EHP)、十足目虹彩病毒(Decapod iridescent virus 1,DIV1)及对虾急性肝胰腺坏死病(Acute hepatopan creatic necrosis disease, AHPND),是水生动物二类及三类疫病病原[2]。目前,关于养殖的甲壳动物病原研究报道较多。张家松等[3]开展了广东沿海地区不同养殖模式下凡纳滨对虾携带WSSV 和IHHNV的调查。范东东等[4]调查了华东、华南主要养殖区罗氏沼虾IHHNV 的流行情况,发现IHHNV 广泛流行, 阳性率高达90%,但所有成年罗氏沼虾均未表现出明显的病症,仅为病毒的携带。薛晖等[5]开展了淡水养殖甲壳动物WSSV 流行病调查,发现中华绒螯蟹、克氏原螯虾、日本沼虾均感染WSSV。杨丽诗等[6]开展了3种来源野生斑节对虾携带病毒情况调查,揭示3种来源的斑节对虾亲虾普遍携带WSSV 和IHHNV。刘苏等[7]对大亚湾海域的野生对虾,进行早期死亡综合征病菌和白斑综合征病毒检测,发现早期死亡综合征病菌携带率,总体处于较高水平。
近年来,我国沿海海湾面临着日趋严重的环境污染压力,水生动物疫病频发。现于2022 年11 月,对海州湾海域野生甲壳动物携带病原情况进行调查,拟为水生动物流行病防治提供科学依据。
2022 年11 月,在海州湾海域收集捕捞甲壳动物样品44 个,其中鹰爪虾(Trachypenaeus curvirostris)7 个、日本蟳(Charybdis japonica)3 个、三疣梭子蟹(Charybdis japonica)3 个、口虾蛄(Oratosquilla oratoria)31 个。取每个样品的肝胰腺置于装有无水乙醇的样品管中,-20 ℃保存备用。
提取样品DNA,采用生工生物工程(上海)股份有限公司的动物组织基因组DNA 提取试剂盒。 白斑综合征病毒、传染性皮下及造血组织坏死病毒、虾肝肠胞虫、十足目虹彩病毒及对虾急性肝胰腺坏死病通用引物见表1。引物由生工生物工程(上海)股份有限公司合成。
表1 5种病原的引物序列
PCR 扩增以病原的目的基因的载体质粒作为阳性对照,以双蒸水作为空白对照。PCR 反应试剂采用生工生物工程(上海)股份有限公司的2×Taq PCR Mastermix 试剂盒。WSSV 检测参照文献[8],IHHNV 检测参照文献[9],EHP 检测参照文献[10],DIV1 检测参照文献[11],AHPND 检测参照文献[12]。
反应结束后,以0.5 mg/L 的4S GelRed 核酸染料显带,在1.5% 琼脂糖凝胶中电泳检测PCR 产物,并用凝胶成像系统观察结果并拍照。阳性产物,送至生工生物工程(上海)股份有限公司测序。利用NCBI 网站的Blast 工具对测序结果进行相似性比对分析。
样品DNA 提取结果见图1。由图1 可见,样品条带明显,样品DNA 质量较好。
图1 DNA 样品琼脂糖电泳结果
白斑综合征PCR 扩增检测结果见图2(a)(b),海州湾海域野生甲壳动物WSSV 检测结果见表2。由图2 可见,阳性样品在1 447 bp 和941 bp 处均有条带,阴性样品则无此条带。由表2 可见,鹰爪虾、口虾蛄阳性样品各1 个;第1 次PCR,仅鹰爪虾检出阳性样品1 个,第2 次PCR 口虾蛄检测出阳性样品1 个,阳性率分别为14.29%、3.23%,日本蟳和三疣梭子蟹未检出。
图2 WSSV PCR 扩增结果
表2 海州湾海域野生甲壳动物WSSV 检测结果
传染性皮下及造血组织坏死病PCR 扩增检测结果见图3,海州湾海域野生甲壳动物IHHNV 检测结果见表3。由图3 可见,阳性样品在389 bp 处有条带,阴性样品则无此条带。由表3 可见,鹰爪虾阳性样品2 个,其中1 个样品条带较弱,阳性率分别为28.57%;日本蟳、三疣梭子蟹、口虾蛄未检出阳性。
图3 IHHNV PCR 扩增结果
表3 海州湾海域野生甲壳动物IHHNV 检测结果
虾肝肠胞虫PCR 扩增检测结果见图4(a)(b),海州湾海域野生甲壳动物EHP 检测结果见表4。由图4 可见,第1 次PCR 所有样品均未扩增出阳性条带;第2 次PCR,在147 bp 处扩增出条带。由表4可见,鹰爪虾阳性样品2 个,阳性率分别为28.357%;口虾蛄检出阳性样品1 个,阳性率为3.23%;日本蟳、三疣梭子蟹未检出阳性。
表4 海州湾海域野生甲壳动物EHP 检测结果
虹彩病毒PCR 扩增检测结果见图5(a)(b),海州湾海域野生甲壳动物DIV1 检测结果见表5。 由图5 可见,第1 次PCR 所有样品均未扩增出阳性条带;第2 次PCR,在129 bp 处扩增出条带。由表5可见,鹰爪虾阳性样品2 个,阳性率分别为28.57%;口虾蛄检出阳性样品1 个,阳性率为3.23%;日本蟳、三疣梭子蟹未检出阳性。
图5 DIV1 PCR 扩增结果
表5 海州湾海域野生甲壳动物DIV1 检测结果
经2 次PCR 扩增,鹰爪虾、日本蟳、三疣梭子蟹、口虾蛄共44 个样品均未检出阳性,见图6(a)(b)。
图6 AHPND PCR 扩增检测结果
水生动物病原检测技术有多种方法,包括PCR、核酸杂交、电镜观察、荧光定量PCR、酶联免疫吸附技术(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)等。然而PCR 以其快速、成本低、敏感等优点仍然是当前水生动物疫病检测的主要手段[6]。但是PCR 技术,如果引物与模板结合的特异性不够、模板浓度过高、镁离子浓度过高或过低等情况下也会出现非特异性扩增[13]。本调查中,PCR 扩增特异性较好,未出现非特异性扩增现象,说明所用引物特异性较强、DNA 质量较高、反应体系较为优化。
野生水生动物携带病原多有发现,且可以通过水平和垂直方式进行传播。水平传播指生物之间相互蚕食或摄食携带病原的生物而相互感染,垂直传播指感染后存活下来的个体会终身携带病原,并可以通过繁殖的方式传播给下一代[14]。在生产过程中,水生动物苗种繁育所需亲本主要为海捕的野生亲本,势必会出现病原垂直传播的情况;养殖过程中,飞禽、浮游生物、其他甲壳动物等可能会将病原通过水平传播的方式感染养殖品种。
甲壳动物不同病原混合感染现象以往研究中也有报道。Tsai 等[15]在台湾地区的凡纳滨对虾中,检测到WSSV 和桃拉病毒(Taura Virus, TSV)混合感染现象。杨卫帆等[16]报道,养殖场的对虾中发现存在WSSV 和IHHNV 混合感染。杨丽诗等[6]研究发现,斑节对虾存在WSSV 和IHHNV 以及WSSV 和MBV 混合感染情况。本调查发现,鹰爪虾存在混合感染现象,其中1 个样品同时检测到DIV1 和EHP,1 个样品同时检测出WSSV、EHP 及IHHNV。可见甲壳动物病原混合感染现象较为常见,给甲壳动物疫病防控工作带来更大挑战。
本调查44 个样品,仅在鹰爪虾和口虾蛄中检出阳性,阳性样品7 个,占总样品数的15.91%;共检出阳性病原10 个,其中WSSV 2 个、IHHNV 2 个、EHP 3 个、DIV1 3 个。鹰爪虾存在不同病原混合感染现象,其中1 个样品同时感染了DIV1 和EHP,1 个样品同时感染IHHNV、EHP 和WSSV。日本蟳、三疣梭子蟹均为检出病原。