雷燕,戚瑞榮,崔龍波,肖洋,張文文,馬家好,王雪鵬
(1.廣州利洋水產(chǎn)科技股份有限公司,廣東廣州510515;2.廣州金水動(dòng)物保健品有限公司,廣東 廣州510515;3.煙臺(tái)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,山東煙臺(tái)264005;4.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,山東泰安271018)
大口黑鱸Micropterus salmoides俗稱加州鱸、黑鱸,隸屬于鱸形目Perciformes、鱸亞目 Porcoidei、太陽魚科Cehtrachidae、黑鱸屬M(fèi)icropterus,原產(chǎn)于美國加利福尼亞州密西西比河水系,是一種肉質(zhì)鮮美、抗病力強(qiáng)、生長迅速、易起捕的名貴肉食性魚類。大口黑鱸的適溫范圍廣,耐低氧能力強(qiáng),喜歡棲息于沙質(zhì)或沙泥質(zhì)不混濁的靜水環(huán)境中。
廣東佛山于1983年引進(jìn)大口黑鱸,并于1985年人工繁殖成功,魚種被廣泛養(yǎng)殖,均取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。但隨著養(yǎng)殖規(guī)模的不斷擴(kuò)大,大口黑鱸的病害問題日顯突出,如爛鰓病、潰瘍病、諾卡氏菌病、車輪蟲病、虹彩病毒病等。近年來,廣東佛山地區(qū)的養(yǎng)殖場經(jīng)常暴發(fā)大口黑鱸魚種大規(guī)模死亡的流行性疾病,造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
2014年6月,廣東省佛山市倫教鎮(zhèn)一口約0.47 hm2的大口黑鱸養(yǎng)殖池塘魚種出現(xiàn)突發(fā)性死亡,發(fā)病第1天死亡20多尾,第2天死亡1000多尾,第3天死亡8000多尾,一周后死亡率達(dá)90%以上。本研究中,從寄生蟲學(xué)、細(xì)菌學(xué)和病毒學(xué)三方面對(duì)該池塘中發(fā)病魚進(jìn)行分析,結(jié)合流行病學(xué)調(diào)查及分子生物學(xué)鑒定,確認(rèn)引起大口黑鱸魚種暴發(fā)性死亡的疾病為彈狀病毒病,其病原為彈狀病毒。
研究用患病大口黑鱸魚種于2014年6月取自廣東省佛山市某養(yǎng)殖場一口大口黑鱸養(yǎng)殖池塘,共采集7尾瀕臨死亡的發(fā)病魚。
2×Taq PCR MasterMix、瓊脂糖凝膠DNA回收試劑盒購自天根生化科技 (北京)有限公司,RNAiso Plus以及PrimeScript?RT reagent Kit購自寶生物工程(大連)有限公司,普通營養(yǎng)瓊脂購自青島海博生物技術(shù)有限公司,其他試劑均為國產(chǎn)分析純。
1.2.1 引物設(shè)計(jì) 在GenBank中檢索下載彈狀病毒的基因序列,在其保守序列中設(shè)計(jì)一對(duì)特異性引物,引物序列如下:
上游引物P1為
5'ATAAGGGTAGTTGAGAAGAAG 3';
下游引物P2為
5'CTTCTTGTTGCTCTTCTTAAA 3'。
預(yù)擴(kuò)增片段長度為372 bp,引物由上海英俊生物技術(shù)有限公司合成。
1.2.2 流行病學(xué)調(diào)查及臨床檢查 對(duì)發(fā)病養(yǎng)殖池塘的水溫以及發(fā)病魚的魚齡、苗種來源、傳染性、發(fā)病率和死亡率進(jìn)行調(diào)查,觀察病魚在養(yǎng)殖池中的活動(dòng)情況。取發(fā)病魚置于解剖盤中,觀察體表癥狀,然后打開腹腔,觀察內(nèi)臟組織器官病變。
1.2.3 細(xì)菌檢查 無菌條件下,使用普通培養(yǎng)皿,以平板劃線法從患病魚的肝、脾、腎等組織分離細(xì)菌,接種后運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室,置于28℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48 h,觀察細(xì)菌的生長情況。
1.2.4 寄生蟲檢查 取病魚鰓絲,采用水浸片法,即取一點(diǎn)鰓絲于載玻片上,加上一滴清水,用鑷子將組織分散,加上蓋玻片,稍加壓平,再用顯微鏡觀察寄生蟲。
取病魚血液,采用涂片法,即取一滴血液于載玻片上,蓋上蓋玻片,在顯微鏡下觀察寄生蟲。
取病魚肝臟、腎臟、肌肉和腸道組織,采用壓片法,即取少許組織于載玻片上,輕輕蓋上另一載玻片,輕壓使受檢組織壓成一透明薄片,然后在顯微鏡下觀察寄生蟲。
1.2.5 RNA的提取 分別取7尾魚樣品的肝、脾、腎組織器官,研磨后于-20℃下反復(fù)凍融3次備用。采取商業(yè)化的RNA抽提試劑RNAiso Plus,按照其說明書,抽提總RNA,用ddH2O溶解,于-20℃下保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.6 RT-PCR檢測(cè)及序列分析 取檢測(cè)樣品的RNA模板7 μL,加入PCR反應(yīng)管中,再加入5×PrimeScript?Buffer 2 μL、PrimeScript?RT Enzyme Mix I 0.5 μL、Random 6 mers 0.5 μL,反應(yīng)總體積為10 μL,充分混勻后,置于PCR儀上,于37℃下逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)15 min,85℃下滅活逆轉(zhuǎn)錄5 s,得到cDNA產(chǎn)物。
采用引物 P1和 P2,PCR反應(yīng)體系 (共20 μL):2 ×Taq PCR MasterMix 10 μL,滅菌雙蒸水6 μL,cDNA 模板 3 μL,上、下游引物各 0.5 μL。PCR反應(yīng)程序:95℃下預(yù)變性5 min;95℃下變性30 s,55℃下退火30 s,72℃下延伸30 s,共進(jìn)行30個(gè)循環(huán);最后在72℃下延伸10 min。于4℃下保存,用10 g/L瓊脂糖凝膠電泳進(jìn)行檢測(cè)。
將目的條帶純化后,通過正反兩次測(cè)序,測(cè)序結(jié)果與GenBank中序列進(jìn)行Blast比對(duì),從中選取部分相關(guān)序列,用ClustalX軟件分析序列同源性和構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹。
1.2.7 病理學(xué)研究 分別取患病魚肝、脾、腎組織,經(jīng)波恩氏液固定24 h,再經(jīng)體積分?jǐn)?shù)為70%、80%、90%、100%的酒精脫水,用二甲苯透明、石蠟包埋切片 (5~6 μm),再用蘇木精 -伊紅(H.E)染色,在Nikon E800顯微鏡下觀察并拍照。
近年來,佛山地區(qū)人工養(yǎng)殖大口黑鱸苗種經(jīng)常發(fā)生一種急性死亡的疾病,死亡量大,用抗菌藥物無效,具有典型的傳染性,多從一個(gè)地區(qū)傳染到另外一個(gè)地區(qū),同一地區(qū)也有相互傳染的特點(diǎn)。本研究中,采樣的發(fā)病池塘水溫為30℃,水質(zhì)指標(biāo)正常,養(yǎng)殖的大口黑鱸魚種開始死亡量小,之后死亡量突然增加,每天死亡近萬尾,使用各種抗生素均無明顯效果。病魚主要癥狀是爛身、爛鰭,停止攝食,瀕死魚在水面漫游,嚴(yán)重者體色發(fā)黑。解剖病魚鰓有少量出血點(diǎn),肝臟嚴(yán)重腫大、充血,脾臟、腎臟腫大,胃腸空虛,其他組織器官無明顯變化。
取所采7尾大口黑鱸的肝臟和腎臟病料,接種于普通營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)皿上進(jìn)行細(xì)菌分離培養(yǎng),28℃下恒溫培養(yǎng)48 h,未見細(xì)菌長出。
經(jīng)顯微鏡觀察,7尾大口黑鱸的鰓、血液和內(nèi)臟中均未觀察到大量寄生蟲。
利用設(shè)計(jì)的特異性引物,對(duì)7尾大口黑鱸的組織器官病料進(jìn)行PCR檢測(cè),得到與目的條帶大小相符的特異性片段 (圖1)。
應(yīng)用DNAstar 5.0軟件對(duì)本研究中得到的測(cè)序基因序列與GenBank中下載的彈狀病毒代表株進(jìn)行核苷酸序列同源性分析。本研究中引用的彈狀病毒參考毒株包括雜交鱧彈狀病毒 (HSHV)、鱖魚彈狀病毒 (SCRV)、黃鱔彈狀病毒 (MARV)、鯉春病毒血癥病毒 (SVCV)、狗魚彈狀病毒(PFRV)、病毒性出血性敗血癥病毒 (VHSV)、牙鲆彈狀病毒 (HRV)和傳染性造血器官壞死病毒(IHNV),MSRV為本研究中患病大口黑鱸彈狀病毒測(cè)序所得基因序列。同源性和遺傳進(jìn)化分析結(jié)果見圖2。
圖1 大口黑鱸彈狀病毒的PCR檢測(cè)結(jié)果Fig.1 PCR production of rhabdovirus in largemouth bass Micropterus salmonides
經(jīng)過染色觀察,患病大口黑鱸的肝、脾、腎等主要器官均發(fā)生了不同程度的病理變化。
脾臟的血管和脾竇內(nèi)淤積大量血液;脾實(shí)質(zhì)細(xì)胞呈現(xiàn)嚴(yán)重的彌漫性壞死 (圖3-A),壞死細(xì)胞核固縮、崩解,有的還保持原來的細(xì)胞核或細(xì)胞輪廓,細(xì)胞大量壞死導(dǎo)致脾實(shí)質(zhì)細(xì)胞稀疏,特別是淋巴細(xì)胞稀少。
腎臟的血管內(nèi)淤積大量的血液;腎間淋巴組織細(xì)胞呈現(xiàn)較嚴(yán)重的彌散性壞死 (圖3-B);多數(shù)病例腎小管上皮細(xì)胞輕度壞死,表現(xiàn)為其細(xì)胞核崩解,但細(xì)胞核、細(xì)胞輪廓仍完整。
肝臟的血管和肝竇內(nèi)淤積大量血液;肝細(xì)胞呈程度不一的空泡變性和彌散性壞死 (圖3-C),肝細(xì)胞腫大、界限不清,肝細(xì)胞索排列紊亂;少數(shù)病例肝細(xì)胞呈散在性壞死;一半病例肝臟出現(xiàn)少量的壞死灶,壞死灶內(nèi)肝細(xì)胞崩解,周圍由增生的肉芽組織包繞。
腸的腸腔無內(nèi)容物,但結(jié)構(gòu)正常。
圖2 大口黑鱸彈狀病毒的系統(tǒng)發(fā)育樹Fig.2 Phylogenetic tree of rhabdovirus in largemouth bass Micropterus salmonides
圖3 大口黑鱸脾、腎和肝組織的病理變化 (40×)Fig.3 Histopathological changes in liver,spleen and kidney in the diseased largemouth bass Micropterus salmoides(40×)
彈狀病毒 (Rhabdovirus)是一種單股不分節(jié)段的負(fù)鏈RNA病毒,種類較多,在自然界中分布廣泛,多數(shù)具有很強(qiáng)的致病性。本研究中,綜合病魚癥狀、流行情況、組織病理、特異性引物的PCR擴(kuò)增和測(cè)序結(jié)果,判斷引起大口黑鱸魚種爛身、大量死亡的病因,是感染了彈狀病毒,彈狀病毒在其他種屬魚類中已有大量報(bào)道,但在大口黑鱸屬首次報(bào)道。
彈狀病毒為線性負(fù)鏈單鏈RNA病毒,病毒粒子大小為 (100~430)nm× (45~100)nm,形態(tài)似棒狀或子彈狀,通常具有5種主要結(jié)構(gòu)蛋白(L、G、N、P、M)。彈狀病毒科包括175種以上的成員,可感染脊椎動(dòng)物、無脊椎動(dòng)物和植物[1]。魚類彈狀病毒因感染宿主廣、毒株種類多、毒力強(qiáng),嚴(yán)重危害各種淡水和海水魚。迄今報(bào)道感染魚類的彈狀病毒已有20多種,其中危害較大的有鯉春病毒血癥病毒 (SVCV)、病毒性出血性敗血癥病毒 (VHSV)、傳染性造血器官壞死病毒 (IH-NV)、牙鲆彈狀病毒 (HRV)、鱖魚彈狀病毒(SCRV)[2-6]和雜交鱧彈狀病毒 (HSHV)[7]等。
彈狀病毒主要感染造血組織,導(dǎo)致造血器官壞死[8-9],這與大口黑鱸彈狀病毒引起肝、脾、腎腫大或充血相一致。組織病理切片觀察顯示,患病魚發(fā)生造血器官(主要是脾臟和腎臟)的淋巴組織彌漫性壞死,壞死的細(xì)胞核固縮、崩解,切片結(jié)果與病變癥狀一致,為本研究結(jié)果提供了更加有力的證據(jù)。
通過序列分析,大口黑鱸彈狀病毒與雜交鱧彈狀病毒和鱖魚彈狀病毒為一個(gè)分支,同源性較高。廣東佛山地區(qū)也是雜交鱧和鱖魚的主要養(yǎng)殖區(qū)域,因此,大口黑鱸彈狀病毒很有可能是由雜交鱧或鱖魚傳染。
經(jīng)過流行病學(xué)調(diào)查、實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)分析,確診大口黑鱸因感染了彈狀病毒,導(dǎo)致造血功能以及免疫功能嚴(yán)重下降,引發(fā)患病魚大量死亡。本研究中報(bào)道了大口黑鱸彈狀病毒,為今后大口黑鱸養(yǎng)殖過程中疾病的預(yù)防和控制提供了理論依據(jù),對(duì)大口黑鱸的健康養(yǎng)殖具有重要意義。
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