劉慧，丁正峰，王文

（1.南京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，江蘇 南京 210000；2.江蘇第二師范學(xué)院生命科學(xué)與化學(xué)化工學(xué)院，江蘇 南京 210000）

甲殼動(dòng)物微孢子蟲的研究進(jìn)展

劉慧1，丁正峰2，王文1

（1.南京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，江蘇 南京 210000；2.江蘇第二師范學(xué)院生命科學(xué)與化學(xué)化工學(xué)院，江蘇 南京 210000）

微孢子蟲是一類細(xì)胞內(nèi)專營寄生生活的微生物。它種類多樣，寄主范圍廣泛。本文綜述了目前發(fā)現(xiàn)的甲殼動(dòng)物微孢子蟲的分類、生活史、微孢子蟲病的現(xiàn)狀、危害及防控的研究進(jìn)展，以期為蝦蟹養(yǎng)殖中有關(guān)微孢子蟲病防控提供參考。

微孢子蟲；甲殼動(dòng)物；分類；防控

微孢子蟲 （Microspora）是一類專性細(xì)胞內(nèi)寄生的單細(xì)胞真核生物，寄生對象包括無脊椎動(dòng)物和脊椎動(dòng)物等幾乎所有的動(dòng)物類群。1857年家蠶微粒子病病原生物的發(fā)現(xiàn)開啟了人們對微孢子蟲的研究之路。微孢子蟲的主要生物學(xué)特征：具有極絲，具單細(xì)胞孢子，不含線粒體、過氧化物酶系及典型的囊狀高爾基體，含有似原核生物的核糖體，其最顯著的結(jié)構(gòu)特征是具有孢子前端復(fù)雜的擠出裝置和孢子后端的后泡（PV）。

微孢子蟲在自然界中無處不在，目前已報(bào)道的寄生對象達(dá)200余屬、1 500余種。至今已發(fā)現(xiàn)的微孢子蟲分屬187屬，1 500種以上，其中已確認(rèn)的侵染魚類的有20屬，侵染水生節(jié)肢動(dòng)物的超過50屬[1]。在國內(nèi)主要研究了寄生于昆蟲和魚類的微孢子蟲，尤其是家蠶微孢子蟲，并取得了一些重要成果。近年來，研究發(fā)現(xiàn)一些微孢子蟲對甲殼綱動(dòng)物有致病性，且發(fā)病率也呈現(xiàn)上升趨勢，嚴(yán)重威脅著甲殼動(dòng)物的養(yǎng)殖。因此基于養(yǎng)殖生產(chǎn)實(shí)踐和生物學(xué)基礎(chǔ)研究的意義，開展甲殼動(dòng)物寄生微孢子蟲的研究是很有必要的。

1 系統(tǒng)發(fā)育及分類學(xué)研究

甲殼動(dòng)物是微孢子蟲的主要寄主之一，目前已報(bào)道的甲殼類動(dòng)物微孢子蟲大約有43屬[2]。大多數(shù)微孢子蟲侵染甲殼動(dòng)物后，可引起寄主細(xì)胞肥大并在寄生部位產(chǎn)生囊狀結(jié)構(gòu)，如異瘤體（Xenoma）等。Lom等[3]比較了無脊椎動(dòng)物和魚類的微孢子蟲形成的異瘤體，基于此研究，王泰川等[2]將淡水蝦微孢子蟲產(chǎn)生的異瘤體與胡瓜魚和三刺棘魚中 Glugea atherinae、G.anomala產(chǎn)生的異瘤體分別作比較，證明這些微孢子蟲異瘤體的結(jié)構(gòu)是十分相似的。

目前，人們依據(jù)微孢子蟲的孢子形態(tài)、孢子發(fā)育、生活史、寄生部位、傳播方式及與寄主的關(guān)系等生物學(xué)特征對其進(jìn)行了系統(tǒng)分類。研究表明即使是在同一物種水平，僅基于形態(tài)學(xué)對微孢子蟲分類是不可靠的[4]。近年來，伴隨核酸技術(shù)的發(fā)展,采用分子生物學(xué)方法分析研究微孢子蟲的分類及系統(tǒng)發(fā)育方面越來越受人們的關(guān)注。其中，rDNA序列分析是一個(gè)重要的依據(jù)和方法途徑[5]。王泰川等[2]基于微孢子蟲的生活史特點(diǎn)，特殊的發(fā)病機(jī)制、寄主特異性和SSU序列分析，建立了一種新的屬種并命名為Triwangia caridinae。丁正峰等[6]通過進(jìn)化分析顯示某一微孢子蟲的 SSU rDNA與 Potaspora spp有84%的序列一致性，然而，該微孢子蟲種與最初描述的 Potaspora spp（P.aequidens和 P.moraphis）在孢子大小和寄主等方面有所不同，因此根據(jù)組織學(xué)、超微結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)數(shù)據(jù)，建立了一個(gè)新的屬種P.macrobrachium。王文等[7]根據(jù)感染中華絨螯蟹（E－riocheir sinensis）的微孢子蟲 Endoreticulatus eriocheir的ssr DNA序列分析和形態(tài)特征，將這類微孢子蟲歸為Endoreticulatus屬。Somjintana Tourtip等[8]發(fā)現(xiàn)感染黑虎蝦（Penaeus monodon）的微孢子蟲與 Nucleospora屬和 Enterospora屬有差別，但與Enterocytozoon屬有相似性，在此基礎(chǔ)上將這個(gè)新微孢子蟲歸為Enterocytozoon屬。G.D.Stentiford等[9]基于中華絨螯蟹（Eriocheir sinensis）中微孢子蟲的SSU rRNA基因與現(xiàn)有的微孢子蟲 Enterocytozoonidae屬有相對較低的相似度以及可觀的超微結(jié)構(gòu)差異，提出建立 Hepatospra屬，其包含中華絨螯蟹寄生蟲和歐洲食用蟹中所描述的微孢子蟲。在微孢子蟲的分類研究中，分子生物學(xué)方法的應(yīng)用越來越廣泛，但傳統(tǒng)的分類方法也并未過時(shí)，研究表明唯有兩種方法有機(jī)結(jié)合才能構(gòu)建更合理的微孢子蟲分類系統(tǒng)[10]。

2 生活史

微孢子蟲的生活史是研究微孢子蟲分類的一個(gè)重要依據(jù)，也是防控微孢子蟲病的重要內(nèi)容。所有微孢子蟲的生活史包括孢原質(zhì)期（Sporoplasmodium），裂殖期（Merogony），產(chǎn)孢期（Sporogony），成熟孢子（Spore）四個(gè)發(fā)育階段。

不同的微孢子蟲，其生活史也明顯不同。大多數(shù)脊椎動(dòng)物微孢子蟲（如魚類）完成繁衍通常經(jīng)口直接感染侵入寄主體內(nèi)；而大多數(shù)無脊椎動(dòng)物微孢子蟲（包括蝦、蟹等）的生活史較復(fù)雜，其繁衍過程需要經(jīng)過一個(gè)或多個(gè)中間寄主才能完成。此外，微孢子蟲沒有嚴(yán)格的寄主特異性，特別是寄生于水生無脊椎動(dòng)物的微孢子蟲，可以隨食物鏈傳遞而改變寄主。

3 甲殼動(dòng)物微孢子蟲病的現(xiàn)狀及危害

國內(nèi)外關(guān)于甲殼動(dòng)物微孢子蟲病的研究報(bào)道在逐年增多，如南美白對蝦（Litopenaeus vannamei）[11]、日本沼蝦（Macrobrachium nipponense）[6]、智利王蟹（Lithodes santolla）[12]、寄居蟹（Eupagurus bernhardus）[13]等。研究表明白斑綜合征病毒（WSSV）感染蝦蟹后會在短時(shí)間內(nèi)使其大量死亡[14]，而該病與WSSV病原感染后的情況不同，被微孢子蟲感染的蝦蟹在短時(shí)間內(nèi)并未出現(xiàn)很高的病死率，因此還沒有引起人們的特別關(guān)注。在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中，由于微孢子蟲病的頻發(fā)，人們相繼對梭子蟹微孢子蟲病、脊尾白蝦微孢子蟲病及中華絨螯蟹肝胰腺壞死癥即“水癟子病”的感染機(jī)制、病理分析、流行病學(xué)等進(jìn)行了研究。

微孢子蟲病對甲殼動(dòng)物養(yǎng)殖造成的危害有兩方面：對寄主自身的危害，即微孢子蟲病影響寄主的生長發(fā)育、降低寄主的抗病能力、引起寄生部位發(fā)生病變，使其失去商品價(jià)值，甚至導(dǎo)致寄主死亡，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失；對寄主生態(tài)系統(tǒng)的危害，即寄主的大量死亡導(dǎo)致寄主區(qū)系原有的生態(tài)系統(tǒng)失衡。

4 防控

我國對水生動(dòng)物微孢子蟲病的研究主要集中在少數(shù)魚類及水生十足目動(dòng)物的病原微生物。鑒于水環(huán)境中微孢子蟲的種類繁多及其孢子的高度耐藥性，為了減少其對水生生物的嚴(yán)重?fù)p害，我們深入探討了甲殼動(dòng)物微孢子蟲病的防控策略[15]。

4.1 減少感染源

對大多水生養(yǎng)殖動(dòng)物的微孢子蟲病害，通常采用PCR、LAMP及定量 PCR等分子生物學(xué)方法對病原體進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)檢疫，以此盡量減少養(yǎng)殖水體中病原的進(jìn)入。同時(shí)應(yīng)采用砂濾、臭氧或紫外等物理方法處理進(jìn)水，防止攜帶感染源的浮游動(dòng)物進(jìn)入養(yǎng)殖水體，減少水體中感染性微孢子蟲，從而降低微孢子蟲病害的發(fā)生率及感染強(qiáng)度。

4.2 提高宿主抗性

自然界大多生物體內(nèi)都有寄生生物的存在，但少量的寄生并不會導(dǎo)致寄主發(fā)生病害，恰恰相反，某些寄生生物可使寄主保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)，是寄主健康生態(tài)系統(tǒng)中的一部分。被感染性微孢子蟲寄生后，寄主可以利用自身的強(qiáng)免疫力控制體內(nèi)的病原數(shù)量，并盡快將體內(nèi)的病原驅(qū)除，保持穩(wěn)定的病原-寄主相互關(guān)系，從而使寄主生態(tài)系統(tǒng)保持平衡。同時(shí)，健康的養(yǎng)殖管理也很重要。總之，應(yīng)該增強(qiáng)寄主的免疫能力，提高對微孢子蟲的抵抗力，減少應(yīng)激，營造健康的水體環(huán)境，以此降低微孢子蟲病造成的損失。

4.3 藥物防控

微孢子蟲的成熟孢子是其獨(dú)特的感染結(jié)構(gòu)，對外界有極強(qiáng)的抵抗力，并對各種環(huán)境與藥物具有高度耐受力，因此需要在孢子早期發(fā)育階段研發(fā)寄主藥物，以達(dá)到提高藥效的目的。

5 展望

20世紀(jì)以來，甲殼動(dòng)物微孢子蟲引起了國內(nèi)外學(xué)者的特別關(guān)注，并取得了一些重要成果，但甲殼動(dòng)物微孢子蟲病遠(yuǎn)沒有得到有效的控制。另外，有關(guān)病原體的分類、生活史、寄生蟲與寄主相互關(guān)系等一些基礎(chǔ)問題也依然沒有得到徹底解決。面對近幾年甲殼動(dòng)物微孢子蟲病發(fā)生率逐漸增多的現(xiàn)象，科研人員需要深入了解微孢子蟲的基礎(chǔ)生物學(xué)特征，并加強(qiáng)對該病感染機(jī)制、流行病學(xué)及防控藥物的研究。同時(shí)水產(chǎn)養(yǎng)殖工作者需要正確認(rèn)識微孢子蟲病，加強(qiáng)防預(yù)意識，在目前防控藥物對該病未達(dá)到有效控制的情況下，根據(jù)其生活史特點(diǎn)及傳播方式采取適當(dāng)?shù)姆揽卮胧?，以此減少水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失，并維持寄主區(qū)系相對平衡的生態(tài)系統(tǒng)。

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廣東汕頭：龍須菜養(yǎng)殖創(chuàng)造顯著效益

2017年5 月，廣東由省內(nèi)媒體組成的海洋生物采訪團(tuán)深入到汕頭大學(xué)海洋生物研究所南澳臨海實(shí)驗(yàn)站，實(shí)地考察廣東省首個(gè)海洋科學(xué)類的省級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，體驗(yàn)神奇的生命科學(xué)造福人類的奇跡，采訪科技轉(zhuǎn)化生產(chǎn)力為汕頭地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)的生動(dòng)故事。

汕頭大學(xué)理學(xué)院院長劉文華博士介紹，汕頭大學(xué)海洋生物研究所南澳臨海實(shí)驗(yàn)站除了培育出的國家級水產(chǎn)新品種南澳金貝創(chuàng)下較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值外，海洋生物方面有“龍須菜新品系選育與栽培”、“壇紫菜自由絲狀體種苗工廠化培育技術(shù)”、“汕頭海藻資源調(diào)查及開發(fā)”、“龍須菜精深加工關(guān)鍵技術(shù)”等。目前，龍須菜的栽培已成為漁民轉(zhuǎn)產(chǎn)致富的海水養(yǎng)殖支柱產(chǎn)業(yè)之一。

海洋生物研究所代表性成果第二號產(chǎn)品龍須菜是汕頭大學(xué)海洋生物研究所教授、南澳實(shí)驗(yàn)站站長陳偉洲帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)所培育。他說，龍須菜是從山東引入，1999年，他將中國科學(xué)院海洋研究所培育的龍須菜種苗從青島帶到南澳，當(dāng)時(shí)，是為了解決南澳海域海水產(chǎn)生赤潮的問題。2000年栽培成功后，海洋生態(tài)從此也平衡了。他所帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)扎根海島，經(jīng)過6年辛苦選育與示范，2013年培育出國家級水產(chǎn)新品種——龍須菜“2007”新品種，解決現(xiàn)有龍須菜栽培生產(chǎn)中的耐高溫性能差、敵害生物抗逆性差和含膠量較低的問題，提升了栽培的產(chǎn)量和質(zhì)量，具有現(xiàn)實(shí)的推廣應(yīng)用價(jià)值。如今，龍須菜栽培成為南澳島的海水養(yǎng)殖支柱產(chǎn)業(yè)之一，收割后的龍須菜除了烹飪食用，也可曬干后銷至粵東乃至福建、海南等地的瓊膠廠作為重要的食品加工原料，用于制作果凍、牙膏和冰淇淋等。每年為地方帶來上億元的經(jīng)濟(jì)效益，創(chuàng)造顯著的經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)效益。

神奇的海洋生物，科學(xué)科研的重要實(shí)踐，科技的推廣作用，讓漁民創(chuàng)富致富，生活改善，讓人們發(fā)現(xiàn)了海洋生物的奇妙功用。研究所還在南澳海域建立了藻貝養(yǎng)殖與近岸海洋生態(tài)環(huán)境保護(hù)與修復(fù)技術(shù)示范基地，項(xiàng)目實(shí)施期間3年累計(jì)示范推廣面積達(dá)2 000 hm2以上，養(yǎng)殖綜合收益超過1億元。如今，島上家家養(yǎng)殖龍須菜，科學(xué)家們又有新的藍(lán)色夢想：龍須菜一年只有2茬生產(chǎn)，在兩季之間的空閑時(shí)段里，再栽培新的海洋產(chǎn)品，能夠讓海域不空歇，讓勤勞的漁民一年四季都有產(chǎn)品收獲。

（www.bbwfish.com）

Research progress on crustacean microsporidia

Liu Hui1，Ding Zhengfeng2，Wang Wen1
（1.Nanjing Namoral University，Nanjing 210000，China；2.Jiangsu Second Normal University，Nanjing 210000，China)

Microspora is a kind of intracellular obligate parasmicrobes.It is numerous in variety and has a wide range of host.This paper summarizes the research progress in taxonomy，life history of the crustacean microsporidia and current situation，harm，prevention and control of microsporidiosis，in order to provide a reference for prevention and control of microsporidiosis of crustacean farmed in our province.

microspora；crustacean；taxonomy；prevention and control

S945

A

1004-2091（2017）07-0028-04

2016-09-22）

10.3969/j.issn.1004-2091.2017.07.006

江蘇省級水產(chǎn)三新項(xiàng)目（Y2016-29）

劉慧（1991-），女，碩士，主要從事水生生物學(xué)方面研究.E-mail:806492940@qq.com

丁正峰（1981-），男，副教授，主要從事水生動(dòng)物疾病學(xué)方面研究.E-mail:dingzf@yeah.net