王淑嫻,許拉,于曉清,刁菁,王曉璐,蓋春蕾,葉海斌
(山東省海洋科學(xué)研究院/海洋食品與醫(yī)藥研究中心,山東 青島 266104)
鯽(Carassius auratus)是鯉科(Cyprinidae)、鯽屬(Carassius),為淡水性魚類。1 000 多年前,鯽在中國被馴化,于16 世紀(jì)引入日本,之后又被引入歐洲和世界大部分地區(qū)。除西部高原地區(qū)外,鯽廣泛分布于我國各地[1]。鯽肉質(zhì)細(xì)嫩而鮮美,并且還具有健脾利濕、和中開胃、活血通絡(luò)、溫中下氣的功效,對(duì)脾胃虛弱、水腫、潰瘍、氣管炎、哮喘、糖尿病有很好的滋補(bǔ)食療作用[2]。近年來,鯽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展十分迅速,由于養(yǎng)殖規(guī)模的不斷擴(kuò)大,加之養(yǎng)殖戶對(duì)水質(zhì)綜合調(diào)控的重視程度不夠,養(yǎng)殖環(huán)境條件日趨惡化,各種病害接踵而至,嚴(yán)重影響了鯽養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。
2022 年5 月,山東某鯽養(yǎng)殖場暴發(fā)病情,大量鯽死亡,個(gè)體長5~10 cm,部分瀕死鯽出現(xiàn)體表充血、潰爛、鱗片易脫落和爛鰓等現(xiàn)象?,F(xiàn)從瀕死鯽的體表出血、潰爛、脫鱗及內(nèi)臟等部位,分離純化獲得一株優(yōu)勢(shì)菌株,并利用生理生化、Biolog GenIII 微生物鑒定系統(tǒng)和分子生物學(xué)方法,對(duì)該菌進(jìn)行鑒定,旨在為生產(chǎn)中鯽的疾病防治提供基礎(chǔ)資料。
細(xì)菌培養(yǎng)基胰蛋白胨大豆瓊脂培養(yǎng)基(TrypticSoy Agar, TSA)購自青島海博生物有限公司,生理生化鑒定管購自北京陸橋生物有限公司,細(xì)菌快速鑒定板購自美國Biolog 公司,其他化學(xué)試劑和引物均購自上海生工生物工程股份有限公司。
1.2.1 優(yōu)勢(shì)菌株分離純化
從患病鯽的體表出血、潰爛、脫鱗及內(nèi)臟等部位剪取少量組織,經(jīng)TSA 培養(yǎng)基劃線培養(yǎng)(30 ℃,24 h),取優(yōu)勢(shì)菌落,繼續(xù)轉(zhuǎn)接TSA 培養(yǎng)基至純培養(yǎng),置于超低溫冰箱(-80 ℃)中凍存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.2 菌落形態(tài)、理化特性檢測(cè)及Biolog 分析
將分離獲得的純培養(yǎng)菌接種于TSA 平板上,30 ℃培養(yǎng)20 h 后,觀察菌落特征,同時(shí)進(jìn)行革蘭染色和顯微觀察。在無菌條件下,將供試菌株分別接入生理生化鑒定管中,培養(yǎng)24 h 后,按照產(chǎn)品說明書,對(duì)每個(gè)培養(yǎng)基小管的顏色進(jìn)行比較、記錄和分析。將調(diào)整好濃度的供試菌株接入GenIII 第三代鑒定板,培養(yǎng)24 h 后,通過測(cè)試板上的“表型指紋”分析結(jié)果。
1.2.3 16S rDNA 基因序列分析和系統(tǒng)發(fā)育樹的構(gòu)建
挑取單一菌落懸浮于無菌去離子水中,100 ℃下水浴5 min,冷卻后在4 ℃條件下以10 000 r/min離心10 min,上清液即為PCR 擴(kuò)增反應(yīng)的模板。在25 μL PCR 反應(yīng)體系中含有:無菌水 10.5 μL,引物各 0.5 μL(16S rDNA 通用引物 27F,1492R),模板1 μL,Premix TaqTM(Ex TaqTM Version 2.0 plus dye)12.5 μL。PCR 反應(yīng)條件為:94 ℃預(yù)變性 5 min;95 ℃變性 1 min,55 ℃復(fù)性 1 min,72 ℃延伸 l min 30 s,30 個(gè)循環(huán);72 ℃溫育 10 min。吸取 6 μL 的 PCR 產(chǎn)物,經(jīng)1.0%瓊脂糖凝膠電泳20 min,利用凝膠成像儀觀察。PCR 擴(kuò)增產(chǎn)物由上海生物工程技術(shù)公司進(jìn)行基因序列測(cè)定。測(cè)序結(jié)果登陸GenBank 進(jìn)行BLast 比對(duì),采用MEGA 4.0 軟件,用鄰接法構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹,通過自舉分析進(jìn)行置信度檢測(cè),自舉數(shù)集1 000 次。
從瀕死病魚的病灶處,分離獲得一株形態(tài)、大小一致的優(yōu)勢(shì)菌,命名為JY-1,其在TSA 平板上生長菌落形態(tài)為圓形、灰白色和邊緣光滑。經(jīng)革蘭染色鏡檢得知,優(yōu)勢(shì)菌株為革蘭陰性菌,短桿狀,兩端鈍圓,無鞭毛,菌體周圍生有許多細(xì)小的菌毛。
通過北京陸橋生物有限公司生化鑒定管試驗(yàn),優(yōu)勢(shì)菌的生理生化特性見表1。根據(jù)《伯杰氏系統(tǒng)細(xì)菌學(xué)手冊(cè)(第八版)》[3],對(duì)比各項(xiàng)指標(biāo),發(fā)現(xiàn)與氣單胞菌屬相近。
表1 供試菌JY-1 生化反應(yīng)結(jié)果①
通過Biolog GenIII 第三代鑒定板檢測(cè)發(fā)現(xiàn),系統(tǒng)鑒定該菌株為殺鮭氣單胞菌(Aeromonas salmonicida),相似度(SIM)為 0.532,位距(DIST)為 4.138。
擴(kuò)增獲得菌株JY-1 的16S rDNA 基因序列長度為1 435 bp,測(cè)序后通過NCBI 上Blast 進(jìn)行同源性檢索,發(fā)現(xiàn)其與殺鮭氣單胞菌的16S rDNA 基因序列同源性最高,一致性達(dá)99.79%。從Genebank 上選取典型的序列,包括殺鮭氣單胞菌、溫和氣單胞菌(Aeromonas sobria)、維氏氣單胞菌(Aeromonas veronii)、類志賀鄰單胞菌(Plesiomonas shigelloides)、鰻弧菌(Vibrio anguillarum)、燦爛弧菌(Vibrio splendidus)的16S rDNA 基因序列,利用MEGA 4.0 軟件進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育學(xué)分析,結(jié)果見圖1。由圖1 可見,細(xì)菌JY-1 與殺鮭氣單胞菌(CP022550.1、CP022426.1和CP038102.1)聚合在一起。
圖1 基于16S rDNA 基因序列構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹
根據(jù)細(xì)菌JY-1 的生理生化特征、Biolog 分析、16S rDNA 基因序列分析和系統(tǒng)發(fā)育樹的構(gòu)建,將細(xì)菌JY-1 鑒定為殺鮭氣單胞菌。
殺鮭氣單胞菌屬氣單胞菌科(Aeromonadaceae),氣單胞菌屬(Aeromonas)[4],是一種不能運(yùn)動(dòng)、兼性厭氧的革蘭陰性菌。這種菌自19 世紀(jì)被發(fā)現(xiàn)及之后的很長一段時(shí)間,主要感染冷水性魚類,還能夠感染鯉(Cyprinus carpio)、河鱸(Perca fluviatilis)、六線魚(Hexagrammosotakii)、大菱鲆(Scophthalmus maximus)和大西洋鱈(Gadus morhua)等[5]。楊嘉龍等[6]從患病刺參病灶處分離得到一株殺鮭氣單胞菌,該菌引起刺參出現(xiàn)潰瘍癥狀。龍夢(mèng)等[7]首次報(bào)道了圓口銅魚(Coreius guichenoti)疥瘡病,從患病圓口銅魚的肝臟中分離到一株殺鮭氣單胞菌殺鮭亞種(Aeromonas salmonicida subsp. salmonicida)。近年來,殺鮭氣單胞菌感染哺乳動(dòng)物的報(bào)道也不斷出現(xiàn)[8],其感染范圍擴(kuò)大的同時(shí),殺鮭氣單胞菌也在發(fā)生著溫度適應(yīng)性變化。
本研究從患病的鯽體內(nèi)分離獲得一株優(yōu)勢(shì)菌JY-1,該菌株會(huì)引起魚體表潰爛、充血、爛鰓、鱗片脫落、鰭條發(fā)紅、腸道充血等癥狀。該菌株形態(tài)學(xué)、生理生化結(jié)果顯示,其與氣單胞菌屬最接近。BiologGenIII微孔板可對(duì)細(xì)菌進(jìn)行71 種碳源利用測(cè)試以及23種化學(xué)敏感性測(cè)試。細(xì)菌在測(cè)試板上所顯示出的“表型指紋”被用來在種水平上鑒定微生物。本研究中,Biolog GenIII 分析鑒定該菌株為殺鮭氣單胞菌。另外,通過16S rDNA 基因序列分析與系統(tǒng)發(fā)育樹構(gòu)建,發(fā)現(xiàn)細(xì)菌JY-1 的16S rDNA 基因序列與已報(bào)道的殺鮭氣單胞菌(CP 022550.1、CP 022426.1 和CP 038102.1)16S rDNA 基因序列的相似性高達(dá)99%以上,構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹也表明,JY-1 菌株與殺鮭氣單胞菌聚為一支。