劉 蘇,郭宜欣 ,張海發(fā),楊宇晴,吳錦輝,石和榮,黃錦雄,黃培衛(wèi)
(1.廣東省海洋漁業(yè)試驗(yàn)中心,廣東 惠州 516081;2.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院動(dòng)物科技學(xué)院,廣東 廣州 510225)
【研究意義】對(duì)蝦泛指甲殼類、十足目、對(duì)蝦科、對(duì)蝦屬內(nèi)各個(gè)品種,其中凡納濱對(duì)蝦、斑節(jié)對(duì)蝦、中國(guó)對(duì)蝦、日本對(duì)蝦是我國(guó)重要的養(yǎng)殖品種。對(duì)蝦具有生長(zhǎng)速度快、營(yíng)養(yǎng)需求低等特點(diǎn),深受養(yǎng)殖者青睞;而其肉質(zhì)鮮美、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高[1],頗受消費(fèi)者喜愛。我國(guó)是對(duì)蝦養(yǎng)殖大國(guó),對(duì)蝦產(chǎn)業(yè)在良種繁育、規(guī)模養(yǎng)殖、加工流通等方面已形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈[2],2018年海水養(yǎng)殖產(chǎn)量達(dá)140.9萬t[3]。對(duì)蝦養(yǎng)殖在增加漁民收入和出口創(chuàng)匯方面貢獻(xiàn)巨大,社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著[4]。由于集約化養(yǎng)殖程度的提高,對(duì)蝦病害日趨嚴(yán)重,成為影響對(duì)蝦養(yǎng)殖產(chǎn)量的主要因素之一。【前人研究進(jìn)展】20世紀(jì)90年代初,對(duì)蝦的白斑綜合征(White Spot Syndrom,WSS)及早期死亡綜合征(Early Mortality Syndrome,EMS)開始暴發(fā),患病對(duì)蝦死亡率極高,受病害影響,世界對(duì)蝦產(chǎn)量劇減,給養(yǎng)殖業(yè)帶來了巨大損失,嚴(yán)重危害養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展[5-7]。隨著近年對(duì)蝦養(yǎng)殖模式的改進(jìn)及病害防控措施的提升,世界對(duì)蝦產(chǎn)量有所回升,2019年產(chǎn)量達(dá)到330萬t。目前,白斑綜合征及早期死亡綜合征已遍布世界各地的對(duì)蝦養(yǎng)殖國(guó)家,尤其對(duì)亞洲和南美洲等眾多對(duì)蝦養(yǎng)殖主產(chǎn)區(qū)國(guó)家影響嚴(yán)重。有關(guān)上述兩種病害的檢測(cè)方法已建立甚至已成熟應(yīng)用[8-10],相關(guān)防治方法也開始受到重視[11-14],但至今仍未找到有效的治療方法。對(duì)白斑綜合征及早期死亡綜合征仍以預(yù)防為主,需從保證蝦苗質(zhì)量、建立良好養(yǎng)殖水環(huán)境等方面來開展工作?!颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】我國(guó)對(duì)蝦的親蝦資源匱乏,來源主要為捕撈海里的野生對(duì)蝦或從國(guó)外進(jìn)口[15]。調(diào)查大亞灣海域的野生對(duì)蝦白斑綜合征及早期死亡綜合征病原攜帶情況,對(duì)了解海捕親蝦群體的健康情況以及流行病的發(fā)生規(guī)律具有重要意義。【擬解決的關(guān)鍵問題】通過對(duì)兩種病害病原分布規(guī)律的研究分析,以期為保護(hù)野生蝦類的種群穩(wěn)定、維持海洋生態(tài)平衡提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),為對(duì)蝦養(yǎng)殖中的病害預(yù)警及防控提供指導(dǎo)。
在2018年8—12月、2019年1—4月以及8—12月期間,每月在大亞灣海域3個(gè)不同地點(diǎn)收集捕撈野生對(duì)蝦,每個(gè)地點(diǎn)取樣20尾左右,共取樣960尾。取每尾對(duì)蝦的肝胰腺置于裝有無水乙醇的樣品管中,-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>
樣品DNA提取采用天根生化科技(北京)有限公司的海洋動(dòng)物組織基因組DNA提取試劑盒。白斑綜合征檢測(cè)引物、早期死亡綜合征檢測(cè)引物及十足類通用引物序列[8-9]如表1所示,引物由英濰捷基貿(mào)易有限公司合成。
試驗(yàn)以確認(rèn)為感染白斑綜合征死亡的病蝦提取基因組DNA作為白斑綜合征陽性對(duì)照,對(duì)疑似受白斑綜合征感染死亡的病蝦提取基因組DNA,用白斑綜合征引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增,將陽性產(chǎn)物送英濰捷基貿(mào)易有限公司測(cè)序;以含早期死亡綜合征引物擴(kuò)增目的基因的載體質(zhì)粒作為早期死亡綜合征陽性對(duì)照,由英濰捷基貿(mào)易有限公司合成。試驗(yàn)均以雙蒸水作為空白對(duì)照。
PCR反應(yīng)試劑采用天根生化科技(北京)有限公司的2×TaqPCR Mastermix試劑盒,反應(yīng)體系為 20 μL:2×TaqPCR Mix 10 μL,樣品DNA或陽性對(duì)照、空白對(duì)照1 μL,正/反向引物各 1 μL,ddH2O 7 μL。PCR 反應(yīng)程序:95℃5 min;95℃ 30 s、55℃ 30 s和 72℃ 2 min,40個(gè)循環(huán);72 ℃ 5 min,4℃保溫。反應(yīng)結(jié)束后,以0.5 μg/mL的4S GelRed核酸染料顯帶,在1.5%瓊脂糖凝膠中電泳檢測(cè)PCR產(chǎn)物,在紫外照膠儀中觀察結(jié)果并拍照。
樣品DNA提取結(jié)果見圖1,在2 000 bp以上均有明顯亮帶。提取的DNA經(jīng)十足目通用引物PCR擴(kuò)增(圖2),在848 bp處有條帶且較亮,表明樣品DNA質(zhì)量較好。
圖1 DNA樣品瓊脂糖電泳結(jié)果Fig. 1 Agarose gel electrophoresis result of DNA samples
圖2 DNA質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果Fig. 2 PCR amplification by primers of decapods
對(duì)蝦白斑綜合征PCR擴(kuò)增檢測(cè)結(jié)果見圖3,陽性樣品在1 447 bp處均有條帶,陰性樣品則無此條帶。從表2調(diào)查結(jié)果可知,2018年8—12月期間,8月所有樣品檢測(cè)均呈陰性,其余月份均有陽性樣品,其中9、10月陽性率較高,分別為47.37%、41.67%,11月陽性率較低(1.67%)。2019年1—4月、8—12月期間,1月及8—10月所有樣品檢測(cè)均呈陰性,其余月份陽性率也均低于10%的水平。結(jié)果表明,大亞灣海域野生對(duì)蝦群體攜帶白斑綜合征病毒的比率在時(shí)間上無特定的分布規(guī)律,無論是夏季還是冬季均有攜帶可能,甚至出現(xiàn)高陽性率。2019年檢測(cè)的陽性率均較低,平均陽性率為2.43%,明顯低于2018年的平均陽性率22.96%。
圖3 大亞灣海域野生對(duì)蝦白斑綜合征PCR檢測(cè)結(jié)果Fig. 3 PCR detection result of WSS in wild prawns from Daya Bay
表2 大亞灣海域野生對(duì)蝦白斑綜合征檢測(cè)結(jié)果Table 2 Detection result of WSS in wild prawns from Daya Bay
圖4 大亞灣海域野生對(duì)蝦早期死亡綜合征PCR檢測(cè)結(jié)果Fig. 4 PCR detection result of EMS in wild prawns from Daya Bay
表3 大亞灣海域野生對(duì)蝦早期死亡綜合征檢測(cè)結(jié)果Table 3 Detection result of EMS in wild prawns from Daya Bay
對(duì)蝦早期死亡綜合征PCR擴(kuò)增檢測(cè)結(jié)果見圖4,陽性樣品在284 bp處均有條帶,陰性樣品則無此條帶。從表3調(diào)查結(jié)果可知,2018年8—12月均檢測(cè)到對(duì)蝦早期死亡綜合征病菌,其中陽性率最高為8月份(63.04%),最低為10月份(3.33%)。2019年1—4月、8—12月期間,8月份所有樣品檢測(cè)均呈陰性,其余月份均有陽性樣品,其中3月和12月陽性率較高、分別為92.45%和94.00%,9月和10月陽性率較低、分別為1.70%和1.67%。結(jié)果表明,大亞灣海域野生對(duì)蝦群體攜帶早期死亡綜合征病菌的比率高,2018年所檢測(cè)月份的平均陽性率達(dá)29.93%,2019年達(dá)41.33%。陽性率在時(shí)間上無特定的分布規(guī)律,無論是夏季還是冬季均有攜帶可能,甚至出現(xiàn)高陽性率。
我國(guó)對(duì)對(duì)蝦疾病研究得比較晚,雖然近年關(guān)于白斑綜合征及早期死亡綜合征的研究有了很大進(jìn)展,但很多問題仍未得到解決。國(guó)內(nèi)苗種培育的對(duì)蝦親本主要從南海海域捕撈或者從國(guó)外進(jìn)口,而大亞灣是我國(guó)南海的重要海灣,水產(chǎn)資源豐富,因此保護(hù)好大亞灣海域的水資源環(huán)境、生態(tài)環(huán)境是一項(xiàng)重要任務(wù)。通過檢測(cè)了解海區(qū)流行病的發(fā)生規(guī)律,掌握野生對(duì)蝦的健康情況,對(duì)維持和保護(hù)野生對(duì)蝦的種群穩(wěn)定、維持海洋生態(tài)平衡具有重要指導(dǎo)作用。
對(duì)蝦白斑綜合征是由對(duì)蝦白斑綜合征病毒引起的對(duì)蝦傳染性疾病,是迄今為止被認(rèn)為是影響最大、危害最大的對(duì)蝦疾?。?6]。該病毒傳染性強(qiáng),可以水平傳播,發(fā)病的蝦肉和發(fā)病蝦池里的浮游生物都能誘使健康對(duì)蝦發(fā)生急性白斑綜合征[17];也能垂直傳播,對(duì)發(fā)病對(duì)蝦組織學(xué)檢查發(fā)現(xiàn),對(duì)蝦精巢、精莢、卵巢中都有白斑綜合征分布[18],而且以感染白斑綜合征的親蝦產(chǎn)卵育苗,其仔蝦也攜帶白斑綜合征[19]。白斑綜合征容易導(dǎo)致全池感染,病程短,感染白斑病后3~10 d死亡率高、可達(dá)100%[20]。至今仍沒有該病的有效治療方法,因此要通過早期預(yù)防來減少白斑綜合征感染。一般預(yù)防可從環(huán)境、蝦種本身和藥物等方面進(jìn)行。本調(diào)查結(jié)果顯示,大亞灣海域野生對(duì)蝦群體攜帶白斑綜合征病毒的比率較低,2019年全年陽性率均低于10%的水平。鑒于其攜帶率低的特點(diǎn),通過對(duì)捕撈的親蝦進(jìn)行調(diào)查篩選,減少對(duì)蝦白斑病垂直傳播,可有效減少養(yǎng)殖生產(chǎn)中白斑綜合征的發(fā)生。為從源頭切斷白斑綜合征病毒的感染和傳播,通過人工選育的方法培育無病毒的親蝦群體,并以此培育無病毒的對(duì)蝦苗種顯得至關(guān)重要[15]。同時(shí),育苗中應(yīng)做好生物餌料的病原檢測(cè),確保合格再投入使用;養(yǎng)殖中控制放養(yǎng)密度,并通過在飼料中添加中草藥、粘多糖等制劑提高蝦苗免疫力,以達(dá)到預(yù)防白斑綜合征的暴發(fā)[21]。
早期死亡綜合征又稱急性肝胰腺壞死綜合征(AHPND),2009年該病在亞洲地區(qū)暴發(fā),之后蔓延至全世界。該病一般在投苗30 d內(nèi)暴發(fā)[22],發(fā)病急、致死率高、流行范圍廣。對(duì)蝦在投苗初期快速死亡,死亡損失可高達(dá)80%。病蝦顏色發(fā)白且?guī)⒓t,肝胰臟異常腫大且質(zhì)地松軟,游動(dòng)緩慢,通常在水面上或趴在養(yǎng)殖塘邊[22-23]。目前對(duì)早期死亡綜合征的發(fā)病機(jī)理還沒有定論,診斷和防治仍在努力完善中[24-25]。關(guān)于早期死亡綜合征的病因研究,多數(shù)學(xué)者認(rèn)為該病的主因可能是一種副溶血性弧菌變異釋放出某種毒素[9],同時(shí)惡劣的養(yǎng)殖環(huán)境促使其暴發(fā)[26]。對(duì)病蝦中的副溶血性弧菌菌株基因組序列進(jìn)行比較,鑒定出兩個(gè)與昆蟲毒素基因同源性很高的基因,是關(guān)鍵的早期死亡綜合征致病因子[9]。但這兩種毒素蛋白如何影響肝胰腺并導(dǎo)致對(duì)蝦發(fā)病尚不清楚。本調(diào)查結(jié)果顯示,大亞灣海域野生對(duì)蝦群體攜帶早期死亡綜合征病菌的比率高,且時(shí)間上呈現(xiàn)全年攜帶的趨勢(shì),可見導(dǎo)致早期死亡綜合征的副溶血弧菌是環(huán)境中的一種常見菌,在養(yǎng)殖中發(fā)病很大可能是由惡劣環(huán)境所致,防控措施主要從養(yǎng)殖環(huán)境和容量控制兩方面進(jìn)行。養(yǎng)殖初期應(yīng)根據(jù)池塘條件合理控制放養(yǎng)密度,避免后期養(yǎng)殖生物量超出池塘環(huán)境承載力;養(yǎng)殖中后期應(yīng)做好投喂管理,避免過量投喂導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化,同時(shí)施以光合細(xì)菌、芽孢桿菌等有益微生態(tài)制劑,輔助建立良好的菌相、藻相等微生態(tài)環(huán)境,給蝦苗提供優(yōu)良生長(zhǎng)環(huán)境條件[6]。
大亞灣海域野生對(duì)蝦群體的白斑綜合征病毒攜帶率及早期死亡綜合征病菌攜帶率在時(shí)間上無特定的分布規(guī)律,在夏季或冬季均有攜帶可能,甚至出現(xiàn)高陽性率。白斑綜合征病毒攜帶率總體處于較低水平,所檢測(cè)的14個(gè)月份中有5個(gè)月份未檢測(cè)到陽性樣品,2018年檢測(cè)月份的平均陽性率為22.96%,2019年所檢測(cè)月份的陽性率均低于10%的水平,平均陽性率為2.43%?;谄潢栃月瘦^低的特點(diǎn),可通過對(duì)捕撈親蝦進(jìn)行調(diào)查篩選,培育無白斑綜合征的親蝦品系和對(duì)蝦苗種,配合餌料中病毒檢測(cè)以及養(yǎng)殖環(huán)境條件的控制,以達(dá)到預(yù)防白斑綜合征暴發(fā)。而早期死亡綜合征病菌攜帶率總體處于較高水平,2018年所檢測(cè)月份平均陽性率達(dá)29.93%,2019年達(dá)41.33%,單月最高陽性率可達(dá)94.00%。其發(fā)病很大可能是由于惡劣環(huán)境所致,因此可通過改善養(yǎng)殖環(huán)境、建立科學(xué)規(guī)范的養(yǎng)殖體系防止其在養(yǎng)殖生產(chǎn)中暴發(fā)。