陳祿芝,余霞艷,胡一丞,李色東
(1.湛江恒興南方海洋科技有限公司,廣東 湛江,524073;2.湛江市海洋與漁業(yè)發(fā)展研究中心,廣東 湛江,524039;3.南海生物資源開發(fā)與利用協(xié)同創(chuàng)新中心,廣東 廣州,510275)
?
粵西地區(qū)凡納濱對蝦蝦肝腸胞蟲、傳染性皮下和造血組織壞死病毒感染情況的初步調(diào)查
陳祿芝1,3,余霞艷1,3,胡一丞1,3,李色東1,2,3*
(1.湛江恒興南方海洋科技有限公司,廣東 湛江,524073;2.湛江市海洋與漁業(yè)發(fā)展研究中心,廣東 湛江,524039;3.南海生物資源開發(fā)與利用協(xié)同創(chuàng)新中心,廣東 廣州,510275)
針對近年來粵西地區(qū)養(yǎng)殖戶普遍反映凡納濱對蝦長不大的情況,本實驗室運用對蝦EHP和IHHNV的熒光定量PCR檢測方法,對該兩種病原進行了流行性調(diào)查。結(jié)果顯示,在87份樣品中,EHP的檢出率為41.38%,IHHNV的檢出率為12.18%。在檢測樣品中,兩份不同海域的海水樣品有檢測到EHP和IHNNV,而經(jīng)處理過的養(yǎng)殖用水和育苗用水中未檢測出上述病原;成蝦的EHP檢出率最高達93.75%,種蝦的IHHNV檢出率最高為38.10%。在本地選育的種蝦和進口種蝦中,均有檢出EHP,檢出率分別為80.00%和33.33%,進口種蝦中未檢測出IHHNV。在不同養(yǎng)殖場樣品的檢測結(jié)果中,EHP載量指數(shù)最高的對蝦平均日增長體重最小,即載量指數(shù)為10的對蝦樣品日增長量為0.039g;而EHP載量指數(shù)最低的日增量大,即載量指數(shù)為2的日增長量為0.90g。對B養(yǎng)殖場不同養(yǎng)殖時長的對蝦進行檢測,結(jié)果發(fā)現(xiàn)3份樣品的EHP載量指數(shù)分別為6、7和7;B養(yǎng)殖場20號池不同規(guī)格的對蝦EHP載量指數(shù)均為4。
凡納濱對蝦;蝦肝腸胞蟲(EHP);傳染性皮下和造血組織壞死病毒(IHHNV);實時熒光定量PCR
凡納濱對蝦(Litopenaeus vannamei)原產(chǎn)于太平洋西海岸至墨西哥灣中部,具有生長快、抗逆性強、易養(yǎng)殖等特點,是當(dāng)前世界對蝦養(yǎng)殖產(chǎn)量最高的優(yōu)良品種之一。自2001年以來,凡納濱對蝦養(yǎng)殖面積和產(chǎn)量占據(jù)我國對蝦養(yǎng)殖面積和產(chǎn)量的首位。目前凡納濱對蝦在養(yǎng)殖過程中遇到大小不均、長不大等問題,給養(yǎng)殖戶造成了很大的損失。有研究認為,引發(fā)這些問題的病原可能是蝦肝腸胞蟲、傳染性皮下和造血組織壞死病毒[1]。蝦肝腸胞蟲(Enterocytozoon hepatopenaei,EHP或者ECZ),是一種可感染多種真核生物的專性細胞內(nèi)寄生蟲,2009年在泰國的斑節(jié)對蝦中被首次發(fā)現(xiàn)而命名,另有研究表明EHP病原體來自于澳大利亞,而且蝦與蝦之間的直接傳播方式可能來自于鮮活餌料[2-3]。在國內(nèi),中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所對該寄生蟲研究較多,稱之為腸胞蟲,并且建立了一套快速檢測腸胞蟲的方法[4]。感染EHP的對蝦肌肉發(fā)白、腸道吸收功能下降,嚴重的出現(xiàn)肝胰腺萎縮[5],俗稱“棉花蝦”[4]。雖然這不會導(dǎo)致對蝦的死亡,但蝦肝腸胞蟲卻是近年來凡納濱對蝦生長緩慢的主要原因之一[6-7]。除蝦肝腸胞蟲外,傳染性皮下和造血組織壞死病毒(infectionshypodermalandhematopoieticnecrosisvirus,IHHNV)也是導(dǎo)致養(yǎng)殖對蝦生長緩慢的主要原因之一,感染IHHNV的凡納濱對蝦生長遲緩,甚至整個養(yǎng)殖期都無法長大[8]。EHP和IHHNV傳播途徑較廣,既可通過受精卵或種苗垂直傳播[9],也可以通過養(yǎng)殖水體水平傳播[10]。這兩種病害目前已嚴重影響對蝦養(yǎng)殖業(yè)的健康與持續(xù)發(fā)展。
針對養(yǎng)殖戶反映的凡納濱對蝦生長緩慢的現(xiàn)象,本研究采用EHP和IHHNV實時熒光定量PCR(real-timePCR,RT-PCR)檢測方法,對粵西地區(qū)的凡納濱對蝦親蝦、蝦苗、成蝦、餌料、鮮活餌料和育苗與養(yǎng)殖水體進行檢測,分析這兩種病原在種苗生產(chǎn)與對蝦養(yǎng)殖中的流行情況。
1.1實驗材料
采用探針法熒光定量PCR,對EHP和IHHNV進行檢測;EHP實時熒光定量PCR檢測試劑盒、IHHNV實時熒光定量PCR檢測試劑盒均來自國家海洋局第三海洋研究所(廈門);熒光定量PCR儀(TL988);解剖剪等。
1.2實驗方法
1.2.1樣品預(yù)處理
蝦苗:用生理鹽水沖洗蝦苗表面3次以上,隨機挑取0.1g,置于玻璃研磨器中充分研磨后,轉(zhuǎn)入1.5mL的EP管中,提取DNA。親蝦、成蝦:分別取鮮活蝦體的肝胰臟0.1g,處理方式同上。種蝦餌料:取種蝦餌料0.1g,處理方式同上。水樣:各取80mL的水樣分裝于50mL離心管,6 000rpm離心8min,棄上層清夜,留少許上清液,懸浮沉淀,轉(zhuǎn)入1.5mL的EP管中,12 000rpm離心5min,棄上層清夜。
1.2.2樣品DNA提取
預(yù)處理的樣品參照試劑盒說明書提取樣品總DNA。
1.2.3Real-timePCR檢測
以上述提取的DNA為模板,進行real-timePCR檢測。20uL反應(yīng)體系,參照試劑盒的說明書進行配制。擴增條件:95℃預(yù)變性2min;94℃變性10s,60℃退火30s(此處采集熒光,設(shè)置為FAM綠色熒光),共40個循環(huán)。
1.2.4試劑盒特異性檢測
EHP試劑盒特異性檢測:分別選擇傳染性皮下和造血組織壞死病毒(IHHNV)、白斑綜合征病毒(WSSV)的質(zhì)粒標準品和健康的凡納濱對蝦總DNA為陰性對照,水為模板的空白對照,以感染EHP的凡納濱對蝦總DNA為陽性,通過real-timePCR擴增檢測,分析試劑盒特異性。
IHHNV試劑盒特異性檢測:分別選擇蝦肝腸胞蟲(EHP)、白斑綜合征病毒(WSSV)的質(zhì)粒標準品和健康凡納濱對蝦總DNA為陰性對照,水為模板的空白對照,以感染IHHNV的凡納濱對蝦總DNA為陽性,通過real-timePCR擴增檢測,分析試劑盒特異性。
1.2.5Real-timePCR標準曲線以及重復(fù)性試驗
分別對EHP、IHHNV檢測試劑盒的4個陽性標準品(4個梯度)進行real-timePCR,建立質(zhì)粒拷貝數(shù)與循環(huán)數(shù)(Cycleofthreshold,Ct)對應(yīng)的標準曲線,通過分析標準曲線相關(guān)系數(shù)來判斷標準曲線的質(zhì)量,重復(fù)3次。用Excel對重復(fù)性擴增結(jié)果的Ct值進行方差分析。
1.2.6數(shù)據(jù)處理方法
本文采用生物統(tǒng)計學(xué)方法對樣品進行取樣處理,運用Excel對檢測結(jié)果進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析。
相比啟發(fā)式算法存在精度不高的問題,采用線性數(shù)學(xué)優(yōu)化方法可以尋找到全局最優(yōu)解或近優(yōu)解,以Marco等[9]為代表,將FPGA布局問題轉(zhuǎn)化為MILP求優(yōu)問題,文獻[10]中首先對芯片資源和待布局邏輯功能進行建模,然后設(shè)立芯片和邏輯功能需要滿足的各項約束,最后確定優(yōu)化目標函數(shù).采用該方法可以有效提高布局精度,但是由于求解時間過長,通常在待布局邏輯功能數(shù)量過大時需要設(shè)置求解器的運行時限,同時,隨著FPGA芯片規(guī)模不斷擴大,對其進行準確建模的難度也急劇增加.
2.1試劑盒特異性檢測
EHP試劑盒特異性檢測結(jié)果如圖1所示。結(jié)果顯示,除了感染EHP的凡納濱對蝦樣品有擴增曲線外,其余樣品均未檢測到熒光信號。
IHHNV試劑盒特異性檢測結(jié)果如圖2所示。結(jié)果顯示,除了感染IHHNV的凡納濱對蝦樣品有擴增曲線外,其余樣品均未檢測到熒光信號。
2.2Real-timePCR標準曲線以及重復(fù)性實驗
分別對EHP、IHHNV檢測試劑盒的4個陽性標準品(4個梯度)進行real-timePCR,以蒸餾水為空白對照,其擴增曲線呈標準的S曲線(圖3和圖4)。
對EHP、IHHNV檢測試劑盒進行重復(fù)性實驗分析,結(jié)果如表1和表2所示。從表中可知,組內(nèi)3個平行Ct值基本一致,方差小于1,且變異系數(shù)小于15%,結(jié)果表明試劑盒重復(fù)性滿足檢測要求。
表1 EHP實時熒光定量PCR檢測重復(fù)性試驗
表2 IHHNV實時熒光定量PCR檢測重復(fù)性實驗
2.3多種樣品的EHP和IHHNV檢測結(jié)果
用real-timePCR檢測方法對粵西地區(qū)的有關(guān)凡納濱對蝦樣品進行EHP和IHHNV檢測,結(jié)果匯總后如表3所示。從表中可知,共檢測的87份樣品中,EHP的檢出率為41.38%,IHHNV的檢出率為12.18%。成蝦和種蝦樣品的EHP檢出率較高,分別為93.75%和66.67%。同樣,IHHNV檢出率也較高,分別為31.25%和38.10%。其中未經(jīng)處理過的2份海水樣品均有檢出EHP和IHNNV,但經(jīng)過砂濾、臭氧消毒、泡沫分離、紫外消毒等一系列處理后的育苗與養(yǎng)殖用水未檢測到EHP和IHHNV。
表3 粵西地區(qū)凡納濱對蝦有關(guān)樣品EHP和IHHNV的檢測結(jié)果
2.4進口樣品與本地樣品的EHP和IHHNV檢測結(jié)果
分別對進口種蝦、進口一代苗、本地種蝦和本地蝦苗進行檢測,結(jié)果見表4。從表中可知,6份進口種蝦樣品中,EHP檢出率較低,為33.33%,且未檢測到IHHNV。同樣,進口的一代苗中,EHP檢出率為30.00%,IHHNV的檢出率較低,為10%。本地種蝦的EHP和IHHNV檢出率最高,分別為80.00%和53.33%。本地蝦苗的EHP檢出率為21.74%,IHHNV檢出率為34.78%。
表4 進口種蝦與本地種蝦的EHP和IHHNV檢測結(jié)果
2.5不同成蝦樣品的EHP和IHHNV檢測結(jié)果
為探究凡納濱對蝦感染EHP和IHHNV對生長的影響,對不同養(yǎng)殖環(huán)境(不同養(yǎng)殖場)、不同養(yǎng)殖時長和不同規(guī)格的對蝦樣品進行了上述病原的檢測。不同養(yǎng)殖場成蝦檢測結(jié)果如表5所示,A養(yǎng)殖場的腸胞蟲載量最高,對蝦平均日增長體重(以下簡稱“日增長量”)最低,為0.039g。C養(yǎng)殖場的腸胞蟲含量最少,其平均日增長量比其它兩個場的高,為0.090g。3個養(yǎng)殖場的樣品均未檢測出IHHNV。
表5 不同養(yǎng)殖場成蝦樣品的檢測結(jié)果
注:表中“-”代表檢測結(jié)果呈陰性,下同。
Notes:-representedanegativetestresultsinthetable,thesamebelow.
B養(yǎng)殖場不同養(yǎng)殖時長對蝦的檢測結(jié)果如表6所示。3份樣品均有檢出EHP,其日增長量最大的B-24樣品,EHP載量相對最低;而日增長量最小的B-17樣,EHP載量相對較高。另在B-23的樣品中有檢出IHHNV。
表6 B養(yǎng)殖場不同養(yǎng)殖時長成蝦的EHP和IHHNV病原檢測結(jié)果
B養(yǎng)殖場20號池不同規(guī)格對蝦(養(yǎng)殖時間116d)的檢測結(jié)果如表7所示,EHP的載量指數(shù)(ERCEHP)相同;其平均日增長量為0.071g,其成蝦樣品中沒有檢測到IHHNV。
表7 B養(yǎng)殖場20號池不同規(guī)格蝦的EHP和IHHNV檢測結(jié)果
根據(jù)以上檢測對蝦的養(yǎng)殖時長和體重以及對其EHP的檢測結(jié)果,得到日增長量與EHP載量指數(shù)(ERCEHP)的關(guān)系圖(圖5)。從圖中可見對蝦的日增長量與EHP載量指數(shù)呈一定的對數(shù)關(guān)系(R2=0.574 3)。
近年來,EHP在全球凡納濱對蝦養(yǎng)殖業(yè)中流行范圍很廣,先后在泰國、馬來西亞、印度等國檢測出該病原,在我國江蘇沿海和廣東沿海地區(qū)也都有檢出。EHP嚴重威脅著對蝦養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展,給養(yǎng)殖戶帶來了巨大的經(jīng)濟損失。2015年浙江省水產(chǎn)技術(shù)推廣站對浙江地區(qū)的134份蝦苗樣品進行檢測,EHP的檢出率高達53.8%[11],HHNV的檢出率為25.4%[11];江蘇沿海地區(qū)凡納濱對蝦EHP的發(fā)病率約為25.0%[12]。本研究對粵西區(qū)域的87份樣品進行檢測,EHP的檢出率為41.38%,IHHNV的檢出率為12.18%。另在檢測樣品中,發(fā)現(xiàn)未經(jīng)過處理的海水樣品均有檢測到EHP和IHNNV,而經(jīng)過砂濾、臭氧消毒、精密過濾、紫外消毒等一系列處理過的水體中未檢測出上述病原,可見消毒處理可以預(yù)防感染EHP和IHHNV。
微孢子蟲廣泛的宿主范圍使得國內(nèi)外研究者對其識別和檢測進行了大量探索研究。傳統(tǒng)的染色鏡檢法直觀,但對檢測人員的技術(shù)要求高,而方法靈敏度低;免疫學(xué)檢測技術(shù)主要利用抗體與抗原特異性結(jié)合的原理,結(jié)合免疫放大技術(shù),其操作簡便,但特異性和靈敏度有待進一步提高。本實驗使用絕對定量PCR方法,不同于一般相對定量法利用內(nèi)參基因得到相對表達量,絕對定量法通過測定已知拷貝數(shù)的質(zhì)粒標準品,得到Ct值與拷貝數(shù)的標準曲線,然后測定樣品的Ct值,代入標準曲線得出具體的樣品中病毒的拷貝數(shù),具有靈敏度和特異性高的特點,操作簡便,省時省力,適用于大批量樣品的檢測。
從本文對不同養(yǎng)殖場、不同養(yǎng)殖時長和不同規(guī)格對蝦的檢測結(jié)果中發(fā)現(xiàn):3個養(yǎng)殖場的對蝦EHP載量差異大,EHP載量高的對蝦日增長量最小,而日增量大的EHP載量低;在B養(yǎng)殖場不同時長的對蝦檢測結(jié)果中,發(fā)現(xiàn)養(yǎng)殖時長與EHP載量沒有相關(guān)性,其感染量基本相同;B養(yǎng)殖場20號池不同規(guī)格的對蝦EHP載量指數(shù)一致。綜上所述,對蝦EHP的載量與養(yǎng)殖環(huán)境有緊密聯(lián)系,環(huán)境不同其EHP的載量指數(shù)不同。因此在對蝦養(yǎng)殖過程中,養(yǎng)殖水體、飼養(yǎng)餌料以及養(yǎng)殖工具等環(huán)境因素的嚴格把關(guān),對控制對蝦感染EHP病原極為重要。對蝦日增長量與EHP載量指數(shù)呈一定的對數(shù)關(guān)系(R2=0.574 3),EHP載量指數(shù)增大,日增長量呈對數(shù)下降。結(jié)果與劉珍[4]的實驗結(jié)果呈負相關(guān)性吻合。但由于實驗局限,R2較低,且樣品的養(yǎng)殖環(huán)境和感染時間有差異,因此EHP載量指數(shù)與對蝦日增長的關(guān)系有待后期實驗進一步的探索,本文結(jié)果可作為一個探討趨勢。
[1]PrasertsriSatit,LimsuwanChalor,ChuchirdNiti.Theeffectsofmicrosporidian(Thelohania)infectiononthegrowthandhistopathologicalchangesinpond-rearedPacificwhiteshrimp(Litopenaeus vannamei)[J].KasetsartJ.Nat.Sci.,2009,43:680-668.
[2]廖國璋.對蝦微袍子蟲病的研究進展[J].江西水產(chǎn)科技,2002,(2):41-42.
[3]AmomratT,JirapornS,SaisuneeC,etal.ThemicrosporidianEnterocytozoon hepatopenaeiisnotthecauseofwhitefecessyndromeinwhitelegshrimpPenaeus(Litopenaeus)vannamei[J].BmcVeterinaryResearch,2013,9(2):161-168.
[4]劉珍.蝦肝腸胞蟲實時熒光定量PCR檢測技術(shù)的建立及其與對蝦生長相關(guān)性的研究[D].上海:上海海洋大學(xué),2015.
[5]雷燕,張會軍,龐河輝.白蝦檢出“腸道上皮細胞微孢子蟲”[J].海洋與漁業(yè)·水產(chǎn)前沿,2015,(8):82-84.
[6]ChayaburakulK,NashG,PratanpipatP.SriurairatanaS,etal.Multiplepathogensfoundingrowth-retardedblacktigershrimpPenaeus monodoncultivatedinThailand[J].Dis.Aquat.Org.,2004,60(2):89-96.
[7]AnantasomboonG,SriurairatanaS,F(xiàn)legelTW,etal.Uniquelesionsandviral-likeparticelsfoundingrowthretardedblacktigershrimpPenaeus monodonEastAfrica[J].Aquaculture,2006,253(1-4):197-203.
[8]江世貴,翁少萍,呂玲,等.對感染白斑綜合癥病毒的親蝦子代的跟蹤檢測[J].中山大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2003,42(1):66-99.
[9]LotzJM.Specialtopicreview:viruses,biosecurityandspecificpathogen-freestocksinshrimpaquaculture[J].WorldJournalofMicrobiol&Biotechnol,1997,13:405-413.
[10]王維娜,王安利,陳麗等.斑節(jié)對蝦體內(nèi)微胞子蟲的超微結(jié)構(gòu)[J].動物學(xué)報,2001,(S1):78-81.
[11]浙江省水產(chǎn)技術(shù)推廣站.浙江省上半年水產(chǎn)養(yǎng)殖病害形勢分析[N].中國漁業(yè)報,2015-08-17(B02).
[12]萬夕和.江蘇省部分淡化場南美白對蝦蝦苗腸胞蟲檢出率超兩成[J].水產(chǎn)前沿,2016,3:13.
Preliminary investigation of Enterocytozoon hepatopenaei (EHP) and infectious hypodermal and hematopoietic necrosis virus (IHHNV)from Litopenaeus vannamei in west Guangdong Province
CHEN Luzhi1,3,YU Xiayan1,3,HU Yicheng1,3,LI Sedong1,2,3*
(1.ZhangjiangEvergreenSouthOceanTechnologyCo.Ltd.,Zhanjiang524073,China;2.ZhanjiangOceanandFisheryDevelopmentResearchCenter,Zhanjiang524039,China;3.TheBiologicalResourcesDevelopmentandUtilizationofCollaborativeInnovationCenteroftheSouthChinaSea,Guangzhou510275,China)
Inrecentyears,thegrowthretardationofwhiteshrimp(Litopenaeus vannamei)hasbeenacommonphenomenoninwestGuangdongProvince.ThepotentialpathogeniesofthisdiseaseareconsideredEnterocytozoon hepatopenaei (EHP)andinfectioushypodermalandhematopoieticnecrosisvirus(IHHNV).Thefluorescentquantitativereal-timePCR(RT-PCR)methodswerefoundedsoastoestimatetheepidemicofthesetwopathogenies.Thesemethodswereusedtodetect87samplesofjuniorshrimps,parentshrimps,adultshrimps,freshfeedandwaterwhichsampledacrossthewestGuangdongProvince.TheresultsshowedthatthepositiverateofEHPwas41.38%,theIHHNVpositiverateof12.18%.Andintestingsamples,EHPandIHNNVhavebeendetectedintwoseawatersamplesindifferentareas,buthavenotbeendetectedincultivationwateraftersterilized.ThehighestEHPpositiverateofadultshrimpswas93.75%andhighestIHHNVpositiverateof38.10%.EHPwasdetectedinbothlocalandimportedparentshrimp,positiverateof80.00%and33.33%,respectively,butIHHNVwasnotdetectedinimportedparentshrimp.Inthetestresultsofsampleswithdifferentfarms,theshrimp,whichloadindexofEHPwasthehighestof10,theaverageweightofdailygrowthwastheminimumof0.039g.AndloadindexofEHPwasthelowestof2,whiletheaverageweightofdailygrowthwasthemaximumof0.090g.ButtheloadindexofEHPwasthesamewiththedifferentsizeshrimpsinthepoolof20.ThenitwasfoundthatthecontentofEHPinsmallerjuniorshrimpsfromdifferentpondswassignificantlyhigherthanlargeones,indicatingthatEHPhadasignificantimpactonthegrowthoftheshrimp.TheyhadasimilarogarithmicrelationshipandthecorrelationcoefficientwasR2= 0.574 6.
Litopenaeus vannamei;EHP;IHHNV;real-timePCR
2016-06-17
國家蝦產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(CARS-47);餌料微藻的濃縮產(chǎn)品開發(fā)及應(yīng)用示范(A201508C05).
陳祿芝(1990-),女,碩士,研究方向:水產(chǎn)經(jīng)濟動物病害防治.E-mail:clz4900@163.com
李色東(1963-),男,教授級高級工程師,研究方向:水產(chǎn)經(jīng)濟動物育種.E-mail:lisedong@163.com
S-3
A
1006-5601(2016)04-0273-08
陳祿芝,余霞艷,胡一丞,等.粵西地區(qū)凡納濱對蝦蝦肝腸胞蟲、傳染性皮下和造血組織壞死病毒感染情況的初步調(diào)查[J].漁業(yè)研究,2016,38(4):273-280.