趙楠,巫愛(ài)軍,趙桂華,3
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按照小龍蝦病理學(xué)和病原學(xué)的觀點(diǎn),引起小龍蝦生病或生長(zhǎng)衰弱的生物被稱為病原生物,主要被分為 6 大類,即真菌(fungi)、細(xì)菌(bacteria)、病毒(viruses)、類立克次體(Rickettsia-like organism,RLOs)、原生生物(protests)和后生動(dòng)物(metazoans)[1],小龍蝦是它們的共同寄主(host),它們引起小龍蝦病害的癥狀、發(fā)生規(guī)律和傳播途徑各異,應(yīng)根據(jù)小龍蝦生病的實(shí)際情況加以診斷,在一般情況下,難以準(zhǔn)確鑒別。任何一種有害生物的致病性都取決于寄主的生理學(xué)狀態(tài),真菌菌株的侵染能力與毒性,以及小龍蝦生存的水體環(huán)境。
真菌是眾多生物中的一類,也被分為不同的類群。在每一個(gè)類群中的任何一種真菌與小龍蝦的關(guān)系各異,有寄生、共生、內(nèi)生和腐生4種形式,后3種形式不引起小龍蝦的病害。寄生真菌會(huì)引起小龍蝦的病害;共生真菌與小龍蝦長(zhǎng)期生活在一起,互為有利,小龍蝦可為真菌提供養(yǎng)分,而真菌菌絲從外界吸收養(yǎng)分,有利于小龍蝦的生長(zhǎng);共生是二者長(zhǎng)期進(jìn)化到高級(jí)階段的結(jié)果,在動(dòng)植物上共生現(xiàn)象普遍存在;內(nèi)生真菌生長(zhǎng)在小龍蝦體內(nèi),特別是腸道內(nèi)真菌,有利于維持小龍蝦腸道內(nèi)微生物群體的微生態(tài)平衡,促進(jìn)小龍蝦的生長(zhǎng);腐生真菌把小龍蝦作為它們的宿主,隨著小龍蝦的移動(dòng)和傳播,這類腐生真菌也同樣進(jìn)行移動(dòng)和傳播,對(duì)小龍蝦無(wú)害。
在每一類病原生物中都有一種對(duì)小龍蝦危害嚴(yán)重的代表,如病毒中的白斑綜合征病毒病、卵菌中的瘟疫?。ˋphanomyces astaci)、細(xì)菌中的嗜水氣單胞菌(Aeromonas hydrophila)與副溶血弧菌(Vibrio parahemolyticus)引起的敗血癥、真菌中黑鰓?。‵usarium spp.)和灼斑病,這些病害都是養(yǎng)殖者重點(diǎn)防治的對(duì)象。小龍蝦灼斑病的發(fā)生,其危害程度雖然不像水霉病和黑鰓病那樣嚴(yán)重,但也是一種重要的真菌病害,在歐洲愛(ài)沙尼亞大陸和薩阿雷馬島引起流行病,威脅著當(dāng)?shù)氐臍W洲高貴小龍蝦(A.astacus);在澳洲也發(fā)生較普遍[2]。
到目前為止,報(bào)道了危害小龍蝦的真菌(鞭毛菌、接合菌、擔(dān)子菌、半知菌)有36屬70余種[3-5],分別進(jìn)行介紹。
在傳統(tǒng)的真菌分類中,壺菌隸屬于單鞭毛菌[6],大部分生于水中,少數(shù)生于土壤,腐生或寄生于藻類和水生小動(dòng)物上[7],有110屬575種。由壺菌引起的病害叫做壺菌病。薩拉曼巴特拉壺菌(Batrachochytrium salamandrivorans)導(dǎo)致火蠑螈(Salamandra salamandra)的死亡。
蛙壺菌(Batrachochytrium dendrobatidis)能引起全世界的兩棲類動(dòng)物群體衰弱,已證明,在蛙壺菌的傳播中包含了許多非兩棲類寄主[8-9]。小龍蝦、維里利斯鰲蝦(Orconectes virilis)和弗洛里達(dá)鰲蝦(Procambarus alleni)都能攜帶侵染源,傳播到當(dāng)?shù)仳蝌絒9];McMahon等[9]建議,該真菌可釋放化學(xué)物質(zhì)毒害小龍蝦,出現(xiàn)小龍蝦的死亡,也能降低小龍蝦的生長(zhǎng)率,說(shuō)明在過(guò)濾水中仍含有蛙壺菌的游動(dòng)孢子。Brannelly等[8]記載了壺菌感染養(yǎng)殖和野生小龍蝦有明顯季節(jié)性。在自然界,小龍蝦已收到蛙壺菌嚴(yán)重威脅。
蛙壺菌生長(zhǎng)溫度范圍為4~25℃,最適溫度為17~25℃。在長(zhǎng)江以南地區(qū)養(yǎng)蝦池底部水溫能保持在5℃左右,因此,它們可以在小龍蝦身上過(guò)冬。在25℃以上它們的生長(zhǎng)較差,若高于28℃,生長(zhǎng)就會(huì)停止。受感染的紅眼雨濱蛙(Litoria chloris)只要留在37℃的環(huán)境就可以痊愈,這給小龍蝦養(yǎng)殖者一個(gè)提示,25℃以上不會(huì)發(fā)生壺菌病。
壺菌病是一種兩棲類動(dòng)物的傳染病,是由一種稱為蛙壺菌的非菌絲游離孢子真菌所引起的疾病。壺菌病與北美洲西部、中美洲及澳大利亞?wèn)|部多種兩棲類數(shù)量大幅下降或滅絕有關(guān),全世界約30%的兩棲類都受到這病的影響。壺菌病能夠造成兩棲類零星的死亡,甚至完全滅絕,目前在野外并無(wú)有效的控制方法。
危害小龍蝦的接合菌分別為接合菌綱(Zygomycetes)和毛菌綱(Trichomycetes)種類。
由接合菌綱病原真菌引起的小龍蝦病害被稱為接合菌?。╖ygomycosis);包含被孢霉目(Mortierellales)和毛霉目(Mucorales)的9種真菌,如褐犁頭霉(Absidia fusca)、灰綠犁頭霉(A.glauca),被孢霉(Mortierella sp.),沼澤被孢霉(M.turficola),毛霉(Mucorsp.),凍土毛霉(M.hiemalis),羽裂毛霉(M.plumbleus),根霉(Rhizopus sp.)和匍枝根霉(R.stolonifer)[4-5,10-11]。Garzoli et al.(2014)[10]認(rèn)為,從小龍蝦消化系統(tǒng)中分離到的許多真菌是潛在的小龍蝦病原,有些真菌有助于腸道中植物組織的分解,有利于選擇廣泛的食物。小龍蝦被認(rèn)為是潛在的植物病害傳播媒介,已分離到的一些真菌被認(rèn)為是潛在的病原菌。此外,毛霉(Mucor sp.)和蠅卷霉(Circinella muscae)已從Pacifastacus leniusculus中被分離到[12]。而凍土毛霉(Mucor hiemalis)和總狀毛霉(M.racemosus)已從歐洲高貴小龍蝦(Astacus astacus)上分離到[13]。
毛菌綱是昆蟲(chóng)和水生動(dòng)物上的寄生菌或共生菌,菌絲體以固著器附著在宿主消化道內(nèi)或角質(zhì)層上,并不侵入到寄主組織內(nèi)[6],是小龍蝦腸道內(nèi)的一種微生物[14-16],一般被認(rèn)為是節(jié)肢動(dòng)物的非病原菌,也有少數(shù)種類例外。Strogman&White(2008)[17]在加拿大命名了毛菌綱的7種新真菌,其中Arundinula opeongoensis是在小龍蝦上發(fā)現(xiàn)的。毛菌是世界性分布的真菌,凡有節(jié)肢動(dòng)物的地方都能找到毛菌,多數(shù)毛霉與宿主是一種共生或共棲關(guān)系。
真菌學(xué)家依據(jù)無(wú)性繁殖器官的類型,將毛菌綱分為4目7科,約40屬。具毛孢子的屬于鉤孢毛菌目,具孢囊孢子的屬于囊孢毛菌目,具節(jié)孢子的屬于節(jié)孢毛菌目,具變形細(xì)胞的屬于變形毛菌目。長(zhǎng)期以來(lái),毛菌的分類地位在真菌分類學(xué)家之間,一直存在著分歧。
毛菌綱菌體形態(tài)為多核、不分枝或具隔膜而分枝,接合孢子為雙錐形,有些接合孢子具有附屬絲。無(wú)性繁殖產(chǎn)生毛孢子、孢囊孢子、節(jié)孢子和變形細(xì)胞。接合孢子僅在鉤孢毛菌目中被發(fā)現(xiàn)。
擔(dān)子菌有性繁殖產(chǎn)生擔(dān)子和擔(dān)孢子,無(wú)性繁殖產(chǎn)生分生孢子、粉孢子、節(jié)孢子和芽孢子,大多屬于半知菌;分布廣泛,有極少數(shù)種類是小龍蝦的病原菌。一些真菌是根據(jù)有性繁殖是否被發(fā)現(xiàn)確定其分類地位,如酵母類的真菌可能會(huì)存在有性階段的拉丁學(xué)名和無(wú)性階段的拉丁學(xué)名,但是有性階段不易被發(fā)現(xiàn),而看到最多的是無(wú)性階段。
Goodrich[18]認(rèn)為,革蘭隱球菌(Cryptococcus gammari)對(duì)小龍蝦雖有致病性,但未見(jiàn)到引起小龍蝦大規(guī)模死亡的報(bào)道。在小龍蝦上僅分離到4種酵母菌,即來(lái)自白爪小龍蝦(Austropotamobius pallipes)的革蘭隱球菌(C.gammari)[18],小龍蝦上的月牙隱球菌(C.laurentii)和紅酵母菌(Rhodotorula sp.)[11],以及高貴小龍蝦(Astacus astacus)上的白吉利絲孢酵母(Trichosporon beigelii(=T.cutaneum絲孢酵母)[19]。
白吉利絲孢酵母[Trichosporon beigelii(Küchenm.&Rabenh.)Vuill.1902]分布于全世界,常在土壤、水或其他基質(zhì)上以腐生的方式生活,但在人和動(dòng)物體內(nèi)也常作為一種寄生菌(或病原菌)。Domsch等[20]對(duì)該菌的發(fā)生和分布進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)查,白吉利絲孢酵母發(fā)現(xiàn)于高貴小龍蝦的外殼上,是一種新病原真菌,菌絲侵染小龍蝦外殼后會(huì)出現(xiàn)明顯的黑化反應(yīng)[19],但也曾從其他蝦(shrimps)、蟾蜍(toads)和兩棲動(dòng)物組織上分離到[20]。
該真菌在小龍蝦的表皮(或角質(zhì)層)內(nèi)生長(zhǎng)時(shí)可引起組織黑變,但面積很小。黑化菌絲直徑約5~8 μm,而未黑化的菌絲直徑為 3~4 μm。該真菌在歐洲高貴小龍蝦角質(zhì)層內(nèi)生長(zhǎng)模式,很類似于小龍蝦瘟疫病菌(Aphanomyces astaci)在小龍蝦體內(nèi)生長(zhǎng)模式,給病原真菌鑒定帶來(lái)困難。
寄主和寄生物之間的關(guān)系是可以轉(zhuǎn)換的。如通過(guò)應(yīng)力培養(yǎng),攜帶侵染源的小龍蝦會(huì)死亡,因?yàn)閼?yīng)力培養(yǎng)可降低免疫保衛(wèi)反應(yīng)[21]。
在營(yíng)養(yǎng)較豐富的麥芽-酵母浸出物蛋白胨培養(yǎng)基上,或在麥芽酵母浸出物瓊脂培養(yǎng)基上,菌落為酵母狀,波浪狀或有皺紋,灰色-橙色。研究證明,在麥芽-酵母浸出物蛋白胨培養(yǎng)基上,芽生分生孢子(Blastoconidia)比在玉米粉瓊脂培養(yǎng)基(CMA)或麥芽浸出物瓊脂(MA2)產(chǎn)生的更多,除了生長(zhǎng)稍微快,形態(tài)學(xué)和生長(zhǎng)特性穩(wěn)定[22-23]。
在MEA培養(yǎng)基上,20℃下10 d的菌落直徑為2.0 cm,白色-乳白色,光滑或有皺紋,節(jié)孢子圓筒型-橢圓形,大小為(5~20)×(3~4)μm;菌絲斷裂成節(jié)孢子,處產(chǎn)生亞球形的小芽孢子,3.0~4.5 μm;在產(chǎn)孢菌絲上有明顯的孢子痕。大芽孢子球形、卵形或橢圓形無(wú)色,壁厚(9~27)×(8~21)μm,類似于厚垣孢子,偶爾被發(fā)現(xiàn)[23]。
實(shí)驗(yàn)證明,使用100 mg/L氯化鎂(MgCl2)可阻止白吉利絲孢酵母在高貴小龍蝦和小龍蝦之間的傳播,可延長(zhǎng)小龍蝦壽命,處理小龍蝦大約有50%存活率;沒(méi)有評(píng)估白吉利絲孢酵母對(duì)小龍蝦的毒性。白吉利絲孢酵母是在小龍蝦的免疫能力下降時(shí)侵染高貴小龍蝦的,此外,生理應(yīng)力因素以及其他侵染因素也是導(dǎo)致高貴小龍蝦生病的原因之一[19]。
4.2.1 鐮刀菌(Fusarium)
引起小龍蝦病害的鐮刀菌(Fusarium spp.)有5種:由茄鐮刀菌[Fusarium solani(Mart.)Sacc.1881]引起的病害被稱為真菌?。╢ungal disease),真菌甲殼?。╢ungal shell disease)和褐腹?。╞rown abdomen disease)[24];煙鐮刀菌[F.tabacinum(J.F.H.Beyma)W.Gams 1968]能引起白爪小龍蝦(Austropotamobius pallipes)的黑鰓病;以及由燕麥鐮刀菌[F.avenaceum(Fr.)Sacc.1886][25]、茄鐮刀菌[25]引起的歐洲高貴小龍蝦(A.astacus)和叉肢螯蝦(Orconectes limosus)的灼斑?。╞urn spot disease)。尖孢鐮刀菌(F.oxysporum Schltdl.1824)、層生鐮刀菌[F.proliferatum(Matsush.)Nirenberg 1976]、串珠鐮刀菌[F.verticillioides(Sacc.)Nirenberg 1976]也報(bào)道于小龍蝦上[5]。
4.2.2 其他半知菌
小龍蝦上最常見(jiàn)的病原真菌種類有:腎球葉點(diǎn)霉[Phoma glomerata(Corda)Wollenw.&Hochapfel 1936]、枝狀枝孢菌(Cladosporium cladosporioides Bensch,Crous&U.Braun 2010)、青霉(Penicillium spp.)、曲霉(Aspergillus spp.)、鏈格孢(Alternaria alternata(Fr.)Keissl.1912)、厚垣鏈格孢(A.chlamydospora)、淡紫擬青霉[Paecilomyces lilacinus(Thom)Samson 1974]、束梗霉(Graphium sp.)和內(nèi)生刺孢殼菌(Chaetomella raphigera Swift 1930)[5]。
根據(jù)作者從小龍蝦上分離到的鐮刀菌及其他真菌,有的是我國(guó)小龍蝦真菌的新種類和中國(guó)真菌新記錄種,將會(huì)陸續(xù)報(bào)道。