甲壳动物微孢子虫的研究进展

刘慧，丁正峰，王文

（1.南京师范大学生命科学学院，江苏 南京 210000；2.江苏第二师范学院生命科学与化学化工学院，江苏 南京 210000）

甲壳动物微孢子虫的研究进展

刘慧1，丁正峰2，王文1

（1.南京师范大学生命科学学院，江苏 南京 210000；2.江苏第二师范学院生命科学与化学化工学院，江苏 南京 210000）

微孢子虫是一类细胞内专营寄生生活的微生物。它种类多样，寄主范围广泛。本文综述了目前发现的甲壳动物微孢子虫的分类、生活史、微孢子虫病的现状、危害及防控的研究进展，以期为虾蟹养殖中有关微孢子虫病防控提供参考。

微孢子虫；甲壳动物；分类；防控

微孢子虫 （Microspora）是一类专性细胞内寄生的单细胞真核生物，寄生对象包括无脊椎动物和脊椎动物等几乎所有的动物类群。1857年家蚕微粒子病病原生物的发现开启了人们对微孢子虫的研究之路。微孢子虫的主要生物学特征：具有极丝，具单细胞孢子，不含线粒体、过氧化物酶系及典型的囊状高尔基体，含有似原核生物的核糖体，其最显著的结构特征是具有孢子前端复杂的挤出装置和孢子后端的后泡（PV）。

微孢子虫在自然界中无处不在，目前已报道的寄生对象达200余属、1 500余种。至今已发现的微孢子虫分属187属，1 500种以上，其中已确认的侵染鱼类的有20属，侵染水生节肢动物的超过50属[1]。在国内主要研究了寄生于昆虫和鱼类的微孢子虫，尤其是家蚕微孢子虫，并取得了一些重要成果。近年来，研究发现一些微孢子虫对甲壳纲动物有致病性，且发病率也呈现上升趋势，严重威胁着甲壳动物的养殖。因此基于养殖生产实践和生物学基础研究的意义，开展甲壳动物寄生微孢子虫的研究是很有必要的。

1 系统发育及分类学研究

甲壳动物是微孢子虫的主要寄主之一，目前已报道的甲壳类动物微孢子虫大约有43属[2]。大多数微孢子虫侵染甲壳动物后，可引起寄主细胞肥大并在寄生部位产生囊状结构，如异瘤体（Xenoma）等。Lom等[3]比较了无脊椎动物和鱼类的微孢子虫形成的异瘤体，基于此研究，王泰川等[2]将淡水虾微孢子虫产生的异瘤体与胡瓜鱼和三刺棘鱼中 Glugea atherinae、G.anomala产生的异瘤体分别作比较，证明这些微孢子虫异瘤体的结构是十分相似的。

目前，人们依据微孢子虫的孢子形态、孢子发育、生活史、寄生部位、传播方式及与寄主的关系等生物学特征对其进行了系统分类。研究表明即使是在同一物种水平，仅基于形态学对微孢子虫分类是不可靠的[4]。近年来，伴随核酸技术的发展,采用分子生物学方法分析研究微孢子虫的分类及系统发育方面越来越受人们的关注。其中，rDNA序列分析是一个重要的依据和方法途径[5]。王泰川等[2]基于微孢子虫的生活史特点，特殊的发病机制、寄主特异性和SSU序列分析，建立了一种新的属种并命名为Triwangia caridinae。丁正峰等[6]通过进化分析显示某一微孢子虫的 SSU rDNA与 Potaspora spp有84%的序列一致性，然而，该微孢子虫种与最初描述的 Potaspora spp（P.aequidens和 P.moraphis）在孢子大小和寄主等方面有所不同，因此根据组织学、超微结构和系统数据，建立了一个新的属种P.macrobrachium。王文等[7]根据感染中华绒螯蟹（E－riocheir sinensis）的微孢子虫 Endoreticulatus eriocheir的ssr DNA序列分析和形态特征，将这类微孢子虫归为Endoreticulatus属。Somjintana Tourtip等[8]发现感染黑虎虾（Penaeus monodon）的微孢子虫与 Nucleospora属和 Enterospora属有差别，但与Enterocytozoon属有相似性，在此基础上将这个新微孢子虫归为Enterocytozoon属。G.D.Stentiford等[9]基于中华绒螯蟹（Eriocheir sinensis）中微孢子虫的SSU rRNA基因与现有的微孢子虫 Enterocytozoonidae属有相对较低的相似度以及可观的超微结构差异，提出建立 Hepatospra属，其包含中华绒螯蟹寄生虫和欧洲食用蟹中所描述的微孢子虫。在微孢子虫的分类研究中，分子生物学方法的应用越来越广泛，但传统的分类方法也并未过时，研究表明唯有两种方法有机结合才能构建更合理的微孢子虫分类系统[10]。

2 生活史

微孢子虫的生活史是研究微孢子虫分类的一个重要依据，也是防控微孢子虫病的重要内容。所有微孢子虫的生活史包括孢原质期（Sporoplasmodium），裂殖期（Merogony），产孢期（Sporogony），成熟孢子（Spore）四个发育阶段。

不同的微孢子虫，其生活史也明显不同。大多数脊椎动物微孢子虫（如鱼类）完成繁衍通常经口直接感染侵入寄主体内；而大多数无脊椎动物微孢子虫（包括虾、蟹等）的生活史较复杂，其繁衍过程需要经过一个或多个中间寄主才能完成。此外，微孢子虫没有严格的寄主特异性，特别是寄生于水生无脊椎动物的微孢子虫，可以随食物链传递而改变寄主。

3 甲壳动物微孢子虫病的现状及危害

国内外关于甲壳动物微孢子虫病的研究报道在逐年增多，如南美白对虾（Litopenaeus vannamei）[11]、日本沼虾（Macrobrachium nipponense）[6]、智利王蟹（Lithodes santolla）[12]、寄居蟹（Eupagurus bernhardus）[13]等。研究表明白斑综合征病毒（WSSV）感染虾蟹后会在短时间内使其大量死亡[14]，而该病与WSSV病原感染后的情况不同，被微孢子虫感染的虾蟹在短时间内并未出现很高的病死率，因此还没有引起人们的特别关注。在水产养殖业中，由于微孢子虫病的频发，人们相继对梭子蟹微孢子虫病、脊尾白虾微孢子虫病及中华绒螯蟹肝胰腺坏死症即“水瘪子病”的感染机制、病理分析、流行病学等进行了研究。

微孢子虫病对甲壳动物养殖造成的危害有两方面：对寄主自身的危害，即微孢子虫病影响寄主的生长发育、降低寄主的抗病能力、引起寄生部位发生病变，使其失去商品价值，甚至导致寄主死亡，造成巨大的经济损失；对寄主生态系统的危害，即寄主的大量死亡导致寄主区系原有的生态系统失衡。

4 防控

我国对水生动物微孢子虫病的研究主要集中在少数鱼类及水生十足目动物的病原微生物。鉴于水环境中微孢子虫的种类繁多及其孢子的高度耐药性，为了减少其对水生生物的严重损害，我们深入探讨了甲壳动物微孢子虫病的防控策略[15]。

4.1 减少感染源

对大多水生养殖动物的微孢子虫病害，通常采用PCR、LAMP及定量 PCR等分子生物学方法对病原体进行严格的检验检疫，以此尽量减少养殖水体中病原的进入。同时应采用砂滤、臭氧或紫外等物理方法处理进水，防止携带感染源的浮游动物进入养殖水体，减少水体中感染性微孢子虫，从而降低微孢子虫病害的发生率及感染强度。

4.2 提高宿主抗性

自然界大多生物体内都有寄生生物的存在，但少量的寄生并不会导致寄主发生病害，恰恰相反，某些寄生生物可使寄主保持相对稳定的状态，是寄主健康生态系统中的一部分。被感染性微孢子虫寄生后，寄主可以利用自身的强免疫力控制体内的病原数量，并尽快将体内的病原驱除，保持稳定的病原-寄主相互关系，从而使寄主生态系统保持平衡。同时，健康的养殖管理也很重要。总之，应该增强寄主的免疫能力，提高对微孢子虫的抵抗力，减少应激，营造健康的水体环境，以此降低微孢子虫病造成的损失。

4.3 药物防控

微孢子虫的成熟孢子是其独特的感染结构，对外界有极强的抵抗力，并对各种环境与药物具有高度耐受力，因此需要在孢子早期发育阶段研发寄主药物，以达到提高药效的目的。

5 展望

20世纪以来，甲壳动物微孢子虫引起了国内外学者的特别关注，并取得了一些重要成果，但甲壳动物微孢子虫病远没有得到有效的控制。另外，有关病原体的分类、生活史、寄生虫与寄主相互关系等一些基础问题也依然没有得到彻底解决。面对近几年甲壳动物微孢子虫病发生率逐渐增多的现象，科研人员需要深入了解微孢子虫的基础生物学特征，并加强对该病感染机制、流行病学及防控药物的研究。同时水产养殖工作者需要正确认识微孢子虫病，加强防预意识，在目前防控药物对该病未达到有效控制的情况下，根据其生活史特点及传播方式采取适当的防控措施，以此减少水产养殖业的经济损失，并维持寄主区系相对平衡的生态系统。

[1]Stentiford G D，Feist S W，Stone D M，et al.Microsporidia:diverse，dynamic，and emergent pathogens aquatic systems[J].Trends in Parasitology，2013，29（11）:567-78.

[2]Wang T C，Nai Y S，Wang C Y，et al.A new microsporidium，Triwangia caridinae，gen.nov.sp.nov.parasitizing fresh water shrimp，Caridina formosae （Decapoda:Atyidae） in Taiwan[J].Journal of Invertebrate Pathology，2013，112（3）：281-93.

[3]Lom J，Dyková I.Microsporidian xenomas in fish seen in wider perspective[J].Folia Parasitologica，2013，52（1-2）：69-81.

[4]Bateman K S，Wireduboakye D，Kerr R，et al.Single and multi-gene phylogeny of Hepatospora（Microsporidia）-a generalist pathogen of farmed and wild crustacean hosts[J].Parasitology，2016，143（8）:1-12.

[5]Vossbrinck C R，Debrunner-Vossbrinck B A.Molecular phylogeny of the Microsporidia:ecological，ultrastructural and taxonomic considerations[J].Folia Parasitologica，2005，52（1-2）:131-142.

[6]Ding Z，Sun M，Liu H，et al.A new microsporidium，Potaspora macrobrachium，n.sp.infecting the musculature of pondreared oriental river prawn Macrobrachium nipponense，（Decapoda：Palaemonidae） [J].Journal of Invertebrate Pathology，2016（136）：57-64.

[7]Wang W，Chen J.Ultrastructural study on a novel microsporidian，Endoreticulatus eriocheir，sp.nov.（Microsporidia，Encephalitozoonidae），parasite of Chinese mitten crab，Eriocheir sinensis，（Crustacea，Decapoda） [J].Journal of Invertebrate Pathology，2007，94（2）:77-83.

[8]Tourtip S，Wongtripop S，Stentiford G D，et al.Enterocytozoon hepatopenaei，sp. nov. （Microsporida: Enterocytozoonidae），a parasite of the black tiger shrimp Penaeus monodon，（Decapoda:Penaeidae）:Fine structure and phylogenetic relationships [J].Journal of Invertebrate Pathology，2009，102（1）:21-29.

[9]Stentiford G D，Bateman K S，Dubuffet A，et al.Hepatospora eriocheir，（Wang and Chen，2007）gen.et comb.nov.infecting invasive Chinese mitten crabs （Eriocheir sinensis）in Europe[J].Journal of Invertebrate Pathology，2011，108（3）：156-166.[10]Wu H B，Wu Y S，Wu Z H.Occurrence of a new microsporidium in the abdominal cavity of Epinephelus akaara[J].Acta Hydrobiologica sinica，2005，29（2）：150-154.

[11]Limsuwan C，Chuchird N，Prasertsri S，et al.Microsporidiosis in cultured Pacific white shrimp（Litopenaeus vannamei）[C].Kasetsart University，Proceedings of the 45th Kasetsart U－niversity Annual Conference，Kasetsart，2008：430-440.

[12]Stentiford G D，Bateman K S，Feist S W，et al.Areospora rohanae n.gen.n.sp. （Microsporidia；Areosporiidae n.fam.）elicits multi-nucleate giant-cell formation in southern king crab（Lithodes santolla） [J].Journal of Invertebrate Pathology，2015，118（1）：1-11.

[13]Stentiford G D，Bateman K S.Enterospora sp.，an intranuclear microsporidian infection of hermit crab Eupagurus bernhardus[J].Diseases of Aquatic Organisms，2007，75（1）:73-78.

[14]Zhou J F，Fang W H，Hu L L，et al.On proliferation of white spot syndrome virus （WSSV）within Green Mud Crab（Scylla paramamosain）by real time PCR[J].Marine Fisheries，2012，34（1）：71-75.

[15]章晋勇，徐力文，袁圣.水产养殖动物微孢子虫病及其防控建议 [J].海洋与渔业·水产前沿，2016（5）：66-68.

广东汕头：龙须菜养殖创造显著效益

2017年5 月，广东由省内媒体组成的海洋生物采访团深入到汕头大学海洋生物研究所南澳临海实验站，实地考察广东省首个海洋科学类的省级重点实验室，体验神奇的生命科学造福人类的奇迹，采访科技转化生产力为汕头地方经济发展服务的生动故事。

汕头大学理学院院长刘文华博士介绍，汕头大学海洋生物研究所南澳临海实验站除了培育出的国家级水产新品种南澳金贝创下较高的经济价值外，海洋生物方面有“龙须菜新品系选育与栽培”、“坛紫菜自由丝状体种苗工厂化培育技术”、“汕头海藻资源调查及开发”、“龙须菜精深加工关键技术”等。目前，龙须菜的栽培已成为渔民转产致富的海水养殖支柱产业之一。

海洋生物研究所代表性成果第二号产品龙须菜是汕头大学海洋生物研究所教授、南澳实验站站长陈伟洲带领的团队所培育。他说，龙须菜是从山东引入，1999年，他将中国科学院海洋研究所培育的龙须菜种苗从青岛带到南澳，当时，是为了解决南澳海域海水产生赤潮的问题。2000年栽培成功后，海洋生态从此也平衡了。他所带领的团队扎根海岛，经过6年辛苦选育与示范，2013年培育出国家级水产新品种——龙须菜“2007”新品种，解决现有龙须菜栽培生产中的耐高温性能差、敌害生物抗逆性差和含胶量较低的问题，提升了栽培的产量和质量，具有现实的推广应用价值。如今，龙须菜栽培成为南澳岛的海水养殖支柱产业之一，收割后的龙须菜除了烹饪食用，也可晒干后销至粤东乃至福建、海南等地的琼胶厂作为重要的食品加工原料，用于制作果冻、牙膏和冰淇淋等。每年为地方带来上亿元的经济效益，创造显著的经济、社会和生态效益。

神奇的海洋生物，科学科研的重要实践，科技的推广作用，让渔民创富致富，生活改善，让人们发现了海洋生物的奇妙功用。研究所还在南澳海域建立了藻贝养殖与近岸海洋生态环境保护与修复技术示范基地，项目实施期间3年累计示范推广面积达2 000 hm2以上，养殖综合收益超过1亿元。如今，岛上家家养殖龙须菜，科学家们又有新的蓝色梦想：龙须菜一年只有2茬生产，在两季之间的空闲时段里，再栽培新的海洋产品，能够让海域不空歇，让勤劳的渔民一年四季都有产品收获。

（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

江苏省级水产三新项目（Y2016-29）

刘慧（1991-），女，硕士，主要从事水生生物学方面研究.E-mail:806492940@qq.com

丁正峰（1981-），男，副教授，主要从事水生动物疾病学方面研究.E-mail:dingzf@yeah.net