上海主养区凡纳滨对虾8种流行病病原监测及分析
2023-08-23张小明安伟张明辉
张小明 安伟 张明辉
摘 要:为进一步掌握上海地区养殖凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)病原的流行趋势及特点,定期对上海主养区的凡纳滨对虾开展了8种流行病病原监测及分析工作。51份样品的分子检测和细菌分离鉴定结果显示,有4种病原检测出阳性,其中虹彩病毒1(DIV1)阳性检出率为29.41%,传染性皮下及造血组织坏死病毒(IHHNV)为3.92%,致急性肝胰腺坏死病副溶血弧菌(VpAHPND)为1.96%,副溶血弧菌(Vp)为19.61%;而白斑综合征病毒(WSSV)、桃拉综合征病毒(TSV)、偷死野田村病毒(CMNV)、虾肝肠胞虫(EHP)等4种病原未检出。408项病原检测结果中,4种病原的阳性总样本数量为28份,总体阳性率为6.86%。结果表明,上海地区养殖凡纳滨对虾的病原携带率处于较低水平,DIV1、副溶血弧菌(Vp)是携带的主要病原。在实际生产中应根据病原流行特点,从苗种选购、养殖过程管理、药物选用等方面进行综合防控,减少病害发生。
关键词:凡纳滨对虾;十足目虹彩病毒1(DIV1);致急性肝胰腺坏死病副溶血弧菌(VpAHPND);副溶血弧菌(Vp);传染性皮下及造血组织坏死病毒(IHHNV);虾肝肠胞虫(EHP)
凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)又称南美白对虾,原产于南美洲太平洋沿岸,因其营养丰富、肉味鲜美、适应盐度范围广等优点,目前已成为我国重要的水产养殖品种[1]。但近年来,在凡纳滨对虾养殖过程中常常暴发流行性疾病,如急性肝胰腺坏死病[1]、虾虹彩病毒病[2]、白斑综合征[3]、桃拉综合征[4]、传染性皮下及造血组织坏死病[5]、偷死野田村病[6]和虾肝肠胞虫病[7]等,导致养殖产量严重下滑,对对虾养殖业发展构成了严重威胁。
虾虹彩病毒病是一种感染甲壳类的急性、传染性疾病,病原为十足目虹彩病毒1(DIV1),简称虹彩病毒,患病的凡纳滨对虾表现为空肠空胃、肝胰腺萎縮、颜色变浅、停止摄食、活力下降等症状。DIV1病毒2014年首次在浙江某养殖场的凡纳滨对虾中被发现,近年来,已陆续在罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)、红螯螯虾(Cherax quadricarinatus)等虾类体内被发现,其传播速度快,宿主范围广、致死率高,给我国对虾养殖业造成了巨大的经济损失[8]。传染性皮下及造血组织坏死病毒(IHHNV)可感染世界各地的养殖对虾,感染凡纳滨对虾后会引起慢性“矮小残综合症”,患病对虾生长缓慢,畸形,受感染的对虾终生携带病毒,并进行垂直和水平传播[9]。弧菌属于条件性致病菌,在条件适宜的情况下,弧菌病具有流行广、发病率高、危害大、死亡率高等特点。安伟等[10]的研究结果显示,上海凡纳滨对虾主养区以副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus,Vp)诱发的疾病为主,其中以急性肝胰腺坏死病(AHPND)的危害最为严重。该病的病原菌主要是携带pirAvp和pirBvp基因的变种副溶血弧菌(VpAHPND),患病的对虾摄食减少,空肠空胃,肝胰腺萎缩、发白,虾壳松软,死亡率高达90%以上[1]。弧菌病已给多国对虾养殖业带来了巨大的经济损失。普通副溶血弧菌(Vp)虽然没有变种弧菌引起的危害严重,但仍能引起一些对虾发病,需加强病原监测。
凡纳滨对虾是上海市水产养殖的主要品种,2022年养殖面积约2 738.87 hm2,主要集中在奉贤区、金山区等郊区[11]。近年来,水产养殖业因病害造成的经济损失以凡纳滨对虾养殖最为严重,病害问题是凡纳滨对虾养殖生产过程中的突出问题。因此,加强凡纳滨对虾养殖生产的流行病病原监测,及时、准确地掌握和诊断病原携带情况,尽快采取有效应对措施是保证对虾健康和生态养殖的关键。为掌握上海地区养殖凡纳滨对虾主要流行病病原的携带情况,本研究于2022年3月—2023年3月,定期对上海主养区的凡纳滨对虾开展Vp、Vp AHPND、DIV1、白斑综合征病毒(WSSV)、桃拉综合征病毒(TSV)、IHHNV、偷死野田村病毒(CMNV)、虾肝肠胞虫(EHP)等8种病原的监测及分析,以期为上海地区虾病防控、健康养殖提供参考,为制定科学合理的防控对策提供依据。
1 材料和方法
1.1 主要试剂
TaKaRa miniBEST Viral RNA/DNA Extraction Kit Ver.5.0(9766)提取试剂盒、PrimeScriptTM One Step RT-PCR Kit Ver.2(Dye Plus)、PCR Premix Taq、DNA Marker均购自宝生生物工程(大连)有限公司;胰蛋白胨大豆琼脂培养基(TSA)、硫代硫酸盐柠檬酸盐胆盐蔗糖琼脂培养基(TCBS)、3%碱性蛋白胨水均购自北京陆桥技术有限公司。
1.2 样品采集
2022年3月—2023年3月,定期采集上海郊区的3个凡纳滨对虾主养区(A、B、C)的5个养殖场(a、b、c、d、e)养殖的凡纳滨对虾,从放苗到养殖过程中持续采样,共采集51份样品,其中A区16份,B区31份,C区4份。按照世界动物卫生组织(OIE)规定的抽样比例[12],随机抽取一定数量的凡纳滨对虾样品,每批次样品不少于150尾。一部分样品用95%乙醇固定保存,用于后续的分子检测;一部分活体样品则运至实验室用于弧菌的分离鉴定。
1.3 副溶血弧菌(Vp)的分离、鉴定及保存
采用平板分离方法:无菌剖取肝胰脏,取1 g组织混样置于10 mL的3%碱性蛋白胨水中,30 ℃培养18 h后,分别在TCBS培养板上划线培养,18~24 h后观察菌落特征。
挑取具有典型弧菌特征的单菌落,接种到TSA培养平板上划线培养18~24 h,用无菌接种环挑取单菌落,接种到3 mL灭菌的0.45%生理盐水,最终配成菌液浓度在0.50~0.64麦氏度后,再用VITEK2 Compact全自动细菌鉴定仪进行分析鉴定。
将已鉴定的副溶血弧菌(Vp)单菌落再次纯化,接种到3%碱性蛋白胨水中增菌培养18~24 h,用甘油(最终体积分数为20%)于-80 ℃保存备用。
1.4 病原的分子检测
1.4.1 核酸提取
取50 mg虾组织匀浆液,参照RNA/DNA提取试剂盒说明书的方法进行核酸提取,于-80 ℃保存备用。
1.4.2 PCR检测
以提取的DNA或RNA为模板,分别进行PCR检测。DIV1、WSSV、IHHNV、EHP和VpAHPND的PCR反应体系为25.0 μL:Premix Taq 12.5 μL,上、下游引物各1.0 μL,DNA模板2.0 μL,无菌ddH2O 8.5 μL,设置ddH2O为阴性对照模板。套式PCR以第一轮PCR产物为模板加1.0 μL。
TSV和CMNV的PCR反应体系为25.0 μL:2×1 Step Buffer 12.5 μL,PrimeScript 1 Step Enzyme Mix 1 μL,上、下游引物各1.0 μL,RNA模板2.0 μL,无菌ddH2O 7.5 μL。套式PCR反应体系:Premix Taq 12.5 μL,上、下游引物各1.0 μL,第一轮PCR产物模板1.0 μL,无菌ddH2O 8.5 μL。检测7种病原的引物和方法具体见表1,文献中的引物与国标引物相同。
反应结束后,取6 μL产物用1.5%的琼脂糖凝胶电泳进行检测,并在凝胶成像系统拍照。PCR阳性扩增产物送至生工生物工程(上海)股份有限公司测序。
2 结果与分析
2.1 检测结果
经PCR检测分析,2022年3月—2023年3月采集的51份凡纳滨对虾样品中,携带DIV1病毒的15份(见图1),携带VpAHPND的1份(见图2),携带IHHNV的2份,陽性检出率分别为29.41%、1.96%、3.92%。WSSV、TSV、CMNV、EHP等4种病原未检出;经平板划线分离到副溶血弧菌(Vp)10株,阳性检出率为19.61%。
8种流行病的408项病原检测结果显示,DIV1、IHHNV、VpAHPND 和Vp这4种病原的阳性总样本数量为28份,总体阳性率为6.86%。其中DIV1阳性率占比最高,为29.41%,Vp次之,为19.61%,VpAHPND和IHHNV阳性率较低,分别为1.96%和3.92%;其余4种病原未检出(见表2)。
2.2 不同区域检测情况
从51份凡纳滨对虾样品的病原携带情况分析,养殖场a、b主要携带DIV1和Vp,养殖场c主要携带DIV1和VpAHPND,养殖场d主要携带DIV1,养殖场e携带DIV1和IHHNV。5个养殖场同时携带DIV1,而仅在1个养殖场的1份样品中检测到VpAHPND,另1个养殖场的2份样品中检测到IHHNV(见图3)。从3个主养区的病原携带情况分析,A区主要携带DIV1和Vp ,B区主要携带DIV1、Vp和VpAHPND,C区主要携带DIV1和IHHNV(见图4)。3个主养区域同时携带有DIV1。
3 讨论
随着集约化养殖方式的发展,养殖规模不断扩大、密度增加,凡纳滨对虾面临的细菌病和病毒病威胁越来越严重。多种病毒病具有传播速度快、发病率高、致死率高等特点[13],给对虾养殖业带来了严重的经济损失。近年来,本实验室多次在上海地区的对虾养殖场中检测到DIV1和副溶血弧菌[10]。本研究于2022年3月至2023年3月对上海市3个主养区采集的51批次样品进行副溶血弧菌分离,DIV1、WSSV、TSV、IHHNV、CMNV、EHP、VpAHPND等病原检测,8种病原的阳性总检出率为6.86%。其中TSV未检出,这与施慧等[14]于2009—2010年对浙江地区凡纳滨对虾苗种场调查的结果以及王筱珊等[15]于2015—2016年在江苏地区调查的结果相一致。自2009年起全国多地均未检测到TSV,表明桃拉综合征病毒在我国多地已得到了有效控制。WSSV和EHP未检出,IHHNV的检出率为3.92%,这一结果与郑晓叶等[13]报道的浙江省凡纳滨对虾苗种WSSV检出率为1.55%、EHP检出率为31.78%、IHHNV检出率为20.93%的结果,以及王筱珊等[15]报道的江苏地区对虾WSSV检出率17.20%、IHHNV检出率39.48%的结果存在差异,表明WSSV、EHP、IHHNV在不同地区的携带情况存在差异,也有可能是因为2022年3—5月上海市因疫情防控,物品、人员和虾苗流动较少,而6—8月平均气温高,进一步降低了病原的传播。李小平等[6]对河北、山东、浙江、福建、广东和海南等地区对虾的调查发现,2016、2017年CMNV在对虾中的阳性检出率分别为26.8%和16.3%。本研究未检测到CMNV,表明CMNV在不同地区的携带情况不同,可能在上海地区的携带率较低。TSV和CMNV都是RNA病毒,容易发生变异,变异后的病毒用OIE规定的引物无法检出,抑或是目前这两种病毒携带率低?究竟是什么原因造成的检出率低,目前尚无法定论。
孙卫芳等[16]对广东沿海地区养殖凡纳滨对虾的调查发现,VpAHPND携带率为2.38%,与本研究VpAHPND携带率为1.96%的检测结果基本一致,说明上海地区VpAHPND的携带率较低。本研究通过平板分离到副溶血弧菌10株,副溶血弧菌的检出率为19.61%,而安伟等[10]于2014—2016年对上海市凡纳滨对虾主养区52株不同来源弧菌的分析鉴定结果,副溶血弧菌占比达57.7%,这表明通过持续的技术指导和养殖户病害防治意识的提高,目前上海地区副溶血弧菌的检出率已呈逐年下降的趋势。高晓华等[1]对从上海某养殖场患病凡纳滨对虾分离到的一株副溶血弧菌的研究发现,该菌株对氟苯尼考、多西环素、恩诺沙星等药物敏感,这一结果可为副溶血弧菌的药物防控提供参考。
郑晓叶等[13]通过对浙江省4个地区凡纳滨对虾苗种场的调查发现,DIV1病原阳性检出率为37.21%。本研究中,DIV1的检出率为29.41%,并且是在3个主养区的5家养殖场同时检测到,说明不同地区的DIV1携带率均相对较高。近年来DIV1在全国呈一定的流行趋势,在上海地区也有一定的传播风险。不过由于DIV1的标准检测方法为套式PCR,检出的15个阳性均为第二轮PCR检出,表明病毒携带量较低。针对阳性批次,本实验室及时对相关养殖场开展了预防控制技术指导,并持续进行跟踪检测,后续在凡纳滨对虾养殖周期内基本未出现DIV1暴发情况。
目前尚无关于DIV1的防控措施的相关报道,也缺乏有效药物治疗的研究。有研究表明,调控养殖水温可以作为预防DIV1的措施之一,当水温在(24.6±3.3)℃时,有利于DIV1病毒增殖,从而诱发疾病发生[17]。当养殖水温在16~32 ℃时,可在对虾体内检测到DIV1,而当水温高于32 ℃时则不能检出[18-19]。绳秀珍等[8]建议要做好放养前的池塘消毒工作,避免污染源进入,同时应投放品种优良、抗性良好的SPF虾苗,并采用合理的养殖密度等来预防疾病发生。作为新的病原,目前DIV1病毒的生物学特性、感染宿主的分子机制及宿主的应答机制等还有待进一步研究,对病害的防控具有一定难度。
本研究结果显示,上海地区养殖凡纳滨对虾的病原携带率处于较低水平,说明各养殖场在虾苗引进质量控制、强化苗种检疫及建立绿色健康养殖模式等方面取得了一定的成效,虹彩病毒、副溶血弧菌是上海主养区凡纳滨对虾携带的主要病原,在实际生产中应根据病原流行特点,从苗种选购、养殖过程管理、药物选用等方面进行防控,采取综合防控措施来减少病害的发生。
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Abstract: In order to further understand the epidemic trend and characteristics of Litopenaeus vannamei in Shanghai,the epidemiological surveillance and analysis of 8 kinds of epidemic pathogens were carried out regularly.The results of molecular detection and bacterial isolation and identification of 51 samples showed that 4 kinds of pathogens were detected positive,and the positive detection rates were 29.41% for decapod iridescent virus 1(DIV1),3.92% for infectious hypodermic and hematopoietic necrosis virus(IHHNV),1.96% for Vibrio parahaemolyticus acute hepatopancreatic necrosis disease(VpAHPND),19.61% for Vibrio parahaemolyticus(Vp).However,White spot syndrome virus(WSSV),Taura syndrome virus(TSV),covert mortality nodavirus(CMNV) and Enterocytozoon hepatopenaei(EHP) were not detected.Among the 408 pathogen detection results,the total positive number of 4 pathogens were 28 and the total positive rate was 6.86%.The results showed that the pathogen carrying rate of L. vannamei cultured in Shanghai was at a low level,and DIV1 and V.parahaemolyticus were the main pathogens.According to the epidemic characteristics of pathogens,comprehensive prevention and control should be carried out from shrimp larvae selection,farming process management and drug selection to reduce the occurrence of diseases.
Key words: Litopenaeus vannamei; decapod iridescent virus 1(DIV1); Vibrio parahaemolyticus acute hepatopancreatic necrosis disease(VpAHPND); Vibrio parahaemolyticus(Vp); infectious hypodermic and hematopoietic necrosis virus(IHHNV); Enterocytozoon hepatopenaei(EHP)
作者簡介:张小明(1990—),男,助理工程师,研究方向为水生生物疫病防控。E-mail: xmzhangwork@163.com
通信作者:张明辉(1978—),男,高级工程师,研究方向为水生生物疫病防控。E-mail: mhzhang0907@163.com
项目资助:上海市现代农业产业技术体系[沪农科产字(2022)第5号]。