2024年2月21日发(作者:)
中国海洋大学博士学位论文白斑综合症病毒(WSSV)的PCR检测条件优化及浮游动物中间宿主的调查研究姓名:***申请学位级别:博士专业:水产养殖指导教师:董双林;黄倢20040601
刚吾白斑综合症病毒(whitespotsyndromevirus,WSSV)是迄今为止危害最为严重的一种对虾病毒。自1992年暴发以来,已在世界范围内传播开来,每年给对虾养殖业造成巨大经济损失,至今仍未得到完全控制,成为目前对虾养殖业可持续发展的主要障碍之一。十年来,人们对WSSV的传播途径进行了大量研究,发现了大量的WSSV宿主种类,确认了幼苗带病毒和水中浮游动物、池塘堤坡动物(如蟹类)和乌粪携带病毒等的主要传播途径。近些年来,人们在生产上除采用养殖抗病力强的种类(如凡纳滨对虾)外,还采用培育健康虾苗、限制一些鲜活饵料的使用、养殖用水消毒等措施,以切断WSSV的传播途径,使得养殖生产得到了一些恢复。但是,每年全国发病的面积比例仍然很大,特别是北方地区的损失仍然相当严重。其基本原因之一就是人们对WSSV传播的某些途径仍不十分清楚,致使某个(些)传播途径仍未被有效地切断。本研究采用灵敏、可靠的检测技术,结合具体的养殖实践,调查了WSSV在池塘养殖系统中的分布情况,并对池塘底泥中的轮虫休眠卵在传播WSSV中的作用和机制进行了初步研究,为今后有效杀灭WSSV提供了理论依据。本论文共包括五章,每一章又包括数量不等、相互独立的几篇文章,为保持每篇文章的相对独立性,在前言、材料与方法、参考文献等部分有所重复。由于本人学识有限,实验与论文难免存在疏漏和不妥之处,敬请各位专家悉心指正。作者2004年4月12日
自斑综台疰病毒(WSSV)的PCff检测条件优化及浮游动物中问宿主韵调查研究白斑综合症病毒(WSSV)的PCR检测条件优化及浮游动物中间宿主的调查研究摘要白斑综合症病毒(whitespotsyndromeviros,WSSV)是迄今为止危害最为严重的一种对虾病毒。自1992年暴发以来,己在世界范围内传播开来,每年给对虾养殖业造成巨大经济损失,至今仍未得到完全控制,成为目前对虾养殖业可持续发展的主要障碍之一。十年来,人们对WSSV的传播途径进行了大量研究,确认了幼苗带病毒和水中浮游动物、池塘堤坡动物(如餐类)和鸟粪携带病毒等的主要传播途径。近些年来,人们在生产上除采用养殖抗病力强的种类(如凡纳滨对虾)外,还采用培育健康虾苗、限制一些鲜活饵料的使用、养殖用水消毒等措施,以切断WSSV的传播途径,使得养殖生产得到了一些恢复。但是,每年全国发病的面积比例仍然很大,特别是北方地区的损失仍然相当严重。其基本原因之一就是人们对WSSV传播的某些途径仍不十分清楚,致使某个(些)传播途径仍未被有效地切断。本研究采用灵敏、可靠的检测技术,结合具体的养殖实践,调查了WSSV在池塘养殖系统中的分布情况,并对池塘底泥中的轮虫休眠卵在传播WSSV中的作用和机制进行了初步研究,以期为今后有效杀灭WSSV提供理论依据。本文所得主要结果如下:设计了2对引物用于检测对虾白斑综合症病毒(WSSV),外引物用于PCR扩增,内引物用于合成探针进行斑点杂交。结果表明,外引物PCR一电泳的检出极限为lpgWSSVDNA;PCR产物经内探针斑点杂交,可检出lOfg的WSSVDNA:单纯的内探针斑点杂交只能检测出]ng以上的WSSVDNA。PCR一斑点杂交的检测灵敏度比PCR一电泳高2个数量级,比单纯斑点杂交高5个数量级。Southern杂交表明,PCR一斑点杂交检测WSSV特异、可靠,该方法可用于痕量WSSV的检测。
自斑综台症病毒(wssv)的PCR检测条件优化及浮游动物中间宿主的调查研究PCR检测对虾自斑综合症病毒过程中用尿嘧啶一DNA糖基酶(UNG)防遗留污染。使用UNG时,该对引物的适宜dUTP和Mg”浓度分别为0.4mM和2.OmM;UNG存在时,PCR检测V/SSVDNA的最低量为1Pg,UNG的使用使PCR的检测灵敏度降低了一个数量级;进行正常PCR扩增前,0.5UUNG可消除至少long含du的WSSVDNA的PCR扩增产物。PCR检测攻毒螯虾鳃样品时出现阴性,而经lO~105倍稀释后的样品却呈现阳性。结合核酸探针斑点杂交及组织切片结果,判断PCR出现了假阴性,并推算出PCR能够成功扩增的引物与模板的比例范围为2.43×105—2.43×10”。探讨了PCR出现假阴性的原因及防范措施。于2002年采用PCR一核酸探针斑点杂交法检测了乳山对虾养殖场1000余份样品携带白斑综合症病毒(WSSV)的情况,结果显示:639例对虾样品阳性检出率为26.6%;77例蟹类样品阳性检出率为18.2%;266例浮游动物样品阳性检出率为38.3%,3月份至9月份浮游动物阳性率呈下降趋势,消毒后水体中浮游动物的阳性率仍很高:30例螺、贝样品及22例抽滤海水样品检测均为阴性;204例底泥样品中,阳性检出率为17.6%。2002年在乳山养殖场采用两种围栏养殖模式养殖了中国明对虾和凡纳滨对虾,并对其防病效果进行了比较。结果表明,中国明对虾在养殖过程中WSSV阳性率逐渐增高,浮游动物WSSV阳性率一直很高;凡纳滨对虾在养殖过程中WSSV阳性率有下降趋势,浮游动物WSSV阳性率较低;布围隔的防病效果好于网围隔。采用PCR一核酸探针斑点杂交法检测了对虾养殖池塘底泥中轮虫休眠卵及孵出轮虫携带WSSV的情况。表面消毒后的检测结果表明,WSSV极有可能存在于休眠卵的内部,轮虫休眠卵在对虾养殖池塘隔冬传播V/SSV中可能起着重要I作用。对采于海水养殖池塘的壶状臂尾轮虫休眠卵及孵出轮虫进行了电镜观察。结果表明,轮虫休眠卵表面有明显的、不规则的褶皱突起,且附着一些污染物。轮虫细胞内线粒体、内质网密集。WSSV浸浴攻毒后轮虫出现细胞核及核仁膨大。初步研究了池塘轮虫休眠卵及其孵出轮虫传播白斑综合症病毒(V/SSV)的2
白斑综合症病毒(WSSV)的PCR捡测条件优化及浮游动物中间宿主的调查研究可能性。以轮虫及其休眠卵粗提液注射淡水克氏原螫虾,结果注射轮虫休眠卵粗提液组未出现阳性,注射轮虫粗提液组出现1例阳性,表明轮虫有可能传播WSSV。关键词:白斑综合症病毒:PCR一核酸探针斑点杂交;围栏养殖;轮虫休眠卵传播途径3
白斑综合症病毒(wSSv)的PcR检测条件优化及浮游动物中问宿主的调查研究Whitespotsyndromevirus(wssv)PeRdetectionoptimizationandzooplanktonmid—hostinvestigationAbstractWhitespotsyndromevirus(WSSV)wasthemostdestructiveshrimpvirussofar.Ithadspreadallovertheworldsinceoccurredin1992.Thisvirusbroughtgreateconomiclossesinworldshrimpfarmingeveryyearandhasnotbeencontrolledcompletelytilltoday.itwascurrentlythemaindiseasethreattosustainableshrimpfarming.Inpast10years,muchworkhasbeendoneaboutWSSVtransmissionmodesandseveralroutesofinfectionhavebeenfound.Theseincludenotonlycartiershrimplarvae,othercrustaceans(e.g.,crabs)andplanktoninandaroundcultureponds,butalsobirdfeces.ShrimpfarmershavetakencaretocultureWSSV-resistantspecies(e.g.,Litopenaeusvannamei),tobreedWSSV-freepostlarvae,torestrictlivefoodinputs,todisinfectinletwaterinordertolimithorizontalandverticaltransmissionofWSSVDespiteimplementationofmeasurestoreducetransmission,theoccurrenceofWSSVoutbreakswasstillveryhighinmainlandChina,especiallyinmorenorthemlyregions.Thismaybeduetothefactthatsomemajortransmissionrouteshavenotyetbeendiscovered.WSSVdistributioninshrimppondsystemwasstudiedcombinedwithshrimpfarmingpracticebysensitive,crediabledetectiontechniques.EffectandmechanismofrotiferrestingeggsinshrimppondsedimentsintransmittingWSSVwerestudiedprimarily.ThesestudycouldoffertheoryinformationtopreventWSSVtransmissioneffectively.Theprimaryresultsofthestudywereasfollows:Twopairsofprimerweredesignedforwhitespotsyndromevirusdetection.Theouteronewasforpolymerasechainreaction(PeR),theinneronewasforproducingprobe.TheresultsshowedthatthedetectionlimitofouterprimersPeR—electrophorisiswaslpgWSSVDNA,whichwas】0fgWSSVDNAinPeR—dotblothybridization;SingleinnerprimersdotblothybridizationcouldonlydetectmorethanlngWSSVDNA.ThesensitivityofPeR—dotblothybridizationwas102higherthanPeR—electrophorisis,10’higherthansingledotblot4
皂壁堡垒生堕童!!兰里塑兰!丝型墨竺垡垡墨堡塑垫塑±塑塑圭塑塑奎型!壅:hybridization.ThespecificityofPCR—dotblothybridizationwasconfirmedbySouthernhybridization.TheresultsshowedthatPCR—dotblothybridizationwassuitfortraceWSSVdetection.Uracil·DNAglycolsylase(UNG)wasusedtOcontrolcarry—overcontaminationinWSSVDNAdetectionbyPCR.OptimaldUTPandMg:+concentrationsforthispairofprimerswereO.4raMand2.OmMrespectivelywhenUNGWritspresent.thedetectionlimitofWSSVDNAbyPCRamplificationWaSlpgonthiscondition.UNGmadethisPCRsensitivitydegradeone—tenth.Atleast10ngWSSVDNAcontainingdUcouldbeabolishedbyO.5UUNGpriortothenormalPCRamplification.ThenegativeresultwasocurredinWSSVinjectedCambarusproclarkiidetectionwithPCR.But.positiveresultswereoccurredwhentheDNAsamplewasdilutedto10—100times.TogetherwiththeresultsofDNAprobedotblothybridizationandhistopathologicalsection,PCRfalsenegativeresultcouldbeconcluded.Theratioofprimertotemplateforsccessfulamplificationwas2.43x10’一2.43x1010;ThereasonandpreventmethodsforPCRfalsenegativeresultswerediscussed.In2002,morethan1000samplesweredetectedbyPCR-DNAprobedotblothybridizationforwhitespotsyndromevirus(wssv)carryingstatus.Theresultsshowedthat26.6%wasWSSVpositivein639shrimpsamples.18,2%waspositivein77crabsamples.respectively.TheWSSVpositiveratiowas38.3%in266zooplanktonsamples,andthepositiveratioWasdeclinedfromMarchtoSeptember.Noticeable,thezooplanktonpositiveratiowasstillveryhighafterwaterdisinfection.Allthe30snailandshellfishsamplesand22filteredseawatersampleswereWSSVnegative,TheWSSVpositiveratiowas17.6%in204mudsamples.In2002,twopen—closingculturingpaUernswereusedtocultureFenneropenaeuschinesisandLitopenaeusvannameiinRushanshrimpfarm.Theeffectsofwhitespotsyndromepreventionwerecompared.TheresultsshowedthattheWSSVpositiveratiowasincreasedinFenneropenaeuschinesisculturingprocess,anditwasveryhighinzooplankton.TheWSSVpositiveratioWasdeclinedinLitopenaeusvannameiculturingprocess,anditwasverylowinzooplankton.Whitespotsyndromepreventioneffectoffabricpen·closingwasbetterthannet5
白斑综台症病毒(wssv)的PCR检测条件优化及浮游动物中间宿主的调查研究pen—closing.Whitespotsyndromevirus(WSSV)wasdetectedbyPCR—dotblothybridizationinrotiferrestingeggsfromshrimpculturepondsediments.Itwasalsodetectedinrotifershatchedfromthoseeggs.SurfacedisinfectionbeforeanalysisindicatedthatWSSVwasprobablypresentwithintherestingeggs.ResultssuggestedthatrotiferrestingeggsmaybealloverwinteringreservoirforWSSVinshrimpponds.Brachionusuraeusrestingeggscollectedfromseawaterpondsandhatchedrotiferswerestudiedbyelectronicmicroscope,Theresultsshowedtllatthereweredistinct,irregularpleatprominencyandcontaminationonthesurfaceoftherestingegg.Thereweredensemitochondrionsandmitoehondrionsinrotifercells.Therotifernucleusandnucleoluswereinflatedafterwhitespotsyndromevires(wssv)soaking.Thepossibilityofshrimppondrotiferrestingeggsandhatchedrofiferstransmittingwhitespotsyndromevirus(wssv)wasstudiedprimarily.TheProcambarusclarkiiwasinjectedwitllrotiferandrestingegginoculum.NoneProcambarusclarkiiwasWSSVpositiveinrestingegginoculuminjectedgroup,however,onewasWSSVpositiveinrotiferinoculuminjectedgroup.TheresultshowedthattherotifermaybetransmittingWSSV.Keywords:whitespotsyndromevirus;PCR-dotblothybridization;pen—closingculturingpatterns;rotiferrestingeggs;transmissionroute6
白斑综合症病毒(WSSV)的PcR检测条件优化及浮游动物中问宿主的调查研究弟一早第一章文献综述Chapter义陬猕怂1Review7
自斑综台症病毒(wssv)的PcR检测条件优化及浮游动物中阐宿主的调蔷研究(一)对虾白斑综合症(wss)研究进展Review011ShrimpWhiteSpotSyndrome摘要:对虾白斑综合症(whitespotsyndrome,WSS)自1992年暴发以来,已在世界范围内传播开来,每年给对虾养殖业造成巨大经济损失,至今仍未得到完全控制。本文根据1995—2003年的有关文献资料,综述了对虾自斑综合症的症状、病原、宿主、传播途径、检测技术及防治措施方面的研究进展。关键词:对虾:白斑综合症;白斑综合症病毒Abstract:Shrimpwhitespotsyndrome(WSS)wasfirstobservedin1992andhasspreadallovertheworld.ThisepidemicbroughtgreateconomiclossesinworldshrimpfarmingeveryyearandhasnotbeencontrolledcompletelytiIJtoday.Thispaperreviewedthesymptom.pathogeny,host,transmissionroutes,detectionteciRniques,础preventionmethodsofWSSbasedonthereferencesofl995—2003.Keywords:Pen∞usshrimp;whitespotsyndrome(wss);whimspotsyndromevirus(WSSV)对虾白斑综合症(whitespotsyndrome,WSS)于1992年首次发现于台湾(Chouelal,1995),1993年5—8月在我国大陆沿海从南到北的养殖场暴发(黄健等,1995),与此同时,日本等亚洲国家的对虾养殖场也暴发了此病。目前,在亚洲已报道的对虾白斑综合症的流行国家和地区包括台湾、中国大陆、朝鲜、泰国、韩国、印度尼西亚、越南、马来西亚、印度、斯里兰卡、盂加拉国等(Lightneretal,1999)。1995年,美国德克萨斯州对虾养殖场出现白斑综合症,并在西半球的其它地方相继暴发。至此,白斑综合症在世界范围内传播开来,每年给对虾养殖业造成几百亿元的经济损失,成为对虾养殖业可持续发展的严重障碍。1995年,国际兽疫局(OIE)、联合国粮农组织(FAO)以及亚太地区水产养殖发展网络中心(NACA)将其列为需要报告的水生动物病毒性疫病之一(雷质文等,2002)。本文根据1995--2003年的有关文献资料,综述了对虾白8
白斑综台症病毒(WSSV)的PCR检测条件优化投浮游动物中间宿主的调查研究斑综合症的研究进展。1白斑综合症的外观症状和病理变化1.1总体症状症状患病对虾最初表现为离群孤游,间断地浮上水面,不吃食;随着时间的推移,发病对虾虾体明显虚弱,静卧池底,胃肠完全空虚,头胸甲及腹节甲壳易剥离,头胸甲内面有明显的白斑;发病后期,濒死对虾对外界反应迟钝,虾体发红,腹节肌肉略微泛白,肝胰腺颜色变淡,对虾死亡迅速增加(黄健等,1995)。印度明对虾(Fenneropenaeusindicus)在注射白斑综合症病毒(WSSV)24h后出现嗜睡和厌食症状,36h后出现红体,48h后出现白斑(Yoganandhanetal,2003)。Sudan等(1998)将白斑综合症的暴发分为三种形式,即(1)超急型fperaeute):感染对虾大量变红,白斑症少于5%,表面健康个体少于10%,组织感染程度很高(大于80%),2--3d内出现大量死亡;(2)急型至亚急型(acutetosubacute):主要症状是被感染虾头胸甲上有明显的白斑,组织受感染程度20%一舳%,严重死亡出现在7一lOd;(3)慢型(chronic):虾体不出现白斑和变红症状,组织感染程度较轻(小于20%),15--28d内出现死亡。超急型在仔虾中较普遍,急至亚急型和慢型在成体中较常见。白斑的成分及形成一般认为白斑综合症的典型症状是头胸甲内侧出现白斑。Wangetal(1997)通过扫描电镜在患白斑综合症的对虾头胸甲内侧观察到两种规格的白斑:大的呈圆顶状,直径0.3—3mm,位于表皮内表面;小的用肉眼很难看见,直径O.02.0.1mm,象表皮表面的连接突起(1inkedspheres)。经能量分散分光计鉴定,白斑的成分组成与表皮相同,主要是钙(80%--90%),且白斑在WSSV的PCR检测中呈阳性。白斑形成的真正原因目前尚不清楚。黄健等(1995)认为白斑是甲壳质的不正常分泌所造成不规则排列形成花朵样小斑而使光线发生散射所致,且自斑出现的机率随体长的增加而增大。Wangelal(1999)发现感染WSSV的对虾表皮下有许多大的空泡和细胞碎片,并且这些空泡的大小和形状与白斑一致,因此他们推测白斑的形成与空泡和细胞退化有9
白斑综合症病毒(WSSV)的PCR检测条件优化及浮游动物中问宿主的调查研究关。Changelal(1998)发现,在感染的对虾中,很容易看到白斑,而在外骨骼较厚的蟹和龙虾中,除非表皮被严重感染病毒,一般很难看到白斑。白斑感染程度较轻时,同样厚度的外骨骼就看不到白斑,白斑的产生需要表皮被严重感染。另外,Wangelat(2000)发现细菌病在斑节对虾(Penaeusmonodon)的头胸甲也能引起白斑。鉴于以上原因,白斑的有无并不能作为白斑综合症的诊断标准。1.2病理变化感染组织及器官组织病理学研究结果表明,患白斑综合症的对虾外胚层和中胚层起源的组织细胞表现出细胞退化及严重的细胞核肿大。黄健等(19951在患病对虾的前肠上皮、后肠上皮、真皮、造血组织、结缔组织、鳃组织、触角腺、血细胞等细胞核内均发现有典型的核肿大和深染病变,其中前肠上皮、后肠上皮、真皮、鳃等组织中病变细胞所占比例最大,达60%.90%,造血组织病变率通常在40%一70%,触角腺细胞的病变率通常在5%.20%;患病对虾的肝胰腺(中肠腺)、中肠上皮、卵巢或精巢、肌肉等组织的细胞核中未见病变现象。Nunanetal(1997)的原位杂交结果与黄健等的光镜组织病理学检查结果~致。战文斌等(1999)研究表明,日本事囊对虾(Marsupenaeusjaponicus)鳃、皮下组织、心脏、淋巴器官、中肠等均可被感染,其中鳃、皮下组织和血窦中感染强度最高,但肝胰腺中没有观察到病毒感染的阳性细胞。WSSV能引起印度明对虾(Fenneropenaeusinducus)ffn细胞数减少,氧合血蓝蛋白和耗氧量明显降低,这表明虾的呼吸系统己出现机能障碍并引起组织低氧,血蓝蛋白的氧亲合力降低,导致虾因缺氧而死亡(Yoganandhanelat,2003)。另有研究表明,WSSV能感染对虾的Y-器官,导致其细胞解体(viiayanelat,2003)。因Y-器官分泌的蜕皮激素能调节甲壳动物的生长和繁殖,因此由WSSV引起的Y.器官病变必将导致对虾生长、繁殖等机能障碍。不感染肝胰腺的证据及原因多数研究认为WSSV不感染对虾肝胰腺或只能轻度感染。Yganandhanelat(2003)通过组织学观察在感染WSSV的虾肝胰腺中未见组织异常:Changelal(1996)应用原位杂交在对虾肝胰腺中发现了WSSV阳性,但WSSV主要局限于肝胰腺鞘的结缔组织和肌上皮细胞,小管上皮上无。10
白斑综台症病毒(WSSV)的pcR检测条件优化及浮游动物中间宿主的调查研究Yoganandhanetal(2003)研究了WSSV在印度明对虾的血淋巴、肝胰腺、肌肉内引起的生化和血液学变化,发现WSSV感染引起印度明对虾血淋巴中的总蛋白、氨基酸、糖等指标升高,而肌肉和肝胰腺中的上述指标降低。以上指标直接或问接与病毒感染、机体受胁迫等因素有关,这一结果又从一个侧面证实了WSSV不感染对虾肌肉和肝胰腺。WSSV不感染对虾肝胰腺上皮和中肠上皮,可能因为对虾肝胰腺分泌较多的酸性消化酶及消化液(digestiveenzymesanddigestivejuicesinlowpH),它们能影响肝胰腺上皮和中肠上皮的静电作用,导致病毒不能感染(Wangelal,1999)。感染顺序黄健等(1995)发现发病初期的对虾,只在前肠上皮组织中偶尔找到病变的细胞核,因此前肠上皮可能是最先被病毒感染的组织。战文斌等(19991采用整体冰冻切片、单克隆抗体的荧光抗体方法,原位观察了白斑症病毒在日本囊对虾体内的感染增殖,发现WSSV的感染顺序依次为鳃丝腔内的血细胞一血窦、鳃上皮组织、皮下组织一心脏、胃上皮组织一淋巴器官、中肠,鳃、皮下组织和血窦中感染强度最高。Changetal(1998)也发现,在一些甲壳类实验中,尽管饲喂严重感染WSSV的组织,鳃感染WSSV的程度远比胃严重,原因仍不清楚。因此,鳃作为WSS诊断的主要检测组织不仅结果可靠,而且取材方便。Yoganandhanetal(2003)研究表明,WSSV也能感染对虾的眼柄,因此可考虑将眼柄作为实验材料,这种取材不会将对虾致死。2病原2.1病原的命名和分类地位白斑综合症的病原为一种无包涵体杆状病毒。因不同学者研究方法及侧重点不同,白斑综合症病原被冠以不同的名称:中国大陆的皮下及造血组织坏死杆状病毒(Hypodermalandhematopoieticnecrosisbaculovirus,HHNBV)(黄健等,1995)、台湾的白斑杆状病毒(Baculovirusassociatedwithwhite—spotsyndrome.WSBV)(Wange/a/,1995)、日本的对虾杆状细胞核病毒(Penaeidrod-shapedDNAvirus,PRDV)(Inouyeelal,1996)、泰国的系统性外胚层和中胚层杆状病
白斑综台症病毒(wssv)的PcR检测条件优化及浮游动物中间宿主的调查研究毒(Systematicectodermalandmesodermalbaculovirs,SEMBV)(Wongteerasupayaelal,1995)等。这些病毒的形态学、组织病理学特征及DNA序列非常相近。Kasomchandraetal(1998)用从泰国病虾中分离出的WSSV的DNA片断的一部分序列作为引物,以其它5个国家病虾中分离出的病毒DNA作模板进行PCR扩增,结果均能扩增出大致相同的产物。Wangetal(1999)用来自6个国家和地区的患病虾中的病毒做感染实验,发现它们的毒性差异很小。因此不同国家的白斑综合症均由品系相近的病毒引起,可认为是同一种病毒的不同分离株。Li【ghtner(1996)汇集了所有这些无包涵体病毒,统称为白斑综合症病毒(WSSV,whitespotsyndromevirus)。根据白斑综合症病毒的形态、大小及聚集位置,多数研究者认为其属于杆状病毒科、裸杆状病毒亚科、无包涵体杆状病毒属(Kasomchandmetal,1998:Lightner,1996)。1995年,国际分类委员会(ICTV)第6次报告取消了杆状病毒科的亚科分类阶元,杆状病毒科只包括核型多角体病毒属(Necleopolyhedrovirus)和颗粒病毒属(Granulovirus)f徐耀先等,1999),这样,wssv就不再属于杆状病毒科。目前,多数研究认为其是一种新病毒,如Yangetal(2001)及VanHutenelal(2001)将WSSV的全序列与GeneBank上其它DNA序列比较,发现它不同于以往的任何一种病毒,其开放阅读框编码的蛋白与其它己知蛋白也没有任何同源性,这是WSSV为~种新病毒的强有力的证据。Liuetal(2001)研究了编码蛋白激酶的WSSV基因的克隆和系统分析,表明WSSV蛋白激酶与己知蛋白激酶无任何亲缘关系。Chenetal(2002)通过WSSV的DNA聚合基因(DNAPolymeraseGene)的转录分析,证明WSSV是一种新病毒,且可能属于一新科。VanHultenetal(2001)认为WSSV属于一个新病毒属(胛,ispovirus)或属于~个新病毒科(建议为Whispoviridae)。2-2病原彩态结构WSSV为一种无包涵体杆状病毒,外被囊膜,其核酸为双链DNA,这一点已为国内外虾病工作者所公认。但因地域、宿主、实验条件等不同,不同学者报道的WSSV结构及大小又稍有差异。黄健等(】995)用烟草花叶病毒(TMV)12
白斑综台症病毒(wssv)的PCR检测条件优化及浮游动物中间宿主的调查研究作为内标定物测得WSSV大小为150nm×450hm。病毒粒子横切面为杆状而略带椭圆,粒子外被囊膜,囊膜为双层结构,囊膜内可见杆状的核衣壳和核衣壳内致密的髓核。病毒的衣壳结构为螺旋圆柱体形,大小约为95rim×450nm,螺旋带几乎与衣壳长轴垂直,螺距为30nm,每匝螺旋宽26rim,螺旋问距4rim。该螺旋衣壳由两条并行的约9rim宽的螺旋,中间夹一条宽约8rim的中间带组成。每个子粒单位由两个边缘颗粒和一个中间颗粒组成,呈“c”形结构,子粒排列周期约为14nm。在衣壳的两端为一对梯形的帽状结构,帽状结构之间有13圈衣壳螺旋。Kasomchandraetal(1998)比较了来自亚洲6个国家的WSS病虾组织,确定病原为(70一120)IⅡn×(240--340)nm大小不等、形状相似的杆状、椭圆形病毒粒子,外被三层囊膜。Wangelal(1997)报道毒粒在斑节对虾中大小为(298+21)nm×(107_8)nm,在日本囊对虾中(248+12)run×(104+8)nm。Wangetalfl999)报道WSSV在斑节对虾中大小为(305:1:30)×(127a:11)nm。2.3病原的多肽及基因组黄健等(1995)报道WSSV囊膜有12种主要多肽,可分为6个主带区,分别为80kd以上(2条)、63kd(1条)、50—51kd(2条)、42kd(1条)、30-33kd(3条)、17.8kd以下(3条),在主带区之间,还存在一些较弱的区带,共可读出约23条区带。在病毒衣壳和完整粒子中都存在的23.4和19kd多肽是病毒衣壳的组分,而其它多肽是病毒囊膜的成分。Nadlaelal(1998)报道在18-28kDa之间有3种主要多肽:19kDa,23.5kDa,27.5kDa,其中19kDa和27.5kDa是囊膜的成分。VanHultenetal(2000)在完整WSSV病毒粒子的SDS—PAGE中发现4种主要多肽:19kDa(VPl9),24kDa(VP24),26kDa(VP26),28kDa(VP28),其中VP24和VP26是核衣壳的主要组分,VPl9和VP28是囊膜的成分,这与Nadla(1998)的报道基本相同。vailHuhenetal(2001)用VP28抗血清体外中合后的WSSV注射入斑节对虾体内,虾无发病死亡,而未经VP28抗血清体外中合的WSSV注射入对虾体内后引起100%死亡,这表明囊膜上的VP28与WSSV在虾体内的系统感染有关。关于WSSV基因组大小的报道差别较大,黄健等(1995)报道约为35x106
白斑综台症病毒(wssv)的PCR检测条件优化及浮游动物中间宿主的调查研究d(约340kb),Wongteemsupay(1995)报道为168kb,Wangetal(1995)报道为150kb以上,Nadalaf1998)报道为183kb以上。2001年,我国科学家Yangetal报道WSSV全序列305107bp,含有181个开放阅读框(openreadingframes,ORFs)。同年,荷兰科学家VallHultenetal报道WSSV基因组DNA全序列292967kb,含有184个开放阅读框。随着WSSV全基因组序列的确定,有关WSSV功能基因及功能蛋白的研究成为新的热点。2.4环境因子及理化因子对病原感染力的影响在各环境因子中,温度对WSSV感染力影响最明显,温度过高或过低都会降低WSSV的活力。Guanelal(2003)研究了温度对日本囊对虾感染WSSV的影响,实验设15、23、28、33。C四个温度,结果表明280C时虾感染WSSV最严重,血细胞总数最少,15。C时感染最轻,血细胞总数娥多,330C时次之。这说明WSSV在28。c时感染力已很弱,在15。C时和33。C时感染力已很弱。水体理化因子诸因素中,以氨氮的影响最显著,氨氮含量升高可明显地提高WSSV的感染强度(何建国等,1999)。Wangelal(1997)研究了不同氨浓度下WSSV对日本囊对虾的感染情况:(1)将虾浸在含WSSV的PBS中,加2ppm的氨;(2)虾浸在含等量WSSV的PBS中,不加氨;(3)虾浸在PBS中,作为阴性对照。结果,第一种情况14天对虾累计死亡40*.4,(2)、(3)两种情况未发现症状。这一实验结果说明氨能提高WSSV对养殖虾的感染程度。谢数涛等(2000)研究了几种理化因子对WSSV感染力的影响,发现WSSV在3MNaCI溶液中1h失去感染力;在pH小于5或大于12.6的条件下失去感染力;对70℃高温非常敏感,推测70℃可能是个临界点;Triton一100,NP--40,C12,甲醛等均能使WSBV失活。Minoruetal(1998)研究了几种处理对WSSV的影响,发现lppm次氯酸钠作用30min或5ppm作用10min可使PRDV失活,10ppm作用30min可使SEMBV失活:高浓度NaCI(12.5%)25。C作用24h可使PRDV失活,15%NaCI于28。C作用24h可使SEMBV失活;500c加热20min,300C干燥或乙醚处理均能使PRDV失活。黄健等(1995)发现WSSV对乙醚和56"C30min处理敏感。可见,离开对虾组织的WSSV具有一定的存活力,但与形成14
自斑综合症病毒(wssv)的PER检测条件优化及浮游动物中问宿主的调查研究包涵体的对虾杆状病毒相比,其存活能力并不强,极易失去感染活性,普通的去污剂或蛋白变性剂均能灭活WSSV。这提示WSSV在养虾池塘或自然海域中不以离体传播为主要方式,WSSV几年来如此猖獗,令养殖者防不胜防,更与其广泛的宿主有关。3宿主3.1绝大多数虾、蟹类是WSSV的宿主WSSV的宿主种类很多,已发现和确定的有近40种。世界上所有的人工养殖对虾种类、大部分蟹类、野生虾类都是WSSV的宿主。根据感染病原后的表现,WSSV的宿主可分为两类:敏感载体(acutecarriers)和可能载体(potentialcarriers)。Wangetal(1998)通过PCR方法在台湾的4种主要养殖对虾斑节对虾∽monodon)、日本囊对虾(Marsupenaeus.japonicus)、长毛明对虾(Fenneropenaeuspenicillatus)、刀颧新对虾(Metapenaeusensis)及野生短钩对虾P.semisuleatus中均检出WSSV阳性,它们是WSSV的敏感载体。在野生虾Exopalaemenorientalis、Trachyenaeuscuvirostris、Mensis、沼虾MacrobrachiumSp、克氏原螯虾Procambarusclarkii,野生蟹子Calappalophos、Portunussanguinotentus、Charybdisgranulata、Cferiata和野生龙虾Panulirusornatus、Plongipes、P.penicillatus中未检出阳性,但它们可被WSSV感染,且许多被感染个体不引起疾病症状,这些野生蟹子和龙虾是WSSV的可能载体。Rajendranetal(1999)用WSSV感染了印度的5种对虾、2种淡水对虾、4种蟹及3种龙虾,发现它们均能感染WSSV,并指出蟹、淡水对虾和龙虾是WSSV的无症状携带者。一些野生虾、蟹等WSSV的无症状携带者尽管在水产上不重要,但它们广泛分布于对虾养殖场,它们的可感染性可能在传播WSSV中起着重要作用。雷质文等(2002)用地高辛(DIG)标记的WSSVDNA探针斑点杂交与原位杂交技术,在中国明对虾(Fenneropenaeuschinensis)、斑节对虾(Penaeusmonodon)、凡纳滨对虾(Litopenaeusvanname0、刀额新对虾(胁,印gMP淞ensis)、脊尾白虾(Exoplaemoncarinicauda)、天津厚蟹(Helicetridenstientsinensis)、日本大眼蟹15
白斑综台症病毒(wssv)l的PCR检测条件优化及浮游动物中间宿主的调查研究(朋ac唧矗f砌砌埘却o"耙虾)体内检测到了WSSV,它们是WSSV的天然宿主。在经人工感染的哈氏美人虾("Callianassaharmandi)、短脊鼓虾似lpheusbrevicristautus)、克氏原螯虾(ProcamburasctamO、肉球近方蟹(Hemigrapsussanguineus)、藤壶(Batanussp.)体内检测到了WSSV,它们是WSSV的潜在宿主。3.2卤虫能否传播岭sv尚无定论SahulHameedetal(2002)的研究认为卤虫Artemiafranciscana对WSSV具有抗性,WSSV浸泡和投喂均不能使其感染,且经WSSV浸泡和投喂处理的卤虫也不能将病毒传给对虾印度明对虾,因此他们认为卤虫不是wSSV的宿主或携带者。Changelal用套式PCR从卤虫卵中测得WSSV阳性,但在孵出的卤虫幼体及投喂卤虫幼体的斑节对虾中却不能检测到WSSV,他们认为可能卤虫卵的外部被wssV污染,在孵化或幼体冲洗过程中WSSV被去除,但也不排除卤虫卵内部携带WSSV的可能性,这需要进一步的实验证明。3-3浮游动物传播WSSV不容忽视有关WSSV宿主的研究绝大多数局限于养殖对虾及野生虾、蟹等“大型”动物,枝角类、桡足类、轮虫等“小型”浮游动物携带WSSV的情况及在传播WSSV中的作用尚不十分清楚。黄健等(1995)用单克隆抗体酶联免疫技术(ELISA)检测了浮游生物的带病毒情况,结果桡足类浮游生物的带毒率高于对虾,且其阳性的出现早于对虾,因此推测桡足类可能是对虾暴发性流行病的主要病原携带者。何建国等(1999):通过人工感染和PCR方法证明桡足类是WSSV的宿主,而且进~步证明桡足类是WSSV传播的媒介生物之一。雷质文等(2002)采用WSSVDNA探针斑点杂交与原位杂交技术从发病虾池的桡足类中未测出WSSV阳性,这与其检测方法不够灵敏有关,如采用PCR-核酸探针斑点杂交,可能会是另一种结果。Yahelal《12004)用PCR方法在虾池底泥的轮虫体眠卵中检测到WSSV阳性,推测虾池中的轮虫休眠卵在隔冬传播WSSV中可能起着重要作用。浮游动物是对虾食物链中的一个重要环节,同时浮游动物在水体中繁殖快、数量大,因此,浮游动物在对虾白斑综合症的暴发流行中16
白斑综合症病毒(wssv)的PcR检测条件优化及浮游动物中间宿主的调查研究可能起着非常重要的作用。浮游动物在传播WSSV中的作用机制尚不清楚,许多问题有待进一步深入研究。到目前为止,多数研究证明鱼类、软体类(如对虾生物饲料贝类)、腔肠动物、海绵动物、环节动物等不是WSSV的敏感宿主,如黄健等(1995)测得发病虾池中混养的贝类及海区蓝蛤均为WSSV阴性。4传播途径WSSV的传播途径从组织病理学角度可分为水平传播和垂直传播,其中水平传播的研究已较深入,而垂真传播尚无定论。4.1水平传播经口感染是WSSV感染宿主的主要途径,健康对虾摄食带病毒饵料生物或患白斑综合症的病虾和死虾均能感染上WSSV。多数研究认为,游离在水体中的病毒很难通过体表感染对虾,因为游离WSSV在海水中具有感染活性的时间很短,且游离WSSV不能通过浸浴方式感染健康虾(黄健等,1995:何建国等,1999;刘萍等,2001)。对虾摄食携带WSSV的宿主后,所排出的粪便中的WSSV具有活性,受感染的对虾排出的自身破碎组织中也含有活性的WSSV,这部分WSSV理论上讲可以污染对虾饵料经口感染引起WSSV的暴发流行,但实际上,这部分病毒与对虾人工配合饵料混和后投喂对虾,不能引起对虾白斑综合症,这是因为少量的病毒不能引起对虾患自斑综合症,只有WSSV达到一定剂量时才能经口感染引起白斑综合症。因而通过WSSV污染食物和水中游离WSSV经体表感染而引起白斑综合症的可能性很小(何建国等,1999)。Sotoefal(2001)应用数学模型比较研究了WSSV通过投喂和浸泡两种方式对凡纳滨对虾的传播率(transmissionrate),结果WSSV在浸泡感染中的传播率为O.Ol,而在投喂WSSV病料中的传播率为O.46,这表明浸泡不是一静重要的传播WSSV的途径。Maedaelat(1998)研究发现WSSV病毒粗提液在4。C下可保持活性120d以上,25。C下可保持活性60--120d;而稀释107倍的WSSV病毒粗提液在40C只能17v
白斑综台症病毒(WSSV)的PcR检测条件优化及浮游动物中问宿主的调查研究保持活性lOd,280c下只能保持活性5d。这表明WSSV在较低浓度下极易失活,这又从一个侧面证实WSSV经水介质传播的可能性是很小的。从宏观上讲,水平传播可通过陆地、海洋或空气、冷冻食品运输等多种途径进行。Nunanelalfl998)通过PCR从进口冰冻虾中检出具感染性的WSSV,因此他们猜测1995年后在西半球出现的白斑综合症可能是由亚洲进口的冷冻虾中的WSSV引起的。这一事例足以引起我们对进出口检疫的重视。4.2垂直传播WSSV有无垂直传播途径尚未取得肯定的结论。宋晓玲等(1996)、包振民等(1997)等对中国对虾进行人工感染的研究发现卵母细胞中有大量的病毒粒子,因此推测病毒可通过生殖细胞进行垂直传播。江世贵等(2003)发现感染WSSV的斑节对虾亲虾能产出携带WSSV的卵子,且这些卵子可发育成部分携带WSSV的幼体。在排除了实验过程中使用的海水、亲虾及幼体饵料携带WSSV的可能性外,仔虾所携带的WSSV应来自其亲虾,这就是说WSSV存在垂直传播。Changelal(1998)通过原位杂交在虾和蟹的生殖组织中观察到了WSSVDNA,因此认为垂直传播可能存在。但他们只在生殖组织的结缔组织中发现有WSSVDNA,它能否感染卵母细胞或通过病毒的基因传递给生发细胞仍不清楚,需要进一步研究。刘萍等(1999)采用套式PCR检测了10尾亲虾的卵巢,发现2尾虾的卵巢呈阳性,且其所产的卵也里阳性,但跟踪检测幼体时并没有发现阳性结果,说明病毒难以从卵直接向幼体传播。卵的带毒可能是因为亲虾的卵巢代谢旺盛、发育快,病毒感染卵巢组织,进而感染卵母细胞所致。Loelal(]997)认为WSSV不能从亲虾经卵传播给子代,亲虾所携带的WSSV只能释放到水体进而通过水平途径感染发育中的幼体。5诊断技术白斑综合症的诊断技术已相当成熟,常规的组织切片、电镜技术及现代的免疫学、核酸分子生物学技术均已应用于WSSV的检测。18
自斑综合症病毒(wssy)的PCR检测条件优化及浮游动物中间宿主的调查研究5.】常规组织病理学诊断技术常规组织切片和电子显微镜的方法是最初研究白斑综合症的主要手段,在对WSSV的研究中占有重要位置。通过这种方法可以揭示白斑综合症的病变特征、定位WSSV的复制位置、研究WSSV病毒粒子及核衣壳的形态和结构(黄健等,1995;Wangetal,1997;Wongteerasupayaelal,】995)。但这类检测技术耗时长、操作繁琐、灵敏度低、极易漏检,不宜对大批样品进行检测。黄健等f1995)采用T-E染色法检测对虾白斑综合症,仅10min就可掌握对虾的细胞病理变化,诊断结果与组织切片的H.E染色法一致,此方法可用于白斑综合症的现场快速诊断。5.2免疫学诊断技术免疫学诊断技术建立在抗原抗体反应的基础上,操作简便,重复性好,现场应用性较强。其中酶联免疫吸附实验(ELIsA)技术在WSSV的检测中已得到广泛应用。如黄健等运用单克隆抗体酶联免疫技术检测WSSV的宿主及传播途径(黄健等,1995):战文斌等(1999)运用单克隆抗体的荧光抗体方法,原位观察WSSV在日本囊对虾体内的感染增殖;汪岷等(2000)将多克隆抗体纯化,进行酶标记,建立了WSSV的直接双抗体夹心ELISA诊断法。Daietal(2003)利用噬菌体展示技术建立了抗WSSV的重组体单链可变片段抗体(recombinantsingle-chainvariablefragmentantibodyagainstwhitespotsyndromevirus),这种抗体的检测灵敏度较高(虾投喂WSSV病料24h即可被检出),1h即可出检测结果,且所需仪器设备简单,有望开发成一种简单、廉价、灵敏的检测试剂盒。5.3核酸分子生物学诊断技术核酸分子生物学诊断技术灵敏度较高,其中PCR技术和核酸探针技术应用最广泛。WSSV的PCR检测技术早已建立起来(Loelal,l996a:Kasomchandraelal,】998;夏春等,1999)。PCR具有灵敏度高、特异性强、操作简便和快速等特点,但容易出现假阳性。Pengetal(1998)、谢数涛等(2001)等以外引物预期扩增片断之内的部分短核苷酸序列为内引物,建立了WSSV的套式PCR检
白斑综合症病毒(WSSV)的PCR检测条件优化及浮游动物中问宿主的调查研究测方法;闰冬春等(2003)在PCR检测WSSV过程中使用尿嘧啶糖基酶(UNG)防遗留污染,这样,出现假阳性的机率大大减少。另外,可用于模板定量的竞争PCR(competitivePCR)和实时PCR(rea|.timePCR)技术已用于WSSV的研究(Tangetal,2000;viiayanetat,2003;Durandel吐2003)。核酸探针方法检测病毒DNA,其检测灵敏度较PCR方法低,但其阳性结果更为可靠。最常用的核酸探针检测技术有斑点杂交和原位杂交。斑点杂交是根据杂交膜上点样斑点的有无或强弱来判断样品是否带病毒。史成银等0999),Loelal(1999)等利用此方法检测WSSV;中国水产科学院黄海水产研究所病害室研制了“对虾暴发性流行病原核酸探针点杂交检测试剂盒”。原位杂交不需从组织提取核酸,可保持组织与细胞形态的完整性,能直观定位WSSV的靶组织及靶组织中对WSSV敏感的细胞类型(Changetal,1998:Wongteemsupayaetal,1995)。但原位杂交耗时长,操作繁琐,不适合大批样品的检测。每种方法都有自己的优点和不足,为了减少单一方法的不足带来的负面影响,在实际操作中,许多研究者同时运用多种技术来开展研究。如将免疫技术(免疫荧光抗体技术、酶联免疫技术、免疫电镜技术等)与单克隆抗体、基因探针、PCR等技术相结合,敏感度、准确性大大提高。6防治措施6.1消除WSSV传染源,切断W¥SV传播途径消除垂直传播的传染源和传播途径WSSV垂直传播的传染源是携带WSSV的亲虾。因此,在亲虾选育中要采用免疫学、PCR或核酸探针方法选育没有携带WSSV的虾作为亲虾。育苗期仔虾的WSSV检测是目前切断WSSV进入对虾养殖期的主要手段。除此之外,福尔马林浸泡法也在选择虾苗中得到广泛应用。在一个群体中,受WSSV感染的虾苗比未受WSSV感染的虾苗活力差,因而虾茧通过福尔马林浸泡后,能去掉带WSSV的虾茁,保留健康虾苗,使选购虾苗携带WSSV的个体减少(Wangetal,1998;何建国等,1999)。消除WSSV水平传播的传染源和传播途径WSSV的宿主很多,每一种在20,
白斑综台症病毒(WSSV)的PCR检测条件优化及浮游动物中间宿主的调查研究WSSV的暴发流行期都可能成为WSSV的水平传播的传染源,因此在清塘和消毒时一定要将WSSV的宿主消灭掉。与此同时,要切断对虾养殖过程中的水平传播途径,如在养殖池塘周围布置塑料薄膜围栏、在虾塘进水口安装过滤网等,这样可防止野生蟹子等较大型生物进入养殖池中,从而减少WSSV的传播(Wangelal,1999:李德尚等,2002)。6.2增强对虾体质.提高对虾抗病能力增强对虾体质的途径有两条,一是供给优质的饵料,二是为对虾创造一个优良的环境条件。营养是基础,环境是条件,二者相辅相成,缺一不可(王克行,1999)。另外,现已发现多糖、生物碱、酮类、有机酸等经口服后能有效地激活免疫系统,增强抗病力。如Huangelal(1999)将D一1,3—1,6葡聚糖注入待产卵的斑节对虾亲虾体内,白斑综合症的红体和甲壳白斑等症状减少;在WSSV攻毒实验中,来自注射葡聚糖亲虾的幼体存活率明显高于对照组(来自未注射葡聚糖亲虾的幼体)。这表明葡聚糖能增强亲虾抗WSSV的能力,且这种抗WSSV的能力在一定程度上可传给幼体。Changelal(2003)研究发现斑节对虾经连续投喂l%的B—l,3一葡聚糖20d,能明显改善对虾的免疫机能并提高对虾在WSSV攻毒中的存活率。箫歌、王雷等研制出用于中国对虾病害防治的口服多糖免疫药物(箫歌,1994:王雷等,1995)。在养殖对虾的实践中,有人发现喂蛆蝇也可提高对虾的免疫力(王雷等,1995)。免疫接种是控制病毒性疾病的最有效措施,但虾与脊椎动物不同,缺少建立在抗体基础上的可记忆的免疫应答系统,因此疫苗仍然不能用于对虾WSSV的防治。6.3选育抗性品种因WSSV宿主多、传播途径复杂,其防治工作非常艰巨,在这种情况下选育抗性品种不失为一种捷径。SahulHmeedetal(2000)LL较了3种淡水沼虾Macrobrachiumidella,Mlamerrae,Mrosenbergii对WSSV的抗性,发现浸浴、投喂、注射均不能使Mrosenbergii感染WSSV,其抗WSSV的机制需进一步研究,这有助于培育抗WSSV的对虾品种。Tangetal(2003)研究发现预先感染传染性皮下及造血组织坏死病毒(hypodermalandhematopoieticnecrosisvirus,2
白斑综合症病毒(wssv)的PCR检测条件优化及浮游动物中间宿主的调查研究IHHNV)的细角滨对虾∞itopenaeusstylirostris对WSSV具有抗性,这种现象称为病毒干扰。这种干扰机制仍不清楚,可能是IHHNV在对虾体内产生抗WSSV的干扰素类分子:另一种可能是IHHNV感染后通过减少WSSV的病毒受体而阻止WSSV进入或通过耗尽虾体内WSSV复制所需的元件而阻止WSSV复制。将病毒干扰的细胞机制搞清楚将有助于培育抗WSSV的品种。6.4调整养殖模式在养殖过程中,要以防病为中心,因地制宜,打破单~养殖模式。现在已报道的防白斑综合症对虾养殖模式主要有以下几种:(1)混养模式。利用虾鱼贝藻对空间水质的不同要求及虾鱼贝的不同食性开展虾池立体综合养殖,以改善虾池生态环境,预防虾病。(2)淡水添加养殖模式。利用斑节对虾、凡纳滨对虾等的广盐性特点,在养殖过程中逐渐添加淡水,降低水体盐度。WSSV在低盐度条件下易失去活性,因此低盐度水体有一定的防病毒作用f何建国等,1999)。另外,李群峰等(1997)报道了寿光市用地下卤水兑淡水养殖中国对虾成功的事例。将地下卤水的盐度用淡水调至对虾适应的范围内,作为对虾养殖用水。因地下卤水无外源性污染,可防止对虾病毒病的传播。(3)提水集约化养殖模式(高位池养殖模式)。提水集约化养殖模式最初见于台湾,后在泰国得到普及和应用,近几年在广东、海南等地迅速发展起来。该模式养殖池距海边80.】00m,有些500.5000m;虾池高出海平面4-6m,水泥护坡;用动力提升装置将海水抽到虾池中。高位池养殖模式因水质好、虾池不适宜蟹类等WSSV中问宿主的寄居和繁生,因而不易暴发白斑综合症(何建国等,1998)。6.5药物防治目前国内外还没有防治对虾自斑综合症的灵丹妙药。但在综合防治措施配套、使用技术规范的条件下,适当地使用药物也能收到一定的效果。如在饲料中添加抗菌素、大蒜等,能提高中国明对虾对白斑综合症的抗病能力;连翘、板蓝根、甘草等中草药浸出液也有一定的防病作用;维生素C对于促进对虾生长、提高对虾抗病力具有明显的效果(张道波等,2000)大虾新宝、鱼虾救星、
臼斑综合症病毒(WSSV)的PCR检测条件优化及浮游动物中间宿主的调查研究对虾克毒王等在养殖生产中也取得了一定成效(李健等,1995,1997)。但药物防治不能从根本上防治对虾白斑综合症,如果抱着“出现一种病就研究它的病原和发病机理,再找一种药物或方法来防治”这种就事论事的态度,而不是从养殖方式上做根本调整,新的病害将会不断出现。综上所述,对虾白斑综合症的病原、病理及诊断技术方面已取得了较大进展,随着WSSVDNA全序列的测定,功能基因及功能蛋白的研究正成为热点。但由于对虾的水生生活习性及WSSV的细胞内寄生特性,WSSV的传播机理尚有一些问题未搞清楚,防治方面发展较慢,到目前为止还不能完全控制WSSV的疫情。使用健康或无特异病原的虾苗,结合彻底的消毒、隔离和健康养殖技术是彻底根治WSS的综合技术方法,目前尚有许多基本的理论和技术问题有待进一步深入研究。参考文献包振民,胡景杰,姜明,等。杆状病毒感染越冬亲虾(Penaeuschenesis)的研究—越冬亲虾感染及其垂直传播的可能性.青岛海洋大学学报,1997,27(3):347—351傅志茹,张勤,藏莉,等。卤水兑地下淡水中国对虾精养高产技术。水产科学,2000,19(1):27—30何建国,莫福。对虾向斑综台症控制与广东省对虾养殖业持续发展。粤海通迅,1999,(2):34—37何建国,莫福。对虾白斑综合症病毒暴发流行与传播途径、气候和水体理化因子的关系及其控制措施。中国水产。1999,(7):34—37,41何建国,莫福。对虾高位池养殖模式及其与病害控制的关系。中国水产,1998,(12):30一31何建国,周化民,江静波。白斑综合症杆状病毒致病性特征。热带海洋,1999,18(1):59—67何建国,周化民,姚伯,等。白斑综合症杆状病毒的感染途径和宿主种类。中山大学学报,1999,38(2):65—69。黄健,蔡生力,宋晓玲,等。对虾暴发性流行病病原的人工感染研究。海洋水产研究,1995,16(1):51—5823,
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白斑综台症病毒(WSSV)的PCR检测条件优化及浮游动物中间宿主的调查研究(二)轮虫休眠卵研究进展Reviewonrotiferrestingeggresearch摘要:综述了近年来国内外对轮虫休眠卵的研究概况。重点介绍了轮虫体眠卵的形态、影响轮虫休眠卵形成的因素、轮虫休眠卵的萌发形式及影响其萌发的因素、自然水体中轮虫休眠卵的研究概况。关键词:轮虫休眠卵:形态;形成;萌发Abstract:Researchonrotiferrestingeggofhomeandabroadwasreviewed,Theintroductionemphaseswereonrotiferrestingeggmorphology,factorsinfluencingrotiferrestingeggproducing,thehatchformsofrotiferrestingeggandfactorsinfluencingitshatch,researchonrotiferrestingeggsofnaturalponds.Keywords:rotiferrestingegg;morphology;producing;hatch轮虫休眠卵是单巢目轮虫在恶劣生态条件下形成的滞育结构,是轮虫有性生殖的产物,对轮虫抵御不良环境及保种、繁衍和散布具有重要意义。轮虫是经济水生动物的开口饵料,其休眠卵已在水产育苗上得到广泛应用,轮虫休眠卵表面携带病原、感染经济水生动物的问题已受到关注。另外,在水生态毒理学研究中,使用轮虫休眠卵孵出的第一代非混交雌体比使用克隆培养的轮虫精确度更高,因此,轮虫休眠卵的研究又具有重要的现实意义。国内外一些学者对轮虫休眠卵的形态、形成、萌发等进行了深入的研究,本文对相关文献作一综述。1轮虫休眠卵的形态轮虫体眠卵的形态引起国内外学者的关注:李永函等(1991)用图鉴方式描述了我国北方地区池塘习见20种轮虫休眠卵的形态结构;林里等(2001)用光学显微镜和扫描电镜对东湖14种轮虫休眠卵形态进行了观察;有关轮虫休眠卵30r
白斑综合症病毒(WSSV)的PCR检测条件优化及浮游动物中间宿主的调查研究超微结构的研究,先后有Gilbert(1978)、Wurdakelal(1978)、翟宝香等(1987)、林里等(1997)、张东升等(1999)等人对6属20种轮虫休眠卵做了透射和扫描电镜观察,张东升等(2001)用扫描电镜还观察了4种轮虫休眠卵用不同浓度盐溶液处理后的形态。轮虫休眠卵呈卵圆形、球形,外被一层厚厚的深色硬壳,表面具棘(王家楫,1961)。在光镜下,成熟的轮虫休眠卵有3层膜,轮虫幼体孵化、离开空壳(第一层膜)后仍被有2层膜。在一些种类第3层膜可能完全消失,在多数种类只能看到2层膜,因第3层膜(最内层膜)在休眠开始后才形成(Pourriotetal,1983)。在电镜下,壳的最外层又由2层构成,一层具小窝,另一层具条纹。第2层的主要成分是几丁质,在电镜下致密,有时与第一层连在一起,有时与第一层之间具一胚外间隙(extraembryonicspace)(Wurdaketal,1978)。坚硬的外壳使休眠卵可以抵御捕食者消化酶的作用和外界不良环境,但壳饰的生物学作用仍不十分清楚。一些种类的轮虫休眠卵(如臂尾轮虫休眠卵)一侧具卵盖。据Wurdak(1978)对卵盖的电镜观察,卵盖是体眠卵第一层膜在胚胎端向下的一段凹陷,此位置的第一层卵膜非常薄,轮虫可以从此处孵出。张东升等(2001)认为所有的休眠卵都应有卵盖,孵盖不应作为休眠卵的分类依据,~些种类的休眠卵未看到卵盏可能与观察角度有关。不同种轮虫的休眠卵形态、壳饰各不相同,具有种的特异性,可作为系统分类的依据(Gilbert,1978)。但在某些轮虫.即使同一种中休眠卵形态亦存在较大的差异。林里等(2001)发现同是取自东潮的两枚萼花臂尾轮虫休眠卵的壳饰不同,且与Wurdaketal(1978)展示的2枚该种轮虫体眠卵的壳饰亦不相同。Gilbert也认为同一种轮虫在不同地区、同一水体不同季节、甚至同一母体产生的休眠卵形态上存在相当大的差异,如1964年8月在Karpov’S池塘中采到的萼花臂尾轮虫休眠卵与1965年5月在该池中采得的同种卵有很大不同,前者较大(145--160×90--105),后者较小(125—135×85--90),颜色以前者更深,壳饰也不同。初产生的休眠卵和完成休眠后的隔年休眠卵在形态结构上大致相同,但后者常具有一个或大或小的气室,壳纹不如刚形成时那样清晰(李永函3l
I=_f斑综合症病毒(WSSV)的PcR检测条件优化及浮游动物中问宿主的调查研究等,1991)。2轮虫休眠卵的形成轮虫休眠卵的形成需经过以下几个步骤:随着轮虫孤雌生殖的进行,由非混交雌体(Amicticfemale)产生混交雌体(Mieticfemale);混交雌体产生雄轮虫:混交雌体与雄轮虫交配、受精;受精后的混交雌体产休眠卵(Pourriotetal,1983)。影响轮虫休眠卵形成的因素很多,除品系遗传特性及母体年龄等内部因素外,环境温度、盐度变化、饵料种类和数量等被认为是最重要的外部因素。2.1遗传因素对休眠卵形成的影响Gilbert(1974)的研究表明,轮虫的有性生殖在一定程度上由遗传控制。Hinoelal(1977)研究了褶皱臂尾轮虫的20个品系,发现一些品系在培养25代后才产生混交雌体,而另一些品系几乎每代都有混交雌体产生,因此认为混交雌体的产生是受基因控制的。Lubzens“al(1988)在大量研究的基础上,提出轮虫的有性生殖由遗传因素决定,环境因子对其具有调节作用。Pozueloelal(1993)也得出了相似的结论。2.2母体年龄对休眠卵形成的影晌多数研究表明,轮虫母体的年龄与混交雌体的产生呈负相关。萼花臂尾轮虫(Brachionusc∞心£加,埘和红臂尾轮虫∞.rubens)在其一生中的最初几天,所产卵的800/o--90“/o发育成混交雌体,随着母体年龄的增大,该百分率下降(Pourriotetal,1983)。Clementelal(1977,1980)研究发现,Notommatacopeus母体年龄对后代混交雌体的产生也具有相似的影响,这种影响甚至涉及到祖代雌体的年龄。23温度对休眠卵形成的影响温度对轮虫休眠卵形成的影响常因轮虫种类及其品系的不同而异
白斑综合症病毒(wssv)的PCR检测条件优化及浮游动物中间宿主的调查研究(Hagiwaraet口‘1988,1991;Imanuraelal,1979)。Kamiura品系的褶皱臂尾轮虫fBrachio删s口licatilis)在25。C下批量培养时无有性生殖发生,当将其用低温(120C)处理20d以上时可显著诱导混交雌体的形成,之后将培养温度升高至25。C后,可加速休眠卵的产生(Kagoneelat,1997):叠rotundiformisSchugunoff休眠卵形成效率随着温度的升高而增大(Hagiwaraetat,1991);小种轮虫在高温(280C,32。C)条件下所产生的休眠卵量明显高于低温(220C,25。C)条件下所产生的休眠卵量(商占恒等,2003);萼花臂尾轮虫高温较低温时休眠卵产生得早(王金秋等,1998)。不同种轮虫产休眠卵的适宜温度不同,因此,人们可通过调节温度提高休眠卵形成的效率。如萼花臂尾轮虫在22。C下培养5天后再转入27。C培养可加速体眠卵的产生,使休眠卵的最大形成效率提前出现(刘桂云等,2002)。褶皱臂尾轮虫进行有性生殖的适宜温度是10—150C,低于此温度,轮虫休眠卵的产生就需要更长的时问(Hagiwaraelal,2001),因此,可在较低温度水平下促进褶皱臂尾轮虫进行有性生殖,然后提高温度促进受精轮虫产休眠卵(Koganeel口Z.1997)。2,4食物质量对休眠卵形成的影晌食物的质量是影响轮虫休眠卵形成的重要因素。杨家新等(1998)分别以椭圆卵囊藻(Oocystiselliptica)、蛋白核小球藻(Chlorellapyrenoidosa)及由两者所组成的混合藻为食物培养萼花臂尾轮虫,发现后代中混交雌体的百分率依次降低。商占恒(2002)比较了分别投喂海水小球藻、酵母及二者混合物对轮虫产生休眠卵的影响,结果表明,投喂海水小球藻有利于轮虫休眠卵的产生,这可能与海水小球藻的营养高于酵母有关。Ben.mmotzelal(1982)、Lubzenetal(1980)研究表明,饲喂在浓盐溶液中生长的藻(salt—grownalgae)司F促进褶皱臂尾轮虫进行有性生殖及产休眠卵,究其原因,在盐水中生长的藻可能含有某种控制、诱导轮虫有性生殖的内部因子,尽管这一机制仍不清楚,但人们可以通过调控藻的生长状况来诱导轮虫的有性生殖。一定范围内的食物浓度对轮虫混交雌体的百分率和受精率无显著影响(Snellelal,1987;席贻龙等,1998,2000),王33
白斑综合症病毒(WSSV)的PCR检测条件优化及浮游动物中间宿主的调查研究金秋等(1998)的研究也表明饵料密度对轮虫休眠卵的产生时间无显著影响。2.5盐度对休眠卵形成的影响盐度是影响威水性轮虫种类休眠卵形成的重要外源性因子。LubzensetaI(1980)发现褶皱臂尾轮虫在100%海水中(盐度38%0,300C)即使种群密度超过40个雌体/lTll也不产生混交雌体,但当转移至5096或25%海水中时会产生较高比率的混交雌体。有关盐度影响轮虫混交雌体形成的机理仍不清楚。除以上因素外,生育酚、光照周期和种群密度是20世纪70年代中期以前已确定的影响轮虫产生休眠卵的外源性因素。另外,Hinoetat(1976)发现更换培养介质严重影响轮虫混交雌体受精率,Hagiwaraelal(1994)报道加入细菌可提高轮虫混交雌体受精率。3轮虫休眠卵的葫发轮虫休眠卵的休眠期包括内滞育期和外滞育期。前者指轮虫休眠卵由体内排出后,卵内胚胎仍需缓慢发育一段时间,即受精卵卵内胚胎的“后熟”过程,此问卵对任何外部刺激均不反应,即使在最佳环境下也不能孵化。内滞育期长短由遗传因素决定,也与温度有关,温度越低历时越久。休眠卵在内滞育期主要完成胚外间隙的形成、细胞核数目的增加、外层卵膜的继续加厚等。已完成“后熟”过程的胚胎进入外滞育期,外滞育期的休眠卵已获得在适宜环境中孵化的能力,但在环境条件不合适的情况下将继续保持“休眠”状态。因此,休眠卵的萌发是指在一定环境条件刺激下外滞育期终止,胚胎重新启动发育并最终破膜而出的过程(周利等,2001)。休眠卵的萌发有不同的形式,休眠卵的萌发率受各种内外因素的影响。3.1轮虫体眠卵的荫发形式据Pourriotelal(1983)的报道,轮虫休眠卵具有分散式孵化和同步式孵化两种基本孵化类型。分散式孵化指一批卵在孵化过程中,幼体的孵出以分散的
白斑综合症病毒(wSsv)的PCR检测条件优化及浮游动物中阔宿主的调查研究或零星的方式间隔进行;同步式孵化指一批卵在孵化过程的某一时间内,大量幼体几乎同时孵出。某批卵的孵化表现为何种类型,由多种内外因素决定。一般情况下,休眠卵产生后若不加储存或短暂储存而直接孵化,表现为分散式,这可能因各卵在内因作用下有各不相同的内滞育期和孵前期,或有不同的对环境刺激的敏感水平所致。Gilbert(1974)指出,休眠卵基因型的多样性可能是分散式孵化的主要基础,这种适应性机制可确保该物种在剧变的环境条件下得以延续生存。休眠卵经过一段时间储存后再孵化,则往往表现为同步式,可能因各卵均已度过内滞育期,从而具有近似的对环境刺激的反应能力(周利等,2001)。3.2影响轮虫休眠卵萌发的因素3.2.1内部因素的影响轮虫休眠卵的萌发率在一定程度上受遗传控制。Ha西waraetal(1990)发现,取自自然水体中的褶皱臂尾轮虫休眠卵,其萌发率高达90%以上;而同一品系的轮虫当其在实验状态下连续培养较长时间后,其所产休眠卵的萌发率极显著地下降,这是由于实验状态下轮虫的遗传因子发生变化造成的。3.2.2形成条件的影响由于休眠卵形成时需要大量的营养,所以休眠卵形成时母体的生理状况、环境条件对轮虫休眠卵的萌发力具有较大的影响。席贻龙等(2001)对不同温度、食物、光照和pH条件下形成的萼花臂尾轮虫休眠卵进行了萌发研究,结果发现在萌发温度为15—30。c范围内,200C下形成的休眠卵在200c的萌发温度下累积萌发率最高;母体以小球藻为食物时,其所产休眠卵的平均累积萌发率显著大于以斜生栅藻或蛋白核小球藻和斜生栅藻混合藻为食物时所产休眠卵的萌发率:pH6.5和7.5条件下形成的休眠卵的累积萌发率较高。Pourriotetal(1983)Lk,较了不同食物、温度、光照条件下形成的休眠卵的萌发过程,发现休眠卵形成时的环境因子能影响萌发时的环境因子与萌发率间的相互关系。35
I=]斑综合症病毒(ws.sv)的PcR检测条件优化及浮游动物中间宿主的调查研究Bogolvoskyetal(1963)发现在酵母(Rhodotonla)和裸藻(Euglena)eP培养的萼花臂尾轮虫形成的休眠卵萌发率不同,前者为83%,后者为96%,且前者萌发速度低于后者。杨家新等(2000)也发现以小球藻为食物时形成的休眠卵的萌发率高于混和藻组,这是由于不同的食物造成轮虫卵黄营养不同所致。3.2.3储存条件的影响不同的储存条件对轮虫休眠卵的萌发力有较大的影响。如休眠卵在海水介质中保存时,其多孔的表面会遭受细菌侵染,从而可能使孵化率降低(Balompapuengefal,1997b;Hagiwaraela/,1997)。另外,在这种保存方式中休眠卵常沉于底部渣滓中,这会减少氧进入卵中,缺氧环境会降低沉渣中休眠卵的生存力(Hagiwaraetal,1985)。虽然休眠卵也可干燥保存,但“干存法”的孵化率明显低于“水存法”(郑严等,1979,2001),卵内胚胎的水分丧失过多可能是“干存法”效果欠佳的主要原因。Hagiwaraelal(1997)报道干休眠卵于一30。C保存可保持其孵化能力。杨家新等(2000)认为利用形成休眠卵时的培养液来保存休眠卵是较适宜的办法。当储存时间远远超过内滞育期时,由于卵内胚胎活力的自然衰退,孵化率将随储存期的延长逐渐降低(周利等,2002)。3.2.4孵化条件的影晌温度是影响轮虫休眠卵萌发率的主要生态因子之一。其对休眠卵萌发率的影响常因种而异,对同种轮虫不同品系间的影响也不相同。如褶皱臂尾轮虫的Dor品系,lO一15。C是其休眠卵的最适萌发温度,之后随萌发温度的升高休眠卵的萌发率呈线性下降(Minkoffetal,1983)IHagiwaraelal(1985)研究的褶皱臂尾轮虫,其休眠卵的萌发率却随着萌发温度的升高而增大。光照对轮虫休眠卵萌发率的影响也因种而异。光对于红臂尾轮虫饵rubens)休眠卵的快速、批量萌发是绝对必需的(Lubzens的萌发有益但不是必需的(Hagiwaraetelal,1980);对褶皱臂尾轮虫al,1989);但对角突臂尾轮虫(B.angularis)和蒲达臂尾轮虫@budaperstinensis)却无影响;对萼花臂尾轮虫休眠卵的萌发并非必要条件(Lubzensetat,1980;陈菊芳等,】998)。光照促进休眠卵萌发的原
白斑综合症瘸(wssv)的PcR检测条件优化及浮游动物中问宿主的调查研究因可能是光照能促进水中过氧化物的产生及胚胎内部脂肪酸的氧化(Hagiwara8fa1.1995a)。盐度是影响轮虫休眠卵萌发的重要因子。陈云波等(1997)研究了不同盐度对褶皱臂尾轮虫休眠卵孵化的影响,结果轮虫休眠卵在纯水和50%的高盐度中都不能孵化,在5%~40%盐度中有不同比例的孵化,且孵化率随着盐度的升高而降低。当孵化水盐度大于休眠卵原水盐度时,孵化率随着盐度的升高而降低,这可能是由于渗透压的变化所致。休眠卵在高盐度的孵化液中,对水的吸收慢,盐度越高,吸水越困难,休眠卵的休眠率就越高。孵化介质也是影响休眠卵孵化的重要环境因子。杨家新等(2000)、陈菊芳等(1998)对萼花臂尾轮虫休眠卵的相关研究发现,改变孵化介质的种类或更新频度均会导致孵化率的改变。刘青等(1999)报道适度冷冻可提高褶皱臂尾轮虫、萼花臂尾轮虫和壶状臂尾轮虫的萌发率。这是因为冷冻可软化轮虫休眠卵的卵壳,利于轮虫胚胎破壳而出。另外,休眠卵经适度冷冻其生长抑制剂有可能减少,从而加速了其萌发。但过强的冷冻(一80。c)会使萌发率降低,因为这种刺激不仅软化了孵壳,而且也破坏了胚胎。另外,在特定条件下形成的轮虫休眠卵,经过一定时间的储藏保存,其萌发率往往有不同程度的降低(Balompapuengelal,1997),大量的细菌污染是导致轮虫休眠卵萌发率降低的主要因素之一,使用适宜种类和浓度的消毒剂处理可显著提高其萌发率(Balompapuengela41997b;席贻龙等,2001)。Hagiwaraetal(1995a)报道320--380nm紫外线照射或双氧水处理能诱导轮虫休眠卵的萌发。3.2.5休眠卵的“激活”作用“激活”指通过某种环境刺激“唤醒”卵内的滞育胚胎而使之重新启动发育的过程,但此过程是在孵化抑制因子仍存在的情况下缓慢进行的,其目的是为了使所有待孵化的休眠卵能够在正式转入孵化环境时基本达到同样的胚胎发育阶段,以便尽可能获得快速、同步的孵化效果。周利等(2002)探讨了介质替换的胚胎“激活”处理对轮虫休眠卵孵化的影响,发现“激活”作用具有促37
白斑综台症病毒(wSSV)的PCR捡测条件优化及浮游动物中间宿主的调查研究使孵化高峰提前到来、增强孵化同步性的双重功效,从而可明显缩短孵育时间,提高孵化速率。4自然永体中轮虫休眠卵的研究概况养殖池塘的底泥中蕴藏着大量的轮虫休眠卵,其数量可达几万一几百万/m2(李永涵等,1985)。这些休眠卵在一定条件下萌发、繁衍,是池塘轮虫自然增殖的物质基础,也是集约化培育轮虫的重要“种源”,调查自然水体中的轮虫休眠卵对于生产上开发、利用轮虫资源具有重要意义。调查底泥中的休眠卵是研究自然水体中轮虫休眠卵的常用方法,通过这种方法得到的轮虫休眠卵代表水体中多年来休眠卵的积累。Ito(1958)研究了日本15个池塘褶皱臂尾轮虫休眠卵的密度,发现不同池塘的休眠卵密度差别较大,从很少到9.66个/m//12,但同一池塘中不同底泥深度的休眠卵密度差别不大。Snelletal(1983)调查了佛罗里达州Tampa咸水池塘中褶皱臂尾轮虫休眠卵的密度,发现休眠卵的垂直分布差异显著,表面底泥中休眠卵密度很高(2个/mm2),随着深度增加休眠卵密度呈指数减小(直至0.22/mm2),这与Ito(1958)的结果不同。李永涵等(1985)从水产养殖的角度研究了我国北方养鱼池塘中轮虫休眠卵的分布特征。陈菊芳等(1997)对武汉东湖底泥中轮虫休眠卵的分布和季节变动进行了调查,结果表明异尾轮虫属(Trichaceroa)、多肢轮虫属(Polyarthra)及多肢拟前翼轮虫属(Proalides)等主要轮虫属休眠卵数量均呈由底泥表层向底层逐渐递减的趋势,且各属轮虫休眠卵数量亦有明显的季节变动,林里等(1997)迸一步研究了武汉东湖轮虫休眠卵的形态。5研究展望从自然水体底泥表面采集的轮虫休眠卵的萌发率达90%以上,而在室内大规模培养所得的轮虫休眠卵萌发率往往不足50%(Hagiwaraelal,1997),探索提高轮虫休眠卵萌发率的最佳条件仍是今后工作的重点。不同种轮虫或同种轮虫的不同品系具有不同的生长潜力,在水产育苗上尽快筛选出适宜于休眠卵批量
白斑综合症病毒(WSSV)的PCR检测条件优化及浮游动物中间宿主的调查研究生产的轮虫种类和品系是当务之急。另外,轮虫体眠卵表面往往被细菌或其它微生物病原所污染,并可导致养殖经济水生动物的次级感染(席贻龙等,2001:Balompapuengel讲,1997),那么,病毒可否通过池塘底泥中的轮虫休眠卵进行传播?在WSSV猖獗的今天,加强养殖池塘底泥轮虫休眠卵的研究具有重要意义。参考文献陈菊芳,黄祥飞,周洁。武汉东湖底泥中轮虫休眠卵萌发的研究。暨南大学学报,1997,】8(1):1lO一115陈菊芳,周洁,黄祥飞。萼花臂尾轮虫休眠卵萌发的研究。应用生态学报,1998,9(1):67—70陈云波,禹爱民。盐度对褶皱臂尾轮虫存活及其休眠卵孵化的影响。水产科学,1997,16(5):12—16李永函,张东升,赵志牡,赵小爽。池塘习见轮虫休眠卵的形态和鉴定。大连水产学院学报,1991:6(1):1—11李永涵。养鱼池轮虫休眠卵分布和萌发的研究。水生生物学报,1985,9(1):20—30林里,周洁,黄祥飞。武汉东湖若干种轮虫徕眠卵的形态观察。水生生物学报,1997,21(3):234——240刘桂云,席贻龙。变温对萼花臂尾轮虫休眠卵形成的影响。安徽师范大学学报,2002,25(4):363——367刘青,金送笛,刚健,等。冷冻对轮虫体眠卵葫发率的影响。中国水产科学,1999,6(4):39—42商占恒,张波。不同温度对小种轮虫产生休眠卵影响的研究。海湖盐与化工,2003,32(4):18—20商占恒。不同饵料对轮虫产生休眠卵的影响。海湖盐与化工,2002,31(2):28--30王家楫。中国淡水轮虫志。北京:科学出版社,1961.17—19王金秋,李德尚。高温高饵料密度对萼花臂尾轮虫实验种群休眠卵动态的影响。应用与环境生物学报,1998,4(3):263--266席贻龙t黄祥飞。不同培养条件下萼花臂尾轮虫休眠卵的萌发。动物学报,2001,47(3):
白斑综合症病毒(WSSV)的PCR检测条件优化及浮游动物中间宿主的调查研究292——297席贻龙,黄祥E。两种消毒剂处理对萼花臂尾轮虫休眠卵萌发的影响。中国水产科学,2001,7(4):122~124席贻龙,黄祥飞。食物种类和密度对萼花臂尾轮虫休眠卵形成的影响。动物学报,2000,46(1):27—36席贻龙,黄祥飞。温度和食物浓度对萼花臂尾轮虫休眠卵形成的影响。水生生物学报,2000,24(2):107—113杨家新,黄祥飞。环境因子对萼花臂尾轮虫休眠卵萌发率的影响。水生生物学报,2000,24(4):331--339杨家新,黄祥飞。藻类食物对萼花臂尾轮虫繁殖的影响。湖泊科学,1998,10(1):42—48翟宝香,李永函。用电镜对两种轮虫休眠卵卵膜的初步观察。大连水产学院学报,1987,2(1):19—27张东升,姜静颖。褶皱臂尾轮虫不同时期休眠卵的超微结构。中国水产科学,1999,6(3):23--27张东升,宋国良,姜静颖。轮虫休眠卵用不同浓度盐溶液处理后卵壳的扫描电镜观察。大连水产学院学报,2001,16(2):106—111郑严,田风琴,宁立清。褶皱臂尾轮虫BrachionusplicalilisMuller的繁殖和培养。海洋科学,1979,1:26,37—38郑严,周利。轮虫的培养和应用。见:简明中国水产养殖百科全书。北京:中国农业出版社,2001.926--939周利,相建海.郑严。不同年度收存的褶皱臂尾轮虫体眠卵的孵化及滞育胚胎“激活”效果的研究。海洋与湖沼,2002,33(6):648--656周利,相建海。关于轮虫休眠卵孵化的若干术语的探讨。海洋科学,.2001,25(7):47—5lBalompapuengMD,HagiwaraA,NogakiY’etaLPreservationofrestingeggsoftheeuryhalinerotiferBrachionusplicatilis0FMullerbycanning.Hydrobiologia,1997.358:163—166BalompapuengMD,MunuswamyN,HagiwaraA,eta1.EffectofdisinfectantsonthehatchingofmarinerotiferrestingeggsBrachionusplicatilisMuller.AquacultureResearch,1997b,28:559--565Ben-AmotzA,FishlerR.InductionofsexualreproductionandrestingeggproductioninBrachionuspticatilisbyadietofsalt—grownNannochlorisoculata.MarineBiology,1982,67:289--294
自斑综台症病毒(WSSV)的PCR榆测条件优化及浮游动物中间宿主的调煎研究BogoivoskyAS.Materialstothestudyoftherestingeggsofrotifers.Communication1ByullMoskObshchIspytPrir,1963.68:50一67ClementP,PourriotR.AboutatransmissibleinfluencethroughseveralgenerationsinacloneoftherotiferNotoramata60peus.Hydrobiologia,I980.73:27—31C)ementP'PourriotR,CytoplasmicandchromosomalinheritanceofthemictiereactioninaparthenogeneticcloneofNotommatacopeus.ArchHydrobiolBeih,1977,8:205--206GilbertJJ.DormancyinRotifers.TransAmerMicrosSoc,1974,93(4):490--513GilbertJJ.Species-specificmorphologyofrestingeggsintherotiferoftheAmericanMicroscopicalSociety,1978,97(3):330--339HagiwaraA,BalompapuengtherestingAsplanchna.TransactionsMD'MunuswamyN,el醴MassproductionandpreservationofeggsoftheeuryhalinerotiferBrachionusplieatilisand且rutundiformis.Aquaeulture,1997,155:223--230HagiwaraA,GallardoWGAssavaareeM,ela1.Livef00dproductioninJapan:recentprogressandfutureaspects.Aquaculture,2001,200:111—127HagiwaraA,HamadaK,HofiS,eta1.IncreasedsexualreproductioninBrachionusplicatilis(Rotifera)with181:1—8theadditionofbacteriaandrotiferextracts.JEepMarBiolEcol,1994,HagiwaraA,HinoA,HiranoR.ComparisonofrestingstocksoftherotiferBrachionusplicatilis.NipponeggformationamongfiveJapaneseSuisanGakkaishi,1988b,54(4):577—580HagiwaraA,HinoA,HiranoR,Effectoftemperatureandcblorinityonrestingformationintherotifer(Brachionusplieatilis).NipponSuisanGakkaishi,1988a,54{:4):569--575HagiwaraA,HinoA.Feedinghistoryandhatchingofrestingeggsinthemarineroti危rBrachionusplicatilis.NipponSuisanGakkaishi,1990,56:1965—1971HagiwaraA,HinoH,HiranoR.CombinedeffectsofenvironmentalconditionsonthehashingoffertilizedeggsoftherotiferBrachionusplicatiliscollectedfromNipponSuisanGakkaishi,1985,51(5):755--758HagiwaraA。HinoH.Effectofincubationandpreservationona|loutdoorpond.restingegghatchingandmixisinthederivedclonesoftherotiferBrachionusplieatilis.Hydrobiologia,1989,186/187:415—421HagiwaraA,HoshiN,KawaharaF'etal.RestingeggsofthemarinerotiferBrachionusplicatilisMuller:development,andeffectofirradiation313—314:223--229HagiwaraA,LeeCS.Restingunderonhatching.Hydrobiologia,1995a,eggformationoftheL-anS—tYperotiferBrachionusplicatilisdifferentwatertemperature.1991,57(9):】645一】6504l
臼斑综合症嫡毒(WSSV)的PCR榆测条件优化及浮游动物中间宿主的调查研究HinoA,HiranoREcologicalstudiesonthemechanismofbisexualreproductionintherotiferBrachionusplicatilis:1.Generalaspectsofbisexualreproductioninducingfactors.NipponSuisanGakkasihi,1976,42:1093--1099HinoA,HiranoR.EcologicalstudiesonthemechanismofbisexualreproductionintherotiferBrachionusplicatilis--11.Effectsofcumulativeparthenogeneticgeneration.BullJapSocScientFish.1977.43:1147一1155lmanuraS,AshidateS,TojoH.MassformationofBrachionusplicatflisrestingeggswithastimulusoftemperature.TechRepJapSeaRanchingPrograms,1979,8:53—6lItotStudiesonthe‘Mizukawari’ineel-cultureponds.10.Thedensityofdormanteggsofrotiferonbottomdepositsineel—cultureponds.RepFacFishPrefectUnivMie,1958,3:】70—177LubrensE,FishierR,Berdugo—WhiteV.1nductionhofsexualreproductionandrestingeggproductioninBrachionusplicatilisreal_edinseawater.Hydrobiologia,1980.73:55—58LubzensEGMinkoffG,Influenceoftheageofthealgaefedtorotifers(Brachionusplicatilis0FMuller)ontheexpressionofmixisintheirprogenies.Oeeologia(Berlin),1988,75:430—435MinkoffQLubzensE,KahanD.Environmentalfactorsaffectinghatchingofmtifer(Brachionusplicatilis)restingeggs.Hydrobiologia,1983,104:61--70PourriotR,SnellTWRestingeggsofrotifers.Hydrobiologia,1983.104:213--224PozueloM,LubianLM.AsexualandsexualreproductionintherotiferBrachionusplicatilisculturedatdifferentSalinities.Hydrobiologia,1993,255/256:139—144SnellTw,HoffFHFertilizationandmalefertilityintherotiferBrachionusplicatilis.Hydrobiologia,】987,147:329--334SnellT’BurkeBL,MessurSD.SizeanddistributionofrestingeggsinanaturalpopulationofBrachionusplicatilis.GulfResearchReports,1983,7:285--287WurdakES,GilbertJJ,JagelsR.FinestructureoftherestingeggsoftherotifersBrachionuscatycifloMsandAsplanchnasieboldi.TransAmMicroscSoe,1978,97:49—72
白斑综合症病毒(螂v)的PCR检测条件优化及浮游动糖中间宿主的调查研究第二章检测方法的建立Chapter2ConstructionofDetectionMethods434
白斑综合症病毒(WSSV)的PCR检测条件优化及浮游动物中间宿主的调查研究(一)PCR-核酸探针斑点杂交法检测白斑综台症病毒(WSSV)WhiteSpotSyndromeVirus(wssv)DetectionwithPolymeraseChainReation(PCR)-DotBlotHybridization摘要:设计了2对引物用于检测对虾白斑综合症病毒(WSSV),外引物用于PCR扩增,内引物用于合成探针进行斑点杂交。结果表明,外引物PCR一电泳的检出极限为lpgWSSVI)NA;PCR产物经内探针斑点杂交,可检出lOfg的WSSVDNA:单纯的内探针斑点杂交只能检测出lng以上的WSSVDNA。PCR-斑点杂交的检测灵敏度比PCR一电泳高2个数量级,比单纯斑点杂交高5个数量级。Southern杂交表明,PCR一斑点杂交检测WSSV特募、可靠,该方法可用于痕量WSSV的检测。关键词:PCR;斑点杂交;白斑综合症病毒Abstract:TwoDajrsofprimerweredesignedforwhitespotsyndromevirusdetection.Theouteronewssforpolymerasechainreaction(PCR),theinneronewasforproducingprobe.Theresultsshowedthatthedetectionlimitofouterpr{mersPCR-electrophorisiswaslpgWSSVDNA,whichwas10fgWSSVDNAinPCR-dotblothybridization;SingleinnerprimersdotblothybridizationcouldonlydetectmorethanlngWSSVDNA.ThesensitivityofPCR—dotblothybridizationwas102higherthanPCR-electrophorisis.10’higherthansingledotblothybridization.ThespecificityofPCR-dotblothybridizationwasconfirmedbySouthernhybridization.TheresultsshowedthatPCR·dotblothybridizationwassuitfortraceWSSVdeteftion.Keywords:polymerasechainreaction;dot-blothybridization;whitespotsyndromevirus白斑综合症病毒(Whitespotsyndromevirus,WSSV)自1992.1993年在亚洲东部出现后,在亚洲及印度一太平洋的几乎所有对虾养殖地区迅速传播开来,每年造成对虾大量死亡,给生产带来巨大损失,是迄今为止危害最为严重的一种对虾病毒(Lightner1999)。目前,分子生物学的核酸探针技术及PCR技术都奉节内容已发表于E】收录期刊《高技术通迅》2004年第3期
自斑综台症病毒(wssv)的PcR捡测条件优化艘浮游动物中问宿主的调查研究已应用到白斑综合症病毒的检测(夏春等,1999;谢数涛等,2001;雷质文等,2002;史成银等,2002;Kimelal,1998;TangKathyelal,2000)。核酸探针斑点杂交分析法检测对虾病毒不需提取DNA,所需试剂和仪器简单,且一次可对大量样品f可达上百个)进行测定,易于推广,目前核酸探针点杂交试剂盒已实现商品化并得到广泛应用。但是,因单纯的核酸探针斑点杂交是直接检测存在于病虾体内的WSSVDNA,故灵敏度较低。PCR方法对病毒DNA进行了大量扩增,故其灵敏度高于斑点杂交,但常规PCR.电泳检测过程处理样品量少,效率较低,而且由于样品中的DNA来源复杂等原因,可能出现假阳性和假阴性。在实验研究中,我们探讨了将PCR与核酸探针方法结合起来,先对样品DNA进行PCR扩增,再用内探针进行斑点杂交,则检测的灵敏度和可靠性都会提高,该方法可用于痕量WSSV的检测。1材料与方法1.1引物的设计根据wSSVDNA序列,利用软件PrimerPremier5.0设计了两对引物。用于样品DNA扩增的外引物为5’一CCAAGACATACTAGCGGATA一3,(01)和5’一GACGACCCTGACAGAATTAC一3’(02),该对引物的产物长度235bp;用于合成核酸探针的内引物为5’一GGGAAGTGAATACGcAGTGA一3’(】1)和5’一GTTCTAGGGCAAACAATGGC--3’(12),产物长度为10lbp。在GenBank上经I?,LAST比较,与网上的WSSV碱基序列100%配对,与其他物种的基因序列同源性很低。1.2样品的POR扩增及检出灵敏度每251.tl反应体系中加灭菌水13.75pl,10xBuffer2.5I-tl,25mmol/LMgCl22.01al,用dUTP取代dTTP的dNTP混合物2.5pal(其中dATP、dCTP和dGTP各2mmol/L,dUTP4mmol/L),尿嘧啶一DNA糖基酶(trNG)0.59l,10rtmolFL引物混和物2.5p,1,5U/I.tlTaq酶0.259l,模板1山。45
白斑综合症病毒(wssv)的PCR检测条件优化及浮游动物中间宿主的调查研究PCR反应程序为37℃lOmin进行LING消化,95℃10min灭活LING,1个循环;95℃30s,54。C30s,72℃1min,35个循环;72℃5min,1个循环。扩增结束后,经1.5%琼脂糖电泳检查结果。PCR检测灵敏度的确定采用模板10倍稀释法。以WSSVDNA为模板,按lo倍稀释设10ng/ul__o.Ifg/rd9个梯度ilo,1,o,l,o.01ng/gl;1,o.1,o.Olps/lal;l,O.1彰u1),每25p.1反应体系中加l山模板,以灭菌水为阴性对照。扩增产物经1.5%琼脂糖电泳,能出现电泳条带的最低模板量定为PCR检测的最低极限。1.3PCR法合成核酸探针按DigoxigeninLabelingMix(Roebe)的使用说明用PCR法合成DIG标记的核酸探针。每100l_tl反应体系中含灭菌水50pl,10xbuffer109l,25mmol/LMgCl26p.1,PCRDIGlabelingmixlOp.1,5Hmol/L引物混和物201al,15ng/glWSSVDNA39l。混匀后,进行一个热启动(94。C,10min:55。C,5rain)。加入5U/911铀酶lul,进行30个循环(940C,30s:50.1。C,30s:720C,】min):72。C5min后40C保存。取lglPCR产物,加上样液5¨】,在2%琼脂糖凝胶中电泳,紫外灯下观察照相。其余991xl中加入20mg/mllGlycogenlgl,200raMEDTAlOgl,4MLiCIl!al,冰无水乙醇360肛1,充分混和;--70。C保存lh,40C130008离心30mira用70%冰乙醇0.5ml洗沉淀物,40ct30009离心10min,沉淀自然晾干后加入50I_tlTE溶解。按DIGDNALabelingandDetectionKit试剂盒(Roche)说明检测探针产量,然后按2ng/p.1分装,置--20。C冰箱备用。1.4WSSvDNA的提取EDTA、5099/ml按经典方法提取WSSVDNA:纯化的病毒悬液经20mmol/L蛋白酶K,O.5%SDS56"C孵育3h,用等体积的酚/氯仿/异戍醇(25:24:1)抽提2次,乙醇沉淀,晾干后的DNA溶于TE缓冲液(金冬雁等,1992)。1.5用核酸探针斑点杂交分析法检测PCR产物PCR产物在PCR仪上95。C变性10min,每样取1“l点样于硝酸纤维素膜上,80。C交联2h后,在预杂交液中65。c孵育O.5—2h,加入变性的DIG标记探针,
白斑综合症病毒(WSSV)的PCR检测条件优化投浮游动物中闻宿主的调查研究于65。c孵育6—16h;2×SSC/O.1%SDS,O.1xSSC/O.1%SDS洗膜;膜在碱性磷酸酶标记的DIG抗体缓冲液中振荡30min,以NBT/BCIP为底物显色(史成银等,1999)。1.6Southern杂交检测PCR产物外引物的PeR产物经1.5%琼脂糖电泳后,利用毛缀管作用将DNA转移至尼龙膜,然后用内据针杂交(金冬雁等,1992)j杂交步骤l可斑点杂交,只是因尼龙膜带电荷,故可用紫外交联将DNA固定于膜上。2结果与分析2.1外引物PCR一电泳检测灵敏度分析外弓1物PCR一电泳检测灵敏度示于图】。由图可见,10ng一1pg的模板在235bp处可明显看到扩增的条带,O.1pg—0,lfg的模板量的扩增结果无条带出现,说明PCR-电泳检测WSSVDNA的检出极限为lpg。2。2DIG标记探针的PCR法制备及其产量测定PCR法合成的DNA探针电泳带大于101bp(图2),表明DIG.11.dUTP已成功嵌入,因它在探针中比dTTP分子量大。合成的探针经提纯后检测,产量为80ng/t-tl。47
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