網(wǎng)箱養(yǎng)殖患病草魚鑒別與感染

時(shí)間:2022-07-12 04:16:03

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網(wǎng)箱養(yǎng)殖患病草魚鑒別與感染

草魚Ctenopharyngodonidellus屬鯉形目鯉科,是中國重要的淡水養(yǎng)殖魚類,它與鰱、鳙和青魚一起,構(gòu)成了中國著名的“四大家魚”.草魚是草食性魚類,已經(jīng)有1700多年的養(yǎng)殖歷史[1].由于草魚養(yǎng)殖具有周期短、肉味鮮美、經(jīng)濟(jì)效益高等特點(diǎn),目前草魚已經(jīng)成為烏江網(wǎng)箱養(yǎng)殖量最大的魚類品種.然而,隨著烏江流域的工農(nóng)業(yè)發(fā)展和人口增長(zhǎng),每年都有大量的工業(yè)和生活污水流入烏江,使烏江水質(zhì)變差(尤其在枯水季節(jié)),魚病發(fā)生頻繁,給草魚養(yǎng)殖造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失.因此,其病害的防治顯得十分迫切.目前,rRNA和rDNA作為分子指標(biāo)廣泛應(yīng)用于細(xì)菌遺傳特征和分子差異研究[2].大量已知細(xì)菌的rRNA基因數(shù)據(jù)已被測(cè)定并輸入了國際基因數(shù)據(jù)庫,成為細(xì)菌鑒定和分類的參照系統(tǒng)[3].本研究以患病草魚為材料,對(duì)分離所得菌株采用16SrRNA基因序列測(cè)定,將測(cè)序結(jié)果輸入國際基因數(shù)據(jù)庫,通過同源性比對(duì)鑒定致病菌.然后用致病菌接種健康草魚,進(jìn)一步驗(yàn)證其致病性,從而為草魚的病害防治提供病原依據(jù).

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料患病草魚標(biāo)本(5尾)于2008年4月采自烏江上游主要支流中的偏巖河養(yǎng)殖場(chǎng),采集時(shí)標(biāo)本材料個(gè)體病征相似.其中2尾草魚病癥為爛鰓、爛尾、爛鰭,體表發(fā)紅;3尾草魚病癥為爛鰓、爛鰭,體表、腸發(fā)紅,腸道出血.

1.2細(xì)菌的分離用無菌棉簽分別沾取患病草魚體表患處、鰓部、腸內(nèi)溶物、體內(nèi)血液、肝臟表面和肝臟內(nèi)部,并分別涂布于營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基平板上.將接種后的平板倒置于27℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)12h.長(zhǎng)出菌落后取出平板,將平板中不同的菌落分別轉(zhuǎn)接到空白營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基平板中,轉(zhuǎn)接后的平板倒置于27℃恒溫箱中培養(yǎng)12h.重復(fù)此步驟幾輪,直至一個(gè)平板中只長(zhǎng)有一種菌落[4].將純化后的平板取出,對(duì)細(xì)菌的厚薄、大小、表面、邊緣、隆起形狀和顏色等進(jìn)行觀察記錄.

1.3基因組DNA的提取和16SrRNA基因的擴(kuò)增、測(cè)序及數(shù)據(jù)處理參見李順等[4]的方法.

1.4細(xì)菌的回復(fù)感染

1.4.1細(xì)菌的培養(yǎng)將分離到的細(xì)菌接種于營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基平板上,置于27℃隔水式恒溫箱中培養(yǎng),直至長(zhǎng)出菌落.

1.4.2細(xì)菌懸液的制備取已長(zhǎng)出菌落的平板,在超凈工作臺(tái)上用滅菌生理鹽水洗下菌苔于試劑瓶中制成細(xì)菌懸液,保存于冰箱中(4℃).回復(fù)感染前,將細(xì)菌懸液用滅菌生理鹽水分別以0,5,10,100和1000倍梯度稀釋.

1.4.3細(xì)菌懸液體積分?jǐn)?shù)測(cè)定用平板菌落計(jì)數(shù)法測(cè)定細(xì)菌懸浮液中活菌數(shù)目.各梯度菌液體積分?jǐn)?shù)(細(xì)菌密度)約為1×1010,2×109,1×109,1×108,1×107個(gè)/mL.

1.4.4感染草魚用于回復(fù)感染的健康草魚取于烏江偏巖河養(yǎng)殖場(chǎng)網(wǎng)箱中,體長(zhǎng)15~20cm,體質(zhì)量80~150g,每組10尾.用不同體積分?jǐn)?shù)的菌液以肌肉注射(1mL/尾)和浸泡兩種方式感染試驗(yàn)魚(兩種方式都用以上幾種梯度的菌液感染),對(duì)照組注射相同劑量的生理鹽水.將以上試驗(yàn)魚置于3m×3m的水泥魚池中(水深70cm,連續(xù)充氧),連續(xù)觀察15d.

2結(jié)果與分析

2.1菌落外部形態(tài)和革蘭氏染色結(jié)果將純化后的平板取出,對(duì)細(xì)菌菌落進(jìn)行形態(tài)觀察,再革蘭氏染色[5]后觀察.通過比較外部形態(tài)和革蘭氏染色結(jié)果,從5尾患病草魚中共得到7株不同菌株(表1).

2.216SrRNA基因的擴(kuò)增結(jié)果對(duì)分離到的7個(gè)菌株的16SrRNA基因進(jìn)行PCR擴(kuò)增,均擴(kuò)增出一條約600bp的片段(圖1).

2.316SrRNA測(cè)序結(jié)果I菌株的測(cè)序結(jié)果(580bp,不包括引物序列)見表2(其余菌株的測(cè)序結(jié)果略).

2.4菌株的鑒定對(duì)16SrRNA基因部分序列正、反方向測(cè)序的結(jié)果進(jìn)行拼接,拼接后的測(cè)序結(jié)果輸入到NCBI網(wǎng)站().利用BLAST工具,對(duì)序列進(jìn)行同源性比對(duì)分析,所得結(jié)果見表3.

2.5回復(fù)感染將初步鑒定的以上細(xì)菌分別接種到健康草魚,發(fā)現(xiàn)注射感染后致病體積分?jǐn)?shù)在1×108~1×109個(gè)/mL之間.4.浸泡感染組和對(duì)照組在回復(fù)感染后的15d內(nèi)均無明顯癥狀.

3討論

隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的飛速發(fā)展,16SrRNA基因序列分析技術(shù)在微生物分子檢測(cè)及分類鑒定中得到了廣泛的應(yīng)用.以16SrRNA基因?yàn)槟康幕虻默F(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)能精確地揭示微生物種類及遺傳的多樣性,從而使16SrRNA基因序列分析成了微生物分類鑒定的主要依據(jù),已被廣泛應(yīng)用到菌種鑒定、群落對(duì)比分析、群落中系統(tǒng)發(fā)育及多樣性的評(píng)估等領(lǐng)域,是一種客觀和可信度較高的分類和鑒定方法[6].本研究用微生物學(xué)常用的細(xì)菌分離純化方法從患病草魚中分離出7株菌株,分別擴(kuò)增出了16SrRNA基因約600bp的片段.一般認(rèn)為,16SrDNA序列同源性大于99%,可以認(rèn)為屬于同一種;同源性大于95%而小于98%,可以認(rèn)為是同一個(gè)屬的不同種;同源性在93%~95%之間,可以認(rèn)為屬于不同的屬[7].通過對(duì)16SrRNA基因序列進(jìn)行同源性比對(duì)分析,初步鑒定Ⅰ為沙雷氏菌,II為腐生葡萄球菌,III為熒光假單孢菌,IV為產(chǎn)堿普羅威登斯菌,V為嗜水氣單孢菌,VI為殺鮭氣單孢菌,VII為不動(dòng)菌屬.將以上初步鑒定的不同細(xì)菌接種到健康草魚,沙雷氏菌、腐生葡萄球菌、熒光假單孢菌、產(chǎn)堿普羅威登斯菌和嗜水氣單孢菌在體積分?jǐn)?shù)為1×108~1×109/mL時(shí)開始致病,對(duì)草魚的危害較大,可以判斷它們可能是網(wǎng)箱養(yǎng)殖草魚發(fā)病的主要病原.殺鮭氣單孢菌、不動(dòng)菌屬以及浸泡感染的癥狀不明顯,加大體積分?jǐn)?shù)是否致病有待進(jìn)一步研究.在對(duì)細(xì)菌引起魚類病害的研究中,對(duì)嗜水氣單胞菌和殺鮭氣單胞菌可以引起魚類及其他多種水生動(dòng)物患病有大量報(bào)道[8-17].

在本試驗(yàn)中,嗜水氣單胞菌在接種后第3天開始死亡,試驗(yàn)期間死亡率為60%,主要癥狀為豎鱗、掉鱗和皮膚充血等,與其他學(xué)者的結(jié)果[10-11]相一致;殺鮭氣單孢菌在本實(shí)驗(yàn)中的結(jié)果與其他學(xué)者的研究結(jié)果[18]不一致,我們將就此進(jìn)一步研究以證實(shí)其是否致病.