原文出自 Biology 期刊

Zhang, X.; Huang, B.-W.; Zheng, Y.-D.; Xin, L.-S.; Chen, W.-B.; Yu, T.; Li, C.; Wang, C.-M.; Bai, C.-M. Identification and Characterization of Infectious Pathogens Associated with Mass Mortalities of Pacific Oyster (Crassostrea gigas) Cultured in Northern China. Biology 2023, 12, 759. https://doi.org/10.3390/biology12060759

文章导读

长牡蛎 (Crassostrea gigas) 又称太平洋牡蛎，北方俗称海蛎子，原产于西北太平洋海域，因其生长快速且环境适应力强的特点，被引种到世界各地进行养殖，中国是长牡蛎主要产区。据中国牡蛎产业体系报告，长牡蛎养殖产量占 2018 年中国牡蛎总产量的 24.15%，其中山东是产量最高的省份 (93.32 万 t)，占全国总产量的 75.20%。随着长牡蛎养殖产业的迅速增长，病害导致的大规模死亡事件频繁发生，造成了巨大的经济损失。对国内外长牡蛎养殖危害最严重的疾病有如下两个：一是夏季死亡综合征 (Summer Mortality Syndrome)，二是牡蛎疱疹病毒 (Ostreid Herpesvirus-1, OsHV-1) 为主要病原引发的长牡蛎死亡综合征 (Pacific Oyster Mortality Syndrome, POMS)。

图 1. 夏季死亡综合征致病机制。

图 2. 长牡蛎死亡综合征致病机制。

研究框架

近年来，随着三倍体牡蛎的引进和推广，中国的长牡蛎人工苗种及养殖规模迅速增加。然而，长牡蛎养殖产业存在生产管理相对粗放、科技支撑不足、育苗与养成期病害频发等问题，对产业的健康发展造成严重威胁。目前，我们对长牡蛎主要病原(牡蛎疱疹病毒、寄生性原虫及细菌性病原)的流行病学状况尚缺乏全面的资料。本研究旨在通过系统流行病学调查与感染实验，探明与长牡蛎大规模死亡相关的主要病原微生物。

图 3. 流行病学调查及致病性分析研究框架。

研究方法

2020 至 2021 年间，对长牡蛎规模性死亡事件开展流行病学调查与相关病原的检测与致病性分析，共从开放养殖海区以及育苗场监测到死亡事件 18 起。对样本开展常见病原分子检测、组织病理观察及细菌分离鉴定研究；对具代表性的优势致病菌进行了进一步的细菌学和致病性分析。

研究结果

从育苗场幼虫样本中检测到牡蛎疱疹病毒 (OsHV-1)，检出率 25%，平均病毒载量达 1.79×105 copy/ng total DNA，说明 OsHV-1作为近年来全球长牡蛎养殖产业的主要病毒性病原，是中国长牡蛎育苗工作的病害威胁之一。海区养殖发病长牡蛎的临床症状多为消瘦及对外界刺激反应缓慢；其组织病理变化主要发生在消化腺，集中表现为消化腺小管上皮细胞脱落、坏死，血细胞浸润等；经分子检测，常见双壳贝类寄生原虫 (Perkinsus spp.、Marteilia spp.、Bonamia spp.) 以及牡蛎疱疹病毒均呈阴性；细菌分离结果显示，溶藻弧菌 (Vibrio alginolyticus) 与需钠弧菌 (Vibrio natriegens) 是最常见 (9/13=69.2%) 的优势菌。选取两株分离自高温季节死亡案例中具典型症状个体的需钠弧菌 (CgA1-1) 与溶藻弧菌 (CgA1-2) 分离株，进一步开展细菌学和致病性分析；基于细菌 16S rDNA 和七个管家基因 (rpoA、rpoD、gyrB、mreB、recA、pyrH、atpA) 的多点位序列串联分析 （Multi-Sequence Analysis, MLSA) 结果显示，CgA1-1 和 CgA1-2 均属于哈维氏支系 (Harveyi clade)，与需钠弧菌 (V. natriegens) 和溶藻弧菌 (V. alginolyticus) 的同源性分别达 99% 以上；相比于低温环境 (15℃)，CgA1-1 和 CgA1-2 在高温条件 (25℃) 下的生长速度更快，且溶血活性与嗜铁素生产能力更旺盛；在浸浴感染实验中，感染 CgA1-1 和 CgA1-2 的长牡蛎在 25℃ 下的累积死亡率 (90% 和 63.33%) 显著高于 15℃ (43.33% 和 33.33%)；感染实验中发病牡蛎与自然死亡病例呈现相似的临床症状和病理特征；这些结果说明这两种弧菌能够感染长牡蛎引发死亡且在高温条件下具有更强的致病性。

研究结论

牡蛎疱疹病毒病对中国长牡蛎育苗生产具潜在有威胁；在高温季节，以需钠弧菌 (V. natriegens) 和溶藻弧菌 (V. alginolyticus) 为代表的致病性弧菌是造成中国北方养殖长牡蛎大规模死亡的重要原因之一。这几种病毒性与细菌性病原是中国长牡蛎养殖产业健康发展的主要威胁，在后续研究中应多多关注。研究结果于 2023 年 5 月发表在 Biology 期刊。

本文作者：白昌明、张翔

所属机构：中国水产科学研究院黄海水产研究所

Biology 期刊介绍

主编：Jukka Finne, University of Helsinki, Finland;Andrés Moya, University of Valencia and CSIC, Spain

期刊主要涵盖细胞生物学、发育生物学、进化生物学、生物化学与分子生物学、微生物学等所有生物领域。

2022 Impact Factor：4.2

2022 CiteScore：4.0  

Time to First Decision：18.7 Days

Time to Publication：37 Days