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中间轴孔珊瑚白化病病原菌的分离与鉴定

郑婷怡 林茂 曾晨爔 李忠琴 王淑红

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中间轴孔珊瑚白化病病原菌的分离与鉴定

    作者简介: 郑婷怡 (1996—),女,硕士研究生,研究方向为水生动植物疫病防控。E-mail: occoty@foxmail.com;
    通讯作者: 林茂, linmao@jmu.edu.cn
  • 中图分类号: Q 939.9

Isolation and identification of pathogen Vibrio alginolyticus from Acropora intermedia suffering from bleaching

    Corresponding author: Mao LIN, linmao@jmu.edu.cn ;
  • CLC number: Q 939.9

  • 摘要: 人工繁育的中间轴孔珊瑚 (Acropora intermedia) 出现白化病症状,且白化范围呈蔓延趋势,严重的甚至出现死亡。为探明此次养殖中间轴孔珊瑚白化病的病因,对患病珊瑚进行了病原学研究。从患病珊瑚基部病灶部位分离得到一株优势菌株JU-V039,该菌株经Biolog生理生化分析和16S rRNA基因发育进化树分析,鉴定为溶藻弧菌 (Vibrio alginolyticus)。再经人工回接感染,证实溶藻弧菌是引起此次珊瑚白化病的致病原。药物敏感实验显示,该菌株对13种检测抗菌药物的耐药率为15.4%,其中对利福平、复方新诺明、链霉素、红霉素、左氧氟沙星、头孢噻肟、卡那霉素、四环素、萘啶酸和氯霉素10种实验药物表现敏感 (S);对青霉素G和氨苄西林表现耐药 (R);对多粘菌素B则表现中介 (I)。溶藻弧菌与此次养殖中间轴孔珊瑚白化病的发生有直接关系,研究结果有助于进一步了解珊瑚白化病的致病机理,并给出科学有效的疾病控制方案。
  • 图 1  出现白化症状的中间轴孔珊瑚

    Figure 1.  A. intermedia suffering from coral bleaching

    图 2  分离菌株JU-V039在TCBS培养基上的菌落 (a) 和革兰氏染色后显微镜观察形态特征 (400×) (b)

    Figure 2.  Bacterial colony of isolated strain JU-V039 on TCBS medium (a) and microscopic observation following Gram-staining (400×) (b) of isolated strain JU-V039

    图 3  分离菌株JU-V039利用Biolog系统鉴定的生化指标结果

    Figure 3.  Biochemical indices produced from Biolog system for isolated strain JU-V039

    图 4  以分离菌株JU-V039 16S rRNA基因序列构建的系统发育树

    Figure 4.  Phylogenetic tree constructed from isolated strain JU-V039 16S rRNA gene sequence

    表 1  菌株JU-V039回归感染中间轴孔珊瑚实验白化情况统计

    Table 1.  Statistics of bleaching in challenge experiment of strain JU-V039 returning to infected healthy A. intermedia

    组别
    Group
    浸浴攻毒剂量
    Bath challenge dose/(CFU·mL−1)
    攻毒枝数
    Challenged number
    出现白化现象枝数
    Number of bleaching coral
    累计白化数
    Total bleaching number
    累计白化率
    Cumulative Bleaching rate/%
    3 d4 d6 d8 d10 d12 d14 d
    感染组 Infected group 1.5×106 12 0 4 2 1 2 1 2 12 100.0
    1.5×105 12 0 1 3 2 0 2 2 10 83.3
    1.5×104 12 0 0 1 0 2 1 0 4 33.3
    对照组 Control group 0 12 0 0 0 0 0 0 0 0 0
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    表 2  菌株JU-V039对13种抗菌药物的敏感性

    Table 2.  Sensibility of isolated strain JU-V039 to 13 antibiotics

    药物用量
    Antibiotics Content/(μg·片−1)
    抑菌圈直径 (敏感度)
    Inhibition zone (sensitivity)/mm
    药物用量
    Antibiotics Content/(μg·片−1)
    抑菌圈直径 (敏感度)
    Inhibition zone (sensitivity)/mm
    利福平 Rifampicin (5) 19.2 (S) 头孢噻肟 Cefotaxime (30) 46.0 (S)
    青霉素 GPenicillin G (10) 7.5 (R) 卡那霉素 Kanamycin (30) 24.5 (S)
    复方新诺明 Sulfamethoxazole (25) 26.2 (S) 四环素 Tetracycline (30) 22.3 (S)
    链霉素 Streptomycin (10) 23.3 (S) 氨苄西林 Ampicillin (10) 8.3 (R)
    红霉素 Erythromycin (15) 29.0 (S) 萘啶酸 Nalidixic acid (30) 27.2 (S)
    多粘菌素 BpolymyxinB (300) 11.5 (I) 氯霉素 Chloramphenicol (30) 36.1 (S)
    左氧氟沙星 Levofloxacin (5) 26.1 (S)
    注:R. 耐药;S. 敏感;I. 中介
    Note: R. Resistant; S. Sensitive; I. Intermediate
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-02-18
  • 录用日期:  2020-04-06
  • 网络出版日期:  2020-06-12

中间轴孔珊瑚白化病病原菌的分离与鉴定

    作者简介:郑婷怡 (1996—),女,硕士研究生,研究方向为水生动植物疫病防控。E-mail: occoty@foxmail.com
    通讯作者: 林茂, linmao@jmu.edu.cn
  • 1. 集美大学水产学院/厦门市渔用药物工程技术研究中心,福建 厦门 361021
  • 2. 农业农村部东海海水健康养殖重点实验室,福建 厦门 361021

摘要: 人工繁育的中间轴孔珊瑚 (Acropora intermedia) 出现白化病症状,且白化范围呈蔓延趋势,严重的甚至出现死亡。为探明此次养殖中间轴孔珊瑚白化病的病因,对患病珊瑚进行了病原学研究。从患病珊瑚基部病灶部位分离得到一株优势菌株JU-V039,该菌株经Biolog生理生化分析和16S rRNA基因发育进化树分析,鉴定为溶藻弧菌 (Vibrio alginolyticus)。再经人工回接感染,证实溶藻弧菌是引起此次珊瑚白化病的致病原。药物敏感实验显示,该菌株对13种检测抗菌药物的耐药率为15.4%,其中对利福平、复方新诺明、链霉素、红霉素、左氧氟沙星、头孢噻肟、卡那霉素、四环素、萘啶酸和氯霉素10种实验药物表现敏感 (S);对青霉素G和氨苄西林表现耐药 (R);对多粘菌素B则表现中介 (I)。溶藻弧菌与此次养殖中间轴孔珊瑚白化病的发生有直接关系,研究结果有助于进一步了解珊瑚白化病的致病机理,并给出科学有效的疾病控制方案。

English Abstract

  • 珊瑚是一类生活于海洋的低等真核生物,与其共同生活的微生物包括细菌、真菌、病毒、共生藻及古生菌等[1]。珊瑚礁在世界海洋生态系统中的覆盖率不足千分之一,却构成了四成以上海洋鱼类栖息环境的重要部分,有着“海洋热带雨林”的美誉,在热带海洋生态系统中发挥着重要作用[2-4]。生态经济调查结果显示,近年珊瑚礁生态系统的外在与潜在经济价值超过1万亿美元,影响着5亿以上海岸居民的生活[5]。自然界中,微生物与环境因子共同维持生态系统的平衡,对于珊瑚,任何生物或环境因子的改变都可能导致其发生疾病,严重的甚至会出现死亡[6-7]。过去的数十年间,因疾病而导致珊瑚数量减少已超30%,而且由于疾病导致珊瑚礁生态系统退化的影响范围仍在不断扩大,珊瑚疾病已成为珊瑚生存的巨大威胁之一[8-10]。据统计,目前全球出现的珊瑚疾病有40多种,较为常见的有白化病、黑带病、白带病、白色瘟疫、曲霉病、黄带病及白斑病等,其中白化病对珊瑚的破坏性最为严重[11-12]。研究初期认为珊瑚白化现象是由于珊瑚生存环境发生了改变,但随着研究的深入,相继在地中海、印度海和红海发现导致鹿角杯形珊瑚 (Pocillopora damicornis) 白化的病因是弧菌等病原菌,还发现白化珊瑚出现组织损坏、生理生化改变及显微病理变化等症状,这些结果证实珊瑚白化现象是一种流行性疾病[13]

    对珊瑚礁而言,白化病是一类严重的、极具破坏性的疾病,我国南海发生大规模珊瑚礁生态系统退化现象,其中大部分是由珊瑚白化病所致[14-15]。近年来,美国夏威夷海域的珊瑚礁生态系统遭受近乎“灭顶之灾”,出现大规模退化现象,也是由于大量的蔷薇珊瑚 (Montipora spp.) 患上白化病[16]。1997—1998年,印度的太平洋地区因珊瑚白化病造成90%以上的珊瑚礁退化,而马尔代夫、查戈斯群岛以及塞舌尔等地区几乎所有的珊瑚礁死亡,世界范围内由于珊瑚白化病导致珊瑚礁退化已超过75%[17-19]。世界珊瑚协会的研究数据显示,1970—2017年间由于珊瑚白化导致3次世界性大规模珊瑚礁退化事件,科学家更是预言,若珊瑚白化病未得到及时控制,到21世纪中期,全球珊瑚礁生态系统将接近灭亡[20]。细菌是引发珊瑚疾病的最主要病原,其中通过科赫法则被验证为珊瑚白化病病原菌的仅有施罗氏弧菌 (V. shilonii)、溶珊瑚弧菌 (V. coralliilyticus)、杀珊瑚橙色单胞菌 (Aurantimonas coralicida)、黏质沙雷氏菌 (Serratia marcescens) 、欧文斯氏弧菌 (V. owensii)和溶藻弧菌 (V. alginolyticus) 等,但目前许多致病机制尚未阐明,需要更多相关的病原鉴定研究数据支持[21]。因此,开展珊瑚疾病相关病原鉴定与防治工作刻不容缓。

    日前,集美大学观赏水族研究中心养殖的部分中间轴孔珊瑚 (Acropora intermedia) 出现了白化病症状,且白化的范围呈蔓延趋势,严重的甚至出现死亡。为探明此次养殖的中间轴孔珊瑚白化病的病因,本文对患病珊瑚病灶部位进行病原菌分离、鉴定和致病性研究,给出科学有效的疾病控制方案,以期为今后珊瑚白化病的致病机制与防控提供技术支持。

    • 白化中间轴孔珊瑚样本以及用于回归攻毒感染实验的48枝健康中间轴孔珊瑚均取自集美大学观赏水族研究中心。

    • 细菌相关试剂主要有2216E、LB、TCBS培养基和革兰氏染色试剂盒 (青岛海博生物技术有限公司),药敏实验的抗生素试纸片 (杭州天和微生物试剂有限公司),以及BUG (Biolog Universal Growth) 培养基 (Biolog公司) 等。分子生物学试剂主要有细菌DNA提取试剂盒 (北京天根生化科技有限公司)、2×Taq DNA聚合酶 (北京宝日医生物技术有限公司) 等。16S rRNA基因扩增的上下游通用引物27F: 5'-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3'和1492R: 5'-GGTTACCTTGTTACGACTT-3'的合成,以及PCR扩增产物的测序均委托厦门铂瑞生物科技有限公司完成。仪器主要有全自动微生物鉴定仪 (Biolog公司),PCR扩增仪 (Thermo Fisher Scientific公司),凝胶成像电泳仪 (上海天能科技有限公司) 等。

    • 白化的中间轴孔珊瑚表面以酒精棉擦拭消毒,无菌操作刮取基部、骨骼等白化部位样品,将其划线接种于2216E琼脂培养基,划线完毕后将其置于30 ℃恒温箱中进行培养,24 h后观察其单菌落形态,并使用接种环挑取单菌落进行划线纯化,共3次。3次纯化完成后,挑取纯化后的单菌落置于1 mL含0.9% 氯化钠 (NaCl)、20%甘油的冻存管内,−80 ℃保藏,备后续实验用。

    • 分离菌株的单菌落分别划线接于TCBS和BUG平板,于30 ℃恒温培养,24 h后观察TCBS培养基上的菌落形态特征,并挑取单菌落进行革兰氏染色、镜检、拍照。BUG培养物用于Biolog鉴定,挑取BUG平板上的适量菌样与接种液混合,置于浊度仪检测,使其浊度数值控制在92%~98%内,继而使用移液枪将菌悬液转移到GEN III微生物鉴定平板,每孔100 μL,于30 ℃培养18 h后,鉴定平板置于Biolog鉴定仪,进行读数记录和结果比对分析[22-23]

    • 分离菌株接种于含3%NaCl的 LB肉汤中,30 ℃、180 r·min−1振荡扩培24 h,使用细菌基因组DNA提取试剂盒提取该菌株的DNA,作为16S rRNA基因PCR扩增的模板。PCR反应体系为上、下游引物 (10 mmol·L−1) 各1 μL,DNA模板2 μL,2×Taq Mix 25 μL,ddH2O 21 μL;共计50 μL。PCR反应程序为94 ℃ 5 min;94 ℃ 30 s,56 ℃ 30 s,72 ℃ 30 s,30个循环;72 ℃10 min[24]。PCR扩增所得的产物进行1%琼脂糖凝胶电泳,并使用凝胶成像仪观察条带情况,之后将特异性条带的PCR产物进行测序。

    • 测序所得的结果在NCBI网站进行序列的同源性比对,分离菌株与同属的其他菌株利用MEGA 7.0软件构建系统发育树,选择邻接法 (Neighbor-Joining),自展值设置为自举分析 (Bootstrap) 1 000次。

    • 选取长11.5~13.7 cm的健康中间轴孔珊瑚,每组3缸 (25 cm×30 cm×40 cm),每缸4枝,共4组。以海盐配制的人工海水 (盐度33)进行养殖,保持水体恒温26 ℃,养殖环境的设置参考人工养殖珊瑚方法中的柏林系统,光源使用卤素灯和灯管,加之造浪泵、蛋白质分离器、钙反应器以及沸石桶反应器协作控制养殖环境[25-26]。菌株JU-V039以含3%NaCl的LB肉汤培养液培养24 h后,离心沉淀并以人工海水重悬,然后结合平板菌落计数和比色法,配制1.5×109 CFU·mL−1的菌悬液。菌悬液依次加入3组养殖缸,使其浸浴感染的最终菌浓度分别为1.5×104、1.5×105、1.5×106 CFU·mL−1;第4组未加菌悬液,作为空白对照。浸浴感染12 h后,开启循环水系统,连续观察14 d,记录受试珊瑚出现白化现象的情况,并取白化部位进行病原菌的重分离与鉴定。依据Spearman-Karber法计算出菌株JU-V039对中间轴孔珊瑚的半致死浓度 (LC50)。

    • 依据K-B纸片扩散法,使用无菌棉签蘸取适量新鲜稀释至适宜浓度的JU-V039菌液,均匀地将其涂布于含3% NaCl的LB琼脂表面,使用无菌镊子分别夹取药敏纸片,轻轻将其贴至平板表面,之后将平板放置于30 ℃倒置培养,24 h后观察结果,对平板上显现的抑菌圈直径进行测算,并参考美国临床实验室标准化委员会(Clinical and Laboratory Standards Institute,CLSI)的判定标准,判断其对上述抗菌药物的敏感程度。

    • 出现白化病的养殖中间轴孔珊瑚,其白化症状由基部开始逐渐蔓延至整株 (图1)。自白化病灶部位分离得到一株优势菌 (菌株编号JU-V039),使用TCBS培养基,30 ℃培养24 h后观察,菌落呈金黄色,圆而略微凸起,表面湿润、光滑,直径范围在2~3 mm (图2-a)。革兰氏染色与显微镜检可见,菌株JU-V039为革兰氏阴性菌,菌体呈现短杆状或是略微有些弯曲 (图2-b)。

      图  1  出现白化症状的中间轴孔珊瑚

      Figure 1.  A. intermedia suffering from coral bleaching

      图  2  分离菌株JU-V039在TCBS培养基上的菌落 (a) 和革兰氏染色后显微镜观察形态特征 (400×) (b)

      Figure 2.  Bacterial colony of isolated strain JU-V039 on TCBS medium (a) and microscopic observation following Gram-staining (400×) (b) of isolated strain JU-V039

    • Biolog自动鉴定结果表明,菌株JU-V039与系统数据库中溶藻弧菌最为匹配,相似性为0.689 (图3)。

      图  3  分离菌株JU-V039利用Biolog系统鉴定的生化指标结果

      Figure 3.  Biochemical indices produced from Biolog system for isolated strain JU-V039

    • 菌株JU-V039的16S rRNA基因序列通过NCBI网站进行Blast比对分析,结果显示所分离菌株JU-V039 (GenBank登录号MH553004)与溶藻弧菌ATCC 17749 (GenBank登录号NR_118258)的同源性最相近 (99.72%)。再使用Mega 7.0软件,对菌株JU-V039构建系统发育树 (图4),结果显示其与2株溶藻弧菌NBRC 15630 (GenBank登录号NR_113781)和ATCC 17749 (GenBank登录号NR_118258)聚为一支。综上,结合Biolog生化指标分析结果,可以判定该菌株为溶藻弧菌。

      图  4  以分离菌株JU-V039 16S rRNA基因序列构建的系统发育树

      Figure 4.  Phylogenetic tree constructed from isolated strain JU-V039 16S rRNA gene sequence

    • 以不同浓度的菌株JU-V039对健康中间轴孔珊瑚进行浸浴攻毒感染,并逐日观察珊瑚白化状况。结果显示 (表1),第4天,1.5×106 CFU·mL−1组和1.5×105 CFU·mL−1组的珊瑚由基部开始出现白化症状,且白化部位呈蔓延趋势,而1.5×104 CFU·mL−1组则在第6天才开始出现。1.5×106 CFU·mL−1组到第6天出现白化现象的珊瑚已达半数,第14天该组12枝珊瑚均出现白化症状,且出现白化症状的面积最大。1.5×104 CFU·mL−1组珊瑚在第14天的累积白化数为4枝(33.3%),症状最轻。空白对照组的珊瑚在第14天均未出现白化现象。根据累积白化率,通过Spearman-Karber法计算出菌株JU-V039对中间轴孔珊瑚的LC50为3.17×104 CFU·mL−1。将回归感染实验中出现白化症状的珊瑚再次进行病原菌分离与鉴定,根据TCBS培养基的菌落颜色和形态特征及16S rRNA基因序列比对结果,表明再次分离菌株为溶藻弧菌。

      组别
      Group
      浸浴攻毒剂量
      Bath challenge dose/(CFU·mL−1)
      攻毒枝数
      Challenged number
      出现白化现象枝数
      Number of bleaching coral
      累计白化数
      Total bleaching number
      累计白化率
      Cumulative Bleaching rate/%
      3 d4 d6 d8 d10 d12 d14 d
      感染组 Infected group 1.5×106 12 0 4 2 1 2 1 2 12 100.0
      1.5×105 12 0 1 3 2 0 2 2 10 83.3
      1.5×104 12 0 0 1 0 2 1 0 4 33.3
      对照组 Control group 0 12 0 0 0 0 0 0 0 0 0

      表 1  菌株JU-V039回归感染中间轴孔珊瑚实验白化情况统计

      Table 1.  Statistics of bleaching in challenge experiment of strain JU-V039 returning to infected healthy A. intermedia

    • 选取氯霉素、利福平、头孢噻肟、氨苄西林、青霉素G、卡那霉素、四环素、左氟沙星、复方新诺明、萘啶酸等13种常见的抗菌药物,对菌株JU-V039进行药敏实验,结果显示,该菌株对利福平、复方新诺明、链霉素、红霉素、左氧氟沙星、头孢噻肟、卡那霉素、四环素、萘啶酸以及氯霉素共10种抗菌药物表现敏感 (S);对青霉素G和氨苄西林耐药 (R);对多粘菌素B则表现中介 (I) (表2);对以上13种抗菌药物的耐药率为15.4%。

      药物用量
      Antibiotics Content/(μg·片−1)
      抑菌圈直径 (敏感度)
      Inhibition zone (sensitivity)/mm
      药物用量
      Antibiotics Content/(μg·片−1)
      抑菌圈直径 (敏感度)
      Inhibition zone (sensitivity)/mm
      利福平 Rifampicin (5) 19.2 (S) 头孢噻肟 Cefotaxime (30) 46.0 (S)
      青霉素 GPenicillin G (10) 7.5 (R) 卡那霉素 Kanamycin (30) 24.5 (S)
      复方新诺明 Sulfamethoxazole (25) 26.2 (S) 四环素 Tetracycline (30) 22.3 (S)
      链霉素 Streptomycin (10) 23.3 (S) 氨苄西林 Ampicillin (10) 8.3 (R)
      红霉素 Erythromycin (15) 29.0 (S) 萘啶酸 Nalidixic acid (30) 27.2 (S)
      多粘菌素 BpolymyxinB (300) 11.5 (I) 氯霉素 Chloramphenicol (30) 36.1 (S)
      左氧氟沙星 Levofloxacin (5) 26.1 (S)
      注:R. 耐药;S. 敏感;I. 中介
      Note: R. Resistant; S. Sensitive; I. Intermediate

      表 2  菌株JU-V039对13种抗菌药物的敏感性

      Table 2.  Sensibility of isolated strain JU-V039 to 13 antibiotics

    • 导致珊瑚白化现象的原因有很多,包括环境因子、人类活动 (如海洋资源过度开发、污水滥排放等) 、气候变化 (如全球气候变暖导致海水温度上升疾病频发、海水酸化等)等;此外,由于珊瑚体内与其共生的虫黄藻 (Zooxanthella) 发生缺失以及虫黄藻体内色素的流失也会导致珊瑚出现白化[27-28]。近来对珊瑚白化的研究显示,白化珊瑚多表现出珊瑚体表变白且呈蔓延的趋势,黏液释放量增加,黏附性降低,出现组织溶解等病症[29-31],这进一步表明病原菌感染是引发珊瑚白化的重要因素,主要病原菌包括黏质沙雷氏菌、橙单细胞菌、弧菌等。

      弧菌科弧菌属细菌通常称为弧菌,是珊瑚生存的海洋环境中最常见的细菌,也是致使海洋动物患病的主要病原菌[32]。研究表明,珊瑚常见的病原菌有6种弧菌,包括溶藻弧菌、希利氏弧菌、溶珊瑚弧菌、需钠弧菌 (V. natriegens )、副溶血弧菌 (V. parahemolyticus) 和哈维氏弧菌(V. harveyi)[33]。溶藻弧菌为嗜盐性短杆弧菌,是海洋生态环境中基因型和毒力型具有多样性的一类革兰氏阴性菌,对生存环境的温度依赖性较高,水温25~35 ℃是其最适生存温度,在全球的分布数量呈现由两极向赤道逐渐递增的趋势;海洋中的溶藻弧菌主要集中于出海口等位置,因此对温度较高的南方地区溶藻弧菌的爆发屡见不鲜,是当前最常见的海洋致病菌之一[34-36]。近年来,海水养殖中频繁发生了由溶藻弧菌引发的病害,养殖生物受感染的事例屡见不鲜,甚至导致养殖生物大规模死亡,给养殖户造成很大的经济损失,极大地制约了海水养殖业的发展。Cervino等[37]研究发现溶藻弧菌是加勒比海和印度太平洋造礁石珊瑚黄带病以及鱼、虾、贝和海胆病害的主要致病菌。溶藻弧菌主要的致病机制表现为通过吸附宿主、侵袭、在宿主体内大量增殖并释放致病因子等方式,损害宿主细胞正常机体运作,使其患病[38-39]

      20世纪90年代,弧菌首次被证实为珊瑚白化病的病原菌,导致大西洋枇杷珊瑚 (Oculina patagonica) 白化病的主要病原是希利氏弧菌[40-41]。关于弧菌致使珊瑚患病的报道很多,Sadok等[42]研究发现,珊瑚白化病的主要致病菌是哈维氏弧菌、副溶血弧菌等;鹿角杯形珊瑚为高发白化病的品种,Ben-Haim等[43]2002年首次报道发现鹿角杯形珊瑚白化病的病原菌为解珊瑚弧菌;Luna等[44]报道造礁石珊瑚白化病的病原菌为哈维氏弧菌;Xie等[45]研究证实中国南海发生白化病的扁枝滨珊瑚 (Porites andrewsi),其致病菌为溶藻弧菌,但后续研究发现由白化的扁枝滨珊瑚所分离的多株溶藻弧菌中仅菌株XSBZ14能够在回接感染实验中使健康扁枝滨珊瑚出现白化症状,而用菌株XSBZ14去感染健康鹿角杯形珊瑚和丛生盔形珊瑚 (Galaxea fascicularis) 均未出现白化症状,说明溶藻弧菌作为珊瑚白化病的病原对不同种珊瑚表现的毒力有差异,该团队的研究成果是为数不多的关于溶藻弧菌作为珊瑚白化病致病菌方面的报道。本研究首次发现,溶藻弧菌亦可感染中间轴孔珊瑚,使其患白化病,这对完善珊瑚白化病的病原菌和阐明珊瑚白化病的致病机制具有重要意义,也将进一步促进珊瑚白化病防治工作的开展。

      抗生素是目前治疗弧菌病最主要的手段,根据前人研究结果[46],在针对溶藻弧菌所引发的疾病中,采用氯霉素、链霉素、头孢噻肟等药物均表现出较好的疗效,本研究选取包括以上几种药物在内的13种抗生素进行药敏实验。抗生素治疗仅适用于人工养殖环境。此外,应用拮抗菌及其代谢产物对治疗弧菌疾病也卓有成效,周诗慧等[47]利用由珊瑚礁区海泥分离的菌株,从中提取胞外产物,与硝酸银结合制成生物纳米银,发现其对溶藻弧菌引发疾病的疗效显著。生物纳米银具有杀菌性强、适用菌谱广泛、不易产生耐药性、生物安全性极高等优良特性,用于治疗珊瑚白化病的前景可观。另外,噬菌体治疗也是当今预防细菌性疾病的重要手段之一,Efrony等[48]发现,珊瑚患白化病初期,在养殖水体中添加病原菌噬菌体,患病珊瑚的白化状况出现好转并对健康珊瑚不再具有传染性。近年来抗生素耐药性问题日趋严重,研制安全有效的噬菌体或益生菌等生物制剂,将成为防控珊瑚细菌性疾病的研究热点[49]。在珊瑚疾病未发生时应做好防范工作,在疾病发生早期及时检测和鉴定病原,确定病因,对症下药,在药物使用上严格把控适当适量原则,是治疗珊瑚疾病的关键。

    • 本研究从患白化病的中间轴孔珊瑚的基部分离出优势菌溶藻弧菌JU-V039,通过攻毒实验对该菌株进行验证,结果显示实验珊瑚均出现与自然患白化病珊瑚相同的症状,表明溶藻弧菌为此例珊瑚白化病的直接病原。药敏实验结果显示,该菌株对利福平、复方新诺明、链霉素、红霉素、左氟沙星、头孢噻肟、卡那霉素、四环素、萘啶酸及氯霉素等10种抗菌药物敏感,因此治疗由溶藻弧菌引发的珊瑚白化病时可适量使用这类抗菌药物。

      珊瑚疾病一般由多种因素共同作用所致,是宿主、病原以及环境三者间协同反应的结果。夏季是珊瑚白化病高发季节,而溶藻弧菌在相对高温下更适宜生长;因此,对于珊瑚养殖环境的把控也是防控珊瑚白化病的关键,除药物防治外,日常的珊瑚养殖管理中应做好控温工作,避免因高温引发的珊瑚白化病。

参考文献 (49)

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