馮春明 楊笑談 馬德利
摘要:水霉病是一類全球分布的魚類疾病,目前池塘養(yǎng)殖尚沒有有效、安全的防治方法。為探究水霉病的生物防治方法,以丹東地區(qū)發(fā)生水霉病的魚體分離出的水霉致病菌為指示菌,對(duì)從土壤、水樣中分離純化獲得的62株放線菌、17株細(xì)菌進(jìn)行平板對(duì)峙實(shí)驗(yàn),獲得2株對(duì)水霉致病菌抑制效果最好的拮抗菌,經(jīng)分子生物學(xué)鑒定,分別為淡紫灰鏈霉菌(S.lavendulae)及特基拉芽孢桿菌(B. tequilensis),均對(duì)魚類無毒力。
關(guān)鍵詞:魚類;水霉;拮抗菌
水霉病是由霉菌的侵入感染導(dǎo)致的真菌性魚病,常見的病原菌為水霉屬和綿霉屬的一些種類,一年四季均可發(fā)生,是一類全球分布的魚類疾病[1],給養(yǎng)殖業(yè)造成了不可估算的危害。當(dāng)魚體表面因外界因素導(dǎo)致傷口時(shí),霉菌在水中產(chǎn)生的游動(dòng)孢子便隨機(jī)侵入魚體,形成菌絲寄生于壞死組織中,分泌消化酵素分解周圍組織,使魚體組織潰爛、壞死,最終導(dǎo)致魚類死亡。
避免人為操作損傷是預(yù)防水霉病的主要手段,此外觀賞魚水霉病可采用升溫、提高鹽度等方法抑制[2-4],但池塘養(yǎng)殖魚類仍沒有有效、安全的防控方法。本研究旨在分離純化水霉病致病菌,篩選拮抗菌,研究水霉病的生物防治方法。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)材料
患病鯉魚、泥鰍取自丹東市寬甸滿族自治縣某養(yǎng)殖場(chǎng)和東港椅圈鎮(zhèn)某養(yǎng)殖場(chǎng),經(jīng)充氧運(yùn)輸回實(shí)驗(yàn)室,進(jìn)行解剖和水霉菌分離。
1.2水霉菌分離培養(yǎng)基
馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基(PDA):土豆0.20 kg、葡萄糖0.02 kg,瓊脂粉0.015~0.020 kg,蒸餾水1 L,用于水霉病病原菌的分離、純化培養(yǎng)。
1.3水霉病病原菌的分離純化
無菌狀態(tài)下,取病魚胸鰭、尾鰭、背鰭、肌肉組織的患病部分,接種到馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基上,在25 ℃的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)2~3 d,觀察水霉病病原菌的菌絲生長情況,取無污染培養(yǎng)基轉(zhuǎn)接純化1~2次。
1.4病原菌觀察
用接種環(huán)挑取適量菌絲,用美蘭染色液進(jìn)行染色,3~4 min后在顯微鏡下鏡檢,觀察并記錄菌落形態(tài)。
1.5分子生物學(xué)鑒定
真菌模板制備:取50 μL真菌PCR裂解液于滅菌的離心管中,用無菌接種環(huán)或移液槍頭挑取單個(gè)菌落,放置于裂解液中震蕩數(shù)次后取出。80 ℃的水浴鍋中熱變性15 min,采用低速離心(5 000 r/min)10 min,PCR反應(yīng)的模板為裂解后的上清液。
PCR反應(yīng)體系為 50 μL:Premix Taq(EX Taq Version 2.0) 25 μL, 模板DNA(裂解上清液)2 μL,引物Forward primer (10 μmol/L) ITS1(5-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3)1 μL ,Reverse primer (10 μmol/L) ITS4(5-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3)1 μL,dd H2O加21 μL。
PCR反應(yīng)條件為:94 ℃預(yù)變性4 min;94 ℃變性30 s,55 ℃退火30 s,72 ℃延伸50 s,共35個(gè)循環(huán);72 ℃終延伸10 min,4 ℃保存。
1.6水霉拮抗菌分離、篩選
共采集20份土壤、水樣品,采用平板稀釋分離法,分離純化獲得放線菌62株、細(xì)菌17株。以分離純化的水霉菌為指示菌,采用平板對(duì)峙法,篩選拮抗效果良好的拮抗菌。
1.7水霉拮抗菌鑒定
對(duì)篩選出來的拮抗菌的16S rDNA片段進(jìn)行擴(kuò)增、測(cè)序,序列比對(duì),結(jié)合其形態(tài)學(xué)特征及16S rDNA序列系統(tǒng)發(fā)育分析結(jié)果,最終確定拮抗菌種類。
1.7.1拮抗菌16S rDNA序列擴(kuò)增采用通用引物(27f: 5-AGA GTT TGA TCM TGG CTC AG-3;1 492 r:5-TAC GGY TAC CTT GTT ACG ACT T-3)進(jìn)行16 S rDNA的PCR擴(kuò)增,擴(kuò)增體系(50 μL):1×Taq PCR Master Mix 25 μL,DNA模板1 μL(0.1~10 ng),引物(10 μmol/L)各2 μL,dd H2O 20 μL。PCR反應(yīng)條件為:94 ℃預(yù)變性4 min;94 ℃變性30 s,55 ℃退火30 s,72 ℃延伸2 min,30個(gè)循環(huán);72 ℃延伸10 min,4 ℃終止反應(yīng)。擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)后于-20 ℃冰箱保存。
1.7.2拮抗菌16S rDNA序列測(cè)定擴(kuò)增產(chǎn)物送至生工生物工程(上海)有限公司進(jìn)行純化,雙向測(cè)序并拼接輸出全序列。
2結(jié)果
2.1菌落
分離的水霉病病原菌單菌落,見圖1。
2.2水霉病病原菌顯微形態(tài)
在顯微鏡下,水霉呈現(xiàn)交錯(cuò)縱橫的絲狀結(jié)構(gòu),在菌絲中有很多個(gè)細(xì)胞核,中間不存在橫隔,相當(dāng)于一個(gè)多核細(xì)胞,見圖2。
2.3水霉病病原菌DNA序列
以分離菌DNA為模板,ITS1和ITS4為引物擴(kuò)增了長度約為1.1 kbp的目的片段,見圖3。
2.4水霉病病原菌測(cè)序比對(duì)結(jié)果
分離菌序列在GeneBank數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行Blast比對(duì)分析,與寄生水霉(Saprolegnia parasitica)序列相似程度達(dá)98.80%。
2.5水霉拮抗菌分離篩選結(jié)果
試驗(yàn)篩選獲得2株拮抗效果良好的拮抗菌:DTJ-24和7#,拮抗效果見圖4、圖5。
2.6水霉拮抗菌鑒定
根據(jù)拮抗菌DTJ-24和7#的16S rDNA片段序列,使用Genebank數(shù)據(jù)庫進(jìn)行Blast比對(duì)分析,確定水霉拮抗菌DTJ-24為淡紫灰鏈霉菌(Streptomyces lavendulae); 7#為特基拉芽孢桿菌(Bacillus tequilensis)。
3討論
對(duì)患病的鯉魚、泥鰍體表及肌肉進(jìn)行致病菌分離,均獲得較純的致病菌,經(jīng)美蘭染色顯微鏡觀察和分子生物學(xué)鑒定,顯示該致病菌均為寄生水霉(S. parasitica),說明丹東地區(qū)水霉病致病菌主要為寄生水霉。
水霉病是水產(chǎn)養(yǎng)殖影響最廣泛的一種疾病,多發(fā)生在養(yǎng)殖生物受傷后。大部分水產(chǎn)養(yǎng)殖生物在受傷后可自愈,說明水環(huán)境中微生物對(duì)水霉在魚體表的寄生有一定的拮抗性。近年來,微生態(tài)制劑對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物疾病的預(yù)防與治療作用也受到越來越多的關(guān)注[5-6]。生物防治方法避免了利用藥物治療引起的藥物殘留、急性應(yīng)激等方面問題。
本研究以分離出的水霉致病菌為指示菌,通過平板對(duì)峙試驗(yàn)篩選出兩株拮抗效果良好的細(xì)菌,鑒定得知兩株菌分別為淡紫灰鏈霉菌(S. lavendulae)及特基拉芽孢桿菌(B. tequilensis)。我們對(duì)泥鰍魚進(jìn)行了兩種拮抗菌的高濃度浸泡及注射感染試驗(yàn),泥鰍魚無死亡,確定分離的拮抗菌對(duì)魚類無毒力,可用于防控魚類水霉病。
參考文獻(xiàn):
[1] 張鈺.魚類水霉病的發(fā)生及防治措施[J].黑龍江水產(chǎn),2017(2):45-46.
[2] 李明麗.新法防治水霉病[J].黑龍江水產(chǎn),2004(2): 14-15.
[3] 王烈華.禁用孔雀石綠—水霉病如何防治[J].漁業(yè)致富指南,2002(21):44-45.
[4] 劉士奇.水霉病的防治方法[J].水產(chǎn)養(yǎng)殖,2010(1): 30-31.
[5] 賀鳳,許德麟,張其中.水霉拮抗菌的篩選及其拮抗活性物質(zhì)穩(wěn)定性初步研究[J].微生物學(xué)通報(bào),2015(6):1067-1074.
[6] 張書俊,楊先樂,李聃,等.水霉拮抗菌的篩選及其拮抗作用的初步研究[J].水生生物學(xué)報(bào),2008(3):301-307.