实时荧光定量PCR在凡纳滨对虾病原VPAHPND及SHIV检测中的应用

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凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)是中国水产养殖业中一种重要的养殖品种,在我国沿海地区发展迅速,目前已实现工厂化和产业化的养殖模式。随着凡纳滨对虾养殖规模的扩大以及养殖模式的高密度、集约化发展,养殖水环境逐步恶化,各种对虾病害频频发生,新的对虾病原也不断被发现。AHPND是近年来的一种对虾新发疫病,凡纳滨对虾感染AHPND后能引起较高死亡率,给我国对虾养殖造成严重损失,是一种重要的对虾病害。携带含毒力基因pirAVP和pirBVP70kb质粒p VA1的VPAHPND是AHPND主要病原菌。本研究用2.19×105 CFU/mL VPAHPND分离株20130629002S01对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)进行浸泡感染,于感染后2-9 d采集的对虾肝胰腺、鳃、肠道、肌肉组织,采用实时荧光定量PCR检测各组织中的pirAVP拷贝数。结果显示,感染后凡纳滨对虾各组织均能检测到pirAVP,其中肝胰腺在感染后第4 d达到峰值8.71×104 copies/mg,而鳃、肌肉、肠道分别在第3、4和5 d达到峰值9.08×103、2.59×104和9.95×103 copies/mg。感染早期鳃组织中先出现VPAHPND的富集,在高死亡发生期,VPAHPND数量在肝胰腺和肠道出现高峰,在死亡数量逐渐下降的后期,各组织的VPAHPND均快速下降,肠道、肝胰腺和肌肉中的VPAHPND水平趋于接近。对虾肝胰腺组织病理切片显示,同一时间有临床症状的病虾和濒死对虾相比,濒死对虾表现出更严重的AHPND病理特征,且二者的组织病理特征均随着感染时间的延长变得更为严重,但检测到的VPAHPND数量呈下降趋势。上述研究表明,VPAHPND感染过程中组织中的pirAVP基因数量不能代表对虾的发病程度,发病程度及组织病理严重的AHPND样品中VPAHPND的数量不一定处于高水平状态。2014年浙江台州对虾养殖场出现凡纳滨对虾大量死亡现象,本实验室通过PCR检测已知常见对虾病原均显示为阴性结果,从患病凡纳滨对虾体内分离得到一种新的对虾病原,经电镜观察和二代测序分析,确定该病原属于虹彩病毒(Iridoviridae),暂将其命名为虾血细胞虹彩病毒(Shrimp hemocyte iridescent virus,SHIV)。本研究根据SHIV假定的ATP酶序列设计一对引物和Taq Man探针对SHIV进行定量检测。本研究中建立的Taq Man实时荧光定量PCR方法对SHIV显示较强的特异性,对SHIV检测灵敏度为4 copies SHIV/μL DNA,标准曲线的r2=0.99。采用建立的Taq Man探针法实时荧光定量PCR方法定量检测从中国各地养殖场采集对虾样品DNA共205份,结果显示总的SHIV阳性率为19.51%,205份对虾样品中包括181份凡纳滨对虾样品、18份中国名对虾样品以及6份罗氏沼虾样品;SHIV阳性检出率分别为16.57%,27.78%和83.33%。其中181份凡纳滨对虾样品检测结果为SHIV阳性的共30份,SHIV的定量结果在7.65×101-4.70×107 copies/μg DNA之间,SHIV在不同凡纳滨对虾体内含量差异明显。为了进一步研究SHIV感染凡纳滨对虾的易感组织和器官,进行了凡纳滨对虾的SHIV人工感染试验,采用建立的实时荧光定量PCR检测对虾不同部位的SHIV含量,结果显示:血淋巴、触须、额剑、尾扇、附肢、鳃、肝胰腺、肌肉这8个组织均可以检测到SHIV;其中血淋巴SHIV含量为1.22×109 copies/μg DNA,在所用检测的组织中含量最高;触须、额剑、尾扇分别为2.16×108、1.34×108和1.24×108SHIV copies/μg DNA;附肢、鳃、肝胰腺SHIV的含量和其他组织相比更低一点,分别在6.80×107、3.06×107和1.52×107copies/μg DNA。在所检测的对虾组织中,肌肉中的SHIV含量是最低的,平均在7.56×106 SHIV copies/μg DNA。SHIV在血淋巴中的含量最高,在肌肉中含量最低,这种结果和人工感染的凡纳滨对虾组织中WSSV的含量结果是一致的。肌肉中SHIV的含量比血淋巴中SHIV的含量低1000倍,而WSSV在肌肉中的含量只比血淋巴中的含量低10倍,这种差异一定程度上表明血淋巴细胞是SHIV的主要靶细胞。研究中建立的Taq Man实时荧光定量PCR方法对新发现的对虾病原SHIV具有较强特异性和较高灵敏度(4 copies SHIV/μL DNA),可以应用于临床采集对虾样品和人工感染对虾样品的检测,为SHIV早期诊断和流行病学调查提供了有力的技术手段,为对虾生物安保的体系建设提供技术参考;同时利用人工感染以及建立的PCR定量检测方法对SHIV在凡纳滨对虾组织分布进行了初步探索,为SHIV感染对虾后样品的采集提供依据,为SHIV深入研究提供参考。
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