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弧菌病是海水鱼类养殖业中造成经济损失最严重的细菌性疾病,本论文致力于养殖石斑鱼弧菌病病原菌及DNA免疫防治的研究,主要结果如下:
1、调查研究了2002年夏季厦门同安湾网箱养殖石斑鱼大面积暴发的溃疡病,对细菌病原进行分离纯化,编号为TS-628,回归感染证实这株菌是引发同安湾网箱养殖石斑鱼溃疡病的病原菌。采用生化鉴定的方法对病原菌进行初步鉴定,同时采用PCR技术获得病原菌16SrRNA基因一段长1121bp的序列,该序列登录基因库(序列号为AY747308)。结合生化鉴定结果和16SrRNA基因同源性比较结果,确认分离到的病原菌为哈维氏弧菌(Vibrioharveyi)。
2、采用复性电泳技术,研究环境pH、温度及培养时间对病原菌TS-628胞外产物(ECP)蛋白酶活性的影响,结果发现胞外产物蛋白酶最适反应pH在8.5左右,酸对ECP蛋白酶活性的抑制明显强于碱对它的抑制作用;最适反应温度在20~50℃之间,20℃以下或50℃以上蛋白酶活性则受到明显抑制,表明蛋白质酶不仅对高温敏感,对低温也很敏感;12h培养的胞外产物蛋白酶活性最强。最适温度和pH条件下,主要出现3种蛋白酶,其中分子量为94kDa和分子量为26kDa的2种蛋白显示了很强的蛋白酶活性,而且能在比较极端的温度和pH值条件下保持活性,而分子量为35kDa蛋白酶只在最适反应条件下出现,并且该蛋白酶的最适反应条件与弧菌病暴发时的环境条件极为相似。
3、分别提取病原菌TS-628菌株的鞭毛蛋白、外膜蛋白(OMP)和脂多糖(LPS),应用Westernblot技术分析检测了这几种主要表面抗原的抗原性。结果发现鞭毛蛋白主要的免疫印迹带约有6条,大致分子量分别为16kDa、20kDa、35kDa、38kDa、43kDa、52kDa,其中43kDa、52kDa免疫印迹反应最强;OMP主要的免疫印迹带约有7条,大致的分子量分别为16kDa、20kDa、35kDa、38kDa、43kDa、47kDa、52kDa,其中43kDa免疫印迹反应最强。
4、采用PCR的方法从哈维氏弧菌TS-628株基因组中,扩增出鞭毛丝蛋白FlaA基因。将该基因克隆到T载体后测序,经序列分析该基因全长1140bp,编码379个氨基酸,该基因编码的多肽在N-、C-两端的氨基酸序列更为保守,中间区域的变异较大,没有发现半胱氨酸,酪氨酸和组氨酸的含量也非常低,推测该蛋白质的平均分子量为40.6kDa。BLAST程序检索表明该基因与其他细菌鞭毛丝蛋白FlaA基因具有高度同源性,序列登录基因库,序列号为AY956422。
5、将pcFlaA以肌肉注射方式免疫青石斑(E.awoara),实验组注射重组质粒pcFlaA,对照组Ⅰ注射空载体质粒pcDNA3.1,对照组Ⅱ注射无菌生理盐水。PCR技术在DNA水平上检测质粒的转染,RT-PCR法在mRNA水平上检测转染质粒在鱼肌肉中的表达,免疫组化染色技术在蛋白质水平上检测目的蛋白的表达。结果证实pcFlaA可以转染鱼类肌肉细胞并可在其中进行表达,而且质粒在鱼体内持续表达的时间至少一个月。为检测pcFlaA质粒免疫青石斑的免疫效果,免疫后第一周到第四周分别取样品鱼的头肾淋巴细胞,在体外用抗原刺激,测定淋巴细胞的增殖反应,结果对照组Ⅱ的刺激指数比较稳定,而且明显低于实验组和对照组Ⅰ,而实验组和对照组Ⅰ的刺激指数有较大的波动,实验组淋巴细胞增殖的平均SI值略微高于对照组Ⅰ,但并不明显,表明经pcFlaA和pcDNA3.1空载体免疫的青石斑淋巴细胞增殖能力都有所增强,但pcFlaA并未表现出明显强于pcDNA3.1的免疫效应,可能是pcDNA3.1骨架的CpGmotif在免疫过程中发挥了较为重要的作用。ELISA技术重复多次实验,但没有在实验鱼的血清中检测到特异性抗体。