这些前沿科技你知道吗?对虾白斑病毒感染通道-触角腺

[复制链接]
查看633 | 回复0 | 2021-2-25 20:23:05 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国上海

马上注册,结交更多好友,享用更多功能,让你轻松玩转社区。

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?立即注册

x
本期主题  对虾白斑病毒感染通道-触角腺

疾病是虾产业健康、持续发展的限制性因素,特别是白斑病,因为它会给对虾养殖造成极其严重的经济损失。自20世纪90年代初开始,白斑病就已成为了全球甲壳纲动物养殖的最大威胁之一。白斑病的病原体是白斑综合征病毒(White spot syndrome virus,WSSV),WSSV是一种环状双链DNA包膜病毒。WSSV的基因组大小约为300 kb,包含531个公认的开放阅读框(orf),其中181个orf可能编码功能蛋白。WSSV在虾、蟹、龙虾、小龙虾和桡足类等甲壳类动物中都具有广泛的宿主。众多研究表明,虾体消化道、肠道、胃为WSSV入侵的耙器官,口腔和消化道是WSSV的感染路径,而在对虾感染WSSV过程中,触角腺的的变化至今尚不可知。

触角腺是对虾的重要排毒器官,其功能类似于脊椎动物身体中的肾脏。触角腺位于对虾第二对触角的根部,触角腺在对虾的渗透压调节和离子调节中起重要作用。不同盐度和氨氮能显著影响触角腺的结构和功能。

强降雨通常会导致虾池池水的盐度急剧下降,这非常容易导致WSSV的爆发。当虾体抵抗力弱,对病原菌很敏感时,对虾生长环境中WSSV就很有可能从潜伏感染状态变为急性感染对虾状态。在低盐度时,WSSV会加速在对虾中的增殖速率。这些因素使得专家们考虑到了对虾感染WSSV期间,触角腺所起到的重要作用。



中国科学院海洋研究所,海洋生物学重点实验室等团队,针对对虾触角腺进行实验研究,其研究发现:

WSSV转录产物在触角腺中特异性表达

在对虾触角腺体中发现了WSSV的18种特异性表达的转录产物,这些转录产物在对虾的其他任何组织当中都没有检出。

不同虾组织中WSSV的负载量

为了了解WSSV在虾触角腺体中的分布情况,对一百多只虾进行WSSV检测。检测结果中,大多数虾呈阳性,只有大约15%的对虾携带WSSV的水平相对较低,大概只有10-1000copies/ng DNA。推测这些低载病毒的对虾体处于病毒感染初期。为了了解WSSV在感染早期的虾体中的表达情况,选取6个低负载病毒的虾体进行qPCR检测。数据显示,触角腺体、胃和淋巴器官携带的WSSV拷贝数比其他组织的要高(图1).
1614255683594253_225.jpg
图1.低负载病毒虾体的不同组织中WSSV的负载量, Ant, 触角腺; St, 胃; Oka, 淋巴器官; Gi, 腮; Mu, 肌肉; Hp, 肝胰腺; Ht, 心脏; Hc, 血细胞.



利用透射电镜进一步了解触角腺细胞中的WSSV的复制情况,结果显示在触角腺细胞的细胞核中,观察到大量的病毒颗粒(图2)。
1614255714325608_207.png
图2.透射电镜下触角腺细胞核中的WSSV颗粒 (A) 比例尺= 10 μm; (B) 比例尺 = 2 μm; (C) 比例尺 = 1 μm; (D) 比例尺 = 500 nm.

与水环境接触的虾体组织

众所周知,水产养殖养殖环境中存在很多病原体。为了确定哪个器官是与水环境相接触的,做了一个酚红浸渍实验。在酚红浸润两小时后,胃、肠道和第二对触角的触角腺被染红(图3)。这意味着消化道和触角腺直接接触了水生环境。因此,触角腺是病原体进入虾体的重要器官。
1614255734792320_321.png
图3.酚红浸润后的对虾。(A) 胃染色; (B) 触角腺染色; (C) 消化道染色.

反向灌注触角腺可感染WSSV

为了确定WSSV是否真的会通过触角腺感染对虾,进行了WSSV反向灌注靶向感染触角腺实验与肌肉注射实验(阳性对照)。反向灌注实验后第三天开始出现死虾,死亡速率从第三天开始增加,7天内死亡率达到76%。肌肉注射实验后第二天开始出现死虾,死亡率从第二天开始增加,7天内死亡率达到100%。同时,在两组实验的阴性对照实验中没有明显的死虾。(图4)
1614255756672696_115.jpg
图4. 反向灌注触角腺、肌肉注射后,对虾的存活率。Ant-WSSV, 触角腺反向灌注WSSV感染组; Ant-control, 反向灌注缓冲液的对照组; Mus-WSSV, 肌肉注射WSSV感染组; Mus-control,肌肉注射缓冲液的对照组

组织培养中WSSV的动态变化

为了知道体外培养的触角腺组织块中的WSSV是否复制,将接种后0、12、24、36、48小时的组织块进行qPCR检测。结果显示在培养的触角腺组织内有大量的WSSV增加(图5)。这也就意味着WSSV能够侵入体外培养的触角腺组织块中,并且在其中能够复制增殖。
1614255772755581_811.jpg
图5. 0-48小时触角腺组织块中WSSV量的动态变化

通过盐度应激对WSSV反向灌注触角腺体感染的影响

触角腺有调节渗透压的功能。为了探索反向灌注感染实验中盐应激的影响,做了盐应激的影响实验。实验表明,盐应激的实验组在24小时开始,其WSSV的负载量开始明显增高,这也表明,盐应激能显著的加速WSSV在触角腺中的复制。
水产通-水产养殖,一点就通!
您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则