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真菌性病原大都可腐生或寄生于各种鱼类的鱼卵、体表、鳍部、鳃部、肌肉,是水产重要病害之一,但相对细菌和病毒病害而言,真菌病害一直没有引起足够的重视。近年来,随着水产养殖业的发展、生态环境的改变和一些抗真菌性药物的禁用,使得鱼类真菌性病害日益猖獗,形势严峻。然而,国内外关于鱼类真菌性病原的研究工作如基础的病原体鉴定、致病机理、系统发育及防治等工作仍然十分薄弱,阻碍了水产养殖业的可持续发展。本论文主要以我国部分鱼类真菌性病原(水霉、毛霉、镰刀霉)为研究对象,采用形态分析和分子标记相结合的方法,研究了鱼类不同真菌性病原的分类及系统发育关系,弥补了传统分类系统的不足;通过鱼体感染及病理组织学分析,研究了部分真菌对鱼体的致病机理以及患病鱼的组织病理变化,为真菌病的药物防治提供了理论依据和技术基础。其主要结论如下:
1.采用EP管反复冻融和研磨的破壁方式,比较了溶菌酶、CTAB、改良的CTAB、尿素以及十二烷基硫酸钠(SDS)等五种方法提取水霉DNA的优劣,发现改良CTAB法提取的水霉菌总DNA无论纯度还是产率都优于其他方法,且极大的降低了实验成本。
2.结合传统形态学和现代分子手段鉴定了源于热带淡水鱼的水霉新种一斑马鱼水霉(Saprolegnia brachydanis)。该新种重要特征是藏卵器聚集成簇,并被同枝雄器围绕,且一个藏卵器上的雄器多达八个,其卵细胞不易成熟;此外该菌种的ITS区序列与其他已知水霉种的种间相似性为95%。据此分子标记与形态分析相互佐证了此新种的成立。
3.鉴定了一株从黄颡鱼病灶处分离的卵菌纲菌体。首先对其无性繁殖和有性器官做了详细研究,同时获得其ITS区序列(包括5.8S rDNA),比较其与已知同源种的序列相似性,并借助MEGA3和PAUP4.0b10分别构建NJ和MP系统发育树。结果显示,单纯的形态学数据不能准确地将其鉴定到种,结合ITS区序列及系统发育分析,鉴定其应为多子水霉(S.ferax);另外,发现许多依据形态学命名的不同的水霉种的ITS区序列相似性高达99%-100%,并在系统发育树中聚类为一个枝系。由此可推断,单纯依据传统形态学数据进行水霉种类的分类研究,很可能造成同种异名或一种多名。
4.两种不同来源的水霉菌(分别源于热带淡水鱼种-斑马鱼,普通淡水鱼种-异育银鲫)的关系确认。形态及系统发育分析结果显示这两株水霉菌可能是同一个种,其与一群依据传统形态学命名的条件致病水霉菌同处一个枝系。这一枝系的种类虽然在形态上有所差别,但在系统发育位置上很近,支持率均在99%以上。因此我们推断这两株不同来源的水霉菌株很可能为同一种条件致病菌,且其同枝系的形态种很可能也是一个种,至少是一个基因种。此种结果和结论为水霉菌传统单一的形态学鉴定依据提出质疑。
5.黄颡鱼毛霉菌(Mucor)的鉴定、鱼体感染和组织病理分析。通过形态、生理特征和ITS区分子信息将此菌鉴定为卷枝毛霉(Mucor circinelloides);鱼体感染实验发现,感染孢子浓度越高,累积死亡率越高,死亡也越快;同种浓度下创伤感染的死亡率均强于腹腔感染,且死亡率极高;浸泡感染不能导致鱼体死亡。组织病理分析表明患病鱼可产生一系列的组织病理变化,主要症状表现为组织坏死、循环障碍以及炎性细胞浸润。
6.镰刀菌对鱼类致病性和组织病理研究。采用四种不同的人工感染方式,对模式鱼种金鱼实施镰刀菌(Fusarium spp.)FF08人工感染。结果表明:腹腔、肌肉和创伤感染均对金鱼有很强的致死性,15d内死亡率分别达到100%、93%和100%,鱼体均出现与自然发病相同的发病症状。病理分析表明镰刀菌FF08可导致鱼体肌肉组织、肝、肾、肠道均出现较严重的损坏。主要表现为肌纤维细胞变性、坏死、溶解,大量炎细胞浸润,并有菌丝侵入肌肉组织;肝细胞水肿、充血、出血、血管发生血栓,分生孢子侵入组织,有强烈的细胞炎性反应;肾脏充血、出血、部分组织坏死崩解;肠道堵塞、肠系膜脱落等病理症状。