败酱草水提物对石斑鱼虹彩病毒的抗病毒作用

石斑鱼是名贵的海水养殖鱼类,随着高密度、集约化养殖的发展,各类水产疫病频繁暴发。石斑鱼虹彩病毒(Grouper iridovirus)是石斑鱼养殖中最严重的病毒性病原之一,会导致鱼大量死亡,因此研究可抑制此病毒感染的药物对石斑鱼养殖业具有重大意义。败酱草为我国传统中药,现代药理学证明,败酱草及其活性成分具有抗病毒、抗菌、抗肿瘤等多种生物活性。本研究首先采用光学显微镜观察、细胞活力测定实验确定败酱草水提物的细胞安全浓度;然后结合实时荧光定量PCR技术(RT-qPCR)和基于核酸适配体Q5的荧光分子探针检测技术(Aptamer Q5-based fluorescent molecular probe assay,Q5-AFMP)等方法分析败酱草水提物在细胞水平对石斑鱼虹彩病毒的抗病毒效果。其结果显示,低于2.50 mg/mL的败酱草水提物对细胞无明显的毒性作用,即败酱草水提物对石斑鱼细胞的安全浓度为≤2.50 mg/mL,高于2.50 mg/mL的败酱草水提物会降低细胞活力,并对细胞有显著的毒性作用。光学显微镜观察、细胞活力测定、RT-qPCR和Q5-AFMP技术的检测结果均证明败酱草水提物在体外对石斑鱼虹彩病毒感染具有良好的抑制作用。说明细胞安全浓度的败酱草水提物具有良好的抗石斑鱼虹彩病毒作用,具有开发为高效的抗病毒渔用药物的潜力。

米氏凯伦藻对鱼类FHM细胞的毒性作用及其致死机制

探讨米氏凯伦藻培养液(Karenia mikimotoi culture solution,KMCS)及细胞提取物(Cell extracts,KMCE)对胖头鲤(Fathead minnow,FHM)细胞的毒性作用及致死机制。用光学显微镜观察细胞形态变化来分析KMCS和KMCE对FHM细胞的毒性作用,并用CCK法(Cell counting kit)分析KMCS和KMCE对FHM细胞活力的影响;用DNA特异性染料Hoechst 33342检测FHM细胞的细胞核变化,分析KMCS及KMCE是否导致FHM细胞发生程序性死亡及凋亡小体的形成;检测caspase 3的活性,分析KMCS和KMCE是否导致相关凋亡程序的发生。结果发现,用稀释两倍的KMCS和KMCE分别处理FHM细胞4 h后,观察到FHM细胞形态均出现明显改变;将未稀释和稀释两倍的KMCS以及稀释两倍的KMCE,分别与FHM细胞孵育,4 h后用CCK法检测细胞活性,发现FHM细胞的细胞存活率分别下降了63.6%,22.2%和26.7%。Hoechst 33342染色结果表明,KMCS和KMCE都可以导致FHM细胞中出现凋亡小体,对凋亡相关蛋白因子caspase 3活性的检测,结果显示实验组细胞caspase 3活性水平显著升高,分别为对照组的2.32倍和1.49倍。KMCS和KMCE对鲤鱼FHM细胞生长具有明显的细胞毒性,会导致细胞发生细胞凋亡。

石斑鱼虹彩病毒主要衣壳蛋白的表达及其生物学功能分析

【目的】明确石斑鱼虹彩病毒(Singapore grouper iridovirus,SGIV)主要衣壳蛋白(Major capsid protein,MCP)的生物学功能,为阐明SGIV感染致病机理及研发抗病毒产品提供理论依据。【方法】使用实时荧光定量PCR检测SGIV感染过程中MCP基因的转录时序及其在SGIV感染石斑鱼脾脏、肝脏、肾脏、肠道、胃和鳃组织中的表达水平;将SGIV MCP基因分别克隆至真核表达载体pEGFP-N3和pcDNA3.1上,构建重组质粒pEGFP-N3-MCP和pcDNA3.1-MCP,然后以重组质粒pEGFP-N3-MCP转染石斑鱼脾细胞(Grouper spleen cell,GS)进行亚细胞定位分析,同时以重组质粒pcDNA3.1-MCP转染胖头鲤细胞(Fathead minnow cells,FHM)构建能稳定表达MCP蛋白的FHM细胞系(FHM-MCP),用于分析MCP蛋白对宿主细胞生长增殖及SGIV感染压力下细胞存活率和病毒复制的影响。【结果】在SGIV感染8 h后即可检测到MCP基因的特异性转录,即MCP基因是一个晚期基因。在SGIV感染24 h后,MCP基因在石斑鱼脾脏中的相对表达量最高,其次是在肝脏、肾脏和肠道组织中,而在胃和鳃组织中的相对表达量较低,提示胃和鳃组织并非SGIV感染的主要靶器官。SGIV的MCP蛋白主要定位于细胞核附近的胞质中。细胞生长增殖曲线和细胞计数结果均证实,MCP蛋白能调节细胞生长及促进细胞分裂增殖。在SGIV感染后24和48 h,FHM-MCP细胞的存活率均显著高于FHM-Vector细胞(真核表达载体pcDNA3.1转染FHM细胞),其存活率分别是FHM-Vector细胞的1.12和1.15倍。此外,FHM-MCP细胞在SGIV感染24和48 h后,其病毒滴度均高于FHM-Vector细胞,即MCP蛋白能促进SGIV病毒复制。【结论】SGIV的MCP基因是一个晚期基因,其编码蛋白主要定位于细胞核附近的胞质中,通过促进宿主细胞分裂增殖及病毒复制,最终提高SGIV的病毒滴度和感染力。

珍珠龙胆石斑鱼工厂化健康育苗技术的研究

为突破广西地区珍珠龙胆石斑鱼工厂化健康育苗的技术瓶颈,提高广西地区珍珠龙胆石斑鱼人工育苗成活率和育苗质量,开展适合于广西地区的珍珠龙胆石斑鱼工厂化健康育苗技术的研究。本研究明确了珍珠龙胆石斑鱼工厂化育苗所需的适宜的光照强度、水体盐度、温度、溶氧和氨氮含量等水环境因子,探讨了生物饵料营养强化对育苗成活率的影响。试验表明,在光照强度为2 000~3 500 lux,水温28~31℃,盐度28‰~31‰,水体的溶氧量>6 mg/L的育苗条件下,石斑鱼鱼苗生长情况良好,育苗成活率达到10.5%,幼鱼平均全长25.5 mm。试验还表明,对生物饵料进行营养强化可以提高珍珠龙胆石斑鱼的育苗成活率。本研究成果有助于推动广西海水养殖业良种化进程、促进广西地区石斑鱼养殖业健康可持续发展。

广西斑点叉尾鮰源嗜水气单胞菌灭活疫苗的制备

本研究针对广西地区分离到的致病性嗜水气单胞菌,开发区域定制化的灭活疫苗,以实现鱼病的有效预防和控制。首先,对斑点叉尾鮰源嗜水气单胞菌在LB培养基中的生长曲线,培养基的最适pH值,以及培养基中添加蔗糖对嗜水气单胞菌生长影响进行研究;随后探索嗜水气单胞菌灭活疫苗的制备方法,并在细胞水平和斑点叉尾鮰活体水平上研究疫苗的安全性,开展疫苗对斑点叉尾鮰的免疫保护实验。结果表明嗜水气单胞菌浓度与菌液OD值间具有较好的线性关系,其回归方程为y=2E-10 x+0.1399,R 2=0.975 4。用于培养嗜水气单胞菌的LB培养基最适pH值为7.0~7.5,且在培养基中添加蔗糖能显著促进嗜水气单胞菌的生长。研究制备的嗜水气单胞菌灭活疫苗在细胞水平和鱼活体水平均安全无毒,且对斑点叉尾鮰的免疫保护率可达到75%。据此,本研究初步建立起广西斑点叉尾鮰源嗜水气单胞菌灭活疫苗的制备工艺。

黄连水提物对卵形鲳鲹源溶藻弧菌的抑菌作用

卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)是一种生长快速且肉质鲜美的经济型海水养殖鱼类,但是近些年为满足人们的日常需求,在不断扩大养殖的同时病菌也逐渐泛滥。溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)是华南沿海地区海水养殖鱼类细菌性鱼病的主要致病菌之一,给水产养殖业带来巨大损失。本研究对黄连(Coptis chinensis Franch)的抗菌作用进行系统研究,目的是为由溶藻弧菌引起的爆发性细菌性鱼病的高效防治提供科学的用药依据。本研究采用二倍稀释法测定黄连水提物对卵形鲳鲹源溶藻弧菌的最低抑菌浓度(MIC)、最低杀菌浓度(MBC)和半数致死量(LD50),并使用BCA蛋白浓度测定试剂盒测定细菌超声破碎上清液中可溶性蛋白含量。结果表明,黄连水提物对溶藻弧菌具有明显的抑制作用,其对溶藻弧菌的MIC、MBC和LD50的值分别为7.800mg/mL、31.250mg/mL和15.625mg/mL。胞内可溶性蛋白含量变化的结果提示:黄连发挥抑菌作用的机制可能是通过损伤细菌的细胞壁导致细菌内容物的释放并引起菌体裂解死亡。黄连具有发展成为一种高效抗水产病害中草药制剂的潜力。

维氏气单胞菌对草鱼背鳍细胞的毒性及凋亡研究

草鱼(Ctenopharyngodon idellus)在我国是一种重要的淡水经济鱼类,但是由于近些年的集约化高密度养殖导致各种水产疫病暴发,不仅对养殖行业造成巨大的损失,同时对人类生命安全也存在着巨大威胁,维氏气单胞菌(Aeromonas veronii)就是其中一种人畜共患的条件致病菌。本研究旨在探索维氏气单胞菌导致宿主细胞死亡的致死机制,为今后进一步针对维氏气单胞菌开发抗菌渔用功能产品提供数据支持和理论依据。本文首先测定维氏气单胞菌胞外分泌物(Extracellular products,ECPs)的蛋白浓度,然后以不同浓度的ECPs为基准,根据细胞光镜观察结果及细胞活力检测结果确定维氏气单胞菌胞外ECPs的细胞毒性;再利用Hoechst 33342及TdT mediated dUTP Nick End Labeling(TUNEL)检测细胞核的变化情况,最终确定草鱼源维氏气单胞菌对宿主细胞的毒性致死机制。从毒性实验中可以看出高浓度的维氏气单胞菌ECPs对草鱼背鳍(Grass carp pectoral fin,GCPF)细胞具有明显的毒性,且从Hoechst 33342结果可以看到凋亡小体的出现,而TUNEL也出现了阳性结果,实验组出现了绿色荧光,而对照组没有出现荧光。说明维氏气单胞菌胞外分泌物对宿主细胞具有明显的毒性,而且会导致宿主细胞发生细胞凋亡。

基于核酸适配体Q5的石斑鱼虹彩病毒快速检测技术

石斑鱼虹彩病毒(Grouper iridovirus,SGIV)在不同鱼群之间迅速传播,其致死率极高,严重制约了我国海水石斑鱼(Epinephelus tauvina)养殖业健康可持续发展。为了及早发现和鉴定出病原,降低经济损失,促进渔业发展,开发方便快捷的石斑鱼虹彩病毒检测技术已迫在眉睫。本研究基于核酸适配体Q5,研发出一种核酸适配体Q5荧光分子探针(Aptamer Q5 based fluorescent molecular probe,Q5-AFMP),并且对Q5-AFMP检测感染石斑鱼虹彩病毒的特异性,以及Q5-AFMP在细胞水平和组织水平检测石斑鱼虹彩病毒感染的灵敏度进行分析。研究结果表明:Q5-AFMP能够在细胞水平和组织水平高特异性检测出石斑鱼虹彩病毒的感染,而且具有较高的灵敏度。因此Q5-AFMP能够用于石斑鱼虹彩病毒的快速检测和诊断。

广西莪术水提物对卵形鲳鲹细胞免疫力的影响

卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)是我国重要的海水养殖鱼类,经济价值极高,但近年来各种鱼病频繁爆发造成了巨大损失。为探究广西莪术(Curcuma kwangsiensis S.G.Leeet C.F.Liang)水提物对卵形鲳鲹免疫力的影响,本文在细胞水平上,利用卵形鲳鲹肾脏组织细胞系研究广西莪术水提物的细胞毒性,以确定其细胞安全浓度。然后利用卵形鲳鲹细胞系研究广西莪术水提物对总一氧化氮合酶(T-NOS)、酸性磷酸酶(ACP)、超氧化物歧化酶(SOD)和溶菌酶等卵形鲳鲹细胞免疫相关酶的影响。结果表明,广西莪术水提物的细胞安全浓度为≤5mg/mL,广西莪术水提物对卵形鲳鲹细胞的免疫相关酶活力(总一氧化氮合酶、酸性磷酸酶、超氧化物歧化酶、溶菌酶)有明显促进作用。广西莪术有潜力发展成为一种高效的水产免疫增强剂,并且基于传统壮药积极开展绿色无药物残留的新型抗水产病害中药制剂的研究,对于促进水产养殖业持续健康发展,确保水产品质量和食品安全意义重大。

药用植物在水产养殖动物病原防控中的应用进展

药用植物富含多糖、生物碱、类黄酮、挥发油、有机酸和单宁等活性成分,以及氨基酸、碳水化合物、矿物质和维生素等营养成分,相对于传统的抗生素,具有天然、高效、价廉、无毒或毒性较低、易获得及对养殖动物和环境副作用小等优点,且药用植物及其提取物成分制成的药物一般很少产生耐药性,被认为是抗生素的有效替代品。鉴于药用植物有效成分在水产养殖及其疫病防控领域的应用价值,文章重点综述药用植物抗水产养殖细菌性病原、病毒性病原和寄生虫病原,以及作为免疫增强剂调节水产养殖动物机体等方面的最新研究进展,发现当前我国渔用药用植物功能产品多而不强,在水产养殖应用过程中还存在以下问题:①药用植物有效成分的生物利用度受生长阶段和生长地点的影响,其准确用药剂量难以确定;②针对药用植物作用机制的研究相对很少,传统复方制剂成分复杂,不同药用植物间的协同或拮抗作用机制尚未明确;③相同品种不同产地的中药材质量不一致,实际用药过程中的药效差异明显。因此,今后应针对药用植物的有效成分、作用机制、使用方式、组合配比和复方剂型,以及中药材的质量控制等方面开展深入研究,充分发挥药用植物在水产养殖及其疫病防控中的作用和价值,利用药用植物研制开发出一批高效的绿色抗病渔药产品,大幅度提高化学药物替代率,有效降低水产养殖病害造成的损失,以保障我国水产养殖业的高质量发展。

桑叶水提物及异槲皮苷成分抗石斑鱼虹彩病毒作用机制研究

【目的】探究桑叶提取物成分对石斑鱼虹彩病毒(SGIV)的抑制作用,并对其抗病毒机制进行研究,为利用桑叶提取物成分研发抗SGIV药物提供理论依据,也为开发高效安全的新型抗病毒渔用药物提供新思路。【方法】利用石斑鱼脾脏组织细胞系(GS),通过光学显微镜观察及CCK-8检测分析桑叶水提物(Morus alba L.water extracts,MAE)及其活性成分异槲皮苷(Isoquercetin,IQ)的安全工作浓度,然后使用实时荧光定量PCR及核酸适配体荧光分子探针技术(Q2-AFMP)分析MAE和IQ对SGIV的抗病毒效果;通过分析SGIV感染GS细胞中MCP基因和VP19基因的表达水平,分析IQ对SGIV的粒子结构及其与宿主细胞表面结合、侵入宿主细胞和在宿主细胞中复制的影响,探究IQ体外抗SGIV的作用机制。【结果】桑叶源化合物成分(MAE和IQ)对GS细胞的最高安全工作浓度为:MAE≤10.0 mg/mL,IQ≤1000.0μg/mL。与接入SGIV的GS细胞相比,在以安全工作浓度的MAE(10.0 mg/mL)和IQ(1000.0μg/mL)分别接入SGIV孵育感染的GS细胞后细胞病变(CPEs)明显减少,MCP基因和VP19基因的相对表达量均呈极显著下降趋势(P<0.01,下同),GS细胞荧光值也极显著降低,表明桑叶源化合物成分能有效抑制SGIV感染。以IQ处理SGIV孵育感染的GS细胞,其细胞内MCP基因和VP19基因的相对表达量均呈极显著下降趋势,提示IQ能破坏SGIV的粒子结构,并干扰SGIV对宿主细胞的吸附、侵入和复制。【结论】MAE和IQ对SGIV具有良好的抗病毒效果,其中IQ能在病毒吸附、侵入和复制阶段发挥抗病毒作用,即桑叶源化合物成分在防治SGIV感染方面具有潜在的应用价值,可作为研发抗SGIV感染的有效药用成分。

基于核酸适配体吸附检测技术的卵形鲳鲹源溶藻弧菌的快速检测

溶藻弧菌是引起广西等华南沿海地区海水养殖鱼类发生细菌性鱼病的主要致病菌之一,其引起的鱼病具有发病迅速、死亡率高、流行面广等特点,严重威胁着华南地区水产养殖业的健康可持续发展。着力发展操作便捷、成本低、耗时短、准确度高的水产致病菌快速检测技术,对于及早发现、确定病原,进而有的放矢地制定治疗方案来控制病原扩散、降低损失意义重大。在先前研究中,我们基于指数富集的配基系统进化技术(Systematic evolution of ligands by exponential enrichment technology,SELEX)筛选获得特异性识别卵形鲳鲹源溶藻弧菌的核酸适配体,本研究中我们基于核酸适配体VA8开展溶藻弧菌的快速检测诊断技术的研究,开发出一种新型的能够快速检测溶藻弧菌的核酸适配体吸附检测技术(Aptamer VA8 based enzyme linked apta sorbent assay,VA8 ELASA),并对VA8 ELASA技术检测溶藻弧菌的特异性和灵敏性进行分析研究。VA8 ELASA技术可以用于溶藻弧菌的快速检测,具有特异性强、灵敏度高的特点。本研究基于核酸适配体VA8建立的新型核酸适配体吸附技术(VA8 ELASA),有望实现对广西卵形鲳鲹养殖中溶藻弧菌病的快速诊断、实时监控和有效预防。

卵形鲳鲹源创伤弧菌导致宿主细胞凋亡的作用机制

弧菌是自然界菌群中的一部分,作为一种有害菌不仅可以感染常见的水产品,有些弧菌更是对人体有一定的致病性。随着近些年水产养殖的不断扩大,由创伤弧菌(Vibrio vulnificus)引起的鱼病不胜枚举,不仅给养殖行业造成巨大的损失,同时对人类生命安全也存在着巨大威胁。本文对卵形鲳鲹源创伤弧菌感染宿主细胞的机制进行研究,目的是阐明创伤弧菌对宿主细胞的致死机理,为未来研发抗病菌功能产品提供理论依据。本文通过确定创伤弧菌胞外产物(Extracellular products,ECPs)的蛋白浓度,以不同的蛋白浓度为基准,利用光镜观察和细胞活力CCK检测技术测定创伤弧菌ECPs对细胞的毒性。然后使用Hoechst 33342染核观察及DNA ladder来进一步确定其致死机制。根据细胞毒性结果,卵形鲳鲹源创伤弧菌ECPs对宿主细胞有很强的细胞毒性。Hoechst 33342染核结果发现实验组出现了凋亡小体,这与STS处理的阳性对照组中细胞变化相一致。但是ECPs处理后的宿主细胞未出现明显的DNA ladder。卵形鲳鲹源创伤弧菌对宿主细胞具有明显的毒性,再通过理化性质的检测,可以初步确定创伤弧菌导致卵形鲳鲹细胞死亡是通过凋亡途径发生的。未来将针对凋亡途径的具体通路进行深入研究,为控制病菌的感染提供理论依据。

特异性识别草鱼呼肠孤病毒感染细胞的ssDNA核酸适配体筛选与鉴定

【目的】筛选出能高特异性和高亲和性识别草鱼呼肠孤病毒(GCRV)感染细胞的核酸适配体,为研发操作便捷、成本低、耗时短、准确度高的GCRV检测技术打下基础,同时为提高水产疫病检测及防控效率提供技术支持。【方法】以草鱼呼肠孤病毒I型(GCRVI)感染的宿主细胞为靶标,采用指数富集的配体系统进化技术(SELEX)进行特异性核酸适配体筛选,并通过激光共聚焦显微技术和流式细胞术对筛选获得的核酸适配体性质进行系统分析。【结果】筛选获得的核酸适配体GVIK1能特异性识别并结合在GCRVI感染的草鱼肾脏组织细胞系(CIK)表面,但不识别正常的CIK细胞及石斑鱼神经坏死病毒广西株(GNNV)感染的石斑鱼脾细胞(GS);其二级结构具有独特复杂的茎环结构,吉布斯自由能(△G)为-32.93 kJ/mol,无细胞毒性。核酸适配体GVIK1结合靶标细胞的亲和常数(Kd)为148.22 nmol/L,即核酸适配体GVIK1与靶标细胞间的亲和力极强,达纳摩尔级别。核酸适配体GVIK1在靶标细胞表面的结合位点是细胞膜蛋白或膜蛋白相关结构,其在靶标细胞表面的结合位点出现在病毒感染后的第5 h。临床试验结果表明,筛选获得的核酸适配体GVIK1可作为高特异性分子探针用于诊断GCRV感染所致的草鱼出血病。【结论】基于SELEX技术筛选获得能特异性识别GCRVI感染宿主细胞的核酸适配体GVIK1,可作为核酸分子探针用于研发操作便捷、成本低、耗时短、准确度高的GCRV快速检测技术,实现实时监测和有效防控。