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吴信忠:为近江牡蛎类疫病防治提供破解之道

发表时间:2018/09/26 22:08:46  来源:光明网  浏览次数:2036  
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牡蛎养殖产量达湿重364万吨,占全国整个贝类养殖产量一半以上,中国的牡蛎养殖产业是海水养殖产业发展的大宗品牌。但是,近江牡蛎养殖中大规模死亡的病因和病原问题一直是困惑人们的重大科学问题,早期牡蛎大规模死亡的病因不明、损失巨大引起了渔民和政府部门极大困惑。

原中国科学院南海海洋研究所责任研究员、原浙江大学教授、现广西自治区水产养殖学重点学科带头人吴信忠教授在各时期领导的团队,20多年如一日,在国际上首次发现、证明了类立克次氏体(英文简称RLO)是引起近江牡蛎严重死亡的病原,探明了牡蛎RLO病流行的规律,创立了系统的RLO病原分离鉴定及保种技术,为监测和防控RLO病提供了技术手段。

这一技术对我国渔业发展具有怎样的意义?破解这一技术难题经历了怎样的探索?这一技术给养殖户带来哪些影响?近日,吴信忠教授接受了记者的专访。

迎难而上破解难题

记者:近江牡蛎类立克次氏体病是一种什么病?会造成哪些影响?根治的难点在哪里?

吴信忠:近江牡蛎养殖中大规模死亡的病因和病原问题一直是困惑人们的重大科学问题,早期牡蛎大规模死亡的病因不明、损失巨大引起了渔民和政府部门极大恐慌和困惑,如1992年起先后在广东各地如惠东地区(1992)、广东阳西县(1996)连续发生大规模的死亡,最典型的牡蛎病害发生例子是1999年深圳南山区1400公顷养殖大蚝死亡。这些大规模死亡由于死因不明、损失巨大以及死亡趋势无法阻止,各地损失产值不完全统计在百亿元以上。引起了渔民和政府部门极大恐慌和困惑,这从当时中国科协主编的《病虫害防治绿皮书》和当时的媒体(如广东科技报(1999年6月17日版)和港澳信息日报(2000年10月8日版和19日版)都有反映。

鉴于当时的病害严重情势,我作为我国培养的第一个贝类病害学博士受广东省海洋渔业局领导的指示,于1994年4月先是在惠东,后于1996年进驻阳西县开展调查研究。2006-2007年广西沿海三市(北海、钦州、防城港)28万亩养殖近江牡蛎大规模发病(广西水产畜牧兽医局统计绝收的死亡面积是32139亩),广西水产畜牧兽医局紧急向农业部全国水产技术推广总站求援,我在浙大的学科组受命于农业部全国水产技术推广总站前来广西沿海三市开展了该项目研究。因此,我及其领导的小组五名博士从事该项目研究已20多年,并与广西、广东的基层科技工作者一起进行项目成果应用。2015年我调任钦州学院,钦州市立项支持该项目的推广。

类立克次氏体(或类立克次体,Rickettsia-likeorganism,RLO),是目前国际上最新在海洋生物体内知道的介于病毒和细菌之间的一类病原微生物。RLO专性寄生于宿主的细胞质内,形成有宿主的细胞膜包绕的含有许多RLO病原的包涵体,RLO包涵体实质上是RLO大量繁殖增生所产生的若干RLO微克隆组成。RLO的大小、结构、生活史和繁殖方式等方面介于细菌和病毒之间。因此,类立克次氏体病防治有一定的难度,见下图。

20多年攻克多个难点和难关创立两个新型学科

记者:20多年来,“近江牡蛎类立克次氏体病及其防控关键技术与规模化应用”项目取得了哪些重大突破,从而根本上解决了近江牡蛎类立克次氏体病?

吴信忠:项目开始时,对于海洋贝类中类立克次氏体病的研究,许多关键技术、方法和基础理论研究在国际上没有先例可循,我的项目小组从1994年4月开始该项目研究,经过20多年攻克了许多难点或难关,取得了系列的创新成果,为国家创立了两个新型学科“海洋贝类病害学”和“软体动物分子免疫学”。

在国际上首次发现、证明了类立克次氏体(简称RLO)是引起近江牡蛎严重死亡的病原,创立了系统的RLO病原分离鉴定及保种技术,获得数种具有免疫保护作用的RLO蛋白质抗原。

2000年我在国际上首次报道了1994年以来做出的创新性发现,后期又在各地进一步证明和丰富了这一发现,即证明发生在中国南方的近江牡蛎的严重死亡主要是由一种专性细胞内寄生的病原微生物——类立克次氏体病原所导致的。

这一发现有几项重大科学意义:

1)解决了长期困惑人们的中国特有的重要养殖种类——近江牡蛎养殖过程中大规模死亡的病因和病原学问题。

2)发现了一种新的病原类型——类立克次氏体(或类立克次体,Rickettsia-likeorganism,RLO)。美国著名贝类遗传育种学家Allen教授专门前来中国科学院大亚湾综合生物实验站探讨有关近江牡蛎引种到美国过程中的病原学问题,这是目前国际上最新在海洋生物体内知道的介于病毒和细菌之间的一类病原微生物,也是国内历史上最先在水生生物或/和海洋生物病害学领域比较系统地证明和提出了类立克次氏体(RLO)是一类新的重要的病原。研究成就得到了国际上和国内的高度评价。

3)发现了病原类立克次氏体内还有一种更微小的重寄生物——噬菌体的存在,且可以引起病原RLO的结构破坏,这一发现对于建立噬菌体工程技术控制类立克次氏体病具有非常重大的意义。这些研究成果发表后,被国际上大量引用。

在广东、广西各地产生的总的社会效益保守估计达49.5亿元

记者:“近江牡蛎类立克次氏体病及其防控关键技术与规模化应用”项目的应用情况和应用效果如何,养殖户如何评价这项技术?

吴信忠:在生产应用中,该项目创建和推广了一整套近江牡蛎生态健康养殖和防控RLO病害暴发的应用技术和措施,主要包括:

根据RLO病的流行病学规律,改变当时的传统的插桩养殖和底播养殖为活动排筏养殖。以便于大面积死亡发生开始的初期,能够及时的抢收和由深海向浅海河口区拖动,以大幅降低了养殖生产损失和降低死亡率;后来又发展为绳子吊养等,彻底改变了传统的牡蛎养殖模式或方式。

降低养殖密度。以改变和利于海区海水的交换以及便于排筏间和排筏内海水交换,从而降低海区污染的程度和RLO病原存留在养殖排筏周围的时间,根据我们在海水中检测到类立克次氏体在外界存活的时间最长可能在6小时左右,如果它不能及时感染进入牡蛎宿主细胞内,病原RLO将失去感染活性,利用这一理论结果,确定防治措施的最终目的是减少病原在海水中的密度,这样从总体上大规模有效减少了病原感染的机会和感染强度。

该项目自应用推广了牡蛎RLO病的综合防控技术取得了广泛而重大的社会效益,比如早期在广东的推广应用取得了显著的成就,在“国家级近江牡蛎吊养标准化示范项目”中,这一国家级示范项目为广东程村蚝实现产业化发展奠定了基础,促使2002年程村养殖蚝面积达到3.3万亩,单产鲜肉由原来的1.3吨/亩提高到2.5吨,提高将近100%,总产值3.5亿元,新增产值1.5亿元。该项目在广东、广西各地产生的总的社会效益保守估计达49.5亿元。同时,根据广西壮族自治区水产畜牧兽医局2012年的报告,广西沿海三市2008年以来100多个渔村大部分成立牡蛎养殖专业合作社,帮助牡蛎养殖渔民增收致富人口达2万多户。

海洋生物医药产业发展成为团队未来主攻方向

记者:“近江牡蛎类立克次氏体病及其防控关键技术与规模化应用”目前还在做哪些研究和应用?下一步的发展计划是什么?

吴信忠:牡蛎(大蚝)养殖产量达湿重364万吨,占全国整个贝类养殖产量一半以上,中国的牡蛎养殖产业是海水养殖产业发展的大宗品牌。广西北部湾地区有135平方公里的近江牡蛎天然苗种产地,供给全国和临近国家70%的苗种量,但是现在已经供不应求,随着苗种产业的发展(据初步估计,总需求量仅广西就达40多亿元),牡蛎苗种需求量将大幅增加,同时,幼苗死亡率也将大大增加。本项目首创了两项具自主知识产权的抗RLO病高效价细胞因子抗体技术,成为牡蛎苗种生产中抗病免疫饵料及抗菌微生态免疫制剂制备的有效成分,因此,扩大苗种大规模培育的免疫饵料及抗菌微生态免疫制剂产业的发展,将不仅保证广西30多万亩牡蛎养殖的急需,也是保证整个广东及东南亚临近国家牡蛎苗种供给的重要保障。

目前,我领导的海洋生命科学与技术研究中心已经与数家业界公司合作成立了广西海裕海洋生物科技有限公司(包括下辖海洋生物生药研究院),同时,在高新园区已经建立了海洋生物医药(含海洋功能食品)产业基地,目前,也正在汇聚加拿大、浙江和广西的企业家进入“一带一路”东盟大通道,尤其是与印尼的合作正在实施之中,多项投资建设项目都在落实之中。而且,海洋牡蛎养殖产业和海洋生物制药领域在我们的规模拓展下,正在向东盟印度尼西亚发展。

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