小龙虾病毒病害研究进展

小龙虾病毒病害研究进展

赵楠，武秀丽，赵桂华,3

（1.江苏农林职业技术学院，江苏 句容 212400；2.句容市人民医院，江苏 句容 212400；3.句容市润泰生物科技有限公司，江苏 句容 212400）

小龙虾养殖已成为我国多地经济发展的支柱产业，然而，由于盲目的高密度放养，养殖生态环境不断恶化的原因，使得小龙虾病毒病害迅速蔓延，病死率高，给养殖者造成巨大经济损失。多年以来，许多人一直把小龙虾病毒病直接、单纯的定义为小龙虾白斑综合征，实际上并非如此。引起小龙虾病害的病毒种类较多，有的病毒已在多种宿主上产生专化性。引起动植物病害的病毒，以蛋白质复制进行繁殖，都是专性寄生物，只能生活在宿主活的细胞内，属于系统性侵染病害，具有潜伏侵染现象。

1 病毒分类

根据病毒的结构，已将感染虾类的病毒分为8类[1]。近十多年来，研究较多的有杆状病毒科（Baculoviridae）、细小病毒科（Parvoviridae）、呼肠孤病毒科（Reoviridae）、虹彩病毒科（Iridoviridae）、小 RNA病毒科（Picornaviridae）、弹状病毒科（Rhabdoviridae）、被膜病毒科（Togaviridae）的 15 种对虾病毒[2]；而引起螯虾科（Cambaridae）的病毒有7科11种，包括双链DNA病毒（线头病毒科、杆状病毒科），单链DNA病毒（细小病毒科），双链RNA病毒（呼肠病毒科、全病毒科）及双 RNA 病毒科（Birnaviridae）等[3]，其中，白斑综合征病毒（white spot syndrome virus,WSSV）分布广、危害大，几乎遍布所有的小龙虾栖息地。随着分子生物技术的应用，病毒分类学还处于不断发展阶段，一些较高级的分类方法仍在研究中[4]。不同病毒科的成员对宿主的危害程度和导致的小龙虾病死率均有差异，简介如下。

2 各科病毒与引起的虾类病害

2.1 线头病毒科（Nimaviridae）

白斑综合征病毒（WSSV）原被划为杆形病毒，因为其独特的遗传学特点和形态特征，2002年，在巴黎召开的国际病毒分类委员会（ICTV）第7次报告把WSSV命名为一个新的病毒科，即线形病毒科（Nimaviridae），白斑病毒属（Whispovirus），目前白斑综合征病毒是该属的唯一成员[5]。

该病毒主要感染甲壳动物（含小龙虾），自20世纪90年开始，在亚洲的对虾养殖地区不断暴发流行。WSSV已从亚洲扩展到美国、墨西哥、厄瓜多尔等美洲对虾养殖国家，给全球对虾养殖业造成严重的经济损失。国际兽疫局（OIE）、联合国粮农组织（FAO）以及亚太地区水产养殖发展网络中心（NACA）早在1995年就将其列为需要报告的重要的水生动物病毒性疫病之一，白斑病（WSD）已列入欧盟立法中，严控病害传播[6]。

WSSV感染小龙虾的明显症状是大虾活动无力，先出现死亡，逐渐扩展到中等虾和幼虾，在甲壳上出现白斑沉淀。病毒粒子直径约65～70 nm，长约300 nm，椭圆形到杆状，具有双层囊膜，一端带一条细长的由囊膜延伸而来的尾。WSSV不形成包涵体，为双链DNA病毒。该病毒存在于小龙虾鳃、心肌、神经、肝脏、肠道、肌肉等多处组织中。WSSV的宿主范围有近40种，危害虾蟹[6-7]。

虽然小龙虾和其他的无脊椎动物没有真正的适应性免疫系统，欧洲本土小龙虾对该病毒有一定的抗性，试图通过养殖来降低对WSSV病毒囊膜蛋白或二乙烯亚胺的作用。WSSV膜蛋白VP28和VP19在一些表达介体或从肌肉注射到小龙虾中，感染组表现出WSSV总体病死率低，使用二乙烯亚胺对WSSV进行灭活，当小龙虾暴露在WSSV中时也能降低病死率[8-9]。

在我国，WSSV危害小龙虾的最早报道是2006年5月29日在浙江舟山市一家小龙虾养殖场的小龙虾全部发病死亡。2007年5月，江苏省首次发现WSSV在养殖小龙虾中感染流行，并造成小龙虾的批量死亡[10]，全省发病面积近 6 000× 667 m2，发病塘口病死率在5%～20%；至2008年底，全省发病面积已达8万×667 m2[11]；2017年5月，在江苏省句容市部分养殖户的小龙虾病死率高达80%～100%，从发病到全部死亡只需3周时间（5月5日—5月25日）。2008年5月，安徽省某些养殖场出现大批量小龙虾死亡，病死率高峰期达到39%，2010年1 400×667 m2虾塘全部发病，致使养殖户蒙受巨大的经济损失[12]。

2.2 杆状病毒科（Baculoviridae）

2.2.1 细胞核内杆状病毒（Intranuclear bacilliform viruses，IBVs） 细胞核内杆状病毒（IBVs）是一组非闭塞的双链DNA病毒，在这些病毒上，由于缺乏分子、免疫和生化数据，目前的分类地位未知。侵染小龙虾的肝胰腺和肠道[13]。

2.2.2 高贵小龙虾杆状的病毒（Astacusastacus bacilliform virus，AaBV） 到目前为止，该病毒只在芬兰的高贵小龙虾上报道过，感染率达100%，但病死率低[14]。侵染肝胰腺，所有被感染的细胞肿大，具有微凹染色质。在一般情况下，被侵染细胞核的核染质被区域化。病毒粒子有1个被三角薄片封闭的核蛋白壳。病毒粒子70 nm×340 nm，核衣壳50 nm×260 nm[3]。

2.2.3 白爪小龙虾杆状的病毒（Austropotamobius pallipes bacilliformvirus，ApBV） 在法国，Edgerton[15]报道了该病毒引起白爪小龙虾的死亡事件，但是，无明显的临床症状。Edgerton[16]也证明该病毒存在于白爪小龙虾群体中，但病毒密度相对较低，不像是白爪小龙虾死亡的主要病原。最近在英国和威尔士的一些群体中也发现该病毒的存在，但影响有限。侵染干细胞和中肠细胞造成过度生长。病毒粒子由核蛋白壳和电子致密的衣壳组成，大小为60 nm×260 nm，核衣壳 50 nm×220 nm[3]。

2.2.4 澳大利亚螯虾杆状病毒（Cherax destructor bacilliform virus，CdBV） 在澳大利亚，螯虾杆状的病毒和澳洲淡水龙虾杆状病毒（C.quadricarinatus bacilliform virus，CqBV）最初报道来自小龙虾[17]，发病率为21%[18]，后来陆续发生在澳大利亚、美国、智利和厄瓜多尔的其他澳洲淡水龙虾养殖场[18-21]。通过从澳大利亚进口小龙虾把侵染源进入美国犹他州[20]，Hauck[22]测定了病毒的传播途径，携带病毒的小龙虾已从犹他州传播到美国的其他州及另外一些国家和地区，包括百慕大、海地、牙买加、维尔京群岛、哥伦比亚、印度和沙特阿拉伯。相互矛盾的信息影响病毒的存在，随后，Romero和 Jiménez[21]建议，CqBV侵染与死亡或病害无关；但是，CqBV会导致小龙虾发育不良和低病死率[20,23]。不同发育阶段的小龙虾均易感染病毒[19]，但没有明显的外部症状，严重感染者体弱[18]。在光学显微镜下可看到侵染细胞过度生长，具有微凹染色质和核仁，在一些情况下，细胞核内的分隔作为核分区[18,20]。病毒粒子由三层包膜包裹的杆状核衣壳组成，分布在整个被感染细胞核内[18]。由于宿主或病毒株系或测量方法的不同，造成不同研究者测量病毒粒子和核蛋白质衣壳的大小差异；病毒粒子大小分别为70 nm×（200~220）nm，100 nm×260 nm[18]和 100×290 nm[20]。同样，核蛋白衣壳大分别为 30 nm×150 nm[17]到 40 nm×180 nm[22]，再到 50 nm×215 nm[20]。

2.2.5 信号小龙虾杆状病毒（Pacifastacus leniusculus bacilliform virus,PlBV） 该病毒侵染小管肝胰腺的细胞核，被侵染的所有细胞都是过度生长，腐烂成小管腔。病毒粒子杆状，70 nm×240 nm，核衣壳190 nm×40 nm，但是，该病毒还有待正确描述[3]。

2.3 双链RNA病毒科（Birnaviridae）

双链RNA病毒是鱼类的重要病原，鲑鱼死亡与感染性胰腺坏死病毒（IPNV）有关。Halder和Ahne[18]认为高贵小龙虾传播IPNV病毒有不同的途径，它们可以把病毒传播到本地蝴蝶（naïve rainbow trout fry）和卵上。IPNV在小龙虾肝胰腺的血细胞检测到，但在小龙虾上无明显症状，可在小龙虾中存在数年。在病毒传播给鱼的过程中，小龙虾起着重要作用。核分区与其他的IBVs病毒相同，病毒粒子由一个核衣壳核蛋白质核心和较低的电子致密衣壳组成。病毒粒子大小60 nm×260 nm，核衣壳50 nm×220 nm[3]。

2.4 细小病毒科（Parvoviridae）

澳洲淡水龙虾胰腺细小病毒（C.quadricarinatus parvo-like virus,CqPlV），属于细小病毒是单链DNA病毒。在澳大利亚的澳洲淡水龙虾养殖场里，报道了胰腺细小病毒和感染。它侵染鳃的细胞核，显示出典型的微凹染色质和外围核仁。在被感染的细胞核中，观察到超微结构的二十面体病毒颗粒，直径为20 nm。病死率和发病率与该病毒的侵染有关。目前缺乏对这种病毒的分子描述详细资料[24]。

2.5 小DNA病毒科（Parvoviridae）

在澳大利亚昆士兰北部的农场里能导致大规模死亡例证，被侵染的小龙虾和澳洲淡水龙虾（C.quadricarinatus）表现出垂死、软壳、厌食和体弱症状，鳃细胞核内有包涵体与微凹染色质。对造血组织、上皮细胞和卵巢间质组织影响较小。检测证明，不侵染肝胰腺细胞（hepatopancreatocytes）和神经元或心脏组织；超微结构观察，病毒颗粒六边形，平均直径19.5 nm。同时也证明该病与细小病毒的大小和侵染位置非常相似，它门在相同寄主和相同地理区域被发现[24]。但是，认为它们是不同的病毒，因为没有发现小DNA病毒引起鳃坏死症状。分子数据需要确定这种病毒和细小病毒的关系[24]。

澳大利亚螯虾胰腺细小病毒（Cherax destructor systemic parvo-like virus,CdSPV）在澳大利亚南部的农场里发现，感染澳大利亚螯虾鳃组织、肝胰腺、中肠、心外膜、腹部肌肉和结缔组织。细胞核内的考德里（cowdry）包涵体存在于所有被侵染组织中，包涵体与核有微凹染色质有关。病毒颗粒是二十面体，大小为 21 nm[25]。

2.6 呼肠病毒科（Reoviridae）

属于双链RNA病毒，是侵染澳洲淡水龙虾（Cherax quadricarinatus）的呼肠孤样病毒（reolike）。在澳大利亚昆士兰北部，Edgerton[24]报道被侵染澳洲淡水龙虾肝胰腺上的嗜酸性胞质包涵体，细胞核有大小一致的无包膜六角和五角形状的病毒粒子，大小为35～40 nm。

2.7 全病毒科（Totiviridae）

属于双链RNA病毒。贾第虫状病毒（Giardialike，CGV）的最早报道是在澳洲淡水龙虾肝胰腺上，影响宿主细胞轻度肥厚性[26]。幼小的小龙虾感染更突出，但导致的病死率相对较低[27]。无包膜病毒粒子直径25 nm，六角或五角，一个二十面体形状。相继出现在昆士兰，但引起澳洲淡水龙虾的病死率低[28]。Poulos et al.[29]认为，因为没有病毒特征描述，暂无明确分类位置。

虽然在小龙虾上报道了多种病毒，但有些病毒描述不完整，或未进行种的鉴定，因此，迫切需要充分利用临床症状，组织学，超微结构和分子工具正确描述、识别和鉴定小龙虾病毒。