小龍蝦及其他蝦類的水霉病

水霉菌是卵菌綱（Oomycetes）的一類真核生物，包括多種水生動(dòng)物[1-2]野生魚類、甲殼動(dòng)物和兩棲動(dòng)物的病原菌[3-5]和植物病原菌[6]，引起許多病害；因其具有與真菌相似的營養(yǎng)菌絲、無性繁殖和有性繁殖方式，在傳統(tǒng)分類中被劃分到真菌界的鞭毛菌亞門；隨著分子生物技術(shù)的研究發(fā)現(xiàn)，卵菌與真菌在進(jìn)化關(guān)系方面存在著差異，例如核DNA的鳥嘌呤（G）+胞嘧啶（C）含量的增加，反映出由低等真菌向高等真菌演化的趨勢(shì)，故把卵菌綱已從真菌界劃分到藻界（Kingdom Chromista）或茸鞭生物界（Kingdom Stramenopilia）中[7-8]。水霉是一個(gè)廣泛的概念，包括17 屬的種類[9-10]，由水霉菌（Saprolegnia spp.）引起病害被稱為水霉病（Saprolegniasis）[11-12]，其中寄生水霉（Saprolegnia parasitica）造成的損失最大。

1 水霉屬（Saprolegnia Nees 1823）

水霉屬隸屬于不等鞭毛門（Heterokontophyta），卵菌綱（Oomycota），水霉亞綱（Saprolegniidae），水霉目（Saprolegniales），水霉科（Saprolegniaceae），到目前為止，該屬共計(jì)載了124個(gè)分類單位，其中有95個(gè)種和29個(gè)亞種。

水霉是寄生在小龍蝦、魚類或其他水生動(dòng)物體表的病原生物，營養(yǎng)菌絲白色、無隔膜、多核，偶爾在菌絲受傷或斷裂時(shí)，在兩端會(huì)形成隔膜，以防止細(xì)胞質(zhì)外溢，影響生長(zhǎng)和繁殖；細(xì)胞壁主要成分為纖維素，與其他真菌（細(xì)胞壁主要為幾丁質(zhì)）有明顯不同；在侵染時(shí)，菌絲從傷口或自然孔口進(jìn)入寄主組織中去，吸收營養(yǎng)物質(zhì)，也被稱為假根，長(zhǎng)在外面的菌絲頂端膨大成游動(dòng)孢子囊，從中產(chǎn)生多個(gè)有2根鞭毛的游動(dòng)孢子，釋放出來游動(dòng)孢子遇到新的寄主，發(fā)育成新的菌絲體；在適合的條件下，這個(gè)過程可重復(fù)進(jìn)行。

大多數(shù)的水霉菌是兼性寄生菌，侵入死的或受傷的組織，而少數(shù)種類是小龍蝦的病原菌。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，引起小龍蝦病害的水霉菌有7種（表1）。

表1 水霉屬的寄主

在水霉屬中，對(duì)小龍蝦造成重大損失的是寄生水霉菌，作為該文論述的重點(diǎn)。

2 寄生水霉

寄生水霉的分類地位由Coker（1923）建立[19]，當(dāng)時(shí)作為鮭魚的病原菌[1，18]，也能侵染小龍蝦、兩棲動(dòng)物和爬行動(dòng)物[27]。

2.1 癥狀與危害

2.1.1 蝦體表面癥狀 在受感染的小龍蝦傷口周圍和被感染的小龍蝦卵上有大量的、白色菌絲生長(zhǎng)，呈棉絮狀，有細(xì)菌感染時(shí)菌落變?yōu)榛疑?；病蝦乏力，攝食量低，嚴(yán)重者死亡；鏡檢可見絲狀的菌絲、游動(dòng)孢子囊和游動(dòng)孢子；病變部位初期呈圓形，后期則呈不規(guī)則的斑塊，嚴(yán)重時(shí)皮膚破損，肌肉裸露；鰓組織亦會(huì)被侵犯感染，感染嚴(yán)重者會(huì)死亡。但在小龍蝦的高密度養(yǎng)殖期間，寄生水霉能引起小龍蝦的大量死亡，特別是帶卵的雌性小龍蝦。

2.1.2 組織黑化 在小龍蝦的角質(zhì)層上的黑化病斑，或部分生病部位有黑色斑點(diǎn)，并從其上分離到了寄生水霉；該菌能引起土耳其小龍蝦的黑化病斑[28]；其產(chǎn)生黑色素產(chǎn)生是寄主的酚類氧化酶（phenoloxidase）活性作用和真菌菌絲在寄主表面沉積的結(jié)果[29-30]，在寄主免疫和寄生水霉菌之間似乎存在著一種微妙的平衡關(guān)系。

2.2 繁殖

水霉菌的生活史包括有性繁殖和無性繁殖兩個(gè)階段。

2.2.1 無性繁殖 菌絲生于基物內(nèi)，分枝多而較細(xì)，而生于基物表面的菌絲分枝少而粗大。形成圓柱形、棍棒形、梨形的孢子囊，產(chǎn)生游動(dòng)孢子，有孢囊層出現(xiàn)象。游動(dòng)孢子在泡囊內(nèi)，釋放大多在幾分鐘內(nèi)完成；泡囊將繼續(xù)釋放新的游動(dòng)孢子，這個(gè)過程被稱為多次游泳性，直到找到適合的基質(zhì)。在這個(gè)多次游動(dòng)過程能再次感染小龍蝦，病原菌絲有微小鉤狀，以提高侵染能力。一旦附著在基質(zhì)上就開始進(jìn)行有性繁殖，產(chǎn)生雄器、藏卵器和卵孢子。腐生于水中或土壤中的動(dòng)物或植物殘?bào)w上，也寄生在小龍蝦和其他水生動(dòng)物上。寄生水霉的孢子囊長(zhǎng)達(dá)0.7 mm，游動(dòng)孢子直徑 9～11.5 μm[31]。

2.2.2 有性繁殖 有性繁殖產(chǎn)生藏卵器、雄器[9-10，31]，交配后產(chǎn)生卵孢子。許多種有相似或相互重疊的形態(tài)特征，一些菌株在人工培養(yǎng)時(shí)，一般不產(chǎn)生有性世代。但是，文冰等（1996）[32]發(fā)現(xiàn)控制溫度能使水霉在最短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行無性繁殖或有性繁殖。在水培條件下，25℃適合菌絲及無性器官的發(fā)育，不產(chǎn)生有性器官，而在15～17℃條件下很快進(jìn)入有性生殖階段。

2.3 分子研究

通過對(duì)水霉菌分類學(xué)研究，Neish（1977）[33]基于ITS rDNA序列研究了異絲水霉（S.diclina Humphrey）—寄生水霉（S.parasitica）復(fù)合種遺傳進(jìn)化關(guān)系，以及與其相關(guān)形態(tài)學(xué)和生理特征。被研究的分離物屬于系統(tǒng)發(fā)生學(xué)的5個(gè)獨(dú)立分支。在分支內(nèi)包含了不同的異絲水霉1型菌株，寄生水霉，鮭水霉（S.salmonis）和多孢水霉（S.multispora B.Paul&Steciow 2004）[34]，以及未命名的水霉種類。在次生泡囊上有一束長(zhǎng)鉤狀毛，發(fā)芽頻率高，在7℃時(shí)，藏卵器產(chǎn)生獨(dú)特分支；一個(gè)菌株鑒定為異絲水霉類型2，類型3，在2個(gè)分支中，與多孢水霉（S.multispora）關(guān)系密切。一些菌株被鑒定為澳大利亞水霉（S.australis Egusa and Awakura 1977）。ITS序列進(jìn)化分枝I的地理起源不同，故在致病性上顯示了生理和形態(tài)變異[19]。

2.4 致病性試驗(yàn)

Diéguez-Uribeondo et al.（1994）[18]已從土耳其小龍蝦（A.leptodactytus）上分離到的寄生水霉，并對(duì)其侵染能力進(jìn)行了研究驗(yàn)證，它能侵染小龍蝦（P.clarkia）、歐洲高貴小龍蝦（A.astacus）、信號(hào)小龍蝦（P.leniusculus）和土耳其小龍蝦[28]。用寄生水霉游動(dòng)孢子接種（每毫升l04游動(dòng)孢子）健康小龍蝦，會(huì)造成約20%死亡，4周后的病死率約為50%；對(duì)照小龍蝦無死亡現(xiàn)象。如用游動(dòng)孢子接種表皮受傷的小龍蝦，死亡數(shù)量可增加3倍。這3種小龍蝦對(duì)寄生水霉的感染性沒有明顯區(qū)別[18]。與對(duì)照相比，接種處有黑化現(xiàn)象，特別是鰓部。如果把鰓片放在滅菌水里，可看到寄生水霉的菌絲，在受傷處形成孢子囊和游動(dòng)孢子；在角質(zhì)層下和侵入壞死的組織中可看到正常生長(zhǎng)的菌絲。在小龍蝦的神經(jīng)索（nerve cord）中也發(fā)現(xiàn)了菌絲[18]。病斑黑化是角質(zhì)層機(jī)械損傷的第一個(gè)包圍反應(yīng)[29]；但是，只有接種的小龍蝦才會(huì)黑化現(xiàn)象，可看到粗細(xì)不等的無色菌絲[18]。寄生水霉侵染小龍蝦的能力似乎取決于前期外皮上存在的微小傷口。健康、完整的小龍蝦外殼能成功阻止水霉的侵染[35-36]。

在適合水體環(huán)境條件下，水霉菌侵染通常是致命的，死亡的時(shí)間取決于菌株的致病力，感染的嚴(yán)重程度和小龍蝦的免疫力。

2.5 流行規(guī)律

雖然寄生水霉是腐生的、死體營養(yǎng)型的一種兼性寄生菌，但也有一些菌株毒性強(qiáng)，能引起小龍蝦的初次侵染，在水環(huán)境條件適合的情況下，有再次侵染現(xiàn)象。病害可通過死亡細(xì)胞上的菌絲生長(zhǎng)來維持蔓延危害。寄生水霉侵染表皮細(xì)胞，外部特征為棉絮狀，連續(xù)不斷地發(fā)生，病斑呈新月形或輪狀。水霉分泌毒素能引起細(xì)胞壞死及表皮損害，侵染點(diǎn)沒有特定的組織或部位。偶爾有菌絲侵入到肌肉細(xì)胞內(nèi)。侵染速度快，開始癥狀不明顯，有隱蔽性，這就使得許多研究者認(rèn)為寄主對(duì)寄生水霉有抑制免疫反應(yīng)[37]。水霉侵染小龍蝦通常的結(jié)果是導(dǎo)致血液稀釋，蝦體死亡。

寄生水霉的忍耐溫度范圍為從3～33℃，最適生長(zhǎng)溫度10～15℃時(shí)，最適繁殖溫度為13～18℃，10～32℃均能生長(zhǎng)繁殖，25℃以上游孢子活動(dòng)能力弱，不易感染寄主，高溫可阻止病菌發(fā)展；但是，低溫可促使病害流行[38]，以冬季和春季發(fā)病最重[39]。

2.6 侵染特性

一般情況下，寄生水霉侵染小龍蝦的傷口、死卵和垂死的幼蝦[23，40]，未見有直接侵染的報(bào)道。通過受傷的角質(zhì)層侵染，可以大大提高傳播速度和病死率[18]。在德國，利莫斯螯蝦（Orconectes limosus）的種群數(shù)量下降與一些水霉侵染有關(guān)[41]。

寄生水霉引起的病害都是局部侵染，不存在系統(tǒng)侵染的可能性，只有病毒病害才屬于系統(tǒng)侵染。其侵染過程為游動(dòng)孢子或菌絲附著在侵染點(diǎn)周圍，逐漸尋找傷口侵入體內(nèi)，并在此處生長(zhǎng)繁殖，分泌毒素造成組織壞死，并逐漸擴(kuò)展，在寄主表面長(zhǎng)出棉絮狀菌落。

水霉對(duì)寄主無嚴(yán)格的選擇性，在小龍蝦的各個(gè)生長(zhǎng)階段均可受到侵染，主要寄生在小龍蝦的傷口和死卵上，降低小龍蝦卵的孵化率，游動(dòng)孢子在傷口處萌發(fā)形成菌絲侵入小龍蝦體內(nèi)[37]。

3 防治

目前尚無有效的防治手段，以預(yù)防為主。改變養(yǎng)殖環(huán)境pH值，投放種苗時(shí)，用食鹽水浸泡等物理手段來進(jìn)行簡(jiǎn)單表面處理，也有一定效果[42]。

3.1 生物防治

在生防菌中，米古拉假單胞菌（Pseudomonas migula）、枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）和氣單胞菌（Aeromonas sp.）能抑制水霉的生長(zhǎng)[43-44]。黏質(zhì)沙雷氏菌（Serratia marcescens）對(duì)水霉菌絲和孢子均有較強(qiáng)抑制作用[45]，它抑制水霉菌生長(zhǎng)的機(jī)制在于能產(chǎn)生幾丁質(zhì)酶，分解寄生水霉的孢子及營養(yǎng)體成分，破壞水霉菌的結(jié)構(gòu)[46]。

3.2 中草藥防治

中草藥具有抗菌、抗病毒、增強(qiáng)免疫功能，改善和提高機(jī)體抗病能力，副作用小、毒性低、不易產(chǎn)生抗藥性等特點(diǎn)[47]，對(duì)水霉菌有最佳的治療效果。