不同海洋弧菌中5类溶血素基因的分布及其与溶血活性和磷脂酶活性的相关性

用57株海洋弧菌,包括26株弧菌标准菌株、20株哈维氏弧菌、11株副溶血弧菌(从不同宿主和不同地理环境中分离得到),用PCR法合成5类相应的地高辛标记的溶血素基因探针,利用其进行Southern Blot,检测这5类溶血素基因在57株弧菌中的分布。结果显示,在57海洋株弧菌中,含有TDH、HlyA、TLH、δ-VPH和HLX溶血素基因的菌株分别为2株、2株、49株、3株和30株。另外,1株霍氏格里蒙菌(Grimontia hollisae)和1株副溶血弧菌(V.parahaemolyticus)中分别含有2个TDH溶血素基因。用鱼血平板和卵磷脂平板检测57株弧菌的溶血活性和磷脂酶活性,结果表明,弧菌溶血活性和磷脂酶活性与TLH溶血素基因具有显著相关性,与另外4类溶血素基因的关系不明显。     

溶藻弧菌双组分调控系统KdpDE减毒活疫苗的构建及其免疫效果评价

为了研究溶藻弧菌双组分调控系统KdpDE减毒活疫苗对鱼体的免疫保护作用,本研究采用Overlap PCR和同源重组技术,构建了kdpD/kdpE（kdpDE）基因无标记基因框内敲除突变株。对野生株和缺失突变株的生物学特性及致病性进行了比较研究,发现kdpDE的缺失对溶藻弧菌的生长速率和胞外蛋白酶活性的影响不明显,但是突变株的泳动能力、生物被膜形成能力较野生株下降。斑马鱼致病性实验结果显示,突变株毒力下降78.5倍,表明减毒株构建成功,可以作为减毒活疫苗的候选菌株。突变株在鱼体内存活能力实验结果显示,注射免疫7 d后,鱼体内不能检测到该菌。以突变株ΔkdpDE为抗原,分别用注射和浸泡的方式免疫斑马鱼,免疫后第28天用溶藻弧菌和哈维氏弧菌攻毒,评估该减毒活疫苗及不同免疫方式对斑马鱼的保护效果。实验结果表明,免疫后的斑马鱼能够抵抗溶藻弧菌的感染,其中注射免疫组的免疫保护率达83.3%,浸泡免疫组次之（66.7%）;同时,该减毒活疫苗能刺激斑马鱼对哈维氏弧菌产生交叉保护效应,其中注射免疫组的免疫保护率为65.5%,浸泡免疫组为55.2%。以上结果表明,kdpDE基因敲除突变株可能是抵抗溶藻弧菌感染的有效的候选减毒活疫苗。     

斜带石斑鱼3种致病性弧菌的分子生物学鉴定

从患病斜带石斑鱼分离到3株病原菌EcGS020802、EcGS021001、EcGS020801,经常规生理生化鉴定均属于弧菌属的种类。为了进一步确定其分类地位,测定了3株病原菌的16SrRNA和HSP60(heat shock protein,HsP60)基因部分序列。16SrRNA基因系统进化分析表明,3株病原菌与哈维氏弧菌、溶藻弧菌、副溶血弧菌亲缘关系较近,相互之间同源性均大于98．6％,差异不明显。HSP60基因序列分析表明,菌株EcGS020802、EcGS021001、EcGS020801 HSP60基因序列分别与哈维氏弧菌(AF230934)、溶藻弧菌(Ab230931)、副溶血弧菌(AF230951)HSP60基因的同源性最高,依次为95．7％、99．8％和99．8％,而与其它弧菌HSP60基因的同源性均低于90．6％,3株病原菌相互之间的同源性低于91．0％。HSP60基因构建的系统进化树表明,EcGS020802、EcGS021001、EcGS020801分别与Vibrio harveyi、Vibrio alginolyticus、Vibrio parahaemolyticus聚类。综合上述结果,菌株EcGS020802、EcGS021001、EcGS020801可分别鉴定为哈维氏弧菌、溶藻弧菌、副溶血弧菌。结果表明,HSP60基因比16SrRNA基因更适合用于海水鱼致病性弧菌种问的分类研究。     

鲁氏耶尔森菌invF基因无痕缺失突变株的构建及生物学特性

鲁氏耶尔森菌是一种具有广泛致病性的条件致病肠杆菌。三型分泌系统(T3SS)是该菌的重要毒力系统,其中invF基因是T3SS功能表达的重要调控因子。为探讨invF和T3SS对Y.ruckeri致病作用的影响,本研究构建了Y.ruckeri SC09株invF基因的无痕缺失株,并对其生物学特性进行研究。通过融合PCR方法,将invF基因的上、下游片段A、C融合,构建同源臂AC;将获得的同源臂AC连接入自杀质粒pLP12,构建pLP12-invF同源重组载体;pLP12-invF电转化进入供体菌株大肠杆菌β2163,并利用接合转移方法转入受体菌株Y.ruckeri SC09,利用抗生素正向筛选和vmt反向筛选分别对插入突变株和缺失突变株进行筛选,并利用PCR技术和序列测定对Y.ruckeri invF缺失株进行鉴定;对突变株和野生株进行菌体菌落形态观察、生化特性鉴定和生长曲线测定。结果显示,融合PCR、AC片段经氯霉素抗性正向筛选和vmt反向筛选,PCR鉴定和测序鉴定后,成功获得了Y.ruckeri SC09 invF基因的无痕缺失突变株,突变株和野生株菌体菌落形态和生化特性基本一致,突变株菌落较野生株小,各个时期突变株的生长浓度较野生株低。研究表明,采用自杀质粒pLP12和大肠杆菌β2163接合转移系统,利用抗生素正向筛选和vmt反向筛选技术,在对其基本生物学特性无显著影响的情况下,可简捷高效地获得invF基因的无痕缺失突变株。     

Construction and characterization of cpsE-and neuA-deleted mutants of Streptococcus agalactiae isolated from Nile tilapia

为探究尼罗罗非鱼无乳链球菌(GBS)荚膜多糖合成基因cpsE和neuA对菌株生物学特性的影响,本研究利用同源重组的方法,构建了GBS的cpsE与neuA的单基因缺失突变株.具体方法为:用Infusion-PCR的方法分别构建带有氯霉素抗性基因的cpsE与neuA基因敲除重组质粒pSET4s-cpsE和pSET4s-neuA.将构建好的质粒电转化入GBS感受态细胞中,通过改变培养温度实现双交换和质粒丢失,最后经氯霉素抗性筛选获得疑似敲除株.通过菌落PCR、RT-PCR及DNA测序等方法对疑似敲除株进行验证.结果显示GBS的两个突变株△cpsE和△neuA被成功构建.在此基础上,通过生物学功能分析比较基因缺失突变株△cpsE、△neuA与野生株在菌株生长速率、荚膜多糖厚度、唾液酸含量和毒力方面的差异.结果发现缺失突变株△cpsE和△neuA的生长速度与野生株无显著差异,但荚膜多糖厚度、唾液酸含量和菌株毒力均显著低于野生株.进一步研究显示,cpsE是鱼源GBS荚膜多糖合成的关键基因,neuA基因则是荚膜多糖唾液酸化的关键基因,它们的缺失导致了GBS荚膜唾液酸含量的降低,且显著降低了菌株的毒力.     

对虾养殖池中一株弧菌拮抗菌的分离鉴定

从对虾养殖池中分离出1株编号为2013082515(简称菌株15)的菌株,以鳗弧菌(Vibrio anguillarum)、哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)和副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)为指示菌,分析了菌株15对指示菌的抑菌效果及最低抑菌浓度,同时,分析了菌株15对其他7株弧菌的抑菌效果.结果显示,菌株15对3株指示菌均具有抑菌效果,对鳗弧菌、哈维氏弧菌及副溶血弧菌的最低抑菌浓度分别为2.50×104、2.50×105、2.50×105 CFU/ml;对其他弧菌也具有一定的抑菌效果.采用注射及浸泡感染方法分析了菌株15对对虾的生物安全性,结果显示,在高浓度时,菌株15对对虾具有潜在毒性.分别用细菌全细胞脂肪酸气相色谱法和16S rDNA序列分析比对法对该菌进行分类鉴定,表明菌株15为一株假交替单胞菌(Pseudoalteromonas sp.).     

虾源哈维氏弧菌的致病性与生物学特性比较分析

哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)是导致养殖对虾暴发弧菌病的重要病原之一。从我国南方养殖凡纳滨对虾(Penaeus vannamei)分离、鉴定了10株哈维氏弧菌(Vh00947、Vh00949、Vh11011、Vh11014、Vh21217、Vh21218、Vh21220、Vh21229、Vh21231和Vh31487),分别肌注感染健康凡纳滨对虾后发现,菌株Vh21229致病性很弱,Vh00949其次,其它菌株毒力较强;对8种哈维氏弧菌常见毒力基因(Vh1、Vh2、Vh3、Vh4、tox S、hcp、zot和pap6)的检测显示,南方虾源哈维氏弧菌无论强弱毒株都很少携带zot、pap6、toxs和4种Vh基因(≤10%),表明这10个菌株的致病性与这7种常见毒力因子的相关度很低;hcp基因在所有菌株中均有检出,其中强毒株中检出率较高(50%),在较弱毒株(Vh00949)中也存在,表明hcp基因与这些菌株的致病性密切相关,但不是决定性因子。因此,这10株南方虾源哈维氏弧菌菌株的致病性差异应由这8种常见毒力因子以外的未知或未检测到的因子所决定。生化特征分析显示,所有菌株中只有弱毒株Vh21229不能利用D-甘露糖、蔗糖、D-海藻糖,而且只有其赖氨酸脱羧酶反应至阳性,而其它菌株均为阴性,推测导致哈维氏弧菌菌株生化特性改变的某种因子可能对菌株的致病性也产生了影响。药敏实验表明,10株哈维氏弧菌均对环丙沙星、氯霉素、恩诺沙星、美罗培南、头孢曲松、多西环素、头孢吡肟、诺氟沙星敏感,而对氨苄西林耐受性强,表明在虾类养殖过程中应当严格规范和控制抗菌药物尤其是青霉素类药物的使用。     

致病性哈维氏弧菌溶血素基因克隆及其检测

从山东沿海的发病鲈鱼（Lateolabrax japonicus）分离到1株致病性哈维氏弧菌（Vibrio harveyi），从该菌的染色体DNA扩增出一条长约1．4kb的特异性片段。DNA序列分析表明，该克隆片段含有完整的1254bp溶血素基因，该溶血素基因与哈维氏弧菌VIB645的溶血素基因VhhA和VhhB的相似性分别为99．0％和98．5％；与副溶血弧菌（V．parahaemolyticus）热稳定性溶血素基因（TDH）的相似性为74．5％；与拟态弧菌（V．mimicus）、创伤弧菌（V．vulnificus）、霍乱弧菌（V．chderae）磷脂酶基因的序列相似性分别为57．4％、59．2％、53．0％；与最小弧菌、创伤弧菌、霍乱弧菌、霍氏弧菌（V．hollisae）、河流弧菌（V．tguvialis）、鳗弧菌（V．anguillarum）的溶血素基因的相似性仅为19．9％～24．8％。根据溶血素基因的保守区段，设计了1对特异引物。分析表明，该引物能特异检测哈维氏弧菌。其可检测的DNA最小量为0．001ng。用该方法对55株不同来源的患病鱼分离的疑似病原菌进行检测，结果检出8株哈维氏弧菌，检出率为14．55％，从健康动物中检出数占所检弧菌数的6．25％，海洋环境为10．53％，海水养殖环境为26．53％，表明哈维氏弧菌在不同的海水环境及健康海洋动物中普遍存在，在养殖水体中的数量高于其他海水环境。     

养殖大黄鱼病原弧菌多重PCR检测技术的建立和应用

溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)、副溶血弧菌(vibrio parahaemolyticus)和哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)是浙江省养殖大黄鱼(Pseudnosciaena crocea)弧菌病的主要致病菌.本研究选择针对溶藻弧菌和副溶血弧菌的胶原酶基因,哈维氏弧菌的部分ToxR基因的特异性,优化设计了3对特异性引物,通过进行多重PCR反应体系优化,多重PCR产物的测序鉴定与特异性和敏感性实验,建立了一种检测致病性弧菌的多重PCR检测方法.经过琼脂糖凝胶电泳后的条带分析判断,可以在一个PCR管中同时成功地检测这3种病原细菌,含溶藻弧菌、哈维氏弧菌和副溶血弧菌3种致病弧菌核酸的阳性对照样品分别扩增出大小为737 hp、382 bp和271 bp的预期产物,其灵敏度是102～102 CFU/mL.将该方法应用于检测人工感染后的养殖大黄鱼病鱼肝脏和肾脏,结果在6份组织样本中,5份检出原始感染菌株,与API 20E鉴定结果相符;对弧菌病流行季节采集的未发病的16份养殖大黄鱼组织样本和16份水体样本进行抽检,结果在1份大黄鱼组织样本中检出哈维氏弧菌,7份水体样本中检出这3种弧菌中的1种或2种,鉴定结果与API 20E鉴定结果符合率为93.75%.说明该方法不仅可以检测发病鱼,还可以检测无病症带菌大黄鱼以及带菌水样,且说明海洋水体中存在着大黄鱼弧菌病的致病菌.结果说明,多重PCR检测方法具有较高的敏感性与特异性,可以缩短检测时间,降低检测成本,该方法的建立对养殖大黄鱼弧菌病的快速诊断和分子流行病学的调查具有重要意义.     

5株鲆鲽鱼类病原菌多克隆抗体的制备与应用

本研究制备了鳗弧菌Vibrio anguillarum、杀鲑气单胞菌Aeromonas salmonicida、副溶血弧菌V. parahaemolyticus、哈维氏弧菌V. harveyi和腐败希瓦氏菌Shewanella putrefaciens 5株鲆鲽鱼类病原菌的兔抗血清,建立了5种菌的间接ELISA检测方法,并将该检测方法用于鱼类细菌分离物病原检测。人工感染结果显示,5株菌对大菱鲆的半数致死量(LD50)在102~107CFU/fish;制备的兔抗血清效价分别为1∶2 048 000、1∶16 000、1∶16 000、1∶1 024 000、1∶128 000;交叉反应结果显示,鳗弧菌、副溶血弧菌、哈维氏弧菌3株弧菌与抗血清相互之间存在交叉反应;抗血清特异检测灵敏度分别为104、108、107、105、106cell/ml;对13株海水鱼类细菌分离物进行检测,有1株腐败希瓦氏菌阳性,两株哈维氏弧菌阳性;1株副溶血弧菌和哈维氏弧菌均为阳性,该结果与16S rDNA序列的分子分析方法一致。     

长鳍真鲨源哈氏弧菌的主要生物学性状研究

从两尾病死的观赏用长鳍真鲨Oceanic whitetip shark,Carcharhinus longimanus L．中分离到的细菌,进行了形态特征、理化特性和对抗菌类药物的敏感性等生物学性状检验。同时,测定了16S rRNA基因序列,分析了相关细菌相应序列的同源性,构建了系统发育树。结果表明,8株供试纯培养菌（编号：HQ050226—1至HQ050226—4、HQ050227-1至HQ050227—4）为弧菌属（Vibrio Pacini 1854）的哈氏弧菌（Vibrio harveyi Johnson and Shunk 1936）。所扩增的16S rRNA基因序列长度（不包括引物结合区）,HQ050226—1株为1463bp（GenBank登录号：EF635305）、HQ050227—1株为1464bp（GenBank登录号：EF635306）,与GenBank数据库中哈氏弧菌的同源性在98％及99％。药敏试验结果显示,对供试37种抗菌药物中的青霉素G等4种耐药,对头孢唑啉等33种敏感。     

Quorum sensing is required for full virulence of Vibrio campbellii towards tiger grouper (Epinephelus fuscoguttatus) larvae

The link between quorum sensing in Vibrio campbellii and its virulence towards tiger grouper (Epinephelus fuscoguttatus) was investigated using V. campbellii wild type and quorum‐sensing mutants with inactive quorum sensing or constitutively maximal quorum‐sensing activity, and signal molecule synthase mutants. The results showed that wild‐type V. campbellii is pathogenic to grouper larvae, causing more than 50% mortality after 4 days of challenge. Furthermore, the mortality of larvae challenged with the mutant with maximally active quorum sensing was significantly higher than that of larvae challenged with the wild type, whereas a higher survival was observed in the larvae challenged to the mutant with a completely inactive quorum‐sensing system. Grouper larvae challenged with either the signal molecule synthase triple mutant, the harveyi autoinducer‐1 (HAI‐1) synthase mutant and the autoinducer‐2 (AI‐2) synthase mutant showed higher survival than larvae challenged with the wild type. In contrast, larvae challenged with the cholerae autoinducer‐1 (CAI‐1) synthase mutant showed high mortality. This indicates that HAI‐1 and AI‐2, but not CAI‐1, are required for full virulence of V. campbellii towards grouper larvae. Our data suggest that quorum‐sensing inhibition could be an effective strategy to control V. campbellii infections in tiger grouper.     

中国对虾糠虾幼体病原哈氏弧菌的鉴定及毒力基因检测

2011年春季对江苏连云港某对虾育苗场中国对虾Fenneropenaeus chinensis病死糠虾幼体分离到优势生长菌,对分离菌进行致病性、形态与生理生化特征及16S rRNA和gyrB基因同源性与系统发育分析。结果显示,引起糠虾幼体大量死亡的病原为哈氏弧菌Vibrio harveyi,菌株kx1对中国对虾仔虾和日本对虾仔虾的半数致死量LD50分别为2.0×106CFU/ml和7.0×105CFU/ml。为进一步明确分离菌株毒力基因的携带情况,进行了分离鉴定的4株病原菌对群体效应调节基因(luxR)、毒力调控基因(toxR)、溶血素基因(vhhA和vhhB)、金属蛋白酶基因(vhpA和vhpB)、毒力相关基因(toxS)、鞭毛结构基因(flaA)及锌金属蛋白酶基因(pap6)共9种毒力基因的检测,结果表明,4株病原菌均可检测到luxR、toxR、vhhA、vhhB和pap6毒力基因,扩增片段大小分别为679、390、1324、216和355 bp,其他4种毒力基因未检测到。分离鉴定的4株病原哈氏弧菌携带相同的毒力基因,这些毒力基因可作为检测致病性哈氏弧菌的生物学标记。     

拟态弧菌OmpU蛋白的黏附功能及所介导的致病作用

为了探明拟态弧菌OmpU蛋白的黏附功能,利用同源重组技术敲除基因组中OmpU基因,并构建其互补株,再经组合PCR方法和序列测定,证实了OmpU基因的缺失和互补。对野生株、缺失株和互补株进行了遗传稳定性、生长特性、生化特性、细胞黏附性、致病性等方面比较研究。结果显示,缺失株具有遗传稳定性;在相同的培养条件下,与野生株相比,突变株的培养特性和生化特性没有明显变化,生长速率略减慢,对实验草鱼的毒力降低了4倍,对鲤上皮瘤细胞(EPC)的黏附能力显著降低,下降了66.6%,而互补株的黏附能力和毒力又得到恢复,与野生株无明显差异。研究首次确证了拟态弧菌OmpU蛋白具有黏附功能,OmpU蛋白通过黏附参与致病作用。     

海水网箱养殖许氏平鲉细菌性疾病病原鉴定及致病性研究

2019年8月,大连市金州区大李家街道海域海水网箱养殖许氏平鲉(Sebastes schlegeli)暴发严重的皮肤溃疡性疾病。以其为研究对象,从体表病灶、肝脏和肾脏上进行细菌分离,得到1株优势菌株BN-1910。为了验证网箱养殖许氏平鲉死亡是否由该菌株引起,采取腹腔注射的方式进行该菌株回感,以确定该菌株的致病力。在对菌株进行生理生化检验和形态学观察后,可以初步判断菌株为哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)。基于16S rRNA基因序列构建的分子系统发生树表明,哈维氏弧菌(MT864681.1)和该菌株在系统发育树中聚为一支,99%置信水平。研究结果显示,菌株BN-1910为哈维氏弧菌(V.harveyi),对许氏平鲉10 d的LD50为7.98×10^3 CFU/mL;对14种药物的敏感试验证实,菌株BN-1910对氟哌酸、链霉素和左氧氟沙星敏感。     

溶藻弧菌相关分离株的分子及VITEK鉴定

哈维群弧菌是弧菌属的核心菌群,包括溶藻弧菌在内的6个种在表型和遗传型上均十分相似,要准确鉴定各种有一定难度。看家基因的研究及生化鉴定系统的出现为弧菌鉴定提供了多种方法,本文比较了16S rRNA基因、toxR基因和pyrH基因以及VITEK 2 COMPACT GN鉴定卡对溶藻弧菌相关分离株的分辨力。哈维群弧菌基因组内16S rRNA基因是多拷贝的,且拷贝间序列差异大于种间差异,不适用于种的鉴定。单拷贝基因toxR和pyrH序列种内差异均小于种间差异。基于toxR基因相似性比较可清楚地将18个疑似溶藻弧菌分离株和5个参比株归并到4个种;toxR基因系统发育学分析也显示,哈维群弧菌各种独立地聚类分支,且溶藻弧菌种内存在两个明显的聚类分支,说明两个分支的溶藻弧菌具有独立的进化方向。pyrH基因的相似性比较和发育学分析也得到类似的结果,但pyrH基因具有较强的保守性,因而分辨力稍低于toxR基因。VITEK 2 COMPACT GN鉴定卡在鉴定溶藻弧菌时也有一定的错误率,且鉴定谱较窄。因此,建议在实际应用中采用toxR基因比对作为溶藻弧菌快速鉴定的主要手段,可再选用pyrH基因对鉴定结果进行验证。     

杀香鱼假单胞菌Ⅲ型分泌系统转录调控蛋白ExsA突变株的构建及其对大黄鱼的毒力特征分析

杀香鱼假单胞菌是大黄鱼内脏白点病的致病菌,感染该菌常会导致养殖大黄鱼很高的死亡率和严重的经济损失。病原株NB2011编码典型的Ⅲ型分泌系统,可能是该菌重要的毒力因子,ExsA是控制此分泌系统表达的重要调控蛋白。为确认ExsA在NB2011致病过程中的作用,开发有效疫苗,实验采用双交换同源重组法构建了ExsA内部序列被卡那霉素基因替换的突变株,检测突变株与野生株对鼠巨噬细胞J774的黏附、内化和胞内增殖特性,并比较对大黄鱼的毒力变化,同时,通过透射电子显微镜观察人工感染后大黄鱼内脏组织的病理变化。研究表明,巨噬细胞对突变株的内化率降低,内化的细菌在12 h内被清除,野生株在内化后虽然一段时间内数量稍有下降,12~24 h期间数量急剧上升;突变株对大黄鱼的96 h LD_(50)为2.59×10~7/mL,比野生株高数百倍;电镜切片中未观察到组织内有菌体的存在,表明突变株的毒力明显减弱,可以作为弱毒疫苗的开发对象。