小龙虾瘟疫病研究进展

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)

小龙虾瘟疫病是由变形藻丝囊霉(AphanomycesastaciSchikora)引起的一种侵染性病害。19世纪中叶，变形藻丝囊霉通过小龙虾传播到欧洲的大部分地区，导致了小龙虾瘟疫病的暴发，被该病原真菌侵染后的小龙虾几周即可死亡[1-6]。

1 分布

变形藻丝囊霉自然分布于北美洲，在北美小龙虾的标本上已发现了该病原[7]。除北美洲以外，其他地方发现的均为外来病原菌。1859年，变形藻丝囊霉在意大利伦巴第地区第一次被观察到，随后传染至整个欧洲[8]。20世纪60年代，该病害在西班牙首次暴发；20世纪80年代，不列颠群岛、土耳其、希腊和挪威的小龙虾瘟疫病进一步传播蔓延[1]。20世纪60年代后，只要是引进北美小龙虾的养虾场都有瘟疫病的传播发生[1]。

在大多数引进小龙虾的地区，部分逃到野外，建立了自然繁殖种群。目前尚不清楚所有的种群是否携带变形藻丝囊霉，但在欧洲的检测证实，北美小龙虾仍是变形藻丝囊霉的携带者[9-10]。

2 分类

变形藻丝囊霉隶属于卵菌纲、水霉目、水霉科，通常被称为水霉。卵菌的鉴定依据孢子囊的形态学，种的鉴定取决于有性繁殖的形态学，但变形藻丝囊霉缺少有性阶段，只能根据无性繁殖阶段进行鉴定。除了变形藻丝囊霉外，已知卵菌纲其他真菌也侵染小龙虾[5,11]。在西班牙和意大利，Royo等[12]报道了信号小龙虾和小龙虾上的变形藻丝囊霉分离物不能致死易感病的澳大利亚鳌虾(Cheraxdestructor)和欧洲高贵小龙虾(Astacusastacus)。对变形藻丝囊霉分离物进行标准化感染试验，发现分离物可产生无性孢子，缺乏有性繁殖。

3 传播

1859年，小龙虾瘟疫病菌首次由北美进口小龙虾携带进入意大利，1860年在整个欧洲迅速传播。1874—1875年，法国中东部的朗格勒高原上小龙虾大量死亡，在接下来的几十年，该病在法国暴发。1877年，小龙虾瘟疫病扩散到德国，1879年从德国传播到奥地利，1881年传播到瑞士。在随后的几十年里，该病原菌到达欧洲东部。

1959年，具有相同症状的信号小龙虾被引进到瑞典，虽然它对瘟疫病菌是有抗性的，但在那时没有被认识到信号小龙虾是病害的携带者，后来发现了非抗性的欧洲小龙虾。

小龙虾瘟疫病最初认为是由芽孢杆菌(Bacillusastaci)引起。1903年，Schikora鉴定该病原菌是属于丝囊属(Aphanomyces)的一个种，直到1934年，变形藻丝囊霉被鉴定为一种真正的、高毒性的侵染性病原，造成大量欧洲小龙虾的死亡[13-14]。

4 宿主种类

龙虾瘟疫病的主要宿主是高贵小龙虾(Astacusastacus)、白爪小龙虾(Austropotamobiuspallipes)、石小龙虾(Austropotamobiustorrentium)和土耳其小龙虾(Astacusleptodactylus)；信号小龙虾、小龙虾和 叉肢螯虾(Orconecteslimosus)原产于北美，是该病原真菌的携带者，不表现出症状；基于分子证据，芬兰的高贵的小龙虾群体是亚临床感染小龙虾瘟疫病菌[15]。研究发现，日本黑螯虾(Cambaroidesjaponicus)是易感染者[16]。此外，来自澳大利亚不同地区9种小龙虾，其中包括澳洲淡水龙虾(Cheraxquadricarinatus)、原生天空蓝魔虾(Cheraxdestructor)、塔斯马尼亚巨型螯虾(Astacopsisgouldi)和新几内亚虾(Cheraxpapuanus)均为易感染者。实验条件下可感染中华绒螯蟹(Eriocheirsinensis)[17]。

5 症状与危害

变形藻丝囊霉侵染小龙虾后，病虾体表具有黄色或者褐色的斑。菌丝进入小龙虾体内，分泌神经毒素，损害了虾中枢神经系统和运动器官，致使患病小龙虾丧失活动能力，导致其大量死亡。后期的虾尾处和前腹部足关节处肌肉出现白色或红褐色，血液细胞中有菌丝。小龙虾局部褐色黑化，黑色素斑可作为判断小龙虾瘟疫的体表特征。真菌菌丝生长在角质层的柔软、未钙化部分，迅速增长穿过角质层，达到体腔内部，造成欧洲小龙虾在6～10 d内死亡。

2006年，瘟疫病在中国台湾省造成小龙虾大量死亡，死亡率可达100%，2013年底国内养殖小龙虾发生瘟疫病，发病率72%，死亡率约66%。

6 病原分类地位与形态特征

6.1 病原分类地位

变形藻丝囊霉(AphanomycesastaciSchikora)隶属于假菌界、卵菌门、卵菌目、水霉目、细囊霉科、丝囊霉属，到目前为止，共有47个种、变种和专化型。

6.2 病原形态特点

营养菌丝无隔膜，直径7～9 μm；生长菌丝致密，多分支，具有粗颗粒状的细胞质团和高折射状的球形体[18]。外围老菌丝的细胞质中有大液泡，但缺乏内含物。当把活菌丝转移到河水中培养，在16 ℃条件下20～30 h形成游动孢子囊，在20 ℃时12～15 h形成孢子囊，终端孢子囊是由菌丝基部分隔发育而来。正在发育的孢子囊内，细胞质分裂成一系列伸长单位，这些单个细胞质团的两端圆形，不断生长、个体变大，直到游动孢子释放。第1个孢子是1个静孢子，包在孢子囊孔的泡囊中，孢子释放很快，只需5 s。泡囊内的孢子球形，直径9～11 μm，在1个孢子囊内大多有15～30个孢子。游动孢子囊和游动孢子形成的最适释放温度为16～24 ℃[18]。来自西班牙的分离物，最适温度稍高[19]。次生游动孢子具乳突，在释放以前，乳突发育时间较短。游动孢子的细胞质出现缓慢，以变形的方式通过乳突顶端狭窄的孔道释放出去；游动孢子从球形到肾形，具侧生鞭毛，大小为8 μm×12 μm。发育时间取决于温度，约为15～20 s；在16～20 ℃，游动孢子可以继续游动48 h[18]。

6.3 病原繁殖

小龙虾瘟疫病菌无性繁殖产生双鞭毛游动孢子。丝囊霉属与水霉目的其它属不同，无有性繁殖，只有无性繁殖阶段，具有丝状游动孢子囊。游动孢子在孢子囊顶部的泡囊里形成初生游动孢子团，成熟之后，这些游动孢子分散在水体中传染其他小龙虾。

7 传播途径与风险

一般情况下，小龙虾瘟疫病原的传播途径有以下4种:1)小龙虾瘟疫病真菌的游动孢子或游动孢子囊在水中传播；2)小龙虾带菌表皮或组织携带病菌；3)随着被侵染的携带者传播至其他地方；4)已被污染的水体、钓鱼工具、水产运输车、养殖者或经营者的鞋子传播等。

病原菌宿主组织能通过污染水体、机械媒介或污染体传播。传播的可能性取决于一些因素，包括在游动孢子释放地点和游动孢子的数量，易感病小龙虾的存在，游动孢子和游动孢子囊传播的时间等因素[20]。由于小龙虾瘟疫病原存活时间有限，而机械传播的数量显得更重要。例如，在鱼类运输期间，变形藻丝囊霉通过水体传播，鱼类本身就可作为一种传播媒介，变形藻丝囊霉游动孢子能在其体外萌发[21]。但是，仍然有待证明鱼体外传播媒介[20]。从目前的小龙虾瘟疫病暴发来看，水体中存在大量的游动孢子或游动孢子囊和机械传播病原更有效。

在病害发生过程中，易感病的小龙虾逐渐瘫痪，显示出异常行为，例如白天活动(正常的小龙虾是夜间活动)，这使得感病小龙虾易被捕食。如果鱼类取食病虾，病原菌可以在消化道内存活，和鱼的粪便一起排出体外释放病原菌[20]。

变形藻丝囊霉进一步蔓延的风险，因不同地区而异。在欧洲许多地区，该病原菌已经相当普遍，是一种亚临床感染现象。野生北美小龙虾携带变形藻丝囊霉，称为潜在侵染源，在欧洲国家之间的传播方式不同，相应的风险水平与病原菌携带者的关系也会发生变化。在英格兰和威尔士，已确定了小龙虾的传播源，包括渔场、自然水域、小龙虾养殖场、公园池塘，水库和水族馆；确认了变形藻丝囊霉的传播模式，包括活鱼的活动、人类活动，北美小龙虾的放养、迁移，从饲养设施排出废水，小龙虾饵钓鱼，逃逸的小龙虾，大面积水体的流动，调查工作，使用的休闲设备、钓鱼设备、鸟类、洄游鱼类和建设工作等[20]。在不同的国家，这些方式可能会有所差异。作为食品和水族馆贸易，通过北美进口小龙虾或水产养殖将小龙虾瘟疫病引入新的地理区域也是最有可能的。

龙虾瘟疫真菌唯一的传播途径是携带病原者的长期移动，即北美小龙虾、或受传染的小龙虾。其他方法的传播机会，接触到受污染的水域，鱼或鸟的机率非常低，而且只能在丝囊霉繁殖、活动期间生存，通常只有数天。

8 小龙虾瘟疫病的负面影响

8.1 经济影响

小龙虾瘟疫病的传播导致欧洲本地小龙虾的消失。自1984年小龙虾瘟疫病入侵以来，土耳其小龙虾产量从1984年的8 000 t下降到1990年的不到500 t[22]。对于大多数欧洲经济体来说，小龙虾瘟疫病影响本土小龙虾的保护价值。在过去的20年间，小龙虾保护计划的成本已达到数百万美元。

8.2 环境影响

小龙虾瘟疫病暴发造成小龙虾种群数量下降，影响生态系统，同时影响食物链中的其他物种。在瑞典，小龙虾瘟疫病影响了本土小龙虾生存，在20世纪初期，估计有30 000个高贵小龙虾群体消失，到2000年只有5%个群体保留下来。小龙虾瘟疫病对生物多样性、环境、渔业、水产养殖、原生动物和受保护的物种都产生负面影响。

9 防治方法

目前还无有效防治小龙虾瘟疫病的化学药物防治措施，只能通过养殖技术措施加以控制。在饲养过程中应保持饲养水体清新，并维持正常的水色和透明度。小龙虾瘟疫病菌是一种生长温度较低的真菌，当水温高于21 ℃以上时，真菌的生长就受到抑制。因此，只要掌握虾苗放养和捕捞水温，就会减少病害发生。此方法在理论上可行，但在实际操作过程中难以做到。

参考文献：

[1] ALDERMAN D J. Geographical spread of bacterial and fungal diseases of crustaceans[J]. Revue Scientifique et Technique, 1996, 15(2):603-632.

[3] REYNOLDS J D. Crayfish extinctions and crayfish plague in central Ireland[J]. Biological Conservation, 1988, 45(4):279-285.

[4] KOZUBIKOVA E, PETRUSEK A, DURIS Z, et al.Aphanomycesastaci, the crayfish plague pathogen, may be a common cause of crayfish mass mortalities in the Czech Republic[J]. Bulletin-European Association of Fish Pathologists, 2007, 27(2):79-82.

[6] VRÅLSTAD T, JOHNSEN S I, FRISTAD R F, et al. Potent infection reservoir of crayfish plague now permanently established in Norway[J]. Diseases of Aquatic Organisms, 2011, 97(1):75-83.

[7] UNESTAM T, WEISS D W. The host-parasite relationship between freshwater crayfish and the crayfish disease fungusAphanomycesastaci: Responses to infection by a susceptible and a resistant species[J]. Journal of General Microbiology, 1970, 60(1):77.

[8] MEHLHORN H. World organisation for animal health (OIE)[M]. Berlin：Springer Berlin Heidelberg, 2015.

[9] OIDTMANN B, GEIGER S, STEINBAUER P, et al. Detection ofAphanomycesastaciin North American crayfish by polymerase chain reaction[J]. Diseases of Aquatic Organisms, 2006, 72(1):53-64.

[11] UNESTAM T. Fungal disease ofCrustacea[J]. Review of Medical & Veterinary Mycology, 1973(8): 1-20.

[12] ROYO F, ANDERSSON G, BANGYEEKHUN E, et al. Physiological and genetic characterisation of some newAphanomycesstrains isolated from freshwater crayfish[J]. Veterinary Microbiology, 2004, 104(1-2):103.

[13] ALDERMAN D J, POLGLASE J L, FRAYLING M.Aphanomycesastacipathogenicity under laboratory and field conditions[J]. Journal of Fish Diseases, 2010, 10(5):385-393.

[14] 郑美芬. 淡水小龙虾常见病害防治技术[J]. 齐鲁渔业, 2007(6):6-7.

[15] JUSSILA J, MAKKONEN J, VAINIKKA A, et al. Latent crayfish plague (Aphanomycesastaci) infection in a robust wild noble crayfish (Astacusastacus) population[J]. Aquaculture, 2011, 321(1/2):17-20.

[16] HERBERT B. Emergency animal diseases bulletin: crayfish plague[J]. Australian Veterinary Journal, 2014, 92(11):N8.

[17] UNESTAM T. Defence reactions in and susceptibility of Australian and New Guinean freshwater crayfish to European-crayfish-plague fungus[J]. Australian Journal of Experimental Biology & Medical Science, 1975, 53(5):349.

[18] ALDERMAN D J, POLGLASE J L.Aphanomycesastaci: isolation and culture[J]. Journal of Fish Diseases, 2010, 9(5):367-379.

[19] DIÉGUEZ-URIBEONDO J, HUANG T S, CERENIUS L, et al. Physiological adaptation of anAphanomycesastacistrain isolated from the freshwater crayfish Procambarus clarkii[J]. Mycological Research, 1995, 99(5):574-578.

[20] OIDTMANN B, HEITZ E, ROGERS D, et al. Transmission of crayfish plague[J]. Diseases of Aquatic Organisms, 2002, 52(2):159.

[22] HOLDICH D M. The negative effects of established crayfish introductions[J]. Crayfish in Europe As Alien Species, 1999.