水产养殖病害防治的现状与前景（2）

中国水产门户网报道(二)国内外现状和发展趋势 
1.研究现状 
我国水产动物病害研究始于50年代，60年代以前，主要是研究各种寄生原生动物、蠕虫、甲壳动物等寄生虫疾病，"六五"以来，国家开始对几种主要的水产动物病害开展了较系统的攻关研究。在淡水养殖方面，80年代主要针对草鱼出血病，90年代主要针对嗜水气单胞菌引起的淡水鱼类暴发病等进行了病原学及综合防治方面的研究；在海水养殖方面，80年代末至90年代初主要针对对虾常见的细菌性疾病，1993年以来主要针对对虾暴发性流行病等进行了病原学及综合防治方面的研究。此外，部委、省市等还资助开展了众多的水产养殖动植物病虫害的病原及综合防治方面的研究课题。经过数十年的努力，已培养了一大批从事水产动物病害防治研究的技术力量，并相继建立了一批设备比较先进的实验室，使我们对水产动植物病虫害研究总体水平有了较大提高，还建立了水产病害防治网络，在经验交流、病情通报、技术咨询等方面发挥了一定的社会效益，为进一步的深入研究提供了重要的理论基础及科学依据，为我国渔业的发展作出了重要的贡献。 
由中国水产科学研究院牵头主持的多个研究部门组成联合攻关组，在我国多次水产养殖重大病害防治的联合攻关中取得了重要的成绩。草鱼出血病，分离鉴定了草鱼呼肠弧病毒，建立了多株草鱼细胞系，研制了组织浆灭活疫苗和细胞灭活疫苗，解决了病毒疫苗的大规模制备技术，草鱼出血病的防治基本得到了解决。淡水鱼细菌出血性败血病和对虾常见细菌性疾病防治，从病原、致病机理、流行规律、治疗药物、免疫、环境与生态防治等方面取得了一系列的研究成果，查出了嗜水气单胞菌、温和气单胞菌、产碱假单胞菌、鲁克氏耶尔森氏菌、河弧菌生物变种III、副溶血弧菌、创伤弧菌等多种革兰氏阴性细菌病原，建立了疫苗防治技术及综合预防措施，使上述细菌性疾病基本上得到了控制。对虾暴发性流行病，分离鉴定了病原，掌握了病理，开展流行病学研究，了解了病原传播途径，免疫酶技术、荧光抗体技术、凝集试验等免疫诊断技术得到了应用，核酸探针、PCR等病毒的分子生物学检测技术已初步实现了商品化，综合防治示范项目在健康养殖方面取得了明显进展。 
水产养殖病害研究一直是世界范围内十分活跃的研究领域，国外对鱼类病毒病的研究历史较早，也较深入，很多研究都达到了分子生物学水平，如病原结构的分子生物学、分子流行病学、分子毒理学、分子免疫学及基因工程疫苗等，取得了丰富的成果。在病毒分子生物学，对病毒基因组的研究深入到了各基因片断编码的蛋白的鉴定、体内转录、糖蛋白肽的结构和免疫试验、不同病毒分离株的基因组和蛋白多肽的差异，病毒各基因组片断的克隆、测序和表达，进而进行基因工程疫苗的研究等。在疾病流行病学，通过对全国范围内鱼类种群中病毒感染的检测来预测流行规律，从而制定当年的控制对策；运用频率分布来描述鱼类寄生虫在寄主种群中的分布，并从其动态中了解疾病发生的可能。 
甲壳类病害研究在水产无脊椎动物中进展最快。在病毒方面，国际上已发现了15～16种对虾病毒、5～6种蟹类病毒，包括杆状病毒属、细小病毒属、虹彩病毒属、呼肠弧病毒、小RNA病毒属、披盖病毒、弹状病毒属等的成员，其中对虾杆状病毒(BP)已得到了国际病毒分类委员会的认可。主要的工作在病毒的发现、组织病理学、分离纯化、形态学研究、核酸和多肽特性、病毒的理化因子敏感性、病毒流行病学、病毒感染特性及病症、环境因子对发病的影响等方面，有5～6种病毒的基因组得到了部分克隆和测序，有力地促进了疾病诊断和病毒检测技术的发展。与鱼类或昆虫类的病毒学研究比较，由于缺乏甲壳类传代细胞株和标准实验动物，其病毒学的研究进展受到很大影响，研究层次和深度显得较低。 
我国的鱼类病毒病重点在草鱼出血病的研究，已经在病原学、流行病学、病理学、检测方法、基因组结构、免疫学、细胞培养灭活疫苗、防治方法等研究与应用方面取得了重大的研究成果。系统地研究了草鱼出血病病毒的组织培养、分类鉴定、基因组和多肽结构、病毒RNA的转录酶活性、病毒糖蛋白结构多肽的抗原型、病毒多肽及基因组的体外翻译和病毒基因组的体内转录、疾病与环境的关系等。国内也报道了鲤痘疮病、传染性胰脏坏死症、传染性造血器官坏死症、淋巴囊肿病、鳜鱼病毒病、月鳢病毒病、真鲷病毒病等鱼类病毒性疾病。此外，在两栖类和爬行类中还报道了牛蛙病毒病、乌龟病毒病、中华鳖病毒病等，但我国的水产脊椎动物病毒病绝大部分研究集中在疾病的描述、病原的分离和初步鉴定、超薄切片电镜观察等方面。 
我国甲壳类病毒病的研究也以对虾为主，在80年代中期就发现了对虾肝胰腺细小病毒，1993年对虾暴发性流行病促使对虾病毒学成为了一个引人注目的研究领域。目前在我国已报道的对虾病毒约4～5种，在对虾皮下及造血组织坏死杆状病毒(或称白斑综合症病毒，WSSV)及肝胰腺细小病毒(HPV)的研究方面处于国际先进水平。与国际上甲壳类病毒研究的特点类似，我国对虾病毒也在组织病理学、分离纯化、形态学研究、核酸和多肽特性、病毒的流行病学、感染特性及病症、环境因子对发病的影响等方面的研究较多，有特色的研究在对虾病毒的传播途径及病毒生态学方面，WSSV的基因组测序的进展也较为显著，其诊断和检测技术与国际发展一致。在蟹类病毒研究方面，中华绒螯蟹颤抖病病毒有初步的研究结果。 
国外在贝类病毒病方面发现了约4～5种病毒，我国目前至少报道了两种病毒：三角帆蚌瘟病和皱纹盘鲍病毒病，研究的水平一般。 
国外在水产动物细菌性疾病研究有较全面、系统的报道，研究主要集中在嗜水气单胞菌、爱德华氏菌、鲁氏耶尔森氏菌、鳗弧菌、副溶血弧菌、创伤弧菌等细菌病原的快速鉴定系统、选择性培养基、血清学快速检测技术、细菌性疾病的病理学、细菌的致病因子的致病机理及其基因结构和表达、亚单位细菌疫苗、细胞壁多糖的免疫活性等的研究，在细菌耐药性方面从鱼类病原菌各种耐药性的发生、发展到其机理研究均已逐步深入，分离并深入分析了耐药性的遗传因子：抗性质粒的基因结构、抗性谱等。此外，细菌的鉴定除快速鉴定系统外，还在16S rRNA、质粒等方面发展了一系列分子生物学鉴定技术。 
我国对水产动物大多数细菌性疾病都有研究，其中以主要淡水养殖鱼类出血性败血症研究最为系统和深入，其特色研究是其分子毒素的结构和致病机理，以及细菌性疾病病原的快速检测方法和防治方法，建立了鱼类出血性败血症细菌疫苗的生产工艺流程，并进行了大规模的生产和推广应用；也对鱼类细菌的个别质粒的提取、分子结构、抗性机理等进行了较为深入的研究。 
近些年，国外在水产动物寄生虫的离体培养和疫苗研制等方面做了一些工作，特别是利用重组DNA技术研究寄生虫病的基因工程疫苗，显示出了较大的潜力。开始了对小瓜虫膜蛋白的纯化及特性研究，进一步探讨这种抗原作为免疫原在免疫应答中的作用；建立了鲑虱肠道蛋白抗原的基因文库并进行了表达，研究了该蛋白的免疫原性，在鲑虱肠道蛋白重组疫苗方面取得重大进展，通过抗体破坏虱肠道功能，达到控制鲑虱病的目的。 
国内在水产动物寄生虫病的研究，主要集中在病原的形态描述、分类地位确定、生活史及微生态学、流行病学以及防治方法等方面；我国在鱼类单吸虫等抗原及基因组的分子生物学研究比较深入，确定了抗原蛋白及其定位，构建了部分基因文库，研究了PCR和核酸探针检测方法，为检测和免疫防治提供了一定的理论基础和实际应用技术。 
水产动物疾病诊断技术的发展与相应的病原研究的深入程度密切相关，近20年来，用现代生物学技术检测病毒、细菌性病害的发展迅速，主要有荧光抗体技术、免疫酶技术、单克隆抗体技术、核酸杂交技术、聚合酶链反应(PCR)技术等。由于上述检测技术的灵敏度高、特异性强、实用性好等特点，在国外已成为多种水产动物病毒、细菌等病害的常规诊断方法。对鲑鳟鱼、对虾的主要病毒和细菌病原的相应免疫学或分子生物学病原检测技术多数都开发成了商品化的试剂盒。 
我国对虹鳟传染性胰脏坏死症、传染性造血器官坏死症、草鱼出血病病毒、对虾白斑综合症病毒、肝胰腺细小病毒、嗜水气单胞菌毒素等进行了单克隆抗体研制和相应的酶联免疫吸附试验(ELISA)或乳胶凝集实验等快速检测技术。对鱼虾贝类的一些病原细菌也建立了ELISA、荧光抗体、SPA协同凝集等检测技术。对虾病毒WSSV的核酸探针检测技术及PCR检测技术已形成了商品化的检测试剂盒。 
在鱼类免疫学研究领域，近些年来国外的研究十分活跃并取得了极大的进展，特别在抗原分子结构(包括病毒抗原、细菌抗原和寄生虫抗原等)、免疫应答机理、细胞免疫活性以及基因工程疫苗的研制方法和技术等方面取得了丰硕的研究成果。同时国外在鱼虾类免疫刺激剂及营养因素对特异性或非特异性免疫的影响也做了一些开创性的研究工作。40年代，国外就开始应用杀鲑气单胞菌菌苗预防鱼病。1975年疖疮病疫苗首次在美国获准进入商品化生产。近年来国外鱼类疫苗发展十分迅速，日本研制了虹彩病毒的特效疫苗，美国成功研制出传染性造血器官坏死症基因工程疫苗，弧菌疫苗、疖疮病菌苗、腐皮病菌苗、香鱼假单胞菌疫苗、多子小瓜虫病疫苗等均已商品化。到目前为止，国外已批准上市的鱼类疫苗有近30种，在鱼类病害的防治中发挥了极其重要的作用。 
国内，60年代开展了水产免疫学技术的研究。1969年，珠江所首次研制出灭活组织浆疫苗注射免疫草鱼三大病(赤皮病、肠炎病、烂鳃病)获得成功以来，我国鱼类免疫防治在这近30年来有了一定的发展。陆续开展了草鱼呼肠弧病毒、嗜水气单胞菌、柱状曲挠杆菌等病原体免疫学特性的研究，研制了淡水鱼类细菌性败血症、草鱼出血病、鳜鱼烂鳃病、甲鱼红脖子病等的疫苗，并进行了生产性防病试验，获得了一定的成功。全菌苗、菌细胞苗、灭活疫苗、弱毒疫苗、亚单位苗、基因工程疫苗、DNA疫苗等多种类型得到不断深入的研究。除疫苗开发外，免疫途径、免疫复活剂、营养与免疫的关系、抗病毒干扰素的诱生和检测等方面的研究也已开展。目前已进行草鱼出血病病毒灭活细胞疫苗和减毒细胞疫苗的工厂化生产，免疫草鱼成活率达85%以上，免疫力保持13个月以上，产生一定的经济效益。 
在无脊椎动物免疫学研究方面，虾贝类的免疫学研究较为突出，目前公认虾贝类无特异性免疫机制。国外报道的虾贝类非特异性免疫能力包括血淋巴凝结、黑化、细胞粘附、抗菌作用、活性氧形成、细胞吞噬作用等，体液的免疫因子报道的有酚氧化酶、溶菌酶等多种酶活力及凝集素、抗菌肽等，细胞免疫包括不同类型的淋巴细胞的发生和作用等。在免疫器官方面，对虾淋巴器官的作用已逐步揭示，最新的研究观察到了淋巴器官在TSV慢性感染过程中对病毒的消除作用。利用免疫促进剂，如葡聚糖、肽聚糖等激活免疫系统的活性从而起到疾病预防的作用已在生产上得到越来越多的应用。 
国内对虾贝类生物抗病力研究开展得较晚，最早在1990年黄海所对对虾弧菌进行了初步的疫苗研制和免疫研究，观察到一定的免疫增强效果。近年来，我国研究者已初步明确了对虾免疫的机制，掌握了血液中酚氧化酶、溶菌酶等的活力、血细胞吞噬活力等几种非特异性免疫生理指标。还开展了多糖类免疫活性物质的研究，观察到了一定的免疫促进作用，其中几种多糖类产品作为免疫增强剂已初步推向市场。此外，在对虾健康生理与环境因子关系、干扰素或干扰素诱生剂与对虾病毒感染关系等方面也开展了初步的探讨。 
水产养殖病害的综合防治对于疾病控制极为重要。北欧的鲑鳟鱼养殖的发展历史较早，其疾病的防治工作进行得较为深入，他们从苗种免疫等角度加强鱼体的抗病力和从养殖环境的改良、水质调控、优质饵料、病原监控方面开展了综合的健康管理工作。泰国在对虾的病害方面进行的综合防治也颇具特色，形成了一套围绕提高对虾健康状况、减少病原入侵机会、保证养殖环境清洁稳定等的健康管理技术，使泰国的对虾养殖未受到病毒病的干扰，产量跃居世界首位。当前，多种用于水质、环境改良的微生物制剂已在国际市场上越来越流行，国外水产养殖在起到疾病综合防治作用的池塘改造和养殖设施等方面的固定资产投入已成为扩大生产的首要部分之一。 
我国养殖鱼类和对虾病害的综合防治工作也已开展。经过4～5年的攻关，在对虾病毒病暴发依然猖獗的地区，采用水车式增氧机、高位水池蓄水式养殖在现阶段对虾养殖中取得了一定的预防疾病和实现产值的效果。病害综合防治技术重点是通过应用免疫技术、优质饲料、生态环境优化和稳定技术以提高宿主的抗病能力，同时在苗种、病原、环境等方面加强病原控制，以减少感染机会，达到对病害的防治目的。 
养殖品种的抗病力一直是水产动植物病害防治和种质培育研究所共同关注的问题。由于水产动植物增养殖业的发展历史极短，其种群驯化程度远远落后于农业的种植和畜牧业，从严格意义上来说，目前全世界的水产养殖的各种品种很大程度上都仍然是野生种群。而由于水相系统的特殊性，水产动植物在家系、品系等的隔离保存技术方面的难度大大高于种植和畜牧业，使水产动植物抗病育种工作的难度增加。因此，水产动植物抗病育种方面的任何研究和技术进展都显得十分可贵。 
国外对主要鱼虾类进行了遗传多样性分析，在种群差异性研究方面工作较为深入，同时还研究了鱼类对某些病原细菌或病毒的先天抗性的产生机理，在水生生物抗病的遗传力方面找到了一定的科学依据。欧美国家还对鲑鳟鱼和对虾等水生生物相继开展了无特定病原(SPF)、抗特定病原(SPR)和家系选育等方面的研究，以此为基础，相应的海水养殖业正向高健康系统(High Health System)发展。 
我国在草鱼的抗性细胞的筛选和抗病因子分析进行了初步研究，通过基因转移技术将团头鲂总DNA导入草鱼受精卵获得抗出血病草鱼子代及其抗病力分析初步结果。也已初步开展了转基因技术在其它淡水鱼类抗病育种方面的应用探索。海洋生物抗病种质培育与筛选，国内也开展了一些研究工作，通过定向交配，筛选出的耐高温、抗腐烂、生长快、含碘量高的海带新品系，其养殖范围已由我国北方扩展到福建沿海，单产量稳定提高。国家海洋高技术研究计划(863计划)已对对虾、扇贝、牡蛎、鲍鱼、珠母贝、海洋鱼类的多倍体育种进行资助，栉孔扇贝经过2年的初步选育，已见明显效果，产量提高20％左右，在出现大面积死亡的海区，成活率提高50％；同一海区养殖的三倍体栉孔扇贝试验群体成活率明显高于普通的二倍体。中国对虾高健康种群选育技术连续几年的研究，阶段性成果已通过专家验收，选育出的高健康群体具有一定的抗逆能力。 
病害研究的实验模型对于学科和技术的发展极为重要，医学和陆生动植物已建立了包括动物实验、组织培养和病原保藏中心等在内的数百种标准实验模型，有力地促进了医学和陆生动植物病害研究的发展，而水生生物标准的实验模型包括组织培养模型、实验动物模型和病原库相对来说为数极少。国外建立了60余株鱼类细胞系，有近40种病毒采用细胞培养分离成功，多数水生生物的病原细菌也有标准培养物得到保存，已有近交50代以上的纯系鱼。而甲壳类等没有传代细胞系或标准实验模式动物建立，而国外某些权威实验室对对虾病毒病原已有较为全面的保存。 
我国长江水产研究所、珠江水产研究所等研究单位在草鱼的组织培养方面已先后建立了ZC7901、CIK、CP88、PSF等对草鱼出血病病毒敏感的细胞株，鱼类实验模式动物的研究工作正在进行，珠江水产研究所已将剑尾鱼纯化培育到第18代，对虾组织培养的研究也经历了近十年的努力，但其传代细胞系仍未建立成功。 
2.存在问题 
由于研究经费不足，且投入过于分散，造成了研究资源分散而薄弱和研究机构重复性建设的局面，使我国整体的水产病害研究力量薄弱，导致了该领域的一系列缺陷，如研究者的创新思维受到研究条件局限和经费短缺的约束，多数研究者进行的是国内外已报道的工作，造成低水平的重复研究。研究工作与实际生产需要存在一定差距，使研究成果实用性能及在生产上的应用效果不理想，与国外相比，成果的实用化和商品化工作还很不完善。主要水产动植物品种的病害研究水平差距较大，一些养殖品种如对虾、淡水鱼类等的重大病害研究有较好的基础，但另一些养殖品种如海水鱼类、贝类、藻类等的重大病害研究几乎还是空白。鱼虾病害防治化学药物的滥用不仅在生产中存在，而且研究中也存在，只注重药物的开发，而在药物进入机体后的药理学、代谢动力学、药物安全使用等的研究考虑较少。 
3.发展趋势 
(1)病毒学研究将成为水产动物病原生物学的研究重点 
在许多鱼虾贝藻的疾病中，更多的病毒种类将被发现和认识。除了对病毒的形态结构、病原性、传播途径、核酸组成以及体外培养等方面开展研究外，病毒的感染机理、病毒基因组的结构功能等将成为学科的前沿研究领域。病原微生物学致病因子的分离、克隆与表达、致病机理、致病因子产生的内外条件等研究；病原微生物耐药质粒的分离、克隆、流行规律、质粒消除剂或质粒转移抑制剂开发等也将成为研究的重点；分子生物学技术在病原生物的分类鉴定将得到更为广泛的应用。 
(2)疾病的检疫与病原的快速检测技术将规范化和商品化 
国际上正在着手建立水产病害检疫网络和规范，其相关的病原快速检测技术将得到不断完善并规范化。现代免疫学、分子生物学和生物化学等高新生物技术，如核酸探针、PCR、荧光抗体检测技术、酶联免疫技术等在疾病诊断和病原生物检测中将得到广泛应用，技术的商品化程度将大大提高。对病原生物核酸序列的掌握为核酸探针和PCR引物的人工合成提供越来越多的便利。基因工程抗体库在水生生物病原的免疫学技术方面的应用也将显示出越来越明显的优势。借助上述手段，检测技术将能精细到对病原分类分型鉴定和致病因子的测定。 
(3)绿色生物渔药及免疫防治技术将进一步获得发展 
基于改善养殖生态环境和宿主健康状况的绿色生物渔药或生物制剂在水产中的开发和应用将逐步取代目前药物滥用的局面，为水生生物病害防治提供重要的关键技术及产品，这类新型渔药将主要包括有益微生物制剂、免疫促进剂、疫苗、干扰素、抗菌肽、抗病毒多肽、中草药制剂等等。对水生生物的免疫机制、抗感染机制、健康生理，病原抗原决定簇基因结构以及有益微生物区系等的研究为上述新型渔药开发提供重要理论依据，以基因工程、细胞工程、发酵工程和酶工程为主体的现代生物技术的应用为上述产品的实用化生产提供技术依托。藻类、饵料生物、有益微生物、病毒等的转基因技术可能将为药物使用提供一条崭新的给药途径。 
(4)抗病苗种将成为水产养殖业的主体 
提高品种的抗病力将是21世纪品种选育和驯化工作的重点。家系保存、数量性状遗传选育、病原检测、抗病力检验、遗传标记、遗传多样性检验等技术将是抗病品种选育和驯化工作的基础。转基因技术在水生植物遗传育种方面可能实现实用化，转基因技术在水生动物抗病育种的应用研究也将会受到越来越多的关注。 
(5)健康管理技术将进一步加强 
在提高苗种健康质量和加强对病害的监测预警的同时，对优化养殖系统结构、保护养殖生态环境、提高饵料质量及其利用率、合理使用新型渔药和疫苗等将进行深入研究，这是可持续水产养殖业健康管理技术的核心，也是水产病害防治研究的重要发展趋势。