我国海水甲壳类寄生性甲藻的完整生活史研究

Hematodinium is a type of parasitic dinoflagellates infecting marine crustacean. The parasite mainly lives and proliferates in hemolymph and hemocoel of major organs such as hepatopancreas, heart, gills etc., and causing severe pathological alterations in the late stage of infection. Heavily infected hosts usually died of malfunction or dysfunction of major organs. Hematodinium have severely impacted various stocks of commercial valuable crustacean fisheries worldwidely. Recently, Hematodinium had beed found along the coastal line of China and caused epidemic diseases in several cultured crustaceans, such as Portunus trituberculatus, Scylla serrata and Exopalaemon carinicauda. While, current research mainly focused on field survey, pathogen identification and diagnostics, and little is known about the life cycle and transmission mechanism of the parasitic dinoflagellate, which is critical to prevent and control the spreading of the epidemic pathogen. Thereby, we propose to study the complete life cycle of the Hematodinium sp. found in China, and its major routes of transmission through field investigation, laboratory experiments and mesocosm trials. This research will not only facilitate the research on the fundamental aspects of parasitic dinoflagellate Hematodinium, but also will provide practical strategies in control and prevention of further spreading of the epidemic pathogen.

Hematodinium是一类危害海水甲壳类的寄生性甲藻。该寄生性甲藻主要生活在甲壳类宿主的血淋巴和血腔中，在体内大量增殖造成宿主肝胰腺、心脏等器官发生病变，导致其宿主主要器官功能受损乃至丧失而死亡。Hematodinium流行和宿主范围广、死亡率高，在世界范围内给虾蟹类渔业带来了严重的危害。近年来，Hematodinium先后在我国沿海的养殖三疣梭子蟹、锯缘青蟹、脊尾白虾中被报道发现，其流行发生区域有逐渐扩散趋势。揭示海水甲壳类寄生性甲藻的完整生活史，是深入了解其生物学特征、完善其系统分类、阐明其发生和扩散机制的关键科学问题。我国目前有关Hematodinium的研究主要集中于流行病学调查、病原确定、检测诊断等，缺乏该寄生性甲藻的完整生活史研究。因此，本项目拟通过实地调查，结合室内实验、现场模拟，揭示感染我国海水甲壳类寄生性甲藻的完整生活史，为预防和控制其流行病的传播扩散提供理论依据。

Hematodinium是一类危害海水甲壳类的寄生甲藻。该寄生甲藻主要寄生在甲壳类宿主体内，造成主要器官功能紊乱、丧失并最终导致宿主死亡。Hematodinium流行范围广、宿主死亡率高，在世界范围内给蟹虾类渔业带来严重危害。近年来，Hematodinium先后在我国沿海三疣梭子蟹、拟穴青蟹和脊尾白虾中被报道发现，其流行发生区域有逐渐扩散趋势。本项目对我国沿海主要养殖及野生甲壳类中Hematodinium流行分布进行了系统实地调查，发现该寄生甲藻在我国沿海广泛分布存在（辽宁葫芦岛、山东莱州和青岛、浙江舟山、广东汕头等），明确了Hematodinium在山东沿海重要梭子蟹养殖区的流行爆发特征。通过现场和室内水体传播控制实验证实了Hematodinium水体传播的有效性，且孢子很可能是其侵入甲壳宿主的关键生活史阶段；基本确定同类相食并非该寄生甲藻传播扩散的有效途径。通过养殖区水环境的关键环境因子（温度、盐度）、Hematodinium孢子丰度变化与主要养殖宿主-梭子蟹中Hematodinium感染率变化的关联分析，发现温度和孢子丰度是引发该寄生甲藻流行病爆发的关键影响因子。在山东沿海梭子蟹混养殖系统中鉴定发现了6种新型Hematodinium甲壳宿主，包括养殖斑节对虾和5种野生蟹类（天津厚蟹、伍氏拟厚蟹、日本大眼蟹、弧边管招潮蟹和绒螯近方蟹），其中天津厚蟹是该养殖系统中Hematodinium传播扩散的关键轮转宿主，很可能也是该寄生甲藻在养殖区域中的越冬宿主和重要病原来源。采集自然感染Hematodinium的甲壳宿主，成功建立Hematodinium在宿主体内的增殖体系和2株Hematodinium sp.（ex.三疣梭子蟹和天津厚蟹）的体外培养体系（可培养2个月以上），观察获得了该寄生甲藻在宿主体内和体外培养中的多个生活史阶段（丝状滋养体、变形虫状滋养体、蛛网状滋养体、蛛网状孢子体、裂殖体、团块状聚合体、孢子前体和孢子等）及其发展进程。本项目揭示了Hematodinium在山东沿海重要梭子蟹养殖区流行发生过程中的关键影响因子及轮转宿主，明确了Hematodinium水体传播途径的有效性及其关键生活史阶段，刻画了感染我国海水甲壳类Hematodinium的完整生活史。研究成果有助于深入了解Hematodinium的生物生态学特征、完善系统分类及阐明其发生扩散机制。