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金鱼寄生小林三代虫的生态学及杀虫药物的筛选
周顺
Subtype博士
Thesis Advisor王桂堂
2018
Degree Grantor中国科学院水生生物研究所
Abstract三代虫(Gyrodactylus)是一类常见的鱼类体外寄生虫,一般寄生于鱼类的体表、鳍条和鳃,对鱼体健康造成较严重的危害。为了有效防控三代虫病的发生,本论文以小林三代虫(G. kobayashii)及其宿主-金鱼(Carassius auratus)为实验对象,在研究了小林三代虫在金鱼上的繁殖、分布以及宿主对三代虫的免疫应答的基础上,建立了金鱼-小林三代虫感染系统,并利用该感染系统,研究了宿主种群大小以及鱼类混养对小林三代虫传播的影响;筛选和评价了三种常用的消毒剂以及四种中草药提取物对小林三代虫的驱杀效果。主要结果如下:1、通过福尔马林浸泡获得无虫金鱼、尾鳍人工接种感染、三代虫种类鉴定和三代虫种群维持等步骤,初步建立了金鱼-小林三代虫人工感染系统。为进一步完善感染系统,还研究了小林三代虫在金鱼上的繁殖、分布和宿主免疫对虫体再次感染的影响。结果发现小林三代虫在金鱼上的繁殖率约为0.4虫/天;小林三代虫在金鱼尾鳍上分布数量最多,约占37%,且尾鳍上小林三代虫的数目与金鱼上小林三代虫的总数目呈显著性正相关;在首次感染和间隔20天后的二次感染中,金鱼上小林三代虫的感染丰度都是先上升,达到最大值后开始下降,且两次感染间三代虫的平均丰度没有显著性差异,因此认为,三代虫的感染虽然可以引起宿主的免疫应答,但20天的无虫期又可使宿主失去对三代虫二次感染的抗性。另外,实验结果表明,在两次感染过程中,一些非特异性免疫相关基因IL-1β2、TNFα1、TNFα2和TGFβ的相对表达量都出现了明显的上调,而特异性免疫相关基因MHC II β和TCRβ1的相对表达量并没有显著性变化,这意味着在宿主对三代虫感染的免疫反应中,非特异性免疫可能起着更重要的作用。2、利用金鱼-小林三代虫人工感染系统,研究了宿主种群大小对三代虫传播的影响。在实验的前20天,较小宿主种群的三代虫感染率和感染丰度增长的速率较快,而在70天的实验中,种群大小对总平均感染率和总平均感染丰度并没有显著性影响。可见,在实验开始时,较小的宿主种群有利于三代虫的快速传播,而在更长的时间尺度上,三代虫的传播并不受宿主种群大小制约。在实验的前20天,不同种群大小中宿主之间的有效接触率没有显著变化,这意味着在足够高的宿主密度下,接触率可能达到饱和。因此,在足够高的宿主种群密度下,三代虫的传播更加符合频率制约的传播模型,且不存在最小种群大小阈值来限制寄生虫的传播。此外,易感宿主的相对身体指数(Kn)与总平均丰度呈显著性负相关,表明宿主的易感性也是影响寄生虫传播的一个重要因素。3、利用上述感染系统研究了鱼类混养对小林三代虫传播的影响。在13种试验鱼中,除了金鱼以外,小林三代虫仅能在异育银鲫上成功建群,且仅有56.7%的建群成功率;在红剑鱼等几种鱼上尽管有着不同程度的感染,但均不能建立种群;在草鱼等几种鱼上只能暂时吸附,不能成功感染,可见,小林三代虫具有较高的宿主特异性。鉴于此,本研究选择具有不同敏感性的三种鱼类(异育银鲫、草鱼和红剑鱼)与金鱼混养,研究鱼类混养对三代虫传播的影响。结果表明,仅有异育银鲫的添加才能够显著减少金鱼感染三代虫的数量,而草鱼的添加反而促进了金鱼上三代虫的感染。此外,四种鱼类混养也能减少金鱼感染三代虫的数量,但是减少的幅度明显低于仅有异育银鲫添加组。这些结果表明对于有集群行为的鱼类和宿主特异性强的寄生虫,混养不同的鱼类对寄生虫的传播产生不同的影响,只有混养一些分类地位相近的鱼类能够有效减少病原的传播,而简单地增加宿主生物多样性并不一定能够有效地减少寄生虫的传播。4、利用上述感染系统研究了三种常见的消毒剂(三氯异氰尿酸,戊二醛和高锰酸钾)和四种中草药(苦楝、两面针、婆罗子和博落回)的不同提取物对金鱼上小林三代虫的驱杀效果。结果表明:三氯异氰尿酸对小林三代虫的有效浓度EC50和EC90分别为0.12和0.65 mg/L,当药物浓度达到1.0 mg/L时,其驱虫率达到100%;在四种中药草提取物中,博落回的甲醇提取物是最有效的,其对小林三代虫EC50和EC90分别为8.6和25.5 mg/L。在金鱼的毒性实验中,三氯异氰尿酸和博落回甲醇提取物对金鱼的LC50分别为4.1和81.4 mg/L。两种药物的LC50/EC90的比值分别是6.3和3.2,其值高于常用的三代虫杀虫药物福尔马林的相应比值(2.1)。这些结果表明三氯异氰尿酸和博落回的甲醇提取物比常用的福尔马林可能更有效,因此,它们应具有开发为三代虫病防治药物的潜力。
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.ihb.ac.cn/handle/342005/39050
Collection学位论文
Recommended Citation
GB/T 7714
周顺. 金鱼寄生小林三代虫的生态学及杀虫药物的筛选[D]. 中国科学院水生生物研究所,2018.
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