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水产养殖病理实验室的历史与未来

保罗J. Schofield. Brenda L.崇高 Tanner J. Padilla Arun K. Dhar.,Ph.D.

亚利桑那州的亚利桑那大学标志性西校区农业中心研究设施

水产养殖病理学实验室
水产养殖病理学实验室团队。

自1989年亚利桑那州的水产养殖病理实验室(APL)和西校区农业中心(WCAC)成立以来,研究设施一直是该标志性实验室的一个组成部分。

APL-WCAC研究设施距离最近的海洋200多英里,已被证明是学习Penaeid虾和其他甲壳类动物病原体的理想场所,而不会导致他们的自然栖息地引入。在过去的28年里,APL-WCAC有助于为太平洋白人开发病理抗性股票( Penaeus vannamei.)美国海洋虾养殖联盟的虾育种计划。它还为多种病原体制定了挑战方法,该方法有助于选择遗传上优越的股票,对病毒和细菌病原体的许多产品进行了测试,培训初级检疫以帮助俘虏育种中基因库的多样性,并研究新的和新兴病原体在活虾。

APL-WCAC还培训了研究生,参与了导致众多出版物的研究,并在培训访问专业人员方面进行了帮助。在未来几年内,APL-WCAC将为全球虾业提供支持,以便在开发针对病毒,细菌和真菌疾病的疗法,协助俘虏育种计划以及开发出新的病原体的检测工具。

在这里,我们在2017年的继任者董事唐纳德·莱特博士博士下,我们于1990年至2015年从2017年的继任者提供了1990年至2015年的成就和未来概述。

水产养殖病理设施和工作人员

APL位于美国亚利桑那州亚利桑那大学的主要和西校区。 APL驻扎在主要校园内的诊断和研究实验室,以及WCAC的潮湿实验室设施,自1990年以来一直在现场动物研究。此前,该设施位于大学租赁的不同地点,更小尺寸。虽然在这个较旧的位置完成了一些研究,但转向WCAC允许的研究以更大的尺度和更大的频率进行。

APL-WCAC设施包括五个独立的模块化湿式实验室建筑,这是一个作为存储和研讨会的建筑物,以及设有办公室和实验室空间的建筑物。第一栋建筑专门包括无特定病原体(SPF) Penaeus vannamei. 用于在APL-WCAC和主校区进行的大多数研究中使用。

SPF建筑包含14个1,600升玻璃纤维罐,其在APL-WCAC(图1)上的大多数活虾研究中使用过MOTED SPF虾。该建筑也是生物过滤适合使用的地方。这种生物过滤在APL-WCAC的所有研究中使用,很容易调整每项研究的需求,并在用来防止交叉污染后丢弃。

另一个湿式实验室建筑仅用于股票的主要检疫。其余的湿式实验室建筑用于研究,并举办用于从世界各地要求所要求的研究所要求的研究的各种规模的坦克。这些建筑中的每一个都具有可用于各种挑战的特征。例如,一座建筑包含六个具有较大温度控制的房间,而其他建筑物对罐放置和罐尺寸具有更大的灵活性。

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图1:APL-WCAC SPF住房设施。

三种尺寸的坦克主要用于APL-WCAC:大型玻璃纤维罐(1,000-1,600升)和两种尺寸的玻璃水果(90升和37升)。 1,000升至1,600升圆玻璃纤维罐仅用于持有初级检疫库存(图2)。另外38 000至1,600升玻璃纤维罐用于研究项目或利用虾的大规模挑战从幼虫到成年人的虾。

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图2:主要隔离设施内部的AQ视图。

共有45个90升玻璃水瓶管可用,并以较少的生物量和不同数量的重复研究使用挑战(图3)。六个银行系统,每台房屋最多可使用24个37升玻璃水瓶管,当需要较大数量的坦克时使用。每个银行系统都被设置为再循环系统,两家银行均被安置在三个不同的房间内,允许APL-WCAC在每项研究中使用多达48个罐进行统计上显着的研究(图4)。

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图3:用90升的水族馆运行的挑战的一个例子。

WCAC的实验室配备了各种仪器,以协助进行的活虾挑战。该实验室用于制备组织和接种物用于挑战作用,制备用于在客户学习期间诊断工作提交给主要APL-WCAC实验室的样品,为客户学习生产颗粒饮食,以及制备各种生物测量所需的产品。

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图4:具有37升的APL-WCAC银行系统中的一个,具有37升的水族箱和再循环系统。

APL-WCAC虾研究设施的现任工作人员包括三名全职工作人员。共同作者Brenda Noble于1991年加入APL-WCAC,并作为该设施的经理。她帮助大学人员,学生和客户发展研究,负责监督研究设施的设施和工作人员。

第一作者和助理经理Paul Schofield于1995年加入.Schofield专门为客户提供药物饲料,设计水产养殖系统,动物整体护理,并负责购买和采购APL-WCAC。

Co-Auther Tanner Padilla于2012年加入了APL-WCAC集团,负责设施维护,进行研究,文档和股票健康监测的各个方面。共同作者Arun K. Dhar博士负责监督业务,研究设计,客户访问和跟进合作的管理,以及来自工业和学术界的研究人员。

涉及虾和其他水产养殖种类的研究

在APL-WCAC的研究项目和挑战研究中成功地利用了许多海洋虾类。最常见的是 P. Vannamei.P. Monodon.,但也包括在内 P. Byitirostris., P. setiferus, P. Duorarum., Marsupenaeus japonicus, Fenneropenaeus Merguiensis., F.Chinensis., Farfantepenaeus aztecus., F A。二叶草一旋 ingentis.。淡水虾在APL-WCAC挑战包括 Palaemonetes Pugio, P. 卑鄙Macrobrachium Rosenbergii.。最近疾病挑战研究还针对了包括的不同物种的牡蛎进行 Crassostrea Gigas., C. Virginica., C. 西克美ea.Ostrea lurida.

使用虾的病原体挑战研究

APL-WCAC对TAURA综合征病毒(TSV),白斑综合征病毒(WSSV),急性肝癌坏死病(AHPND),感染性皮下和造血坏死病毒(IHHNV),黄头病毒(YHV),传染性肌坏死病病毒(IMNV), vibrio sp.。, 和 肠内毒素Penaei. (EHP)。

APL研究人员对其中一些病原体制定了标准化的挑战协议,利用了改变其他建立的挑战协议,以适应其他主要虾疾病的持续实验的具体要求。在自1995年以来与虾农业行业合作,APL已帮助开发和确认家庭线路对TSV和WSSV的抵抗力。

家庭挑战包括我们研究团队的水产养殖业最大的要求之一。在过去的22年里,我们的TSV孤立(夏威夷,泰国,伯利兹和墨西哥)共有2,383个家庭受到挑战。自1999年以来,总共有1,676个家庭受到WSSV的挑战,自2004年以来,544个家庭受到IMNV的挑战。此外,自1995年以来,已有624个家庭挑战AHPND,自1995年以来为YHV挑战157个家庭。

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图5:在西校区完成的病原体(颜色)的家庭线挑战百分比。

病原体挑战与贝类和鱼类的研究

虽然在APL-WCAC在APL-WCAC进行的大部分挑战均具有Penaeid虾,但是通过其他水产养殖种类进行了各种挑战。龙虾有WSSV挑战 cherax quadricarinatus, procambarus acutus., P. Clarkii.orconectes vileis. 以及美国龙虾(Homarus Maserseus.)和蓝蟹(Callinectes Sapidus)。已经进行了TSV挑战 cherax quadricarinatus, C. Tenumananus.Macrobrachium Rosenbergii.。过去的一些鱼类也受到挑战,包括 oreochromis sp., pomacnathidae. 神仙鱼和淡水 poecilia sphenops.。最近,牡蛎的股票受到挑战 驼尿号 Herpesvirus1μVars(oshv-1μvar),全球牡蛎的新出现病原体,以确定不同牡蛎物种对oshv-1μvar的易感性。

评估饲料和饲料添加剂的研究

随着虾行业从农业生存水平的发展进入全球产业,疾病继续对行业的可持续增长构成严重威胁。努力识别病因患者,鉴定检测这些病原体的工具并加强生物安全措施以含有疾病。尽管预防措施,但疾病的绝对学仍继续定期发生。这突出了对病毒,细菌和真菌疾病产生疗法的需要

自2002年以来,APL-WCAC与来自世界各地的公司合作,评估各种产品对TSV,WSSV,AHPND等病原体的疗效。测试的产品包括抗病毒,免疫增强剂,前生物学和益生菌,过滤方法,疫苗,免疫刺激剂,维生素,藻类和酵母。这些产品的应用已经很大差异,有些添加到饲料中(用药物饲料的口服递送在APL-WCAC或由客户提供),直接注入虾(注射递送),或加入水中在包含虾的罐中(通过浸渍递送)(图6)。

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图6:对各种病原体测试不同产品的产品测试数。

检疫研究

自1994年以来,虾的主要隔离是在APL-WCAC执行的工作中的大部分工作。亚利桑那大学筛选了59群Penaeid虾的小型检疫。这些股票至少持续了八周,并被筛选为主要 世界动物健康组织 (OIE)病原体和任何已知的较小病原体以及任何新出现的病原体。这些检疫有助于保持繁殖的遗传多样性以及辅助病原体抗性库存(图7)。

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图7:在APL-WCAC处研究检疫目的目的不同种类的不同种类的百分比。

APL的未来

亚利桑那大学的水产养殖病理学实验室继续与各种客户合作,帮助在全世界的水产养殖中推进。整个团队的重点是为发展疾病挑战方法提供非常高质量的服务,在不断发展的挑战方法和疾病出现中,有效地评估虾中疾病的治疗,筛查和鉴定疾病的遗传上优质的动物,增长和其他定量特征和提供检疫服务,以提高植入育种计划基因库中的遗传多样性。

亚利桑那大学目前正在与其他大学和私营公司合作,包括各种项目,包括为EHP和AHPND的挑战方法制定和改进挑战方法。此外,在Dhar博士的新董事下,该大学正在扩展其进入基因组学研究的能力,以满足全球虾业的新兴需求。