【科研动态】海洋生命过程与生物资源利用创新团队建立了对虾白斑综合征生态防控养殖体系
随着野生渔业资源的减少,水产养殖已逐步成为解决人类对水产品需求的主要途径。此外,水产养殖可以为发展中国家人民提供营养丰富的食物和灵活的就业机会。因此,许多发展中国家将水产养殖作为发展经济和消除贫困的重要手段。在亚洲国家中,水产养殖一般以家庭为单位。由于缺乏资金和技术,这些小养殖户十分容易受到养殖病害的影响。由白斑综合征病毒(white spot syndrome virus, WSSV)引起的白斑综合征是虾类养殖中最主要的病害,其造成的损失每年超过10亿美金,超过其他甲壳类病害所造成损失的总和。现在虾类养殖业主要通过养殖无特定病原(specific pathogen-free, SPF)幼苗来防控白斑综合征。然而,养殖SPF幼苗需要昂贵的设施改造和复杂的操作流程,小养殖户无法采取这种病害防控手段。
我实验室海洋生命过程与生物资源利用创新团队首席科学家何建国教授及其团队成员结合实验和数学建模对白斑综合征进行流行病学分析,发现该病毒的传播力极高(图1)。同时,分析发现白斑综合征有一个2天的防控窗口期,说明及时移除发病虾可防控该病的爆发。在此基础上,研究人员根据经典生态学理论,提出在对虾养殖中引入鱼类,恢复捕食者与猎物的关系,利用鱼类作为捕食者来移除发病虾。
图1. 对虾白斑综合征流行病学分析
由于防控窗口期极短,引入的鱼类需要有很强的摄食选择性和连续性。根据多年的实验结果,研究人员选取了适合的鱼类物种,构建了针对常见对虾养殖品种(凡纳滨对虾、斑节对虾、日本对虾、中国明对虾)的白斑综合征生态防控体系,有效地防控对虾白斑综合征的爆发(图2)。该生态防控体系无需设施改造和使用SPF幼苗,极大降低了病害防控的成本,十分适合小养殖户的使用。由于引入的鱼类为常见水产养殖品种,养殖户可以同时收获对虾和鱼,增加了养殖产量。此外,引入的鱼类可充分利用养殖池塘中剩余的营养物质,减少富营养化废水的排放。该生态防控体系已在我国十个沿海省份推广使用,有效地降低了白斑综合征在我国对虾养殖产业中的发生率。
图2. 生态防控体系有效控制白斑综合征的爆发并提高对虾产量
研究成果于2021年11月在Nature旗下期刊Communications Biology (中科院SCI二区,影响因子6.268)发表,题目为“A convenient polyculture system that controls a shrimp viral disease with a high transmission rate”。创新团队骨干成员中山大学王牧骅副教授、翁少萍副教授,以及陈勇贵博士和赵忠博士为文章的共同第一作者,创新团队首席科学家、中山大学何建国教授,以及中山大学冯国灿教授、美国加州大学尔湾分校李胜文教授为文章的共同通讯作者。
该研究得到了国家虾蟹产业技术体系、国家自然科学基金联合基金、南方海洋实验室创新团队建设科研经费等的支持。
原文链接:https://doi.org/10.1038/s42003-021-02800-z
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文案:南方海洋实验室
图片:南方海洋实验室
封面:南方海洋实验室
编辑:谢书谊
初审:何建国
审核:漆姗姗
审定发布:杨清华
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