Một loại virus mới thuộc họ Marnaviridae lần đầu tiên được xác định là tác nhân gây bệnh hậu ấu trùng thủy tinh (Glass post-larvae disease – GPD) trên tôm thẻ chân trắng, các nhà nghiên cứu tạm đặt tên cho loại virus này là Baishivirus.
Baishivirus có thể là tác nhân gây bệnh ấu trùng thủy tinh trên tôm thẻ chân trắng
Phương pháp nghiên cứu
Thu thập và xử lý mẫu
Tôm giống (giai đoạn P7-P8) sử dụng trong thí nghiệm được thu thập từ các trại tôm ở thành phố Đường Sơn, tỉnh Hà Bắc, Trung Quốc, nơi 80% tôm giống có triệu chứng bệnh GPD. Sau khi các mẫu được vận chuyển đến phòng thí nghiệm trên bằng đá khô, tôm được rã đông và rửa ba lần trong ethanol 70%, sau đó rửa bằng nước khử ion vô trùng để loại bỏ các chất gây ô nhiễm môi trường. Khoảng 1g ấu trùng tôm được nghiền trong máy xay đông lạnh ở tần số 70Hz trong 60 giây. Chất đồng nhất được ly tâm ở tốc độ 12.000 vòng trong 10 phút ở 4o C. Phần nổi phía trên của mỗi mẫu được lọc bằng bộ lọc Pellicon II 0,45μm (USA). Dịch lọc được bảo quản ở -80o C trước khi tiến hành thí nghiệm.
Thử nghiệm cảm nhiễm
Tôm thẻ chân trắng khỏe mạnh từ một trang trại nuôi tôm ở Cangzhou, tỉnh Hà Bắc và được nuôi trong 2 ngày trước khi sử dụng trong thử nghiệm cảm nhiễm. 60 con tôm được chia thành hai nhóm thử nghiệm và một nhóm đối chứng, phân bố ngẫu nhiên 20 con tôm/nhóm.
Tôm trong các nhóm thử nghiệm được ngâm trong hỗn hợp gồm 3 mL dung dịch đã lọc. Trong nhóm đối chứng, tôm được ngâm trong 30 mL PBS trong 10 phút. Tôm sau khi ngâm được chuyển vào 1L nước có oxy và cho ăn bình thường trong 5 ngày. Theo dõi, ghi chép hình thái và số lượng tôm chết, sau đó tiến hành phân tích RT-PCR.
Kết quả nghiên cứu
Triệu chứng lâm sàng bệnh GPD
Các dấu hiệu lâm sàng ban đầu của bệnh GPD bao gồm tôm bỏ ăn, bơi lờ đờ, phản xạ chậm với các kích thích bên ngoài, mang tôm màu vàng nhạt và mô tụy gan đổi màu từ nâu đậm sang nâu nhạt.
Sau 24 – 48h tôm xuất hiện nhiều triệu chứng hơn như: ruột thoái hóa như thủy tinh, dạ dày trống rỗng, mang sưng và lỏng lẻo, gan tụy hoại tử và nhợt nhạt. Cơ thể tôm trở nên trắng và trong suốt, teo cơ (Hình 1).
Hình 1. Triệu chứng lâm sàng của tôm thẻ chân trắng nhiễm bệnh hậu ấu trùng thủy tinh (GPD)
Tôm bình thường (mũi tên đen) và tôm bị bệnh (mũi tên đỏ).
Tác nhân gây bệnh
Tôm nhiễm bệnh GPD sau khi được nghiền, dung dịch lỏng phía trên được thu thập để giải trình tự metagenomic nhằm xác định tác nhân gây bệnh. Theo Blastx, đã thu được 111 nhánh liên quan đến virus giống Ôn Châu Picorna 21, loại phổ biến nhất. Sau khi lắp ráp denovo, thu được trình tự bộ gen virus giống Picorna mới có kích thước 9859bp, được xác nhận bởi độ bao phủ cao của toàn bộ trình tự bộ gen. Chỉ có 64,96% danh tính trên 8% phạm vi truy vấn so với virus giống Ôn Châu Picorna 21 được báo cáo vào năm 2016 (Shi & cs., 2016) và các nhà nghiên cứu tạm đặt tên cho mầm bệnh mới được xác định là Baishivirus. Ba khung đọc mở (ORF) đã được dự đoán trong Baishivirus: ORF1, ORF2 và ORF3, mã hóa các protein có độ dài lần lượt là 76 aa, 1995 aa và 877 aa.
Ngoài Baishivirus, ba tác nhân khác đã được phát hiện bằng phương pháp giải trình tự metagenomic: Pico1 (virus Ôn Châu 8), VP (Vibrio parahaemolyticus) và VC (Vibrio campbellii). Sau đó, tiến hành tách các mẫu GPD sơ cấp thành phần nổi phía trên (theo lý thuyết là virus) và kết tủa (theo lý thuyết là vi khuẩn) và phát hiện các mầm bệnh này bằng phương pháp RT-PCR. Pico1 tồn tại ở cả nhóm thử nghiệm (tôm bị bệnh) và nhóm đối chứng (tôm khỏe mạnh), cho thấy Pico1 không phải là tác nhân gây bệnh (Hình 2)
Sau khi tiến hành cảm nhiễm tôm khỏe mạnh bằng chất dung dịch nổi phía trên, tôm trong nhóm thử nghiệm có triệu chứng bệnh GPD sau 24 – 48h và tất cả tôm đều chết vào ngày thứ tư sau cảm nhiễm, trong khi tôm ở nhóm đối chứng hoạt động bình thường.
Đối với hai mẫu GPD gốc (S1’ và S2’) giá trị Ct của Baishivirus lần lượt là 25,66; 24,49 và không phát hiện giá trị Ct của Baishivirus trong mẫu đối chứng. Sau khi cảm nhiễm với mẫu GPD, trong các mẫu nhiễm chất nổi phía trên (S1 và S2) giá trị Ct của Baishivirus lần lượt là 31,565 và 33,701 và không có phát hiện trong nhóm đối chứng. Ngược lại, trong mẫu S3 và S4 tôm nhiễm chất kết tủa, cả VC và VP đều không phát hiện trong mẫu tôm bị nhiễm bệnh bằng phương pháp RT-PCR (Hình 2). Kết quả chỉ ra rằng Baishivirus tồn tại trong các mẫu GPD và có khả năng lây nhiễm bệnh GPD cho tôm thẻ chân trắng bình thường.
Hình 2. Giá trị Ct của phương pháp RT-PCR trên tôm thí nghiệm
S0: mẫu đối chứng; S1′ , S2′ : mẫu GPD gốc.
S1, S2: tôm nhiễm chất nổi phía trên; S3, S4: tôm nhiễm chất kết tủa.
Pico1: Virus tôm Ôn Châu 8; Pico2: Baishivirus; VP: Vibrio parahaemolyticus; VC: Vibrio campbellii; UD: không thể phát hiện được.
Quan điểm
Nghiên cứu này đã xác định virus mới Baishivirus thuộc họ Marnaviridae ở tôm thẻ chân trắng có khả năng đóng vai trò chủ đạo trong sự bùng phát bệnh GPD. Những kết quả này nâng cao nhận thức về sự đa dạng của virus, cung cấp thông tin cho việc nhân giống tôm thẻ chân trắng cũng như tầm quan trọng trong việc ngăn ngừa các bệnh truyền nhiễm mới nổi trong nuôi trồng thủy sản.
GPD có nguy cơ trở thành đại dịch cho ngành nuôi tôm, trong đó cần có nỗ lực lâu dài để nghiên cứu các biện pháp phòng ngừa và kiểm soát phù hợp. Tất cả mầm bệnh, vật chủ và môi trường đều cần được xem xét trong các nghiên cứu tiếp theo. An toàn sinh học phải được đảm bảo cho các trang trại nuôi trồng thủy sản và nhà máy chế biến thủy sản toàn cầu, đồng thời, công nghệ chẩn đoán và giám sát mầm bệnh cần được cải tiến để đạt được mục tiêu cuối cùng là kiểm soát và phòng ngừa dịch bệnh.
Nguồn: “A novel virus in the family Marnaviridae as a potential pathogen of Penaeus vannamei glass post-larvae disease” được nghiên cứu bởi tác giả Ailan Xu & cs. (2023) đăng trên tạp chí Virus Research.
Khoa Thủy sản sưu tầm
English