Выявление и профилактика болезни у радужной форели
Ежегодно индустрия по разведению радужной форели несёт значительные экономические потери из-за бактериальной болезни холодноводных рыб, вызываемой бактерией Flavobacterium psychrophilum. Болезнь также поражает лосося и другие виды холодноводных рыб. Заражение часто происходит у мальков и ведёт к быстрой гибели. Более крупные рыбы могут стать хронически инфицированными, что приводит к поражениям кожи, нарушению роста и снижению продуктивности.
Учёные из Национального центра аквакультуры прохладных и холодных вод (NCCCWA) Службы сельскохозяйственных исследований (Леетаун, Западная Вирджиния) создали новую линию форели, устойчивую к этой болезни. Также были выведены восприимчивая и контрольная линии для изучения влияния селекции на устойчивость к заболеванию. Идентифицированы области на нескольких хромосомах, ответственные за резистентность, и разработан тест для обнаружения F. psychrophilum после заражения.
Молекулярный биолог Грег Винс и генетик Тимоти Лидс провели оценку в полевых условиях. В исследовании, опубликованном в Aquaculture в 2013 году, Винс сравнил показатели контрольной, восприимчивой и устойчивой линий рыб на ферме до и после естественного воздействия патогена.
«После воздействия устойчивая линия имела более высокую выживаемость, чем контрольная или восприимчивая линии, — говорит Винс. — Кроме того, во время вспышки болезни у устойчивых рыб патоген реже обнаруживался во внутренних тканях».
Винс и его коллега Дэвид Марансик разработали высокочувствительный ПЦР-тест в реальном времени для точного измерения малых количеств F. psychrophilum в тканях рыб. Тест распознаёт уникальную генную последовательность, характерную только для этого патогена. В исследовании (FEMS Microbiology Letters, 2013) было обнаружено более 200 различных изолятов F. psychrophilum, собранных на фермах во время вспышек болезни.
«Тест не распознавал другие виды бактерий окружающей среды или патогенов рыб, что демонстрирует его высокую специфичность», — отмечает Винс. В конце полевых испытаний тест подтвердил, что у устойчивых рыб не было определяемого уровня патогена.
Учёные NCCCWA также исследуют механизмы устойчивости. Обнаружив корреляцию между устойчивостью к болезни и большим размером селезёнки у радужной форели, Винс и генетик Инив Палти искали общие генетические области, влияющие на оба признака.
В их исследовании (PLOS ONE, 2013) были картированы области генома форели, определяющие размер селезёнки, и обнаружены связи с хромосомами 19, 16 и 5. Также была картирована устойчивость к болезни, и обнаружена тесно связанная область на хромосоме 19, оказывающая основное влияние на резистентность.
«Это первое исследование, выявившее генетическую связь между физическим признаком — размером селезёнки — и специфической устойчивостью к болезни у рыб, — говорит Винс. — Сейчас мы работаем над идентификацией конкретных генов и механизмов устойчивости».
На основе результатов полевых испытаний и лабораторных данных, зародышевая плазма устойчивой радужной форели была передана заинтересованным сторонам в 2012 и 2013 годах. Сейчас они размножают эту линию и продолжают оценивать её эффективность в крупномасштабных испытаниях совместно с учёными NCCCWA.