魚病知識：浮游病毒 |
| 出處：公眾號《水生動物健康評估》 作者：義海豪情 水產養殖網 2018-12-17 14:30:00 |
浮游病毒（virioplankton）是由美國學者Wommack等（1999）首次提出的概念，當時認為virioplankton就是漂浮于水體中的病毒?，F在一般認為浮游病毒是以各種水生生物為宿主，或存在于水體中的各類群病毒的總稱，包括了分類地位不同的動物病毒、植物病毒和微生物病毒（張奇亞，桂建芳. 2008）。浮游病毒的發現被認為“可能影響海洋地理及湖沼現代生物學發展方向的重大發現”（Fuhrman. 1999）。病毒是水體中最豐富的生物，每升水病毒含量可達10億個左右，但浮游病毒的重要生態意義是在近些年才認識到的，有關研究進展很快，引起了人們的廣泛關注（Suttle. 2005）。
大量的研究結果證實：浮游病毒是水體微生物群落中豐度最高的活性成分，它可通過裂解水體微生物群落中的優勢種群來調節水體微生物的物種多樣性、種群分布和群落結構，影響碳和營養物質的流動，進而影響生物地化循環和全球氣候（Bettarel, Sime-Ngando & Amblard et al. 2004）。另外，浮游病毒還可通過轉導、轉化和溶源轉換的方式介導水生生態系統中微生物之間的基因轉換，在遺傳水平上影響水生微生物群落的多樣性
（Weinbaure & Rassoulzadegan. 2004）。例如，研究表明10-50%的浮游細菌死亡是由浮游病毒導致的，病毒的裂解作用促進了細菌向可溶性有機物匯合池流動，從而影響微生物循環（Fuhrman. 1999），可見浮游病毒對水環境乃至整個生態系統都具有重要影響。
目前，國內學術界對水生病毒的研究主要集中在致病性病毒方面，如對水產養殖動物致病的白斑綜合癥病毒（何建國，翁少萍，呂玲，等. 2005）、蛙虹彩病毒（Zhang, Zhao & Xiao et al. 2006）、水生呼腸孤病毒（方勤, Shah，Liang，等. 2005）等等；而對水體中占有絕對優勢的浮游病毒研究相對較少，只是近年有部分關于淡水湖泊、濕地以及近海水體和養殖水體的報道。在淡水湖泊方面，中國科學院水生生物研究所的專家以位于長江中下游、武漢市區的淺水型湖泊——東湖水體為對象，開展了較系統的浮游病毒研究。發現東湖浮游病毒豐度均在109個/mL左右，超微結構顯示東湖水體中存在噬菌體、噬藻體以及不同浮游病毒類群，包括無尾病毒（nontailed virus）、肌尾病毒（Myoviridae）和長尾病毒（Siphoviridae）等（劉艷鳴，張奇亞，袁秀平. 2005；袁秀平，劉艷鳴，張奇亞. 2007）；同時利用脈沖場電泳技術測定了東湖浮游病毒基因組大小，發現東湖浮游病毒基因組大小約在15~300 kb之間，多數集中在20~60 kb，并根據電泳特性將東湖浮游病毒分為五個類群。生物信息學分析推測東湖病毒主要為真核藻類病毒，其中噬藻體和部分藻病毒因具有控制水華和赤潮的潛力而倍受關注（劉艷鳴，張奇亞. 2005）。在濕地水體方面，孫小磊等（2009）對湖北省內15個營養水平不同的濕地水體浮游病毒的分布規律開展了大規模研究。結果顯示，浮游病毒豐度不但與活菌數和葉綠素a濃度顯著相關，而且也與COD和水溫極顯著相關，證明有機物濃度和水溫分別是決定淡水濕地中浮游病毒空間和時間分布的重要因素。在近海水體方面，梁彥韜等（2008）利用熒光顯微技術對青島近海海域浮游病毒豐度進行了調查，研究了浮游病毒的季節變化和浮游病毒豐度與環境因子的相關性。結果表明，該水域夏季浮游病毒豐度顯著高于冬季，相關性分析表明，夏季浮游病毒豐度僅與葉綠素a呈顯著正相關，而冬季浮游病毒豐度與水溫呈顯著的正相關性，與葉綠素a、鹽度、濁度、溶氧之間呈顯著的負相關性。在養殖水體方面，姜北等（2008）運用熒光顯微技術對大連市附近4個地區的刺參養殖池塘及相應的海域進行了浮游病毒豐度的監測和分析，發現刺參養殖池塘浮游病毒在時間和空間分布上均存在極顯著差異，8月中旬平均豐度達到峰值2. 54 ×1010個/L，7月下旬浮游病毒的平均豐度最低為1. 43 ×109個/L，且刺參養殖池塘水體中浮游病毒豐度與養殖池塘所處的海區位置、養殖池塘的密度密切相關。
與國內以調查研究為主的現狀不同，國際上的研究熱點主要包括浮游病毒的遺傳多樣性和極端水環境下浮游病毒的分布兩個方面。Marjolijn等（2008）利用熒光電鏡和脈沖場電泳對荷蘭一淺灘富營養的Loosdrecht湖浮游病毒的豐度和遺傳多樣性進行研究，發現該湖浮游病毒豐度為5.5×107~1.3×108個/mL，病毒的基因組在30~200 kb之間，而且浮游病毒的波動與細菌及浮游植物的波動保持一致。浮游病毒領域的奠基人Wommack所在研究小組利用十多年時間對美國Chesapeake海灣浮游病毒進行了深入的研究。他們分別利用脈沖場電泳技術（Wommack, Ravel & Chun et al. 1999）、分子雜交技術（Wommack, Ravel & Hill et al. 1999）、宏基因組學技術（Bench, Hanson & Williamson et al. 2007; Wommack, Bhavsa & Ravel. 2008）、RAPD-PCR技術（Winget & Wommack. 2008）對Chesapeake海灣浮游病毒的遺傳多樣性開展了系統的研究。證實了Chesapeake海灣浮游病毒基因組在50~300 kb之間，dsDNA浮游病毒宏基因組分析發現未知序列和無同源序列分別占了31%和30%，說明dsDNA病毒在海灣中占據主要地位；DNA探針分子雜交技術檢測單一病毒的敏感性可達到總浮游病毒豐度的1/1000.在極端水環境方面，Veronica等（2007）對北大西洋深水區浮游病毒的豐度、衰變和多樣性進行研究，發現隨著水深增加浮游病毒的豐度顯著降低，水深2400 m時浮游病毒豐度約為4.0×105個/mL，而水深2750 m時降為0.3×105個/mL.
綜上所述，上述針對浮游病毒豐度、時空分布、季節波動、影響因子和遺傳多樣性等方面的研究，為闡明浮游病毒在相應水體生態系統中的效應和地位奠定了良好的基礎。
生命的終結者在哪里？
長期以來，大魚吃小魚，小魚吃蝦米，蝦米吃滋泥是人類對水體食物鏈最粗狂的認識。誰來吃細菌？細菌又吃誰？誰來裂解藻類？病毒可以裂解細菌、藻類，難道病毒就是終結者嗎？結合目前水產動保行業大量使用的蛭弧菌，其風險到底如何？
也許，病毒也只是食物鏈環節中的一員。生命不息，折騰不止，誰才是終結者呢？
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