海洋所在对虾WSSV“疫苗”饵料硅藻细胞工厂研制方面获新进展

近日,中国科学院海洋研究所藻类生理过程与精准分子育种研究团队联合甲壳动物生殖发育与遗传工程研究团队在研制精准防控白斑综合征病毒(WSSV)的对虾口服“疫苗”饵料硅藻细胞工厂方面取得新进展。研究团队创制了高效合成对虾WSSV包膜蛋白VP28“疫苗”的硅藻工程藻株,作为口服“疫苗”可显著提高凡纳滨对虾抗WSSV能力及存活率,为凡纳滨对虾健康养殖提供了绿色、高效和便捷的WSSV防控策略。相关研究成果在水产养殖领域国际期刊Aquaculture上发表。

对虾养殖是全球水产养殖的重要组成部分,也是我国水产养殖产业的重要支柱。然而,病害频发始终是制约对虾养殖业健康可持续发展的“瓶颈”。WSSV是危害最为严重的病毒性病原之一,具有传播速度快、致死率高、暴发性强等特点,一旦发生流行,往往会造成养殖对虾急性死亡,并给产业带来严重经济损失。目前,针对WSSV仍缺乏低成本、规模化、易操作的有效防控方法。因此,开发随饲料递送的口服“疫苗”,是提升对虾病害绿色防控能力和保障产业健康可持续发展的重要方向。VP28是WSSV的重要包膜蛋白,在病毒感染过程中发挥关键作用,是WSSV“疫苗”开发的重要候选抗原。三角褐指藻是海洋硅藻模式物种,具有遗传操作体系成熟、生长速度快、培养周期短等优势,同时也是鱼、虾、贝等水产动物的饵料或饲料成分,兼具生物制造底盘和饲料应用载体的双重优势,是水产口服“疫苗”创制的理想体系。

该团队根据三角褐指藻密码子偏好性特点优化设计了VP28序列,构建了含VP28的适配硅藻人工染色体,基于无损伤细菌接合转移技术创制了三角褐指藻细胞工厂。分别从DNA、mRNA和蛋白等不同维度证明了VP28在三角褐指藻细胞工厂中高效合成。研究团队大规模培养了三角褐指藻细胞工厂,优化并制备了藻粉和饲料比例,多批次、连续饲喂凡纳滨对虾,并进行了WSSV攻毒实验。多轮对虾实验结果表明,饲喂VP28转化藻粉的对虾在攻毒后表现出更高的存活率;其中,VP28转化藻粉饲喂组对虾在攻毒后第3天的存活率为65%,高于普通饲料组的21%,具有明显的防控效果。以上研究表明,三角褐指藻可作为WSSV候选抗原VP28的口服递送载体,证明了饵料硅藻用于水产口服“疫苗”开发的独特优势。

图1 VP28转化藻株在DNA、mRNA和蛋白水平验证

表1 WSSV感染凡纳滨对虾后4天内的存活率

注:1组投喂添加转基因VP28藻粉的饲料,2组和3组投喂饲料。1组和2组通过注射WSSV进行攻毒,3组注射PBS作为对照。

研究论文的第一作者为中国科学院海洋研究所博士研究生杨文婷,通讯作者为高山研究员和王广策研究员,合作者还包括李诗豪研究员等。本研究得到了国家自然科学基金,山东省自然科学基金等项目资助。

论文信息:

Wenting Yang, Shihao Li, Xin Li, Xi Qiang, Xuehua Liu, Songcui Wu, Xiujun Xie, Shan Gao*, Guangce Wang*. A novel oral vaccine system for sustainable aquaculture based on live feed diatom: With white spot syndrome virus as an example. Aquaculture, 2026. 623:44128.


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