Isolation, phenotypic and molecular characterization of motile Aeromonas species, the cause of bacterial hemorrhagic septicemia in affected farmed carp in Iran

Document Type: Nutrition- Aquatic health and Culture

Authors

1 1Department of Aquatic Animal Health, Faculty of Veterinary Medicine, University of Tehran, Tehran, Iran

2 PhD Candidate, Department of aquatic animal health, Faculty of veterinary medicine, University of Tehran

3 Full professor, Department of aquatic animal health, Faculty of veterinary medicine, University of Tehran

4 Assistant professor, Aquatic animal health expert, Directorate of health and control of aquatic animal diseases, Iranian veterinary organization

5 Department of microbiology, faculty of science, university of Tehran

Abstract

Background: Motile Aeromonas species cause heavy
mortalities in carp farms during spring and summer in Iran. Objectives: The aim of this study was to detect phenotypic
and genotypic characterization of motile Aeromonas species isolated from
diseased carps in some northern and southern provinces of Iran. Methods: A number of 40 samples from 22 fish farms were
collected. The identified motile Aeromonas species were sequenced and
phylogenetic tree was drawn by MEGA6 using UPGMA analysis. Results: A number of 19 bacterial isolates were
identified as motile Aeromonas sp. by biochemical tests, and the DNA
segments of 16S rRNA gene of all these strains gave 1200 bp after running on 1%
agarose electrophorus gel. Also, the sequencing results showed that the
bacterial samples were determined as A. hydrophila and A. veronii
biovar veronii. Conclusions: Phylogenetic analysis revealed that motile Aeromonas
strains in this study were separated in two clusters and four  genogroups with high similarities

Keywords


Article Title [Persian]

جداسازی و مطالعه ویژگیهای فنوتیپی و مولکولی گونههای آئروموناسهای متحرک عامل سپتیسمی هموراژیک باکتریایی در برخی مزارع مبتلای کپورماهیان پرورشی کشور

Authors [Persian]

  • مهدی سلطانی 1
  • سیده مهسا مقیمی 2
  • حسینعلی ایراهیم زاده موسوی 3
  • کاظم عبدی 4
  • الهه سلطانی 5
1 گروه بهداست آبزیان، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
2 دانشجوی دکترای تخصصی رشته بهداشت آبزیان؛ دانشکده دامپزشکی، دانشگاه تهران
3 استاد،بخش بهداشت آبزیان، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه تهران
4 استادیار، متخصص بهداشت آبزیان، دفتر بهداشت و مبارزه با بیماری‌های آبزیان، سازمان دامپزشکی کشور
5 گروه میکروبیولوژی پردیس علوم دانشگاه تهران
Abstract [Persian]

زمینه مطالعه:  آئروموناس‌های متحرک عامل تلفات سنگین در مزارع پرورش کپورماهیان ایران در فصول بهار و تابستان می‌باشند. هدف: هدف از انجام مطالعه حاضر جداسازی و شناسایی ویژگی‌های فنوتیپی و مولکولی گونه‌های آئروموناس‌های متحرک در برخی از مزارع پرورشی کپورماهیان کشور بوده است. روش کار: به این منظور نمونه‌های بافت کلیه 40 نمونه ماهی دارای علائم بالینی از 22 مزرعه مورد بررسی قرار گرفت. پس از کشت از بافت کلیه ماهیان بیمار روی محیط ژلوز خوندار، آزمایش‌های بیوشیمیایی جهت شناسایی جنس‌های باکتریایی انجام شد. به منظور تأیید تشخیص پس از استخراج DNA نمونه‌ها و ارزیابی کیفیت  DNA‌های استخراج‌شده، آزمایش PCR صورت گرفت. در این آزمایش از یک جفت آغازگر برای شناسایی ژن 16S rRNA باکتری استفاده شد. نمونه‌های تأیید‌شده تعیین توالی گردید و مطالعات فیلوژنتیک بر روی جدایه‌ها با استفاده از نرم‌افزار MEGA نسخه 6 انجام شد. نتایج: از کل نمونه‌های مورد مطالعه 19 نمونه به عنوان گونه‌های آئروموناس‌های متحرک با استفاده از آزمایش‌های بیوشیمیایی و نیز تولید باند 1200 بازی از ژن موردنظر روی ژل الکتروفور 1% شناسایی شدند. پس از تعیین توالی، این گونه‌ها به عنوان Aeromonas hydrophila و  A. veronii biovar veronii تشخیص داده شد. نتیجه‌گیری نهایی: مطالعات فیلوژنتیک نشان داد که سویه‌های آئروموناس‌های متحرک مورد مطالعه در دو خوشه و چهار گروه ژنتیکی قرار دارند.

Keywords [Persian]

  • سپتی‌سمی آئروموناس‌های متحرک
  • کپور پرورشی
  • ژن کدکننده RNA ریبوزومی

Alishahi, M., Soltani, M., Zargar, A. (2009) Study of the mortality of grass carp (Ctenopharyngodon idella) in Khuzestan province. Iran Vet J. 4: 25-34.

Borrell, N., Acinas, S.G., Figueras, M.J., Martinez-Murcia, A.J. (1997) Identification of Aeromonas clinical isolates by restriction fragment length polymorphism of PCR-amplified 16S rRNA genes. J Clin Microbiol. 35: 1671-1674.

Brenner, D.J., Krieg, N.R., Staley, J.T. (2005) Bergey’s Manual of Sustematic Bacteriology (2nd ed.). Baltimore, USA.

Cagatay, I.T., Sen, E.B. (2014) Detection of pathogenic Aeromonas hydrophila from rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) farms in Turkey. Intl J Agric Biol. 16: 435-438.

Chu, W.H., Lu, C.P. (2005) Multiplex PCR assay for the detection of pathogenic Aeromonas hydrophila. J Fish Dis. 28: 437-441.

Clarridge, J.E. (2004) Impact of 16S rRNA gene sequence analysis for identification of bacteria on clinical microbiology and infectious diseases. Clin Microbiol Rev. 17: 840-862.

Garrity, G.M., Bell, J.A., Lilburn, T.G. (2004) Taxonomic Outline of the Prokaryotes. Bergey’s Nanual of Systematic Bacteriology. (2nd ed.). New York, USA.

Henebry, M.S., Gorden, R.W., Buck, D.H. (1988) Bacterial populations in the gut of the silver carp (Hypophthalmichthys molitrix). Prog Fish Cult. 50: 86-92.

Hussain, I., Jeyasekaran, G., Shakila, R.J., Raj, K., Jeevithan, E. (2014) Detection of hemolytic strains of Aeromonas hydrophila and A. sobria along with other Aeromonas spp. from fish and fishery products by multiplex PCR. J Food Sci Technol. 51: 401-407.

Leblanc, D., Mittal, K., Olivier, G., Lallier, R. (1981) Serogrouping of motile Aeromonas species isolated from healthy and moribund fish. Appl Environ Microb. 42: 56-60.

Oliveira, S.T., Veneroni-Gouveia, G., Costa, M.M. (2012) Molecular characterization of virulence factors in Aeromonas hydrophila obtained from fish. Pesquisa Vet Brasil. 32: 701-706.

Peyghan, R., Esmaili, F. (1997) Infection of the grass carp with the motile Aeromonas like microrganism. J Fish. 6: 1-8.

Popoff, M., VéEron, M. (1976) A taxonomic study of the Aeromonas hydrophila-Aeromonas punctata group. J Gen Microbiol. 94: 11-22.

Roy, R.P., Bahadur, M., Barat, S. (2013) Isolation, identification and Antibiotic resistance of Aeromonas spp. and Salmonella spp. from the fresh water loach, Lepidocephalichthys guntea and water of Terai River Lotchka, West Bengal, India. Zool Pol. 58: 5-17.

Sarkar, A., Saha, M., Roy, P. (2012) Identification and typing of Aeromonas Hydrophila through 16S rDNA-PCR finger printing. J Aquacult Res Dev. 3: 1-5.

Sechi, L.A., Deriu, A., Falchi, M.P., Fadda, G., Zanetti, S. (2002) Distribution of virulence genes in Aeromonas spp. isolated from Sardinian waters and from patients with diarrhoea. J Appl Microbiol. 92: 221-227.

Soltani, M. (2002) Fish bacterial diseases. (1st ed.). Published by Iranian Veterinary Oraganization Press, Tehran, Iran.

Soltani, M., Mirzargar, S.S., Ebrahimzadeh Maboud, H. (1998) Occurrence of the Aeromonas septicemia in the ornamental fish, oscar (Astronotus ocellatus), isolation, characterization and pathogenicity. Iran J Vet Med. 53: 62-65.

Uma, A., Rebecca, G., Meena, S., Saravanabava, K. (2010) PCR detection of putative aerolysin and hemolysin genes in an Aeromonas hydrophila isolate from infected Koi carp (Cyprinus carpio). Tamil J Vet Anim Sci. 6: 31-33.

Woo, P.T.K., Leatherland, J.F., Bruno, D.W. (2011). Fish Diseases and Disorders (2nd ed.). Cambridge, UK.

Yogananth, N., Bhakyaraj, R., Chanthuru, A., Anbalagan, T., Nila, K.M. (2009) Detection of virulence gene in Aeromonas hydrophila isolated from fish samples using PCR technique. Global J Biotech Biochem. 4: 51-53.

Zamani, H., Ghasemi, M., Hosseini, S., Karsidani, S.H. (2014) Experimental susceptibility of Caspian white fish, Rutilus frisii kutum to Spring viraemia of carp virus. Virus Dis. 25: 57-62.