石渠县小型啮齿类物种鉴定及其对棘球蚴病感染率分析的影响

来源 :华东师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tongys
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棘球蚴病(Echinococcosis)是由棘球属(Echinococcus spp.)绦虫的幼虫感染所引发的一种寄生虫病,小型啮齿类动物(Glires)被认为是棘球属绦虫的关键中间宿主。地处青藏高原东部的石渠县是世界上棘球蚴病感染率最高的地区之一,当地小型啮齿类动物数量庞大,物种丰富,典型的高寒草甸生态系统为小型啮齿类动物的生存提供了良好的栖息环境及食物来源。了解此地小型啮齿类动物的群落物种组成以及具体物种的棘球蚴感染情况对于当地棘球蚴病的防治具有重要的意义。但由于生态环境的特殊性等问题,当地小型啮齿类动物的物种分布甚至基本的物种分类还存在一定的问题和争议,尤其是物种更为丰富,种间特征更为趋同的小型啮齿目动物。因此,我们以石渠县为研究地点,对以下几个问题进行探究:(1)针对于石渠县当地的小型啮齿目动物,更为有效的分类方法是什么?(2)石渠县当地小型啮齿类动物的群落构成如何?(3)石渠县不同小型啮齿类动物的棘球蚴感染情况如何?在当地随机设置50 m×50 m的样方八个,进行啮齿类动物捕捉。研究工作分为两部分。第一,对所获的小型啮齿类动物进行分类与鉴定,由于当地兔形目(Lagomorpha)动物的分类特征较明确,故主要结合形态学以及分子生物学两种分类方法对所获的啮齿目(Rodentia)动物进行鉴定:形态学方面主要依据啮齿目动物的臼齿形态以及将身体、头骨量度进行聚类分析;分子生物学方面,分别基于线粒体Cytb基因、COI基因以及细胞核i7FGB基因、GHR基因四个基因位点,利用系统发育树构建、遗传距离计算、遗传分化系数(Fst)计算、遗传结构分析对所获啮齿目动物进行物种鉴定与分类。第二,基于COI基因以及NDI基因两个基因位点,对所获小型啮齿类动物疑似病灶以及肝脏组织进行棘球蚴感染情况检测,对当地不同小型啮齿类动物的棘球蚴感染情况进行统计。本研究共捕获到小型啮齿类动物419只,其中兔形目动物166只,均为高原鼠兔(Ochotona curzoniae),啮齿目动物253只。本研究显示,基于臼齿形态的形态学分类方法对于此地的小型啮齿目动物分类具有较高的有效性(95%,241/253),仅有10个两侧下臼齿形态不一致的个体以及两个关键鉴定特征损坏的个体,无法以此方法准确鉴定,青海田鼠(Lasiopodomys fuscus)、高原松田鼠(Neodon irene)、白尾松田鼠(Phaiomys leucurus)、经营田鼠(Microtus limnophilus)、长尾仓鼠(Cricetulus longicaudatus)5种小型啮齿目动物在当地有所分布,青海田鼠是所获啮齿目动物中的主要物种。基于啮齿目动物身体、头骨相关量化指标分析未能有效区分当地青海田鼠、高原松田鼠、白尾松田鼠以及两侧下臼齿形态不一致个体。基于四个基因位点的分子生物学方法同样未能实现石渠县上述三个物种以及两侧下臼齿形态不一致个体的有效区分。基于形态学分类结果进行检测,此地啮齿类动物棘球蚴总感染率为0.7%(保守感染率,CIR)-4.3%(最大感染率,MIR),其中多房棘球蚴的感染率为0.2%(CIR)-2.6%(MIR),石渠棘球蚴的感染率为0.5%(CIR)-1.7%(MIR),无细粒棘球蚴感染情况。不同物种的感染情况有所差异,高原鼠兔、青海田鼠棘球蚴感染率较高。青海田鼠作为石渠县当地主要的小型啮齿目动物,因基于四个基因位点的分子生物学分析并未将青海田鼠等三个物种、两侧下臼齿形态不一致个体有效区分,故将未有效区分物种及个体定义为青海田鼠群(Lasiopodomys complex),青海田鼠群的棘球蚴感染率较青海田鼠的实际感染率偏低。基于以上研究结果,本次研究主要结论如下:(1)基于Cytb基因、COI基因、i7FGB基因以及GHR基因四个基因位点的相关分析结果表明,上述分子位点并不能作为有效的DNA条形码实现石渠县当地青海田鼠、高原松田鼠以及白尾松田鼠的有效区分。除个别两侧下臼齿形态不一致个体以及关键鉴别特征缺失个体外,基于臼齿形态的形态学分类方法对于此地的小型啮齿目动物分类具有较高的有效性。(2)石渠县分布有兔形目的高原鼠兔以及啮齿目的青海田鼠、高原松田鼠、白尾松田鼠、经营田鼠、长尾仓鼠,高原鼠兔以及青海田鼠是当地主要的小型啮齿类物种。(3)在石渠县,部分个体的形态学和分子生物学证据显示研究地区内啮齿目动物不同物种之间可能存在一定程度的杂交。(4)基于物种分类结果,高原鼠兔、青海田鼠、白尾松田鼠均可作为多房棘球绦虫以及石渠棘球绦虫的中间宿主,高原鼠兔以及青海田鼠的感染率较高。(5)青海田鼠是石渠县当地的主要小型啮齿目动物以及棘球蚴的主要感染者之一。由于本研究使用分子生物学方法未能将青海田鼠等三个物种以及两侧下臼齿形态不一致个体有效区分,因此将上述三个物种及个体定义为青海田鼠群,继而在一定程度上降低了青海田鼠实际感染率的预报值。因此,一种标准有效的啮齿类动物分类方法对于棘球蚴病等以啮齿类为宿主的寄生虫病研究格外重要。
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