牛环形泰勒虫病是环形泰勒虫引起的一种蜱传血液原虫病。该病在南欧、中亚和中东等地区均有不同程度的流行。我国在西北、东北、华北地区均对该病的流行情况进行过调查[1-2],结果显示,吐鲁番为该病最为严重的疫区之一。虽然每年都会定期针对该病进行疫苗接种,但该病的感染率和发病率仍呈上升趋势,其中吐鲁番市发病率高达40%[3],严重阻碍养牛业的发展。该病的主要传播媒介是璃眼蜱属的璃眼蜱[4]。调查显示,媒介蜱的区系分布、病原携带率和遗传多样性是蜱传疾病的主要影响因素。因此,掌握璃眼蜱的区系分布、群落结构和物种组成,对媒介蜱的防控以及蜱传疾病的防控具有参考意义。本试验通过体视显微镜对8个试验点所采集的璃眼蜱(N=9 141)进行分子生物学鉴定,分析区系分布特点、种类组成及相对优势度,明确璃眼蜱种群分布和活动范围的变化,对该地区媒介璃眼蜱及蜱传牛环形泰勒虫病的流行和流行区的变化提供参考。1材料与方法1.1样品来源2016~2017年是蜱类活动的高峰期。在吐鲁番和阿勒泰地区的8个试验点,随机抽取56头牛以及璃眼蜱9 141枚。按照文献记载采集牛体表的全部硬蜱[5-6],记录采集时间、地点等[7]。1.2试剂与仪器ITS2璃眼蜱引物(由上海生工生物工程有限公司合成);树脂型TM基因组DNA提取试剂盒和快速琼脂糖凝胶DNA回收试剂盒购自北京赛百盛基因技术有限公司;高纯度质粒小提取试剂盒分别购自康为世纪生物科技有限公司。1.3试验方法1.3.1DNA的提取璃眼蜱属特异性引物[8]序列见表1。XX.XXXX/j.issn.1672-9692.2021.10.014.T001表1引物序列Tab.1Primer sequences目标基因组扩增片段引物序列(5'→3')片段长度/bp媒介璃眼蜱ITS2上游下游GTCCGAGGAGGATAAGCAGCGCGAAGCACTTAGACCGAC49250 μL反应体系:2×EcoTaq PCR SuperMix25 μL,10 μmol/L的上游引物、下游引物各1 μL,璃眼蜱DNA 3 μL,双蒸水加至50 μL。PCR反应条件:95 ℃预变性5 min;94 ℃变性30 s,56 ℃退火45 s,72 ℃延伸1 min,35个循环;72 ℃再延伸10 min。经1.0%琼脂糖凝胶电泳检查、PCR扩增得到结果。目的片段纯化、克隆,对所获得的菌液进行PCR验证,将菌液送至生工生物工程(上海)股份有限公司进行同源性分析。1.3.2璃眼蜱群落组成参数的计算[9-16]相对优势度(Dr)=(宿主牛体表寄生璃眼蜱总数/某种璃眼蜱总数)×100%(1)染蜱率(Rm)=某种媒介蜱寄生的宿主总数/本试验采集媒介蜱宿主的总数×100%(2)蜱指数(Im)=某种媒介蜱的总数/本试验采集的宿主总数(3)生境寄生蜱蜱指数=本试验采集的媒介蜱总数/寄生蜱的总采集单位数(4)丰富度(S)=群落内蜱种数(5)Shannon-Wiener多样性指数(H′)=-∑i=1spilnpi(Pi是指第i种璃眼蜱占群落中总个体数的比例)(6)均匀度指数(J′)=H′/lnS,ln为自然对数(7)优势度指数(C′)=∑i=1s(Ni/N)2=Pi 2(8)2结果与分析2.1PCR检测结果2.1.1媒介蜱分子生物学鉴定结果(见图1)由图1可知,以璃眼蜱属ITS2基因序列,采用PCR的方法扩增璃眼蜱DNA,于490 bp扩增出目的条带。XX.XXXX/j.issn.1672-9692.2021.10.014.F001图1璃眼蜱ITS2基因序列PCR扩增结果Fig.1PCR product of Hyalomma ITS2 gene注 : M为DNA分子质量标准;1~10为璃眼蜱DNA。2.1.2重组质粒Peasy-T1-ITS-2的序列对比结果测序结果经BLAST检索,显示本次实验室获得目的片区与GenBank中小亚璃眼蜱、残缘璃眼蜱、嗜驼璃眼蜱和亚洲璃眼蜱核苷酸相似性在99%~100%之间,为本研究的目的片段。经PCR鉴定:小亚璃眼蜱3 750枚,残缘璃眼蜱2 468枚,亚洲璃眼蜱914枚,嗜驼璃眼蜱2 009枚。2.2新疆部分地区璃眼蜱的群落结构分析2.2.1新疆部分地区璃眼蜱相对优势度、染蜱率和蜱指数(见表2)由表2可知,试验所抽检的8个试验点中的56头牛,共计采集媒介璃眼蜱9 141枚。其中,小亚璃眼蜱相对优势度、染蜱率及蜱指数均为最高分别为41.02%、100%、66.96;亚洲璃眼蜱的相对优势度最低为10.00%;染蜱率最低的是嗜驼璃眼蜱,为30.00%;亚洲璃眼蜱蜱指数最低,为16.32。XX.XXXX/j.issn.1672-9692.2021.10.014.T002表2采集璃眼蜱相对优势度、蜱指数和染蜱率Tab.2Relative dominance, infested indexes and infested ratesof Hyalomma宿主宿主数量/头寄生媒介蜱数量/枚相对优势度/%蜱指数染蜱率/%牛56小亚璃眼蜱3 75041.0266.96100.00残缘璃眼蜱2 46827.0044.0781.94亚洲璃眼蜱91410.0016.3270.65嗜驼璃眼蜱2 00921.9835.8830.002.2.2新疆部分地区牛体表寄生璃眼蜱群落结构参数(见表3)由表3可知,采集到牛体表的璃眼蜱的物种丰富度为4,多样性指数为1.282 3,物种均匀度指数为0.925 0,优势度指数为0.299 4。XX.XXXX/j.issn.1672-9692.2021.10.014.T003表3寄生璃眼蜱种群、群落组成参数Tab.3Community structure parameters of parasitic Hyalomma宿主物种丰富度多样性指数优势度指数均匀度指数牛41.282 30.299 40.925 02.2.3新疆部分地区璃眼蜱的区系分布(见表4)由表4可知,4种璃眼蜱中,小亚璃眼蜱蜱指数最高,为625.00,占总体的41.02%(625.00/1 523.51),亚洲璃眼蜱蜱指数最小为10.00%(152.34/1 523.51)。由采集地点来看,吐鲁番市(包括夏乡、吐鲁番市、伊拉湖乡、博斯坦乡4个地区)蜱总指数为937.67,占蜱总数指数的61.55%(937.67/1 523.51),其中夏乡的蜱总指数最高,为19.84(302.34/1 523.51);阿勒泰地区(包括富蕴县、清河县、哈巴河县和福海县四个地区)蜱总指数为502,占总数的32.95%(502.00/1 523.51),其中青河县的蜱指数较低,占蜱总指数的6.12%(93.17/1 523.51)。XX.XXXX/j.issn.1672-9692.2021.10.014.T004表4不同生境寄生媒介璃眼蜱的蜱指数Tab.4Infested indexes of parasitic Hyalomma in different regions地区残缘璃眼蜱嗜驼璃眼蜱亚洲璃眼蜱小亚璃眼蜱蜱总指数合计411.34334.83152.34625.001523.51吐鲁番市42.8312.8319.17144.33219.16博斯坦乡143.0045.672.1711.33202.17夏乡104.6717.6725.33154.67302.34伊拉湖乡84.0000130.00214.00富蕴县107.3361.6739.6711.67136.50清河县8.337.17077.6793.17哈巴河县075.8346.5014.17136.50福海县19.6777.8319.5018.83135.832.2.4新疆部分地区牛体表寄生璃眼蜱群落结构参数(见表5)由表5可知,伊拉湖乡种类丰富度为2,较其他7个试验点低;富蕴县多样性指数最高,为1.171 0;伊拉湖乡物种均匀度指数最高,为0.966 4。清河县多样性指数、均匀度指数均最低,分别为0.564 9、0.407 5;但优势度指数最高,为0.708 9。XX.XXXX/j.issn.1672-9692.2021.10.014.T005表5不同生境璃眼蜱的群落结构参数数据Tab.5Community structure parameters of parasitic Hyalomma in different regions, Xinjiang地区种类丰富度均匀度指数多样性指数优势度指数夏乡40.781 81.083 80.392 0伊拉湖乡20.966 40.669 90.523 1青河县30.570 70.564 90.708 9富蕴县40.702 21.171 00.350 9福海县40.830 61.151 40.389 1博斯坦乡40.844 70.791 10.554 6吐鲁番市40.845 20.973 40.483 0哈巴河县30.407 50.928 50.435 53讨论璃眼蜱的鉴定主要依据形态学[17-18]。分子生物学具有操作简单、准确率高、适用范围广等优势,不仅能鉴定形态较为完整的媒介蜱外,还可以精确鉴定残缺、饱血和不成熟的媒介蜱[18],被广泛运用于媒介蜱的鉴定。ITS2基因因进化速率快且GenBank数据量丰富,被用于媒介蜱属内、种间或种内的系统进化关系研究[6,19]。文章通过ITS2基因检测采集的9 141璃眼蜱,共鉴定出4种璃眼蜱:小亚璃眼蜱、亚洲璃眼蜱、残缘璃眼蜱和嗜驼璃眼蜱,分别为3 750、914、2 468、2 009枚。1959年,肖成恩[20]首次报道新疆地区媒介硬蜱分类情况。1963年和1977年,于心等[5,21]详细地记载了新疆媒介蜱的种类、形态特征、生物学特性、地理分布、携带病原情况以及媒介蜱的防治,均为媒介蜱及蜱传疫病提供详细的参考资料。但随着全球气候变暖,璃眼蜱的种群分布有所变化[22]。王冰洁[23]从绵羊和山羊体表获得了寄生于牛、马、骆驼的残缘璃眼蜱,在马体表采集到了仅寄生于骆驼的嗜驼璃眼蜱。朱玉涛[24]在布尔津县、福海县首次采集到刻点血蜱和图兰扇头蜱,在富蕴县首次采集到银盾革蜱和森林革蜱,在硕县首次采集到银盾革蜱和草原革蜱。因此,研究不同生境、不同宿主体表寄生媒介蜱的种群结构、区系分布十分必要。通过分子生物学结合统计学对吐鲁番和阿勒泰地区牛体表媒介蜱进行鉴定,并进行群落结构分析。结果显示,小亚璃眼蜱蜱指数、染蜱率、相对优势度均最高,其相对优势度高达41.02%,多样性指数为1.282 3,物种均匀度指数为0.925 0,优势度指数为0.299 4。吐鲁番市多样性指数和物种均匀度指数均较高,但是优势度指数较低,优势度指数和多样性指数呈反比的关系。调查发现,吐鲁番和阿勒泰地区寄生媒介璃眼蜱无差异,丰富度均为4,分析与牛的调出、调入有直接关系,要做好调出、调入牛检疫工作,检测牲畜时也要做好媒介蜱检测。此外,吐鲁番市气候类型属于大陆性暖温带荒漠气候,阿勒泰地区属于的温带大陆性寒冷气候表现均为降水量少,蒸发量大;吐鲁番坎儿井及大范围种植葡萄树,而阿勒泰拥有辽阔的草原;独特的气候条件和复杂的地貌环境和土壤结构,为媒介璃眼蜱的滋生提供可行、适宜的生存条件。4结论本试验采集试验点的牛体表寄生的媒介璃眼蜱与以往记载媒介蜱的分布基本相符,通过对媒介蜱体表璃眼蜱群落结构进行分析,为该区的媒介璃眼蜱的分类及其蜱传疾病防治提供数据参考。
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