中间宿主钉螺和钉螺间日本血吸虫的遗传关系

发布时间：2017-11-15 03:04

  本文关键词：中间宿主钉螺和钉螺间日本血吸虫的遗传关系

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【摘要】：目的:血吸虫病是一种流行广泛、严重危害人类健康的人兽共患寄生虫病,而我国属于血吸虫病流行最严重国家之一。我国血吸虫病的流行现主要局限于水位难以控制的湖沼地区和山区。血吸虫因生态环境(如终宿主)不同或选择压力(如化疗)而形成相应的血吸虫亚群或株,而其传播流行可通过群体遗传学方法进行分析。群体遗传学方法在血吸虫上已有广泛研究,然而多侧重于地区间或终宿主间的群体遗传结构分析,而有关中间宿主体内和中间宿主间血吸虫个体间的遗传关系较少。因此,本研究以前期研究的山区型血吸虫病流行区为现场,通过现场调查感染性钉螺,室内逸出尾蚴感染小鼠收集虫体,利用微卫星位点对虫体进行基因分型,进而分析血吸虫群体遗传多样性及钉螺内和钉螺间血吸虫的亲缘关系,有助于深入了解血吸虫的传播特征,为建立血吸虫病传播动力学数学模型提供参数,同时为有效地控制血吸虫病流行提供新思路。方法:从已发表文章中选择17对多态性较好、适用于本研究的微卫星引物,对这些引物进行同一体系和PCR反应条件扩增,对扩增不好的引物进行温度梯度PCR扩增,对扩增产物进行琼脂糖电泳检测,确定各自最佳退火温度。舍弃扩增不好的引物,运用余下引物对3只钉螺的41份血吸虫样本进行PCR扩增、琼脂糖电泳检测、检测片段大小,将结果整理成基因型数据。基于血吸虫个体基因型,检测每对引物是否能将来自不同钉螺的血吸虫个体鉴别开。舍弃鉴别失败的引物,最终确定用于研究血吸虫遗传关系的微卫星引物。将从血吸虫病流行现场(安徽石台地区)采集到的钉螺带回实验室进行逸蚴实验,鉴别阳性钉螺。将阳性钉螺逸出的尾蚴感染小鼠,收集血吸虫成虫。运用最终确定的微卫星位点对血吸虫成虫进行基因分型。对血吸虫基因型数据进行统计分析前,利用GENECAP 1.2.2剔除钉螺内相同基因型的血吸虫。接着利用FSTAT 2.9.3进行群体遗传多样性分析,包括各位点等位基因数目、等位基因频率、有效等位基因数目、观察杂合度(Ho)、期望杂合度(He)和近交系数(Fis)及其标准差,各位点的多态信息含量(PIC)懫用相关公式计算;对各位点利用GENEPOP 4.0进行哈迪-温伯格平衡检验;对钉螺间血吸虫基因型分布进行Poisson分布拟合优度检验(x2检验)。利用SPAGe Di 1.3软件计算钉螺内和钉螺间日本血吸虫亲缘关系系数;利用Colony 2.0进行胞系分析,推断钉螺内和钉螺间日本血吸虫的胞系关系。结果:1.现场采集8563只钉螺,筛选得到67只阳性钉螺。阳性钉螺经逸蚴实验,最终成功感染46只小鼠,收集到472条血吸虫成虫。经过引物筛选和条件优化,最终确定12对微卫星引物。12个微卫星位点的等位基因数从4到25个不等,平均每个位点上含有16.7个等位基因。有效等位基因数的范围为1.103-1.922。12个微卫星位点的观测杂合度范围为0.005-0.914,平均为0.633;而期望杂合度的范围为0.057-0.557,平均为0.437;多态信息含量的范围为0.1-0.914,平均为0.743,除sjp4和sjp22之外,其余10个位点多态信息含量均大于0.5。本研究初步认为筛选出的12对微卫星标记适用于日本血吸虫,可以作为其遗传学研究的良好标记。2.12个微卫星位点近交系数(Fis)的范围为-0.709-0.779,平均值为-0.365,表明:sjp22位点杂合子缺失(Fis0),其余11个位点均表现为杂合子过剩(Fis0)。Hardy-Weinberg平衡检验表明12个位点中只有3个位点(sjp32,sjp42,sjp63)符合此平衡(P0.05),其余均偏离Hardy-Weinberg平衡(P0.05)。Poisson分布拟合优度检验显示,钉螺间血吸虫基因型分布呈过度分布(P0.005),其中21%的钉螺含有单基因型,其余含有多种基因型。3.日本血吸虫亲缘关系分析结果为:12个微卫星位点的亲缘关系系数范围为0.030-0.866,平均值为0.723;205条血吸虫亲缘关系系数为0.164(±0.159);46只钉螺内日本血吸虫亲缘关系系数为0.670(±0.240);46只钉螺间日本血吸虫亲缘关系系数为0.150(±0.131)。表明钉螺内的血吸虫亲缘关系较近,钉螺间亲缘关系较远。4.在两种错误率(1%和2%)设置条件下进行Colony分析,发现家系结构基本无差别,钉螺内的家系结构为:7只钉螺,其体内血吸虫分别来源于2个家系,其中螺A3P2和螺C3P1为混合感染(mixed-sex infection),雌虫和雄虫分别来自不同家系;1只钉螺(螺C6P3),其血吸虫来源于3个家系,其余38只钉螺均只有1个家系,且为单性感染;钉螺间的家系结构为,205条血吸虫成虫来自于53个家系,每个家系血吸虫数目范围为1-15条,3个家系分别感染两只钉螺,其余家系均感染单只钉螺。结果表明:一只钉螺内的日本血吸虫大多为同胞关系,即它们来自于同一家系,而不同的血吸虫家系多感染不同钉螺。结论:1.本研究初步确定了用于日本血吸虫亲缘关系研究的12个微卫星位点:sjp1,sjp4,sjp18,sjp22,sjp28,sjp32,sjp34,sjp42,sjp45,sjp54,sjp60,sjp63。2.多数钉螺被一个家系感染,少数被多个家系(螺A2P1,A3P2,A6P3,B4P3,C1P4,C3P1,C6P3,D4P3)感染,且螺A3P2、C3P1为混合感染。前者提示螺点终宿主活动不多,具有一定的传播意义,后者提示终宿主种类较多或者活动较为频繁,传播意义较强。其中,混合感染钉螺A3P2、C3P1的传播意义最强。3.钉螺内的日本血吸虫亲缘关系近,钉螺间的亲缘关系远,可能与小空间内血吸虫幼虫的空间聚集作用、钉螺内血吸虫感染引起的伴随免疫及钉螺内血吸虫亲缘选择有关。4.亲缘关系和胞系分析有助于深入了解血吸虫在中间宿主间的传播特征,为建立血吸虫病传播动力学模型提供参数,同时为进一步有效控制血吸虫病流行提供新思路。
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R532.21

【参考文献】

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本文编号：1188071