新疆新源县和四川石渠县啮齿动物及家畜棘球绦虫线粒体cox1基因遗传多态性分析

发布时间：2020-10-26 08:52

　　 目的了解新疆新源县和四川石渠县棘球绦虫线粒体细胞色素。氧化酶亚基1 (cox1)基因的遗传多态性,探讨棘球绦虫在我国的传播动力和传播方向。方法 2014-2018年,在新疆新源县、四川石渠县捕捉啮齿类动物并采集其肝组织样品,收集家畜病变脏器。提取肝组织和病变脏器组织的DNA,PCR扩增棘球绦虫cox1基因片段,经分子克隆、测序后,在NCBI数据库中比对以确定所感染的虫种。使用Clustal X2和MEGA 7剪辑序列,使用DnaSP v5和Arlequin 3.5计算核苷酸多态性和中性检验,分析新源县和石渠县棘球绦虫的遗传多样性。以石渠棘球绦虫为外群,用MrBayes 3.2.4建立基于cox1基因的贝叶斯系统进化树,总结分析虫种的基因型。采用Network 5.0绘制棘球绦虫cox1基因的单倍型网络图,分析单倍型结构。结果在新疆新源县捕获普通田鼠122只,收集绵羊病变脏器5个;在四川石渠县捕获青海田鼠144只、经营田鼠44只和高原鼠兔135只,收集牦牛病变脏器6个。其中从5只绵羊、4头牦牛的病变脏器样品DNA扩增获得细粒棘球绦虫cox1基因片段40条(新源县26条,石渠县14条),从8只普通田鼠、14只青海田鼠、5只经营田鼠和2只高原鼠兔获得多房棘球绦虫线粒体cox1基因59条(新源县20条,石渠县39条),扩增产物长度均为875 bp。细粒棘球绦虫在两地的遗传分化程度(Fst=0.088 63)高于多房棘球绦虫(Fst=0.000 88),新源县细粒棘球绦虫遗传多样性(0.002 58±0.000 46)低于石渠县(0.005 88±0.000 58),而其多房棘球绦虫遗传多样性(0.002 28±0.000 46)高于石渠县(0.001 37±0.000 30)。贝叶斯系统进化树显示,两地的细粒棘球绦虫基因型为G1型,多房棘球绦虫为亚洲型。序列比对发现25个细粒棘球绦虫cox1基因单倍型(新源县15个,石渠县9个,共同单倍型1个)和29个多房棘球绦虫cox1基因单倍型(新源县13个,石渠县15个,共同单倍型1个),两种棘球绦虫的单倍型网络图均为环绕主单倍型(共同单倍型)的辐射状结构,新源县的细粒棘球绦虫序列中有9条为主单倍型(34.6%,9/26),而石渠县仅有1条(1/14),显示出新源县在细粒棘球绦虫单倍型结构中的核心位置;石渠县的多房棘球绦虫基因序列中有23条为主单倍型(58.9%,23/39),而新源县为7条(35.0%,7/20),表明石渠县在多房棘球绦虫的单倍型结构中更具有主导地位。结论新源县和石渠县的棘球绦虫线粒体cox1基因型一致,但遗传多态性存在一定差异,同等空间跨度上细粒棘球绦虫的遗传分化程度要高于多房棘球绦虫,这些差异为探讨棘球绦虫传播方向和动力提供了重要参考依据。
【部分图文】：

图1 基于线粒体cox1基因构建的新疆新源县和四川石渠县棘球绦虫贝叶斯系统进化树新疆和青藏高原地区地域广阔，但相邻的地理位置上，棘球绦虫的传播显示出明显的关联性。本研究仅讨论了以新源县为代表的北疆地区和以石渠县为代表的青藏高原东部地区的遗传分化现象，后续仍需更加全面的数据加以论证和深入讨论。

石渠县和新源县多房棘球绦虫cox1基因的遗传分化程度较低（Fst=0.000 88），表明两个地区的遗传关系非常接近。两地细粒棘球绦虫cox1基因的固定指数（Fst=0.088 63）要明显高于多房棘球绦虫，遗传距离更远一些，这可能和传播动力的不同存在一定关系。细粒棘球绦虫的传播依靠于以牛、羊等家畜贸易为主的人为活动，而多房棘球绦虫的传播则以野生犬科动物的活动为主。在更长的时间跨度上，人类活动会受到经济、政治、宗教和地缘关系等诸多因素影响，而野生动物活动所受到的限制则较少，因此，在不存在完全阻隔的情况下，多房棘球绦虫的基因扩散速度可能也更快，基因交流频率更高，同等空间跨度上遗传分化程度也更低。图2 基于cox1基因构建的新疆新源县和四川石渠县棘球绦虫单倍型网络图
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本文编号：2856782