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巴尔通体在滇西南蝙蝠中高度流行并具有丰富的遗传变异特征
生物多样性
2021, 29 (9):
1245-1255.
DOI: 10.17520/biods.2021028
蝙蝠是很多病原微生物的自然宿主, 全球多项研究表明蝙蝠是巴尔通体(Bartonella species)的主要宿主。为了解滇西南地区蝙蝠中巴尔通体的流行特征, 我们于2015-2017年间在云南省4个地区应用网捕法捕获蝙蝠3种305只。经种类鉴定后采集肝脾组织, 提取核酸, 通过TaqMan实时荧光定量PCR方法检测巴尔通体的tmRNA基因ssrA, 并进行测序鉴定和系统发育分析。结果发现172只蝙蝠检出该基因, 总感染率为56.4%; 其中临沧、西双版纳、保山和瑞丽4个采样点的蝙蝠感染率分别为50.0% (22/44)、61.7% (29/47)、62.1% (18/29)和55.7% (103/185)。中菊头蝠(Rhinolophus affinis)、小菊头蝠(R. blythi)和棕果蝠(Rousettus leschenaultii)的感染率分别为50.0% (22/44)、62.1% (18/29)和56.9% (132/232), 差异没有统计学意义(χ2 = 1.135, P = 0.567), 表明巴尔通体在云南当地的蝙蝠种群中高度流行。定量PCR扩增产物2次扩增后测序获得37个巴尔通体ssrA序列, 属于10个系统发育分支, 其中1个为伊丽莎白巴尔通体(B. elizabethae)、特利波契巴尔通体(B. tribocorum)和克拉斯诺夫巴尔通体(B. krasnovii)的近缘种。其余序列与已知巴尔通体距离较远, 与亚洲、欧洲和美洲等其他地域来源于蝙蝠的巴尔通体近缘。遗传多样性分析显示, ssrA基因的核苷酸多样性指数(π)为0.11381 ± 0.00928, 基因型多样性指数(Hd)为0.985 ± 0.010, 形成29个基因型(单倍型), 说明云南蝙蝠巴尔通体具有丰富的遗传多样性。通过对本研究标本与全球相关序列的系统发育网络重建, 分析全球蝙蝠巴尔通体的地理和宿主分布特征, 可以看出巴尔通体与蝙蝠之间存在显著的宿主特异性关联。因此可初步确定蝙蝠-巴尔通体具有协同进化特征, 同时受到地理隔离的影响。 ![]() View image in article
图2
基于本研究蝙蝠标本中巴尔通体ssrA序列构建的中介连接网络图。图中圆饼和其中数字分别代表基因型和个体数量, 直径与个体数量成正比。
正文中引用本图/表的段落
37条包含278 bp的ssrA序列代表37株蝙蝠巴尔通体, 共检测到106个多态位点、27个单变异位点、79个简约信息位点, 生成29个基因型, 核苷酸多样性指数(π)为0.11381 ± 0.00928, 基因型多样性指数(Hd)为0.985 ± 0.010, 平均核苷酸差异数(k)为27.883, 中性检验Tajima's D值为?0.73641 (P > 0.10)。由29个基因型构建的MJ网络图呈现出较为复杂的拓扑结构(图2), 3株小菊头蝠形成一个基因型; 3株中菊头蝠形成3个基因型, 散落在整个网络中, 距离较远, 这与二叉树(图1)中的结构一致; 31株棕果蝠形成了25个基因型, 只有3个明确的系统发生关系(图中用蓝色虚线框标识), 其余基因型均被mv (median vectors)即假想的共同祖先序列分隔开来。
在文献和GenBank中搜索到115个来自蝙蝠宿主的巴尔通体ssrA序列, 结合本研究的数据所构建的系统发育网络图基部呈现明显的网状结构, 释放出网状分支间距离矩阵中相互矛盾的信号, 同时也显现出明显的簇状分支, 具有潜在的树结构, 末端分支的自展值均>85%, 多数为100%, 外部节点位置稳定(图3A)。依据蝙蝠的地理来源标识外部节点, 可以看出地理聚集的趋势, 本研究所涉及的中国云南地区序列形成明显的两大类群, 其余个别序列分散到其他地域中, 但没有与泰国序列聚集; 中南美洲形成较为明显的2大类群和一些小分支; 非洲和欧洲的序列也有各自在局部聚集的趋势。总体看, 整个网络图中序列的地理分区明显, 但是有个别序列相互渗透的现象, 比如南美洲秘鲁序列分散在中美洲的2个大分支中, 本研究的数个序列与非洲的聚集在一起, 中美洲也有数个序列靠近非洲分支。
本文的其它图/表
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