中国媒介生物学及控制杂志  2016, Vol. 27 Issue (1): 21-24

扩展功能

文章信息

徐军, 王安东, 肖云霞, 徐新龙, 戴莉, 杜景云, 王丽娜, 张科, 罗丹, 牟路萌, 张亚丽, 邢建新, 王远志
XU Jun, WANG An-dong, XIAO Yun-xia, XU Xin-long, DAI Li, DU Jing-yun, WANG Li-na, ZHANG Ke, LUO Dan, MU Lu-meng, ZHANG Ya-li, XING Jian-xin, WANG Yuan-zhi
中哈边境地区艾比湖湿地硬蜱分布及鉴定
Hard tick species identification and distribution in Aibi Lake located at China-Kazakhstan border
中国媒介生物学及控制杂志, 2016, 27(1): 21-24
Chin J Vector Biol & Control, 2016, 27(1): 21-24
10.11853/j.issn.1003.4692.2016.01.006

文章历史

收稿日期: 2015-10-30
中哈边境地区艾比湖湿地硬蜱分布及鉴定
徐军1, 王安东2,3, 肖云霞2,3, 徐新龙3, 戴莉3, 杜景云4, 王丽娜2, 张科5, 罗丹4, 牟路萌4, 张亚丽4, 邢建新4, 王远志4    
1. 新疆出入境检验检疫局, 乌鲁木齐 830000;
2. 石河子大学动物科技学院, 新疆 石河子 832000;
3. 阿拉山口出入境检验检疫局, 新疆 阿拉山口 833418;
4. 石河子大学医学院, 新疆 石河子 832000;
5. 河南省平顶山学院新农村发展研究院, 河南 平顶山 467000
摘要: 目的 探究新疆阿拉山口艾比湖湿地蜱的种类、季节消长规律及其分子特征,为阿拉山口艾比湖湿地蜱的分类研究以及蜱传疾病的科学防控提供依据。方法 采用布旗法和动物体表搜集法在阿拉山口禾角克边防连、乌兰达布森管护站、艾比湖湿地国家自然保护区石头房子3个采样点,自2014年4-8月连续采集蜱,对采集蜱种进行形态学鉴定,并选取代表蜱种进行线粒体16S rDNA序列扩增与测序分析。结果 共采集蜱434只,其中游离蜱392只,寄生蜱42只;经体视显微镜形态学鉴定,采集样本为1科4属(扇头蜱属、璃眼蜱属、革蜱属、血蜱属)7种(亚洲璃眼蜱、边缘革蜱、银盾革蜱、血红扇头蜱、图兰扇头蜱、囊形扇头蜱、短垫血蜱);艾比湖湿地优势蜱种为亚洲璃眼蜱、边缘革蜱;蜱活动高峰集中在5-6月,革蜱属最高峰出现在5月,亚洲璃眼蜱为6月;线粒体16S rDNA PCR测序比对结果显示,边缘革蜱与新疆石河子注册的KF547986同源性在96%~100%,亚洲璃眼蜱与新疆伊犁注册的KF527439同源性在98%~99%,血红扇头蜱与以色列注册的KF219732同源性在93%~94%。结论 首次在艾比湖湿地发现图兰扇头蜱和囊形扇头蜱;在国际上首次对短垫血蜱16S rDNA序列进行了分析和报道,该蜱与美国Haemaphysalis cretica同源性最高(91.0%);艾比湖湿地地区边缘革蜱、亚洲璃眼蜱、血红扇头蜱16S rDNA存在多样性,来自不同蜱种遗传分支。
关键词: 硬蜱     艾比湖湿地     形态学     16S rDNA    
Hard tick species identification and distribution in Aibi Lake located at China-Kazakhstan border
XU Jun1, WANG An-dong2,3, XIAO Yun-xia2,3, XU Xin-long3, DAI Li3, DU Jing-yun4, WANG Li-na2, ZHANG Ke5, LUO Dan4, MU Lu-meng4, ZHANG Ya-li4, XING Jian-xin4, WANG Yuan-zhi4     
1. Xinjiang Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau, Urumqi 830000, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China;
2. College of Animal Science and Technology, Shihezi University;
3. Alashankou Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau;
4. College of Medicine, Shihezi University;
5. Research Institute of New Rural Development, Pingdingshan University
Abstract: Objective To investigate tick species and abundance in different sampling seasons, and explore the ticks' molecular characteristics in Aibi Lake, Alashankou Pass, Xinjiang Uygur Autonomous Region for providing the reference for the tick classification as well as prevention and control of tick-borne diseases. Methods During April to August in 2014, questing ticks were collected by dragging-flag method, and blood feeding ticks were collected from wild and domestic animals at Hejiaoke, Wulandabusen and the naturally preserve of Aibi Lake, Xinjiang, Northwest of China. The morphological and 16S rDNA identification were carried out based on representative ticks. Results We collected 434 ticks including 392 questing ticks and 42 blood feeding ticks, which including Hyalomma asiaticum, Dermacentor marginatus, D. niveus, Rhipicephalus sanguineus, Rh. turanicus, Rh. bursa and Haemaphysalis erinacei. The predominant tick species of Aibi Lake are H. asiaticum and D. marginatus. Their peak seasons were in May (Dermacentor) and June (Hyalomma). Blast analysis of 16S rDNA indicated that D. marginatus had 96%-100% identities compared with that of the ticks from Shihezi (KF547986), and that H. asiaticum was 98%-99% identical to Yili (KF527439), while Rh. sanguineus possessed 93%-94% identities with Israel (KF219732). Conclusion Rhipicephalus turanicus and Rh. bursa for the first time were found in Aibi Lake. 16S rDNA sequence of H. erinacei was reported for the first time, and was 91% identical to H. cretica. 16S rDNA of D. marginatus, H. asiaticum and Rh. sanguineus showed genetic divergence in Aibi Lake, which conveyed us that these tick species originated from different lineages.
Key words: Hard tick     Aibi Kake     Morphology     16S rDNA    

目前世界上蜱类有3科18属896种。其中中国已描述有效定名蜱类有2科10属117种[1, 2, 3],对于新疆维吾尔自治区蜱类无最新的研究统计结果,现有的数据为于心等[4](2007)统计整理,包括2科9属42种,其中革蜱属8种,璃眼蜱属和硬蜱属各7种,扇头蜱属6种,血蜱属5种,锐缘蜱属和钝缘蜱属各3种,异扇蜱属2种,牛蜱属1种。新疆艾比湖湿地国家自然保护区是中国西北内陆地区荒漠物种的集中分布区,是候鸟、野生哺乳动物重要的迁徙驿站或栖息地,为蜱传疾病随鸟类及野生动物迁徙而传播创造了条件。为掌握艾比湖湿地蜱种类、季节消长规律及其分子特征,2014年4-7月对该湿地3个采样点定期采集蜱,确定优势种类,并对部分优势蜱种进行16S rDNA序列分析,为艾比湖湿地蜱类的分类研究以及蜱传疾病的科学防控提供科学依据。

1 材料与方法 1.1 地理景观

艾比湖湿地(44°43′~45°12′N,82°35′~83°11′E)地处中亚荒漠带,东部与古尔特沙漠相连,西北与哈萨克斯坦共和国相连,气候属典型的温带大陆性气候。湿地内分布有沙地、盐碱地,有盐生植被、草甸植被等多种植被类型,主要植被有胡杨林、红柳林、梭梭林、芦苇丛等。艾比湖独特的湿地生态环境,是数百种动植物生息繁衍的场所,有着其生物资源的多样性[5, 6, 7, 8]

1.2 采样地点的选择

根据艾比湖湿地地理环境和植被特点,沿口岸地区铁路线、公路线,选取2种荒漠梭梭、1种芦苇荡生境类型,共3个调查点作为采样点,见表 1。采样时记录调查点纬度、经度、海拔、植被等自然指标以及采样日风速、温度、湿度等环境指标。

表 1 阿拉山口艾比湖湿地各采集点地理坐标及蜱种、数量 Table 1 The number of ticks species collected in different coordinates, altitude and habitat in Aibi Lake, Alashankou
1.3 采集方法

采用布旗法和动物(牛、羊、虎鼬)体表搜集法,对选取的3个调查点在不同时间点进行游离蜱和寄生蜱捕捉。

1.4 蜱形态学分类鉴定

使用体式显微镜(LEICA M165 C),以经典的形态学鉴定为主要依据,参照Horak等[9]、邓国藩和姜在阶[10]对蜱传形态学分类方法,利用体视显微镜,对3个采样点12只代表蜱进行详细的观察和测量,并进行图像采集。

1.5 分子生物学鉴定 1.5.1 主要试剂与仪器

DNA提取试剂盒、PCR所用试剂均购自北京天根生物工程有限公司,其他所用试剂均为分析纯。

1.5.2 蜱DNA的提取

按照动物组织DNA提取试剂盒使用说明书提取19只〔6只亚洲璃眼蜱(Hyalomma asiaticum)、4只短垫血蜱(Haemaphysalis erinacei)、4只边缘革蜱(Dermacentor marginatus)、4只血红扇头蜱(Rhipicephalus sanguineus)、1只图兰扇头蜱(Rh. turanicus)〕代表蜱基因组(1只/份),产物置于-20 ℃保存备用。

1.5.3 蜱线粒体16S基因的克隆

PCR扩增引物、反应体系及条件参考张璘[11]的报道,引物合成及PCR产物测序由生工生物工程(上海)股份有限公司完成。

1.5.4 序列分析与系统树构建

PCR产物送生工生物工程(上海)股份有限公司进行测序,测序结果登录GenBank进行Blast(http://blast.ncbi.nlm.nih.gov)分析比对。 通过Mega 5.0 软件进行遗传进化树和遗传距离分析。

2 结 果 2.1 标本采集结果

阿拉山口艾比湖湿地两个生境类型3个调查点共采集蜱434只,其中游离蜱392只,寄生蜱42只,雌雄比为 1.33∶1。阿拉山口艾比湖湿地蜱种类组成为1科4属7种,分别为边缘革蜱(199/434,45.85%)、亚洲璃眼蜱(198/434,45.62%)、短垫血蜱(21/434,4.84%)、血红扇头蜱(8/434,1.85%)、图兰扇头蜱(6/434,1.38%)、银盾革蜱(D. niveus,1/434,0.23%)和囊形扇头蜱(Rh. bursa,1/434,0.23%)。璃眼蜱属主要活动在梭梭中,而革蜱属则在芦苇丛中。优势蜱种为边缘革蜱和亚洲璃眼蜱。

2.2 季节消长

4月开始出现蜱种,随着气温逐步上升,5月蜱活动达到高峰,其后可能由于天气炎热,6-7月捕获数量递减,随着气温降低,8月未采到蜱。其中革蜱属高峰在5月,璃眼蜱属和扇头蜱属则集中在6月。

2.3 16S rDNA基因的扩增

经过PCR扩增蜱线粒体16S rDNA基因,产物经1.5%琼脂糖凝胶电泳分析,可得到460 bp左右的核酸片段,与预期片段大小相符,见图 1

图 1 硬蜱16S rDNA PCR电泳结果 Figure 1 The PCR product of 16S rDNA
2.4 系统进化树分析

亚洲璃眼蜱16S rDNA序列与新疆内的奇台、米泉(KF547995)、伊犁(KF527439)、石河子(KF547990),新疆外的内蒙古(JX051090、JX051085、JX051078)亚洲璃眼蜱对应序列处于同一分支。边缘革蜱的3条16S rDNA序列与石河子、米泉和阜康地区的边缘革蜱对应序列处于同一分支(KF547986),另一序列的系统发育早于其他序列。图兰扇头蜱16S rDNA序列与新疆阜康地区(KF547988)图兰扇头蜱对应序列具有较高的同源性;4条血红扇头蜱序列独立的形成一个分支,序列间具有遗传差异。由于GenBank数据库中无短垫血蜱16S rDNA序列,该地区短垫血蜱的亲缘性更接近于美国H. cretica(L34308),与新疆塔城嗜群血蜱(H. concinna,KF547982)、山东日照长角血蜱(H. longicornis,KC203360)、西班牙小刺血蜱(H. spinulosa,KJ613637)同源性较近,但不处于同一分支;且序列间形成多个分支,具有遗传差异,见图 2

图 2 基于16S rDNA进行蜱种系统进化树分析 Figure 2 Phylogenetic tree of representative tick specimens inferred from 16S rDNA
3 讨 论

艾比湖湿地位于阿拉山口,西北与哈萨克斯坦共和国相连,我国对新疆边境地区蜱研究较少,因此对艾比湖湿地考察具有重要意义。本次调查显示,亚洲璃眼蜱、边缘革蜱是该地区的优势蜱种,与尹小平等[12]、刘继荣等[13]在阿拉山口地区的调查结果一致;同时,通过形态学特征鉴定出的两种蜱类囊形扇头蜱和图兰扇头蜱为该地区首次发现。囊形扇头蜱国外主要分布于哈萨克斯坦西部、克里米亚、地中海、高加索地区、东非和以色列等地,国内曾在新疆温宿县绵羊和裕民县蒙古兔采集到,文献记载该蜱多寄生于大型哺乳动物,游离蜱多栖息于草原牧场[4]。而此次在阿拉山口艾比湖湿地采集到游离囊形扇头蜱可能的原因:(1)近年来阿拉山口口岸进出口贸易的不断扩大,尤其是国外大量动物皮毛的进口,使其携带的各种媒介生物随着交通工具的运输传入境内。(2)阿拉山口境内的艾比湖湿地自然保护区,是新疆境内3条候鸟迁徙路线(南亚路线、印巴路线、北非路线)的枢纽位置,是鸟类迁徙的主要驿站[14, 15],为蜱类的迁移提供了非常便利条件。(3)由于近50年新疆北疆地区气温以每10年0.36 ℃上升,且阿拉山口地区近50年呈现气温升高、降雨量增多趋势[16],为蜱类的孳生提供了良好条件。尹小平等[12]研究发现阿拉山口地区蜱为1科5属8种;刘继荣等[13]在艾比湖调查发现艾比湖湿地蜱为1科2属5种。此次调查发现蜱1科4属7种,进一步补充了阿拉山口地区蜱考察名录,使该地区蜱达到1科5属12种。

通过序列分析发现,亚洲璃眼蜱、边缘革蜱分别与本实验室前期在新疆北疆等地采集的蜱种同源性较高,可达99%。其中血红扇头蜱与中国广东(GenBank注册号:JX416325)、巴西(GenBank注册号:JX997391、JX997392)、西班牙(JX997393)同源性在93%~94%,与国内外存在一定差异,具有区域差异性,可能由不同的生境、寄生宿主导致的遗传进化有关。既往研究表明[12, 17],短垫血蜱主要寄生在虎鼬,缺乏分子特征的研究,本研究首次报道了短垫血蜱的基因片段序列(16S rDNA),通过比对分析发现,短垫血蜱与美国的H. cretica同源性最高(91%)。

研究发现,与蜱传播有关疾病多属人畜共患传染病,致病微生物主要包括83种病毒、14种细菌、20种立克次体、18种螺旋体、32种原虫、1种衣原体、1种支原体、1种巴尔通体和2种线虫[18]。亚洲璃眼蜱是新疆出血热的主要传播媒介及宿主,并是牛环形泰勒虫的传播媒介;边缘革蜱是土拉伦斯菌病、布鲁氏菌、森林脑炎、蜱媒梨形虫病的传播媒介[13]。预示着艾比湖湿地游离蜱可能携带新疆出血热、立克次体、Q热、北亚蜱媒斑点热、蜱媒脑炎、土拉伦斯菌病、布鲁氏菌病等,尤其是在蜱活动高峰期5-6月可能会对当地动物或者居民造成感染。本研究为阿拉山口地区蜱传疾病的科学防控提供了依据。

随着阿拉山口近50年的气候变化[16],使该地区的生境更具多样性,为蜱类的孳生提供了良好条件。艾比湖处于我国新疆边境线地区,西北与哈萨克斯坦共和国相连,随着丝绸之路经济带的跨越式发展,对外贸易的不断扩大,加之艾比湖湿地候鸟、野生动物的迁徙均为蜱类的迁移提供了非常便利条件。因此,应加强对新疆边境地区蜱种考察及病原检测,为我国未知蜱种和蜱传病原的发现与研究、外来疾病预警体系的合理构架、公共卫生安全以及国际间疫病数据的共享等领域提供基础信息。

参考文献
[1] Guglielmone AA, Robbins RG, Apanaskevich DA, et al. The Argasidae,Ixodidae and Nuttalliellidae (Acari:Ixodidae) of the world:a list of valid species names[J]. Zootaxa,2010,2528:1-28.
[2] Chen Z, Yang XJ, Bu FJ, et al. Tick (Acari: Ixodoidea:Argasidae,Ixodidae) of China[J]. Exp Appl Acarol,2010,51(4):393-404.
[3] 陈泽,杨晓军,杨晓红,等. 中国蜱类地理分布及区系分析[J].四川动物,2008,27(5):820-823.
[4] 于心,叶瑞玉,龚正达. 新疆蜱类志[M]. 乌鲁木齐:新疆科技卫生出版社,1997:3-85.
[5] 马鸣,克德尔汗·巴亚恒,李飞,等. 新疆艾比湖湿地自然保护区鸟类清单及秋季迁徙数量统计[J]. 四川动物,2010,29(6):912-918.
[6] 杨晓东,吕光辉,田幼华,等. 新疆艾比湖湿地自然保护区植物的生态分组[J]. 生态学杂志,2009,28(12):2489-2494.
[7] 格丽玛. 新疆艾比湖流域近45年来气候变化及其影响研究[D]. 乌鲁木齐:新疆大学,2006.
[8] 袁国映,李红旭. 艾比湖湿地水禽现状及建设自然保护区规划意见[J]. 新疆环境保护,1990,12(3):36-41.
[9] Horak IG, Braack LE, Fourie LJ, et al. Parasites of domestic and wild animals in South Africa. XXXVIII. Ixodid ticks collected from 23 wild carnivore species[J]. Onderstepoort J Vet Res,2000,67(4):239-250.
[10] 邓国藩,姜在阶. 中国经济昆虫志. 第39册. 蜱螨亚纲. 硬蜱科[M]. 北京:科学出版社,1991:62-326.
[11] 张璘. 新疆北疆地区蜱种分布及蜱源性病原检测方法的建立[D]. 石河子:石河子大学,2014.
[12] 尹小平,叶志辉,骄娃,等. 阿拉山口口岸地区蜱类区系调查及宿主动物染带关系监测分析[J]. 中国媒介生物学及控制杂志,2010,21(4): 375-377.
[13] 刘继荣,米来,王平福,等. 准噶尔盆地硬蜱区系考察与名录记述[J]. 中国动物传染病学报,2013,21(1):60-65.
[14] Hubálek Z. An annotated checklist of pathogenic microorganisms associated with migratory birds[J]. J Wildl Dis,2004,40(4): 639-659.
[15] Humair PF. Birds and Borrelia[J]. Int J Med Microbiol,2002,291(Suppl 33):70-74.
[16] 孙蕾,王小飞,陈利华,等. 阿拉山口1957-2007年气候变化特征[J]. 沙漠与绿洲气象,2010,4(4):22-25.
[17] 于心,叶瑞玉,张自建,等. 新疆博尔塔拉和伊犁地区蜱类区系考察[J].a href="http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DFBT199302014.htm" target=_blank title="点击浏览原文"> 地方病通报,1993,8(2):39-43.
[18] 张西臣,赵权. 动物寄生虫病学[M]. 2版. 长春:吉林人民出版社,2005:254.