中国媒介生物学及控制杂志  2018, Vol. 29 Issue (6): 582-585

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王逸枭, 郑凌霄, 管国宇, 尹灿灿, 刘啸, 汪书然, 温子昂, 陈樱玮, 程序, 孙恩涛
WANG Yi-xiao, ZHENG Ling-xiao, GUAN Guo-yu, YIN Can-can, LIU Xiao, WANG Shu-ran, WEN Zi-ang, CHEN Ying-wei, CHENG Xu, SUN En-tao
居室内检获的羽美绥螨形态和DNA条形码鉴定
Morphological and DNA barcoding identification of the indoor Ameroseius plumosus
中国媒介生物学及控制杂志, 2018, 29(6): 582-585
Chin J Vector Biol & Control, 2018, 29(6): 582-585
10.11853/j.issn.1003.8280.2018.06.007

文章历史

收稿日期: 2018-06-20
网络出版时间: 2018-10-16 08:34
居室内检获的羽美绥螨形态和DNA条形码鉴定
王逸枭1, 郑凌霄2, 管国宇1, 尹灿灿2, 刘啸1, 汪书然1, 温子昂1, 陈樱玮2, 程序3, 孙恩涛2     
1 皖南医学院临床医学院, 安徽 芜湖 241002;
2 皖南医学院检验学院, 安徽 芜湖 241002;
3 安徽中医药大学中西医结合学院, 安徽 合肥 230038
摘要: 目的 准确快速鉴定居室内检获的螨类。方法 对2016年7月于芜湖市某儿童房内毛绒玩具上检获的大部分螨类进行形态鉴定,对6只螨扩增线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因,基于该基因以邻接法构建已知美绥螨科螨类的系统进化树。结果 经形态鉴定,检获螨类为雌性羽美绥螨(Ameroseius plumosus),属革螨股、囊螨总科、美绥螨科。首次扩增了羽美绥螨COⅠ基因的DNA条形码,6只个体间的DNA条形码差异<0.5%,判断这6只个体为同一种类。系统进化树显示羽美绥螨与美绥螨科的种类聚在一支。结论 首次在毛绒玩具中发现羽美绥螨。应用形态鉴定和DNA条形码相结合的鉴定方法,可有效提高医学媒介生物种类鉴别能力和准确度。
关键词: 羽美绥螨     DNA条形码     形态     鉴定     系统进化树    
Morphological and DNA barcoding identification of the indoor Ameroseius plumosus
WANG Yi-xiao1, ZHENG Ling-xiao2, GUAN Guo-yu1, YIN Can-can2, LIU Xiao1, WANG Shu-ran1, WEN Zi-ang1, CHEN Ying-wei2, CHENG Xu3, SUN En-tao2     
1 School of Clinical Medicine, Wannan Medical College, Wuhu 241002, Anhui Province, China;
2 School of Laboratory Medicine, Wannan Medical College;
3 School of Traditional Chinese Medicine and Western Medicine, Anhui University of Chinese Medicine
Supported by the Key Program in the Youth Elite Support Plan in Universities of Anhui Province (No. gxyqZD2016174), the Major Project of Education Department in Anhui (No. KJ2016A725) and the Project of Innovation and Entrepreneurship for Undergraduates in Anhui (No. 201710368067)
Corresponding author: SUN En-tao, Email: asdentao@126.com.
Abstract: Objective To identify the mites accurately and rapidly. Methods Most of the mites seized on a plush toy in a Children's room in Wuhu in July 2016 were identified by morphology. Six individuals were amplified by the cytochrome C oxidase subunit Ⅰ (COⅠ) gene. Meanwhile, based on the gene, phylogenetic tree of the known Ameroseiidae mites was constructed by Neighbor-Joining method. Results According to morphological observations, the mite we seized was identified as female Ameroseius plumosus, belonging to Ameroseiidae, Ascoidea, Gamasina. The DNA barcode of the COⅠ gene was obtained from the mite for the first time. The six individuals were identified as the same species because all the inter-individual's DNA barcode differences were less than 0.5%. Phylogenetic tree shows that A. plumosus is associated with other individuals of Ameroseiidae. Conclusion It's the first time that the A. plumosus was found on a plush toy. Combining morphology and DNA barcode techniques together could provide a good tool for the identification of the medical vectors rapidly and accurately.
Key words: Ameroseius plumosus     DNA barcode     Morphology     Identification     Phylogenetic tree    

革螨种类多样,分布广泛,与人类关系密切[1]。研究表明,革螨可侵袭人体,叮咬吸取血液或淋巴液,引起革螨性皮炎。其除直接寄生、叮咬外,少数革螨还可作为传播媒介传播疾病[2-6]。多数革螨营自生生活,常孳生于枯枝烂叶下、草丛和土壤里、禽畜粪堆和仓库贮品中,偶然可被鸟类或鼠类携带进入居室内,其中以鸡皮刺螨(Dermanyssus gallinae)和柏氏禽刺螨(Ornithonyssus bacoti)较为常见,国内外尚未见毛绒玩具中发现羽美绥螨(Ameroseius plumosus)的相关报道。

羽美绥螨属于革螨股囊螨总科美绥螨科美绥螨属。目前,革螨的种类鉴定主要依据形态学特征。由于革螨形态结构复杂、近缘种较多,准确地鉴定革螨种类十分困难。与形态学分类相结合的DNA条形码技术,是当前比较常用的一种物种鉴定方法[7],其突破了传统物种鉴定方法对经验的过度依赖,实现了利用标准基因片段对物种进行快速准确鉴定,是传统分类鉴定的有力补充[8]。本研究通过对羽美绥螨线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(cytochrome C oxidase subunit Ⅰ,COⅠ)基因序列的扩增,在DNA条形码数据库中补充了羽美绥螨的基因序列,为鉴定形态相近的革螨和分析种群、种间关系提供了参考依据。

1 材料与方法 1.1 材料

羽美绥螨于2016年7月采自安徽省芜湖市某小区一住户儿童房的毛绒玩具上(图 1A),采集后,大部分个体制成标本以做形态鉴定,6只标本于70%乙醇固定用于DNA提取,剩余标本保存在螨类保存液中。

注:A.儿童房;B.羽美绥螨(×100) 图 1 芜湖市某儿童房内检获革螨的生境及种类 Figure 1 The biotope and species of gamasid mites
1.2 标本制备

轻洗标本,用5%氢氧化钠溶液浸泡后再次水洗,在双目立体显微镜下,将标本放入滴有霍氏封固液的载玻片上,清除其杂质后,再放入另一载玻片上的封固液中,调整形态,盖上盖玻片后用乙醇灯稍微加热,贴上标签,45 ℃烘干5~6 d即可[9]

1.3 序列分析

提取单只螨的基因组DNA[10],COⅠ引物参照Young和Hebert[11],正向引物ApCOIF:5′- ATT CAA CCA ATC ATA AAG ATA TTG G-3′,反向引物ApCOIR:5′-TGA TTT TTT GGA CAT CCA GAA GTT TTA- 3′。扩增后的COⅠ片段经PUCM-T载体克隆后送上海生工生物技术有限公司测序。所得序列通过DNAStar和DNASIS软件进行分析。

1.4 进化树分析

将1条序列上传至GenBank,并在数据库中查找出美绥螨科、植绥螨科、皮刺螨科共16条mtDNA COⅠ序列,利用MEGA 6.06软件[12],以Kimura2-parameter模型计算碱基差异度,以邻接法(Neighbor-Joining method,NJ)构建系统树。

2 结果 2.1 形态学鉴定

在显微镜下观察可见,虫体微黄色,椭圆形,长409~430 μm(平均416 μm),宽269~323 μm(平均301 μm)。背板覆盖整个背面,布满网纹,前部有圆形花饰。板上有28对刚毛,稍宽,膜质透明,边缘波浪形。腹面各板均布满网纹,胸板前缘双凸,后缘较直,中部有一圆形凹坑,胸后毛位于板外表皮上。生殖板近梯形,具1对生殖毛。腹肛板横椭圆形,4对腹表皮毛,腹后毛同背毛。气门沟细长,前端达到颚基。头盖三角形,前端尖,螯钳短,定趾有4小齿。颚角细,顶端3齿。颚毛短,末端细尖。对多只螨进行形态学鉴定,均符合羽美绥螨雌性的形态学特征[13]图 1B)。

2.2 羽美绥螨mtDNA

COⅠ碱基组成与序列分析6只个体均成功扩增出长度为707 bp(GenBank accession number MG547398)的mtDNA COⅠ基因片段,经测序后发现6只个体间的DNA条形码差异<0.5%,判断这6只个体为同一种类。利用DNAStar软件包的EditSeq软件进行分析得出碱基序列A、C、G、T含量分别为176 bp(25%)、98 bp(14%),146 bp(21%)和287 bp(40%),G+C含量为35%,A+T含量为65%。测得的羽美绥螨mtDNA COⅠ片段用BLAST与GenBank中的线粒体DNA序列进行比较发现,羽美绥螨与其他美绥螨科螨的COⅠ有较高的同源性,其中与Ameroseiidae sp.(KM826886)同源性为76%。

2.3 系统进化树分析

根据DNA条形码建立的NJ进化树(图 2),可以看出羽美绥螨与其他美绥螨科的种类聚在一起,与植绥螨总科中的植绥螨科关系较近。

注:●经测序获得的羽美绥螨COⅠ基因序列 图 2 NJ系统进化树(Kimura2-parameter模型) Figure 2 Neighbor-Joining tree (Kimura2-parameter model)
3 讨论

随着全球气温变暖、生境破碎化加剧、人员货物频繁流动等因素的影响,媒介生物的地理分布范围逐步扩大,虫媒病的发病率处于上升趋势,给人类健康带来严重威胁[14]。螨类作为医学媒介生物,其准确鉴定是做好监测和防控工作的前提。目前,羽美绥螨的鉴定完全依赖于形态学特征,必须由经验丰富的分类学专家进行鉴定,对标本的要求相对较高。如在采集或储藏过程中被破坏,或是只有卵或幼虫等非成虫形态时,往往难以准确快速地鉴定甚至无法鉴定。即使标本完好,但由于革螨具有种间形态差异极小的近缘种,鉴定时也耗时费力。DNA条形码技术的出现为媒介生物的鉴定提供了快速、准确的鉴定方法,其不受性别、发育阶段、形态完整度的限制,减少了对专家的依赖性,数据共享性高,是形态学鉴定与传统分类学的有力补充。但是,由于GenBank和BOLD中缺乏美绥螨科已鉴定螨类的DNA条形码,制约了DNA条形码技术在革螨鉴定中的应用。本研究在描述了羽美绥螨形态特征的基础上,首次获得其DNA条形码序列,并将其提交到公用数据库,希望能逐步完善革螨的DNA条形码数据库。同时,本研究证明了羽美绥螨在美绥螨科的分类地位,也为进一步研究美绥螨科螨类的系统发育关系提供了参考资料。

羽美绥螨是波兰常见螨类,生活在大黄蜂巢内,是储藏花粉重要的害螨,在中国、日本、乌克兰、克里米亚、德国、巴西均有分布,在我国主要分布于安徽、河南、福建、云南、贵州省,顾以铭等[15]曾在贵阳市孟连黄胸鼠(Rattus tanezumi)体表采到羽美绥螨,林坚贞等[13]曾在河南省的小叶蝉亚科昆虫头部采到该螨,但未见在居室中、毛绒玩具上发现羽美绥螨的相关报道。据质监部门市场抽查时发现,部分毛绒玩具上存在一定比例的致病菌[16],也曾检出过螨类,但并未引起广泛重视。当儿童接触玩具时,就有可能受到螨的叮咬或引起过敏反应,危害身体健康。本研究仅在儿童房的毛绒玩具上发现大量羽美绥螨,而未在家中其他物品中发现,也未见鸟类和鼠类活动迹象,怀疑由毛绒玩具携带羽美绥螨进入该住户家中的可能性较大,再次提醒年轻父母在购买毛绒玩具时,除关注其材质、组件安全外,也要注意其是否会携带细菌、病毒或螨类等。为有效杀死螨,刚购买的毛绒玩具,一定要清洗曝晒消毒后再给孩子接触,并要定期用>65 ℃的温水烫洗或放入冰箱中冷冻[17]。目前,由于缺乏相关的宣传教育,人们对于螨类危害的严重性认识不足,大部分家庭遇到螨类大量出现时,无处寻找帮助,亟待加强对螨类防治工作的卫生宣传教育工作,同时应设立相应的咨询部门。

志谢 马立名教授在羽美绥螨鉴定上提供帮助,特此志谢
参考文献
[1]
黄丽琴, 郭宪国. 我国医学革螨生态学研究概况[J]. 安徽农业科学, 2010, 38(6): 2971-2973, 3014. DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2010.06.168
[2]
黄丽琴, 郭宪国. 肾综合征出血热媒介革螨及其宿主动物研究进展[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2010, 21(3): 271-273.
[3]
李贵昌, 程琰蕾, 吴海霞, 等. 鸡皮刺螨皮炎病例调查报告[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2017, 28(4): 373-375. DOI:10.11853/j.issn.1003.8280.2017.04.017
[4]
Castelli E, Viviano E, Torina A, et al. Avian mite dermatitis:an Italian case indicating the establishment and spread of Ornithonyssus bursa (Acari:Gamasida:Macronyssidae) (Berlese, 1888) in Europe[J]. Int J Dermatol, 2015, 54(7): 795-799. DOI:10.1111/ijd.12739
[5]
[6]
Mentz MB, Silva GL, Silva CE. Dermatitis caused by the tropical fowl mite Ornithonyssus bursa (Berlese) (Acari:Macronyssidae):a case report in humans[J]. Rev Soc Bras Med Trop, 2015, 48(6): 786-788. DOI:10.1590/0037-8682-0170-2015
[7]
Bergsten J, Brilmyer G, Crampton-Platt A, et al. Sympatry and colour variation disguised well-differentiated sister species:Suphrodytes revised with integrative taxonomy including 5 kbp of housekeeping genes (Coleoptera:Dytiscidae)[J]. DNA Barcodes, 2012, 1(1): 1-18. DOI:10.2478/dna-2012-0001
[8]
Besansky NJ, Severson DW, Ferdig MT. DNA barcoding of parasites and invertebrate disease vectors:what you don't know can hurt you[J]. Trends Parasitol, 2003, 19(12): 545-546. DOI:10.1016/j.pt.2003.09.015
[9]
中国科学院中国动物志委员会. 中国经济昆虫志.第40册.蜱螨亚纲:皮刺螨总科[M]. 北京: 科学出版社, 1993: 42-43.
[10]
Jia FX, Yang MS, Yang WJ, et al. Influence of continuous high temperature conditions on Wolbachia infection frequency and the fitness of Liposcelis tricolor (Psocoptera:Liposcelididae)[J]. Environ Entomol, 2009, 38(5): 1365-1372. DOI:10.1603/022.038.0503
[11]
Young MR, Hebert PDN. Correction:patterns of protein evolution in cytochrome C oxidaseⅠ(COI) from the class Arachnida[J]. PLoS One, 2015, 10(9): e0138167. DOI:10.1371/journal.pone.0138167
[12]
Kumar S, Nei M, Dudley J, et al. MEGA:a biologist-centric software for evolutionary analysis of DNA and protein sequences[J]. Brief Bioinform, 2008, 9(4): 299-306. DOI:10.1093/bib/bbn017
[13]
林坚贞, 孙恩涛, 张艳璇, 等. 羽美绥螨雌螨重新描述(蜱螨亚纲:中气门目:美绥螨科)[J]. 武夷科学, 2017, 33: 25-27. DOI:10.15914/j.cnki.wykx.2017.33.04
[14]
张瑞玲, 王晓旭, 张忠. DNA条形码技术在医学媒介生物鉴定中的应用[J]. 中国热带医学, 2017, 17(8): 831-837. DOI:10.13604/j.cnki.46-1064/r.2017.08.24
[15]
顾以铭, 王菊生, 侯平. 云南省的革螨[J]. 贵阳医学院学报, 1986, 11(3): 199-205.
[16]
徐浩锋, 许小频, 王雅静. 广东省毛绒玩具卫生质量调查[J]. 中国卫生监督杂志, 2000, 7(6): 247-248.
[17]
李普彦. 儿童支气管哮喘的家庭防护[J]. 中国中医药现代远程教育, 2012, 10(16): 107. DOI:10.3969/j.issn.1672-2779.2012.16.075