疥螨病是一种古老的疾病,由疥螨（Sarcoptes scabiei）寄生于人以及超过100种家养以及野生动物表皮引起。动物感染后具有较高的发病率和死亡率,该病同时也是世界排名前50的人类流行病,2017年被世界卫生组织正式列入“被忽视的热带疾病”。目前疥螨的研究存在如下问题,首先是缺乏高质量的疥螨参考基因组;二是对疥螨适应寄生的认识有限,且有关疥螨起源与进化的研究均基于少量基因,结果经常矛盾;三是疥螨病的诊断主要采取显微镜检查法,缺乏有效的免疫学诊断方法。因此,本研究旨在绘制高质量的兔源疥螨疥螨基因组,并以此作为疥螨的参考基因组,从全基因组水平探讨疥螨适应寄生生活的遗传学基础以及疥螨的起源与分化问题。本研究还从疥螨基因组和转录组数据中筛选出疥螨的无机焦磷酸酶基因（Ssc-PYP-1）和烯醇化酶基因（Ssceno）,通过基于重组蛋白建立的间接ELISA方法对这两个蛋白的诊断潜能进行了初步评估。主要结果如下:1.兔源疥螨染色体水平全基因组图谱的绘制本研究通过使用94.32x的Illumina测序数据,321.09x的Pac Bio测序数据以及254.87x的Hi-C数据,最终获得了兔源疥螨组装至染色体水平的基因组,其大小为57.30Mb,contig N50达到5.92Mb,scaffold N50达到6.52Mb,整个基因组GC含量为33.23%。多种测序策略的应用以及约670x的高深度测序保证了兔源疥螨基因组极高的单碱基正确率。通过CEGMA和BUSCO方法对兔源疥螨基因组进行完整性评估,结果表明97.98%的真核生物保守单拷贝核心基因和89.0%的节肢动物保守单拷贝基因被组装出来,表明兔源疥螨基因组具有很好的完整性。通过同源预测、Denovo预测以及转录组数据辅助预测的方法,兔源疥螨基因组共包含9,333个蛋白质编码基因,其中99.3%的基因得到了功能注释,平均每个基因含3.78个外显子且编码序列的长度1,622.09bp。同时,兔源疥螨基因组中还包含12.65%的重复序列和0.39%的非编码RNA序列,后者包括0.36%的mi RNA、0.0084%的t RNA、0.0235%的r RNA以及0.0029%的sn RNA。2.比较基因组学分析探讨疥螨适应寄生生活的遗传学基础疥螨是一种寄生于哺乳动物表皮的外寄生虫,本研究以兔源疥螨高质量基因组作为疥螨的参考基因组,采用比较基因组学分析方法探讨疥螨适应寄生生活的遗传学基础。聚类分析结果表明,疥螨特有的基因家族为104个,包含373个基因,占整个基因组蛋白质编码基因的4.00%（373/9,333）,其中大量基因涉及蛋白质水解酶活性以及各种肽酶活性,对环境信息的处理、营养物质的消化吸收和转运以及细胞凋亡。对疥螨的四大解毒基因家族（ABC transporters、P450s、GSTs和CCEs）的鉴定发现,疥螨CYP450s、CCEs基因家族成员强烈收缩。以上结果提示疥螨增强的蛋白质消化能力以及减弱的外源物质解毒能力可能是疥螨适应表皮寄生生活的分子基础。对控制疥螨体节发育的10个经典Hox基因的鉴定结果发现,疥螨缺失zen和abd-A基因,其中abd-A的缺失可能和疥螨高度减少的体节以及较短的末体有关。3.基于不同宿主来源疥螨的重测序探讨疥螨的起源与分化为了探讨长久以来颇有争议的疥螨分类问题和起源问题,本研究对来自人、猪、犬和兔的四种宿主源疥螨共20个样本进行了重测序分析。进化树分析和PCA分析发现所有疥螨按照宿主类别进行聚类,提示这些疥螨主要根据宿主类别不同形成亚群。采用PSMC重构疥螨历史动态,发现四种宿主中人可能是疥螨最早的宿主,随后在猪、犬和兔身上出现了疥螨。对四种不同宿主来源疥螨的两两选择消除分析发现猪源疥螨与人源疥螨相比,受到强烈选择的基因总数目为358个,占总基因数目的3.8%,这些基因显著富集在半胱氨酸型肽酶活性（cysteine-type peptidase activity）、神经活性配体受体相互作用（Neuroactive ligand-receptor interaction）和细胞凋亡（Apoptosis）,且大部分基因在基因组上成串联分布;人源疥螨和猪源疥螨基因组上的差异可能人和猪皮肤表皮显著的厚度差异有关。4.疥螨无机焦磷酸酶的原核表达、组织定位以及重组蛋白的诊断潜能初步评价无机焦磷酸酶（PPases,EC 3.6.1.1）是一种生物体内广泛存在的酶,能催化无机焦磷酸盐（PPi）水解为正磷酸（orthophosphate）,在能量代谢和生物合成反应中起着重要作用。本研究对疥螨无机焦磷酸基因（Ssc-PYP-1）进行了原核表达和组织定位,并基于重组无机焦磷酸酶蛋白（r Ssc-PYP-1）进行诊断价值的评价,结果表明:该基因主要在口器以及腿周围的外皮以及身体的外膜表达,在疥螨的表皮内层以及粪球上也有明显的荧光信号;以r Ssc-PYP-1作为抗原建立的i ELISA诊断方法,其敏感性和特异性分别为92.0%和93.6%,能在感染后1周检测出人工感染疥螨兔血清阳性,表明Ssc-PYP-1蛋白可作为疥螨病的诊断候选抗原,并可用于疥螨病的早期诊断。5.疥螨烯醇化酶的原核表达、组织定位以及重组蛋白的血清学诊断潜能的初步评价烯醇化酶（Enolase,EC 4.2.1.11）是一种广泛存在于生物体的酶,主要参与糖酵解和糖异生通路,同时,当改变其在细胞内的定位时,能在多种不同生物体的生命过程中发挥作用。本研究对疥螨烯醇化酶（Ssc-eno）进行了原核表达、组织定位以及诊断价值的评价。结果显示Ssc-eno蛋白在疥螨口器、腿以及身体外膜上分布,同时也分布在肠道和生殖系统中。基于重组疥螨烯醇酶蛋白（r Ssc-eno）的间接ELISA（i ELISA）方法具有92.0%的敏感性和95.8%的特异性,可在感染后一周检测到人工感染感染兔的血清学阳性。此外,体外抗r Ssc-eno血清杀螨试验发现该抗血清对疥螨幼虫的杀螨活性具有浓度依赖性,可作为疫苗候选抗原。