饥饿胁迫下血红扇头蜱的菌群调控

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血红扇头蜱(Rhipicephalus sanguineus)是常寄生在脊椎动物体表的吸血性体外寄生虫,广泛分布于热带及亚热带地区,由于其较强的饥饿抵抗力,能摄食过程中增加获取和传播各种病原体体的机会,给人类健康和畜牧业造成重要的影响和损失业。目前,对于饥饿胁迫下血红扇头蜱的菌群调控和吸血过程中共生体与宿主发生的复杂相互作用研究较少,相比昆虫纲的蚊虫,蜱虫的微生物群落调控宿主的营养机制更是知之甚少。因此,阐明饥饿胁迫下血红扇头蜱的微生物群落调控具有重要参考意义。本研究的主要结果如下:(1)采用形态学与分子生物学的方法对海南地区采集的血红扇头蜱进行种类鉴定,观察到雌蜱与雄蜱的背部盾板和生殖孔、假头基、基节、齿式和肛沟等具有明显差异,确定采集的蜱虫是血红扇头蜱。筛选未饱血的血红扇头蜱在新西兰白兔与小鼠体表进行寄生,比较两种方法的吸血率的变化和生活史特性分析,在最适温度(27±1)℃、湿度95%Rh的条件下,血红扇头蜱经过人工饲养完成一个世代大约需要61-86 d。(2)基于转录组测序技术分析饥饿前后血红扇头蜱的差异显著基因及代谢通路。对比血红扇头蜱吸血前后,共有6447个差异基因被分类到196个已知路径中,其中101个差异基因涉及22个具有显著性差异(P<0.05)的KEGG代谢通路,脂质代谢和维生素代谢通路有较高影响,说明饥饿情况下血红扇头蜱发生了营养相关通路的变化。(3)将血红扇头蜱成虫进行不同时间的饥饿胁迫处理(一个月、两个月、四个月、六个月及吸血前后),对饥饿胁迫后成虫样本中的微生物群落组成和多样性进行了评估,发现在饥饿胁迫后血红扇头蜱的微生物群落组成具有明显的变化,随着饥饿胁迫时间的延长,血红扇头蜱的优势共生菌Coxiella sp.逐渐减少。(4)采用荧光定量PCR方法对共生微生物Coxiella sp.进行定量分析,发现其在血红扇头蜱体内具有组织趋向性,在马氏管和雌性性腺中占89%左右,在中肠和唾液腺器官中占比较少。接下来利用抗生素氧氟沙星注射24h内的饱血若虫,发现血红扇头蜱若虫的吸血率、饱血重量、成虫的生殖力(孵化率)和孵化后幼虫吸血率都受到不同程度的影响,说明清除大部分共生菌对其产生了不可逆的影响。综上所述,本研究一方面明确了海南地区优势蜱种血红扇头蜱的鉴定与实验室人工饲养模型的构建;另一方面阐述血红扇头蜱在饥饿胁迫下的菌群调控,试图为进一步研究开发杀蜱药物和蜱虫抗药性提供重要参考。
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