陕西部分规模猪场猪的三种重要肠道原虫感染情况和种群结构研究

来源 :西北农林科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yaya1717
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隐孢子虫(Cryptosporidium spp.)、结肠小袋纤毛虫(Balantioides coli)和毕氏肠微孢子虫(Enterocytozoon bieneusi)是寄生于人及多种动物肠道内的三种重要原虫,均通过粪-口途径在世界各地广泛传播。三种病原的感染不仅会造成畜禽生产性能下降,也可对公共卫生安全构成威胁。陕西省是中国西北部发展地方特色生猪产业的重要地区,但该省猪中三种肠道原虫的感染情况和种群分布特点鲜有报道。基于此,本研究利用形态学和分子生物学方法对上述三种肠道原虫在陕西省部分规模猪场不同年龄段猪中的感染情况和种群结构进行了研究,获得如下结果:(1)猪的三种肠道原虫感染情况:本研究选取了陕西省周至县、临潼区、岐山县、勉县和榆阳区5个规模猪场,采集了包括哺乳仔猪(<25日龄)、断乳仔猪(1~4月龄)、育肥猪(5月龄~3岁)和成年猪(>3岁)4个年龄段共计560份猪粪便样品。形态学检测发现,在40×10倍显微镜下可见近似椭圆形的隐孢子虫卵囊,大小约为4~6μm,外具较厚卵囊壁,内部可见卵囊残体或1~4个弧形子孢子。结肠小袋纤毛虫的滋养体在20×10倍显微镜下可见,形状呈梨形,长度在50μm左右,可运动。基于隐孢子虫的18S r RNA基因、结肠小袋纤毛虫的ITS1-5.8S r RNA-ITS2基因和毕氏肠微孢子虫的ITS基因的分子生物学检测发现,所调查猪场猪的隐孢子虫、结肠小袋纤毛虫和毕氏肠微孢子虫的总感染率分别为20.7%(116/560)、16.8%(94/560)和78.9%(442/560)。共计496份样品(88.6%,496/560)存在至少一种原虫的感染,其中14份样品(2.8%,14/496)存在三种原虫混合感染,128份样品(25.8%,128/496)存在两种原虫混合感染。三种病原中仅隐孢子虫和结肠小袋纤毛虫在各年龄段和采样点间的感染率分布差异极显著(P<0.01),而毕氏肠微孢子虫的分布则未呈现显著差异(P>0.05)。(2)猪的隐孢子虫种类和种群结构:对116份隐孢子虫阳性粪便样品的18S r RNA基因序列进行分析发现,本研究中猪感染的隐孢子虫分别属于3种隐孢子虫种,即种母猪隐孢子虫(C.scrofarum)、猪隐孢子虫(C.suis)和微小隐孢子虫(C.parvum),其中C.scrofarum为优势虫种(90.5%,105/116),在各年龄段和采样点均呈显著优势分布(P<0.05),而C.suis和C.parvum分别占比3.4%(4/116)和6.0%(7/116),仅分别分布于周至县断乳仔猪和榆阳区哺乳仔猪中。三个虫种均有人感染的相关报道,可能存在公共卫生风险。(3)猪的结肠小袋纤毛虫种群结构:对94份结肠小袋纤毛虫阳性粪便样品的ITS1-5.8S r RNA-ITS2基因序列进行分析发现,本研究中猪的结肠小袋纤毛虫共存在两种基因型,即基因变体(genetic variant)A和基因变体B,其中基因变体B为优势基因型,占阳性样品的69.1%(65/94)。两种基因型均在所有采样点和年龄段中有分布,其中基因变体B在除哺乳仔猪(27.3%,3/11)与成年猪(40.0%,2/5)外的所有年龄段和采样点中均呈优势分布。(4)猪的毕氏肠微孢子虫种群结构:对352份毕氏肠微孢子虫阳性粪便样品的ITS基因序列进行分析发现,本研究中猪的毕氏肠微孢子虫共存在34种基因型,包括12种已知基因型(CHC5、CHG3、CHG19、CHN7、CHS5、CM6、D、Ebp A、H、Henan-IV、Pig Eb4和Pig EBITS5)和22种可能的新基因型(根据基因型包含的样品名称命名为SHZA1、SHZC1、SLTC1~3、SMXB1、SMXC1、SMXD1~2、SYLA1~5、SYLC1、SYLD1、SZZA1~2、SZZB1、SZZC1和SZZD1~2),其中新基因型SZZD1为优势基因型(23.0%,81/352)。多位点基因分型结果显示,在MS1、MS3、MS4和MS7位点分别形成了29、19、17和22个基因型,109个分离株在4个基因位点全部成功扩增,共形成了87个多位点基因型(multilocus sequence genotypes,MLGs)。综上,本研究阐明了陕西省部分规模猪场不同年龄段猪的隐孢子虫、结肠小袋纤毛虫和毕氏肠微孢子虫的感染情况和种群结构,研究结果为探究猪中三种病原的生物学特性、评估人畜共患风险及制定有效防控策略提供了基础数据。
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