青藏高原啮齿类动物VKORC1基因和VAMP1基因的变异分析

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抗药性是鼠害药物控制的难题之一,已有研究显示:维生素K环氧化物还原酶复合物1基因(VKORC1)的变异是导致鼠类对抗凝血灭鼠剂产生抗性的主要原因,而突触小泡相关膜蛋白1基因(VAMP1)的变异是导致鼠类对D型肉毒素灭鼠剂产生抗性的主要原因。本研究首次以上述2个抗药性相关基因为分析对象,探讨青藏高原害鼠抗药性和基因之间的关系,评估青藏高原5种啮齿类动物对抗凝血灭鼠剂和D型肉毒素灭鼠剂抗性的可能性,旨在为青藏高原的鼠害防治提供基础资料。  首先,为了探讨5种动物的种间突变情况,我们利用转录组测序的方法,对采集自青藏高原的5种啮齿动物:高原鼠兔(Ochotona curzoniae)、高原鼢鼠(Eospalax baileyi)、长尾仓鼠(Cricetulus longicaudatus)、青海田鼠(Neodon fuscus)以及喜马拉雅旱獭(Maromta himalayana)的转录组进行测序,经过测序和组装,成功获得转录组序列。对转录组数据进行blast后,得到5种动物VKORC1基因和VAMP1基因的编码区全序列,比较分析后的结果显示:5种动物VKORC1基因共检测到143个核苷酸变异位点和37个氨基酸变异位点,未发现与已知抗凝血杀鼠剂抗性相关的氨基酸突变。5种动物VAMP1基因编码区序列长度均为357bp,共检测到46个核苷酸变异位点和4个氨基酸变异位点,未发现与已知D型肉毒素灭鼠剂抗性相关的氨基酸突变。  为了探讨高原鼠兔和高原鼢鼠种群内是否存在与抗药性有关的突变,我们又对两种害鼠进行了种内比较。分别采集了5个种群58只高原鼠兔和59只高原鼢鼠,对高原鼠兔的VKORC1基因全序列进行测序分析,对高原鼠兔和高原鼢鼠的VAMP1基因第二外显子区序列进行测序分析。结果显示:5个种群58只高原鼠兔VKORC1基因比对后片段长度为1236bp,未得到该基因的全序列,但在所得片段中,共检测到75个变异位点,其中单突变位点为57个,全部位于内含子区,简约信息位点18个。5个种群58只高原鼠兔和59只高原鼢鼠VAMP1基因第二外显子序列比对后全长均为159bp,高原鼠兔第二外显子DNA序列在所有个体之间都无变异;高原鼢鼠有一个突变位点,经翻译确认为同义突变,两物种在已知的抗药性位点(48号氨基酸位点)其DNA序列都未发现变异。  尽管未找到已知的抗药性突变,但分析表明,在VKORC1基因和VAMP1基因中,都发现了丰富的遗传多样性:种间丰富的核苷酸变异和氨基酸变异、高原鼠兔种群VKORC1基因内含子区的插入缺失、高原鼢鼠种群VAMP1基因第二外显子区的同义突变。这些都是我们接下来验证青藏高原5种害鼠对抗凝血灭鼠剂和D型肉毒素灭鼠剂是否具有潜在抗性的关键入口。
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