河野脂螨形态学及线粒体基因组序列分析

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目的:了解河野脂螨在光学显微镜和扫描电子显微镜下的形态特征,以及超微结构,为该螨的分类鉴定提供依据,同时对比两种观察方法的利弊;获取河野脂螨线粒体基因组全序列和建立系统发育树以丰富粉螨亚目螨类线粒体基因组和系统发育关系,同时为该螨的防制提供科学依据。方法:从鱼干中采集河野脂螨,经物种鉴定后进行纯培养。然后对河野脂螨进行玻片标本的制作,制作完成后在光学显微镜下观察河野脂螨外部形态,并进行拍照。在扫描电子显微镜下观察各发育阶段(卵、幼螨、若螨和成螨)的外部形态和超微结构,并进行拍照存档。挑取实验室纯培养的河野脂螨成螨,用DNeasy Blood&Tissue Kit试剂盒法提取该螨总基因组DNA进行高通量测序。运用MITOS网页工具,MEGA6和t RNAscan-SE1.21等生物信息学软件对河野脂螨线粒体基因组全序列进行生物学信息分析。最后运用Phylo Suite分别建立贝叶斯(Bayesian Inference,BI)与(最大似然法Maximum Likelihood,ML)系统分析发育树。结果:(1)在光学显微镜下,河野脂螨成螨外形呈椭圆形,雌螨略大于雄螨。雌螨腹部可见成熟的卵,其躯体后端可见交配囊,交配囊管以及受精囊。雄螨生殖区可以看到1对生殖瓣,上面有两对生殖突,生殖瓣中可见其阳茎。扫描电子显微镜显示,河野脂螨卵呈椭圆形;幼螨有足3对,螨体较小,腹面生殖器官未见,肛周未见其肛毛;若螨有4对足,生殖器官发育不成熟,生殖毛和肛毛可见,但相对于成年螨来说发育还不成熟。休眠体前端尖细,后端钝圆,呈梨形状。在末体区有吸盘板,其上有13个吸盘,呈2-2-4-5分布。成螨顶外毛长度约为顶内毛的50%,与顶内毛处同一水平线上。雄成螨第3对足的跗节末端为2个粗钝的齿所替代;腹面有1个生殖区和带有1对肛门吸盘的肛区。雌成螨所有的爪均分叉;腹面生殖孔为1个纵向裂缝;肛门不伸达后缘。(2)河野脂螨线粒体基因组序列总长度为14269bp。它是由37个编码基因组成,其中包括了13个蛋白质编码基因(PCGs),22个转运RNA基因(t RNAs),和2个核糖体RNA基因(12SRNA和16SRNA)。在trn F和trn S1之间还包含了一个大的非编码区(large non-coding region,LNR)。系统发育树表明,河野脂螨与害嗜鳞螨聚为一支,后验概率为1,自展值为99.2%。在14种线粒体基因组已经释放的粉螨亚目螨类中,果螨科为一单支,麦食螨科为一单支,其余11种螨种为一单支,其中粉螨科与薄口螨科互为姐妹支,亲缘性较近。结论:通过光学显微镜对河野脂螨外部形态的观察以及扫描电子显微镜对河野脂螨不同发育阶段外部形态和超微结构的观察,更加详细地了解该螨的形态结构,从而为脂螨科螨类在形态学的分类和生物学研究提供了理论依据。本研究成功注释了河野脂螨线粒体基因组全序列,序列的成功注释可以为河野脂螨分子鉴定提供可靠的依据。系统发育树表明,河野脂螨与害嗜鳞螨亲缘性较近。
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