论文部分内容阅读
泡吻棘头虫是一类肠道内寄生虫,其终末宿主为鱼类。目前,全球已报道的泡吻棘头虫共有24种,在欧洲、亚洲、美洲、非洲和大洋洲都有分布。2010年7月,科研人员在我国新疆乌伦古湖(47°22’57.9"S;087°47’03.4"W)的东方欧鳊、高体雅罗鱼、鲤、鲫、丁(?)的肠道内发现了一种泡吻棘头虫,其感染率、感染强度(平均感染强度)分别为:26%、1-20(5);60%、1(1);100%、14-31(19);60%、1-40(15);25%、1-2(1.5)。经光学显微镜和扫描电镜观察,对其形态进行了详细的描述,命名为福海泡吻棘头虫。福海泡吻棘头虫躯干呈圆柱形,吻钩15-17纵列,每列9-12个吻钩;颈棒球杆状,颈部前缘、吻的后端形成一个大的球形泡;颈长与躯体长比值为0.5。两个吻腺大小几乎相等,末端逐渐变宽变粗。雄虫睾丸2个,前后排列;粘液腺6个,其后为2个粘液储存囊及1个薛氏囊;雄虫生殖系统长4.76-6.60mm(5.53),约占总体长的39-48%(42%)。卵梭形;子宫钟、子宫、阴道的长和宽分别为:378-540μm(475)×142-164μm(153)、1.93-2.40mm(2.12)×112-178μm(151)、220-428μm(336)×34-82μm(62):雌性生殖系统长2.67-3.10mm(2.93),约占总体长的17-26%(20%)。近年来,课题组对报道于云南高原湖泊中的3种泡吻棘头虫进行采样,但均未获成功。本研究对分布于欧洲、北美以及我国的共5种泡吻棘头虫的16个不同地理种群的泡吻棘头虫线粒体基因组的序列、结构、多态性、系统发育及可能的起源与分化时间进行了分析。这16个泡吻棘头虫线粒体基因组均由36个基因组成,其中蛋白编码基因12个、tRNA22个、rRNA2个。这些基因均由线粒体同一条链转录而来,且排列方向一致。不同种类线粒体基因组的蛋白编码基因及rRNA排列顺序完全相同;但tRNA排列顺序略有不同,不同物种间有1-3个位置上的差异。泡吻棘头虫不同密码子使用频率各不相同,且同一种密码子在不同种泡吻棘头虫中使用频率亦不相同。这些泡吻棘头虫的线粒体基因组中,密码子使用最为频繁的是TTA、GGG、GTG;氨基酸使用最为频繁是Val、Leu、Gly。滑动窗口分析结果表明:完整线粒体核苷酸的多态性呈现多区域分布,atp6区域是仅次于非编码区的高变区,其次为nad2、rrnS等区域,cox3、nad1和cob部分区域亦存在较高水平的变异度。系统发育树和线粒体基因排列顺序均支持Pomphorhynchus laevis和Pomphorhynchus tereticollis是两个不同物种的观点;从英格兰采集到的P. laevis与欧洲大陆分布的P. tereticollis聚为一支,而不与欧洲大陆的P. laevis聚为一支,表明英格兰的P. laevis与P. tereticollis的亲缘关系更近;福海泡吻棘头虫与欧洲大陆P. laevis亲缘关系最近。依据松散分子钟理论,推测泡吻棘头虫最近的共同祖先存在于晚侏罗世,距今152.66Ma; Pomphorhynchus bulbocolli(?)(?)Pomphorhynchus rocci最近的共同祖先存在于晚渐新世,距今23.9Ma; P. laevis和P. tereticollis最近的共同祖先存在于早古新世,距今65.44Ma。此外,本研究还克隆了隐藏新棘虫的线粒体基因组。隐藏新棘虫是一种寄生于黄鳝肠道内的棘头虫。其线粒体基因组为双链环状,T、G、A、C含量分别为40.8%、28.8%、20.7%、9.7%。线粒体36个基因中,蛋白编码基因12个,tRNA22个,rRNA2个,所有基因均由同一条链转录。12个蛋白编码基因共由10,041个碱基组成(不包括终止密码子),编码3,347个氨基酸。3种最常使用的氨基酸分别是Val(15.84%),Gly(10.82%)和Ser(10.60%)(Serl:5.64%, Ser2:4.96%),这3种氨基酸占总氨基酸的37.26%。使用最频繁的3种密码子分别为:TTT (8.98%)、TTG (7.40%)、GTT (6.92%).22个tRNA碱基长度变化从49(trnD)至69(trnC),这包括个2个trnL和2个trnSo始新棘头虫纲的隐藏新棘虫与古棘头虫纲的Leptorhynchoides thecatus线粒体基因的排列顺序完全相同,但它们与原棘头虫纲的Oncicola luehei有2处相邻的tRNA发生了位置交换,这2处tRNA分别为trnK, trn及trnS1、trnM。系统发育表明,始新棘头虫纲与古棘头虫纲聚为一类,这一类再与原棘头虫纲聚为一大类;棘头动物门3个不同的纲聚为一类后,再与轮虫蛭态目聚为一大类,这一大类再与轮虫单巢目形成姊妹群。然而,对棘头虫不同类群的亲缘关系,以及与不同类群轮虫的亲缘关系的阐明还有待更多的研究。