孟錦昕,吉明勝,何于雯,李楠,王靜林*
(1.云南省畜牧獸醫(yī)科學(xué)院云南省熱帶亞熱帶動(dòng)物病毒病重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,云南 昆明 650224;2.勐臘縣勐捧鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心,云南 勐臘 666309)
蚋屬于昆蟲綱,雙翅目(Diptera),蚋科(Simuliidae),是醫(yī)學(xué)昆蟲中的重要類群[1]。蚋對(duì)人類、畜禽、嚙齒類動(dòng)物、野生動(dòng)物等進(jìn)行騷擾性吸血,并傳播多種疾病。人被叮咬后出現(xiàn)紅斑、水泡等,嚴(yán)重的可引發(fā)皮疹和過敏反應(yīng),并發(fā)過敏性哮喘和“蚋熱病”,可傳播多種人獸共患病,如盤尾絲蟲病(河盲癥)、歐氏曼森線蟲病和禽鳥住白蟲病等[2]。
我國(guó)常有蚋類昆蟲叮咬人的事件報(bào)道,2004年,某海訓(xùn)部隊(duì)遭到蚋的大量侵襲,引起戰(zhàn)士皮炎,出疹率高達(dá)96.9%,發(fā)燒占3.0%[3];2011年,登封市東華鎮(zhèn)劉莊村70%~90%的村民遭受蚋蟲叮咬,部分出現(xiàn)發(fā)熱癥狀,大部分村民在2周左右痊愈,個(gè)別村民癥狀持續(xù)數(shù)月[4];2019年,云南省中老越三國(guó)交界處蚋叮咬人并引發(fā)皮炎[5]。2019年8月,在云南省勐??h采集吸血昆蟲時(shí),采集人員被黑色昆蟲叮咬引起皮炎,為了明確該地區(qū)叮咬人吸血昆蟲種類,在當(dāng)?shù)夭杉ハx,并對(duì)其進(jìn)行形態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)鑒定,現(xiàn)報(bào)告如下。
2019年8月21日8:30—8:45,在云南省勐海縣勐宋鄉(xiāng)曼烈村(北緯22°31′,東經(jīng)100°29′,海拔1262m),采用人誘法捕捉吸血昆蟲。將采集到的昆蟲放入75%的乙醇中,4℃保存,帶到實(shí)驗(yàn)室。
在體視顯微鏡(OLYMPUS,SZ2-ILST)下切下昆蟲翅膀,蟲體放入含1%蛋白酶K的組織消化液中,56℃消化過夜[6],消化液用于昆蟲基因組DNA提取;蟲體分別經(jīng)過10% KOH透明,50%~100%乙醇脫水處理,壓片,在光學(xué)顯微鏡(OLYMPUS,CX31)下觀察昆蟲形態(tài)特征,參照《中國(guó)蚋科昆蟲》進(jìn)行形態(tài)學(xué)鑒定。
上述消化液用動(dòng)物組織基因組DNA提取試劑盒(天隆科技有限公司,西安)按照試劑盒說明書提取昆蟲基因組DNA,取2μL DNA為模板用COI基因特異性引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增[7],電泳,陽性PCR產(chǎn)物送擎科生物科技有限公司(昆明測(cè)序部)測(cè)序。
獲得核苷酸序列首先在NCBI中進(jìn)行Blast比對(duì)。在GenBank中下載16條蚋的COI基因核苷酸序列,使用DNAStar軟件中MegAlign進(jìn)行核苷酸同源性分析,用MEGA 6.1軟件構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹(采用NJ法,bootstrap值為1000)和遺傳距離分析。
15min內(nèi)共采集到叮咬人的昆蟲9只,編號(hào)為MH-1至MH-9,昆蟲體形似蠅,蟲體長(zhǎng)約3~4mm,呈黑色(圖1A);額寬,復(fù)眼,口器厚而短,兩條觸須(圖1B);觸角10節(jié),成對(duì)排列(圖1C);翅透明,前緣脈具毛和刺,徑分脈(Rs)末段不分叉(圖1D、E);中胸盾片棕黑色,呈拱形,蓋以黃色柔毛,無黑縱條(圖1F);爪較長(zhǎng),無基齒(圖1G、H);腹部生殖板較寬,呈長(zhǎng)方形,有受精囊,近似球形(圖1I);具有三叉頭狀的生殖叉突,兩臂短、末端膨大(圖1J)。
A B C
D E
F G H
I J
測(cè)序拼接獲得編號(hào)為MH-1至MH-9的9只蚋的COI基因序列462bp,在COI形成的數(shù)據(jù)矩陣中,所有樣本之間的平均遺傳距離為0.120。MH-1至MH-9的遺傳距離在0.000~0.010,與參考序列S.nodosum的遺傳距離在0.000~0.027;與參考序列S.undecimum(MH557844)相比距離均最遠(yuǎn),在0.228~0.241(表1)。蚋COI基因核苷酸序列構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹,顯示9只蚋與S.nodosum處于同一進(jìn)化分支,且與S.nodosum(KP661445)遺傳距離最近(圖2)。
圖2 云南省勐??h采集蚋COI基因核苷酸序列(462 bp)系統(tǒng)進(jìn)化樹
云南省勐??h位于云南省西南部,屬熱帶、亞熱帶西南季風(fēng)氣候,年平均氣溫18.7℃,降雨量充足,動(dòng)植物種類豐富,吸血昆蟲種類多、密度大,經(jīng)常有昆蟲叮咬人引起皮炎的事件發(fā)生,且夏秋兩季人或動(dòng)物存在不明原因的多種疾病,因此,需要加強(qiáng)吸血昆蟲種類調(diào)查及攜帶病原的研究。
本研究2019年8月21日在云南省勐??h勐宋鄉(xiāng)曼烈村采集的9只昆蟲與在云南省江城縣采集的S.nodosum形態(tài)學(xué)特征相似[5],蟲體黑色,爪無基齒,徑分脈不分叉,觸角10節(jié),生殖叉突為三叉頭狀,這些形態(tài)學(xué)特征提示,本次采集的蚋可能是S.nodosum。
《世界蚋類名錄》記載全世界已知的蚋有2300余種[8],陳漢彬報(bào)道我國(guó)已發(fā)現(xiàn)的蚋有333種[9],之后仍不斷有蚋類新種類被報(bào)道[6,10]。巨大的種類數(shù)量及高度的形態(tài)學(xué)相似性[11],使得從形態(tài)學(xué)上鑒定蚋的種類變得極為困難。Hebert在2003年提出了DNA Bar-codes技術(shù),即DNA條形碼技術(shù)[12],該技術(shù)以功能結(jié)構(gòu)最為保守的線粒體細(xì)胞色素氧化酶I基因(COI)作為“條形碼”,已廣泛應(yīng)用于雙翅目昆蟲的分類研究。何艷霞等已證實(shí)COI基因鑒定結(jié)果與形態(tài)學(xué)鑒定結(jié)果具有一致性,且COI基因鑒定法能較好的反映蚋亞屬的種間關(guān)系[13]。本研究采用COI作為分子靶標(biāo)對(duì)勐??h采集的9只吸血昆蟲進(jìn)行了分子鑒定,9只蚋與S.nodosum處于同一進(jìn)化分支,與S.nodosum的遺傳距離最小(0.000~0.027),核苷酸同源性最高(>97%),從分子生物學(xué)水平明確了本次采集的9只蚋均為S.nodosum。