中國蛔蟲種群分子遺傳學進一步研究.pdf

1、目的：
　　 本學位論文總的研究目的是，在前期對中國大陸蛔蟲種群分子遺傳學研究的基礎上，做進一步深入探討，為人蛔蟲和豬蛔蟲的分子遺傳學、生理學、分子流行病學等方面增加新的認識，同時也為我國人蛔蟲和豬蛔蟲感染的預防控制提供科研依據(jù)和理論指導。第一章綜述之后的四個研究章節(jié)各自的研究目的如下：
　　 1、第二章：應用譜系地理學的方法，進一步揭示我國蛔蟲種群的遺傳結構和多樣性以及人蛔蟲和豬蛔蟲歷史演化關系。
　　 2、第

2、三章：應用多個微衛(wèi)星分子標記，對前期研究中運用ITS這一遺傳標記未能區(qū)分的G2型人蛔蟲和G2型豬蛔蟲，進一步探討其遺傳多樣性的差異。
　　 3、第四章：在前期發(fā)現(xiàn)人蛔蟲和豬蛔蟲雜交個體的基礎上，進一步了解我國人蛔蟲和豬蛔蟲的交叉感染和雜交個體的頻數(shù)分布及其在地域、宿主以及基因型方面的分布差異，據(jù)此重新審視我國現(xiàn)行的人群蛔蟲感染的控制對略，為其改變和完善提供必要的理論指導和客觀依據(jù)。
　　 4、第五章：了解是否蛔蟲交配行為

3、中，雌性個體是否存在與多個雄蟲進行交配的問題。
　　 方法：
　　 按照上述各自的研究目的，相應的研究方法分述如下：
　　 1、使用線粒體DNA標記(COX1和NAD1)和軟件程序(DnaSP5.0，Arlequin3.0，MEGA4.0，and NETWORK4.5.1.6.)對來自中國6個省(區(qū))的12個人蛔蟲和豬蛔蟲同域種群進行系統(tǒng)地理學研究。
　　 2、選用20個常染色體微衛(wèi)星標記，結合毛細管電泳

4、技術確定等位基因大小，使用軟件CERVUS V2.0、ARLEQUIN V3.11、FSTAT V2.9.3和GENETIXV4.05進行G2型人蛔蟲和豬蛔蟲遺傳多樣性分析。
　　 3、采用20個多態(tài)性豐富的微衛(wèi)星標記，結合毛細管電泳技術，使用軟件STRUCTURE、BAPS和NEWHYBRIDS，確定中國6個省(區(qū))12個蛔蟲和和豬蛔蟲同域種群的宿主交叉感染情況和雜交子的蛔蟲個體。
　　 4、采用7個性連鎖微衛(wèi)星位點對

5、3條雌性豬蛔蟲F1子代62個個體進行父系遺傳分析。使用毛細管電泳檢測等位基因大小及基因型，根據(jù)孟德爾遺傳分離和自由組合規(guī)律推斷母本和父本基因型，用等位基因計數(shù)法和GUARD V2.0軟件進行父系遺傳分析。
　　 結果：
　　 上述四個研究章節(jié)主要的研究結果分別如下：
　　 1、蛔蟲遺傳多樣性因宿主和地理種群而異，但其單倍型之間未形成明顯的地理分布差異；豬來源的蛔蟲種群的遺傳多樣性普遍高于人來源的蛔蟲種群；而且在人

6、來源的蛔蟲種群中，我國南部種群的遺傳多樣性明顯高于中部和北部省份的蛔蟲種群，而在豬來源的蛔蟲種群中未發(fā)現(xiàn)此類地理差異；在很大一部分的人來源的蛔蟲種群中，檢測到種群歷史的擴張，但在豬來源的蛔蟲中未檢測到；人來源的蛔蟲和豬來源的蛔蟲之間存在較高水平的基因交流，人來源的蛔蟲種群間比豬來源的蛔蟲種群之間具有更高水平的基因交流；COX1基因單倍型的網絡分析表明存在一個古老的人來源的蛔蟲單倍型，即H9。
　　 2、對69個G2型人蛔蟲和豬蛔

7、蟲樣本的檢測，發(fā)現(xiàn)G2型人蛔蟲有378個等位基因，范圍在3-31，平均每對引物可檢測18.9個等位基因；G2型豬蛔蟲有229個等位基因，范圍在5-19，平均每對引物可檢測11.45個等位基因。G2型人蛔蟲的等位基因頻率在0-0.821之間；G2型豬蛔蟲的等位基因頻率在0-0.833之間。20個基因位點中有14個位點在G2型人、豬蛔蟲中的優(yōu)勢等位基因一致，6個基因位點(位點1、6、10、12、16和17)在G2型人、豬蛔蟲中的優(yōu)勢等位基因

8、不一致。在位點13 G2型豬蛔蟲無特有等位基因，在位點15 G2型人蛔蟲無特有等位基因外，其它位點中均存在G2型人、豬蛔蟲各自的特有等位基因，其中G2型人蛔蟲有204個特有等位基因，G2型豬蛔蟲有55個特有等位基因。G2型人蛔蟲和豬蛔蟲的平均期望雜合度分別為0.802和0.777，多態(tài)信息含量分別為：0.779和0.737。分子變異方差分析(AMOVA)結果顯示，遺傳變異2.6％來自種群間，68.6%來自個體間，兩蛔蟲種群間FST值為0

9、.0268，基因流(Nm)為9.08。
　　 3、在人體和豬體內都檢測出交叉感染和雜交個體，兩者的檢出總數(shù)均為20。在這20例宿主交叉感染中，有19例是人體被豬蛔蟲感染的情況，只有一例是豬被人蛔蟲感染。交叉感染的分布，還明顯受蛔蟲基因型的影響，在20例宿主交叉感染中，基因型為G1(人型)、G2(共有型)和G3(豬型)的蛔蟲各占45%，45％和10％。在共檢出的20個人蛔蟲和豬蛔蟲的雜交子中，只有1個為豬體內來源的蛔蟲，其余19個

10、均在人體內發(fā)現(xiàn)，雜交子的分布同時呈現(xiàn)明顯的南、北地域性，因南方兩省雜交個體的數(shù)目多于其北部4省(11對9)。雜交個體的分布也具有明顯的基因型差異，在這20個雜交個體中，基因型為G1(人型)、G2(共有型)和G3(豬型)的蛔蟲各占比例分別為55％，30％和15％。
　　 4、所采用的7個性連鎖微衛(wèi)星位點均表現(xiàn)出較高的多態(tài)性，表明其適合于進行父系遺傳分析，等位基因計數(shù)發(fā)現(xiàn)三個家系中有1個家系的F1子代來自于多個父本，而GUARD軟件

11、揭示，這三個家系中有2個家系的F1子代來自于多個父本。
　　 結論：
　　 1、本研究在蛔蟲種群的遺傳多樣性、種群分化、歷史種群結構、基因流、系統(tǒng)發(fā)育重建和單倍型網絡等方面均揭示了新的信息，認為我國人蛔蟲和豬蛔蟲遺傳多樣性的差異可能與中國人口遷移和野豬的馴化的歷史有關，根據(jù)分析結果，對兩種蛔蟲的進化關系提出了不同的假設，即豬蛔蟲的祖先可能來自于人體的蛔蟲。該研究對人蛔蟲和豬蛔蟲的流行病學、歷史進化和分類具有一定的啟示作用

12、。
　　 2、G2型人蛔蟲和G2型豬蛔蟲均存在較高的遺傳多樣性，兩者間未見明顯的遺傳分化，并存在基因交流。但兩者特有等位基因的差異和不同的優(yōu)勢等位基因的存在，同時提示了兩者遺傳上的重要差異，似可部分解釋其宿主寄生特異性方面的不同。
　　 3、我國人蛔蟲和豬蛔蟲的交叉感染具有明顯的宿主和基因型差異，而雜交個體的發(fā)生除具有明顯的宿主偏好和基因型差異外，還表現(xiàn)出明顯的南北地域差異。這表明在我國這樣的人蛔蟲和豬蛔蟲感染共存的流行

13、區(qū)，豬蛔蟲已成為人群蛔蟲感染的重要來源，這也是蛔蟲流行病學中不可忽視的新動向。因此有必要重新審視我國現(xiàn)行人群蛔蟲感染控制的對策并作出必要的調整。本研究關于豬蛔蟲和人蛔蟲交叉感染以及雜交個體的發(fā)生頻率及其宿主、地理及基因型的分布差異的結果，不僅可為我國蛔蟲防制對策的改變和完善提供必要的理論指導和客觀依據(jù)，也對深入探討蛔蟲的遺傳進化、分類地位以及分子流行病學方面具有裨益。
　　 4、本研究首次發(fā)現(xiàn)和報道了豬蛔蟲雌性成蟲存在和多個雄蟲