探秘安纳托利亚边缘革蜱:种群遗传结构与演化历程的深度解析

【字体: 时间:2025年04月13日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为探究边缘革蜱(Dermacentor marginatus)种群结构和演化历史,来自安卡拉大学等机构的研究人员,分析 361 只革蜱样本的 cox1和 ITS2 基因。结果发现其在安纳托利亚有显著遗传分化,经历了近期种群扩张。该研究为蜱虫种群研究提供了重要依据。

  在广袤的自然界中,蜱虫虽小,却对人类和动物健康有着重大影响。边缘革蜱(Dermacentor marginatus)作为一种重要的蜱虫物种,它喜好以人类和家畜为宿主,还能传播多种病原体,像克里米亚 - 刚果出血热病毒、斑点热群立克次氏体等,在疾病传播中扮演着关键角色。然而,目前对它的研究却十分有限。在许多地区,其种群遗传结构、演化历史等方面都缺乏深入了解,这导致在预防和控制蜱传疾病时困难重重。同时,该物种所属的革蜱属包含约 40 种形态相似的蜱虫,边缘革蜱与一些近缘种在分类上存在诸多争议,比如 D. niveus 和 D. ushakovae,过去的研究中常出现误判,使得对这一属的认识更加模糊。而且,安纳托利亚对角线作为当地重要的生物地理屏障,它对边缘革蜱种群遗传学的影响也尚未明确。为了填补这些知识空白,来自土耳其安卡拉大学和卡法卡斯大学的研究人员开展了一项关于边缘革蜱种群遗传结构和演化历史的研究。
研究人员选取了位于安纳托利亚中部(Central Anatolia,CN)和东北部(Northeastern Anatolia,NE)两个地区的边缘革蜱种群作为研究对象,这两个地区分别处于安纳托利亚对角线的两侧,地理环境差异明显,且有其他革蜱物种共存,可能影响基因流动。该研究成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员运用了多种关键技术方法。首先是样本采集,在 31 个采样点收集了 361 只寻找宿主的成年边缘革蜱,这些样本来自不同的生态区域。然后通过形态学鉴定确定蜱虫种类,接着进行核酸提取、PCR 扩增及测序,获取 cox1和 ITS2 基因序列。之后,利用多种软件进行数据分析,如 DnaSP v6.12.03 计算遗传多样性参数、Arlequin v3.5.2.2 进行分子方差分析(AMOVA)、BEAST2 进行系统发育分析等。
在种群结构和人口统计学历史方面:基于 cox1基因分析,CN 地区有 71 种单倍型,NE 地区有 64 种,两者仅有 4 种共享。中性检验和错配分布分析表明,安纳托利亚的边缘革蜱种群经历了近期的人口扩张。通过 AMOVA 和 FST值发现,CN 和 NE 种群间存在显著的遗传分化,STRUCTURE 分析也显示出两个地区有明显的遗传簇。基于 ITS2 基因分析,CN 地区有 65 种基因型,NE 地区有 67 种,共享 28 种。中性检验结果显示不同指标有不同表现,AMOVA 和 STRUCTURE 分析同样表明存在一定的种群结构,但相对 cox1基因较弱。基于 cox1 + ITS2 串联数据集分析,也得到了类似的结果,进一步证实了种群结构和人口扩张情况。
在系统发育关系方面:基于 cox1基因构建的系统发育树显示,边缘革蜱主要分为三个进化枝,其中一个单倍型 CX - NE53 聚类在与中亚相关的单倍群中,这暗示着可能存在历史殖民事件。同时,D. niveus 的分类地位存在争议,其记录在系统发育树中与边缘革蜱聚类在一起。基于 ITS2 基因的系统发育分析也发现了类似的情况,D. niveus 没有形成单独的进化枝,且部分边缘革蜱记录存在多系性。
研究结论表明,边缘革蜱在安纳托利亚具有丰富的遗传多样性,所有 131 种单倍型均为独特的。安纳托利亚对角线可能是影响其种群遗传结构的生物地理屏障,虽然两个地区的种群存在一定隔离,但仍有基因流动,且 CN 地区的基因流动高于 NE 地区。系统发育分析揭示了革蜱属内存在未解决的分类问题,如 D. niveus 的分类地位不明确,以及 D. marginatus 和 D. raskemensis 可能存在误识别,D. nuttalli 和 D. silvarum 之间也存在分类学模糊之处。此外,边缘革蜱和 D. raskemensis 的单系关系支持了同域物种形成的假设。这项研究是对边缘革蜱种群遗传学和系统发育学的首次全面分析,为后续研究该物种在安纳托利亚及其他地区的生态和生物地理动态奠定了基础,有助于深入了解蜱虫的演化历史和种群动态,对制定更有效的蜱传疾病防控策略具有重要意义。
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