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为探究厄瓜多尔两栖动物感染蛙壶菌(Bd)的情况,研究人员对 464 只两栖动物皮肤拭子样本进行检测,发现Bd-GPL 广泛流行,且基因分型效率为 36% 。该研究为该国Bd病原体监测和两栖动物保护提供重要数据。
在全球范围内,新兴传染病的流行趋势愈发明显,其中真菌引发的疾病对脊椎动物影响显著。蛙壶菌(
Batrachochytrium dendrobatidis,简称
Bd)作为一种能感染两栖动物的水生游动孢子真菌,给两栖动物种群带来了巨大威胁。
Bd存在多个遗传谱系,不同谱系的毒力差异较大,像全球泛流行谱系(
Bd-GPL)就比一些区域地方性谱系(如
Bd-Asia2/Brazil)更具毒性 ,而且不同谱系间还可能杂交产生更具毒性的后代。
目前,关于Bd的研究面临诸多问题。一方面,以往基于 ITS15.8S 区域的标准 qPCR 检测虽能确定Bd的存在和感染强度,但无法区分不同谱系;另一方面,南美洲的Bd基因分型研究范围有限,对Bd基因型的空间分布了解不足,难以精准定位潜在风险区域。此外,厄瓜多尔作为两栖动物物种丰富度位居全球前列的国家,之前关于Bd的研究在宿主物种数量和地理范围上存在局限,无法全面揭示Bd基因型与宿主的关系。
为了解决这些问题,来自美国德克萨斯州立大学(Department of Biology, Texas State University)等多个机构的研究人员开展了一项关于厄瓜多尔森林中Bd群落基因分型的研究。他们的研究成果发表在《EcoHealth》上,为深入了解Bd在厄瓜多尔的分布和遗传多样性提供了重要依据。
研究人员运用了多种关键技术方法。首先,在样本采集方面,他们从 2021 年 6 月至 2023 年 12 月,在厄瓜多尔的 6 个保护地或私人领地,对不同生态区域的两栖动物进行采样,共收集了 464 只两栖动物的皮肤拭子样本。其次,在基因检测和分析上,采用 PrepMan? Ultra 样本制备试剂提取 DNA,通过定量聚合酶链反应(qPCR)检测Bd DNA,并利用一种可区分Bd谱系的 qPCR SNP 检测方法对Bd进行基因分型。最后,运用 R 软件中的相关包进行统计分析,计算基因分型效率,评估基因分型成功与否与Bd感染状态、Bd载量之间的关系。
研究结果如下:
- 样本基本信息与Bd感染情况:研究涉及 22 个属、9 个科的两栖动物,部分个体无法鉴定到物种。总体上,Bd的感染率为 32%(95% CI = 28 - 36%),所有样本中有 11%(95% CI = 9 - 15%)成功进行了基因分型,基因分型效率总体为 36%。不同采样地点和宿主分类群的Bd感染率和基因分型效率存在差异,如 Zanja Arajuno 私人保护区的Bd感染率最高(43.0%,95% CI = 34.7 - 51.5%),Jama - Coaque 保护区(JCR)的基因分型效率最高(50%)。
- 基因分型结果:研究共鉴定出 53 个Bd-GPL 阳性样本,还有 3 个基因分型样本Bd检测为阴性。基因分型成功与否与Bd感染状态和Bd载量显著相关,且基因分型检测的荧光值与成功分型样本的Bd感染载量呈正相关。
研究结论与讨论部分指出,该研究发现Bd-GPL 在厄瓜多尔两栖动物群落中广泛流行,这与之前该国的两项研究结果一致,表明Bd-GPL 可能与该地区两栖动物数量的历史下降有关,但还需要对博物馆中相应时期的样本进行针对性采样来进一步验证。同时,此次研究的基因分型效率(总体 36%)低于之前在厄瓜多尔亚马逊地区同一季节的另一项研究(60%) ,分析认为可能是样本来源(本研究用皮肤拭子,另一研究用存档趾夹)和 DNA 提取方法不同导致。此外,研究还发现不同宿主分类群的基因分型效率存在差异,一些检测为阴性的样本可能存在未被识别的Bd基因型。
综上所述,该研究通过对厄瓜多尔多个森林类型的Bd基因分型调查,明确了不同宿主分类群的基因分型效率,强调了群落范围基因分型研究的重要性。未来需要对更多位点进行Bd测序,以更准确地评估该地区病原体的多样性,同时也应优先开展针对性的基因分型工作和制定积极的保护计划,保护厄瓜多尔两栖动物的生物多样性免受快速进化的病原体威胁。