基于核与线粒体蛋白编码基因的山羊东方猫蚤(Ctenocephalides orientis)分子特征研究及其系统发育意义

本研究针对东南亚地区山羊体表寄生虫感染长期被忽视的问题，通过多基因标记（cox1/cox2/EF-1α/ITS1）和线粒体基因组分析，首次系统鉴定了泰国山羊群中东方猫蚤(C. orientis)的分子特征。研究人员发现该蚤种与犬蚤(C. canis)存在密切进化关系，并提供了可用于蚤类分类学研究的核与线粒体分子标记数据集，为防控人畜共患病传播提供重要依据。

　　

在东南亚热带地区，跳蚤作为无翅外寄生虫不仅引发动物皮炎，更是鼠疫杆菌(Yersinia spp.)、巴尔通体(Bartonella spp.)等病原体的重要传播媒介。东方猫蚤(Ctenocephalides orientis)作为亚洲特有物种，虽在犬猫等伴侣动物中有较多报道，但其在山羊等反刍动物中的感染状况长期缺乏研究。更关键的是，现有蚤类分子鉴定多依赖短片段基因序列，线粒体基因组数据严重不足，这极大限制了蚤类系统发育研究和疾病传播风险评估。

针对这一科学问题，朱拉隆功大学的研究团队对泰国7个省份的山羊开展了为期6年(2017-2023年)的蚤类调查。通过对500只山羊的检测，发现6.6%感染率且全部为C. orientis单一物种感染。研究创新性地结合形态学鉴定与多基因分子标记分析，包括线粒体细胞色素c氧化酶亚基(cox1 450bp、cox2 678bp)、核糖体ITS1区(828bp)和延伸因子(EF-1α 904bp)基因测序，并首次解析了该蚤种14,315bp的线粒体基因组特征。相关成果发表在《Current Research in Parasitology》上。

关键技术方法包括：1)跨省采样建立山羊体表寄生虫样本库；2)通过形态学特征和四重分子标记进行物种鉴定；3)采用长片段PCR和二代测序技术组装线粒体基因组；4)运用MAFFT、DnaSP等生物信息学工具进行遗传多样性分析和系统发育重建。

【3.1 山羊蚤类感染与物种鉴定】
在33只感染山羊中分离的79只成蚤经形态学鉴定均为C. orientis，分子分析显示其cox1与数据库参考序列相似度达99.78-100%。值得注意的是，ITS1序列与犬蚤(C. canis)存在94.99%相似度，首次揭示这两个近缘种的基因差异。

【3.2 遗传多样性与遗传距离】
EF-1α表现出最高遗传多样性(Hd=0.941，π=0.004)，而ITS1多样性最低(Hd=0.118)。热图分析显示泰国分离株间遗传距离趋近于零，但与猫蚤(C. felis)等物种存在显著差异(0.4-0.5)。系统发育树强烈支持(支持率98/97)C. orientis形成独立进化支。

【3.3 线粒体基因组特征】
成功测序的线粒体基因组包含13个PCGs、19个tRNA和2个rRNA基因，AT含量高达81.5%。比较基因组发现与马来西亚分离株存在0.27%核苷酸差异，其中nad5变异最高(0.23%)。密码子使用偏好性分析显示亮氨酸(12.12%)和异亮氨酸(11.07%)使用频率最高。

【3.4 蚤目系统发育关系】
基于13个PCGs的进化分析表明，C. orientis与C. canis构成姐妹群(后验概率1.0)，共同隶属于蚤科(Pulicidae)的单系群。而多毛蚤科(Hystrichopsyllidae)等类群则呈现并系关系，这为蚤目高级分类提供了新的分子证据。

该研究首次证实C. orientis不仅是伴侣动物寄生虫，也是泰国山羊的重要外寄生虫。通过建立包含核基因与线粒体全基因组的多层次分子标记体系，解决了传统分类中近缘种鉴定的难题。特别值得注意的是，EF-1α作为高变基因的发现为种群遗传学研究提供了新工具，而线粒体基因组的解析则填补了蚤类比较基因组学的空白。这些发现不仅完善了东南亚地区蚤类分布数据库，更为评估蚤媒疾病跨物种传播风险提供了科学依据。从应用角度看，研究揭示的山羊感染现状提示需要加强农场动物与伴侣动物间的寄生虫防控屏障，而开发的分子标记组可应用于边境检疫和媒介生物监测。