基于线粒体COI条形码和扫描电镜超微结构分析的猫蚤分类学鉴定研究

本研究针对蚤类形态学鉴定困难的问题，通过线粒体COI条形码和扫描电镜(SEM)技术对泰国地区4种重要医学蚤类（Xenopsylla cheopis、Echidnophaga gallinacea、Ctenocephalides felis和C. orientis）进行分子与超微结构分析，证实C. orientis应列为独立物种，并揭示其与C. canis的遗传亲缘性（4.60%距离），为蚤传疾病防控提供精准分类依据。

　　

蚤类作为全球分布的吸血性外寄生虫，不仅是鼠疫（Yersinia pestis）和斑疹伤寒（Rickettsia typhi）等疾病的传播媒介，其低宿主特异性还导致人畜共患风险加剧。传统形态学鉴定因依赖专家经验且易受标本完整性影响，对近缘种如猫蚤Ctenocephalides felis与其近亲C. orientis的区分尤为困难。随着分子技术的发展，DNA条形码成为物种鉴定的新工具，但蚤类尤其是东南亚地区重要种类的分子分类研究仍存在空白。

泰国玛希隆大学（Mahidol University）热带医学院的研究团队通过整合线粒体细胞色素c氧化酶亚基1（COI）基因条形码与扫描电镜(SEM)超微结构分析，对泰国5个省份采集的4种蚤类（Xenopsylla cheopis、Echidnophaga gallinacea、Ctenocephalides felis和C. orientis）展开系统研究。该成果发表于《Infection, Genetics and Evolution》，为蚤类分类学和疾病防控提供了双重技术范式。

研究采用四大关键技术：1) 基于形态学钥匙（Hopkins, 1961标准）的蚤类初筛；2) 线粒体COI基因658 bp片段扩增与测序（引物LCO1490/HCO2198）；3) 最大似然法构建系统发育树（GTR+G模型）；4) 扫描电镜(SEM)对头部形态和触角窝刚毛的三维成像。样本涵盖泰国曼谷、北碧府等地的68只雌蚤，包括22只X. cheopis（鼠源）和22只C. orientis（犬源）。

3.1 形态学特征
通过体视显微镜观察到C. felis与C. orientis的额部形态差异：前者额部细长尖锐，后者短钝圆润。触角窝背侧刚毛在C. orientis雌性中呈现3-4根微小刚毛，而C. felis雌性完全缺失该结构，但两性Ctenocephalides属雄性均具有13-18根刚毛。

3.3 系统发育与遗传距离
COI序列分析显示：1) 种内遗传距离极低（0%-0.24%），种间距离显著（4.60%-21.26%）；2) C. orientis与C. canis遗传距离（4.60%）近于C. felis（8.42%），支持其独立物种地位；3) 泰国C. orientis与印度、泰国参考序列聚为一支，而C. felis与斐济、澳大利亚种群形成另一进化枝。

3.4 超微结构分析
SEM揭示了两性鉴别新标准：C. orientis雌性触角窝背侧的3-4根微小刚毛可作为区分C. felis（无刚毛）的关键特征。后足胫节形态分析进一步排除C. canis（双凹槽）干扰，确认泰国犬源蚤类为C. orientis单一种群。

这项研究通过多技术联用，首次在分子和形态学层面证实C. orientis应作为独立物种，其与C. canis的遗传亲缘性提示东南亚地区犬蚤种群可能发生物种替代。研究建立的COI条形码数据库（GenBank登录号OQ291320-OQ291365）和SEM鉴定标准，为蚤传疾病监测提供了可推广的技术方案。几何形态计量学（GM）的后续应用（Chotelersak et al., 2024）进一步验证了本结论，标志着蚤类分类进入多模态鉴定新时代。该成果对理解蚤类进化、疾病媒介分布及防控策略制定具有重要科学价值。