台湾蟾蜍中新发现的巴氏孢子虫(Batrachospora jiunnshiowi n. sp.):形态学与分子系统学整合分类研究

【字体: 时间:2025年09月13日 来源:International Journal for Parasitology: Parasites and Wildlife 2.0

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  本研究针对两栖动物球虫研究匮乏的现状,通过整合形态学与多基因系统发育分析,首次在台湾亚洲黑眶蟾蜍(Duttaphrynus cf. melanostictus)中描述并命名了蝙蝠孢子虫属新种Batrachospora jiunnshiowi n. sp.。研究揭示了该物种独特的滴状子孢子形态特征和13.3%的感染率,通过18S rRNA与cox1基因测序将其明确归类于Hyaloklossinae亚科,为理解两栖动物-寄生虫协同进化提供了关键分子证据。

  

在丰富多彩的两栖动物世界中,隐藏着一类微小却极具进化意义的生物——球虫寄生虫。尽管全球现存超过7800种无尾目两栖动物,但对其体内球虫寄生虫的研究却严重滞后,尤其缺乏整合形态特征与分子数据的分类学研究。这类属于顶复门(Apicomplexa)的寄生虫不仅影响着宿主的健康,更承载着宿主-寄生虫协同进化的关键信息。在台湾地区,作为人类伴生种的亚洲黑眶蟾蜍(Duttaphrynus cf. melanostictus)广泛分布于人为干扰环境中,然而其体内寄生虫多样性却鲜为人知。更值得关注的是,近年分子证据显示亚洲黑眶蟾蜍实际上是一个包含东西部两个独立进化谱系的物种复合体,这为研究寄生虫与宿主的协同进化提供了绝佳模型。

针对这一研究空白,来自国立中兴大学兽医学系的研究团队开展了系统性研究,其成果发表于《International Journal for Parasitology: Parasites and Wildlife》。研究团队通过形态学观察、形态计量分析和多基因系统发育重建,首次在台湾地区的亚洲黑眶蟾蜍中发现并描述了一个蝙蝠孢子虫属新种。

研究人员采用的关键技术方法包括:对15只台湾地区救护的亚洲黑眶蟾蜍进行粪便样本采集,使用2.5%重铬酸钾溶液保存并诱导孢子化;通过光学显微镜进行形态学观察和形态计量分析;利用18S rRNA和细胞色素c氧化酶亚基I(cox1)基因进行PCR扩增和测序;采用贝叶斯推断和最大似然法构建系统发育树。

3.1. 新种描述

研究人员通过详细的形态学观察,描述了新种Batrachospora jiunnshiowi的鉴别特征。成熟卵囊(n=50)呈球形或亚球形,平均大小为15.9×14.1微米,长宽比1.1,卵囊壁单层、光滑、无色且脆弱,厚度0.6微米,缺乏微孔、微孔帽、卵囊残体和极粒。孢子囊(n=66)呈亚球形或椭圆形,平均大小10.8×8.0微米,长宽比1.35,缺乏斯氏体、亚斯氏体和副斯氏体,但含有膜结合的球形孢子囊残体。最显著的特征是其滴状子孢子(n=32),平均大小5.4×3.0微米,两端渐细,这一独特性状成为该物种的自体衍征。该新种以王俊秀教授的名字命名,以表彰他在台湾兽医寄生虫学教育领域的开创性贡献。

3.2. 系统发育分析

研究获得了1447 bp的18S rRNA序列和839 bp的cox1序列。BLAST分析显示,18S rRNA序列与Hyaloklossinae亚科成员有98.4-98.6%的相似性,cox1序列与Batrachospora caeruleae有93.6%的相似性。系统发育分析表明,所有数据集(18S rRNA、cox1和串联序列)均支持Eumonosporinae和Hyaloklossinae亚科的单系性。值得注意的是,新种在所有系统发育树中均明确位于Hyaloklossinae亚科内,但与属模式种B. caeruleae形成并系关系,而Hyaloklossia属物种则形成单系群。这种分子系统发育与形态学分类的不完全一致性,反映了寄生虫与宿主协同进化的复杂性。

研究结论表明,Batrachospora jiunnshiowi n. sp.是一个具有独特形态特征和分子特征的新种,其滴状子孢子形态在已知蝙蝠孢子虫属物种中未见报道。虽然系统发育分析揭示了Batrachospora属内的并系现象,但基于卵囊特征(两个孢子囊各含四个子孢子、缺乏斯氏体、外生孢子化)仍符合该属的诊断标准。讨论部分强调,这是首次在亚洲黑眶蟾蜍东部谱系(D. cf. melanostictus)中记录的球虫,也是该宿主中首个分子鉴定的球虫物种。研究发现13.3%的感染率与全球无尾目球虫感染模式一致,且感染检出与季节湿度变化相关。该研究不仅增进了对两栖动物球虫多样性的理解,更凸显了整合分类学方法在寄生虫系统学研究中的重要性,为后续研究宿主-寄生虫协同进化提供了重要基础。研究人员建议未来应扩大采样范围,特别是在湿度适中的季节,以全面了解台湾地区两栖动物球虫的多样性和传播生态学。

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