《Preventive Veterinary Medicine》：A protocol of tick quantification to obtain an indicator of individual resistance to infestation by Rhipicephalus (Boophilus) microplus in Brangus cattle
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Martin Bonamy|M. Victoria Rossner|Sebastian Munilla|Macarena Sarli|Viviana Gomez|Stewart Kambo|Nicolas Morel|Guillermo Giovambattista|Santia
Martin Bonamy|M. Victoria Rossner|Sebastian Munilla|Macarena Sarli|Viviana Gomez|Stewart Kambo|Nicolas Morel|Guillermo Giovambattista|Santiago Nava
阿根廷布宜诺斯艾利斯拉普拉塔市拉普拉塔国立大学兽医科学学院“费尔南多·诺埃尔·杜卢特工程师”兽医遗传学研究所（IGEVET，UNLP-CONICET LA PLATA）
摘要
准确判断牛只对蜱虫感染的抵抗力仍是将其纳入育种计划的重要挑战。本研究评估了一种基于野外的蜱虫数量测定方法，用以确定布兰格斯牛对*Rhipicephalus*（*Boophilus*）*microplus*的个体抵抗力指标。该方案包括在晚冬至夏末的自然感染期间进行四次重复的蜱虫计数，随后通过人工接种蜱虫的方法（每群约50头牛）作为验证依据。通过对6个群体共803头牛的蜱虫计数数据，运用线性模型和广义线性混合模型来分析个体差异，以此作为抵抗力指标。这些指标与人工感染实验得出的排名结果一致，证明了其生物学意义。不过，该方案的检测效果很大程度上取决于蜱虫接种的强度和稳定性：感染程度高且持续的群体中，牛只间的差异更大，自然感染与人工接种的结果更为吻合；而感染程度低或不稳定的群体则降低了方案的区分能力。这些结果凸显了流行病学背景对于可靠表型分析的重要性，同时也支持将多次野外测量作为提升牛只蜱虫抵抗力遗传改良的实际手段。
引言
单宿主蜱虫*Rhipicephalus*（*Boophilus*）*microplus*是全球热带和亚热带地区牛只的主要害虫。目前用于防治*R. microplus*的主要方法是使用合成化学杀螨剂，但由于出现了对某种或多种化学物质具有抗性的蜱虫种群，这类方法的效力大打折扣。实际上，在美洲多个国家已有报道指出*R. microplus*对各类常用杀螨剂均产生了抗性，其中还存在多药抗性种群的情况（Castro-Janer等人，2011；Fernandez-Salas等人，2012；Reck等人，2014；Cuore等人，2017；Pérez-Ota?ez等人，2023；Ferreira等人，2024；Torrents等人，2025）。此外，使用化学杀螨剂还会带来另一个问题，即化学残留物可能积累在肉品或牛奶中。
在此背景下，引入具有高度蜱虫抗性的牛只基因资源，是实现综合蜱虫控制的重要手段（Frisch，1999）。牛只对蜱虫的天然抵抗力指的是牛只限制蜱虫在自身体内完成生命周期的能力（Utech等人，1978）。牛只对单宿主蜱虫（如*R. microplus*或*Rhipicephalus*（*Boophilus*）*australis*）的抵抗力可通过未能发育为饱食雌虫的幼虫比例来衡量（饱食雌虫的数量可反映幼虫到成虫的存活率）。也就是说，如果初始感染时有20,000只幼虫，且其中50%为雌虫，那么拥有100只和1,000只饱食雌虫的牛只分别可被视为99%和90%具有抗性。抗性超过98%的牛只属于高抗性群体，98–95%的为中等抗性，95–90%的为低抗性，低于90%的则为极低抗性（Utech等人，1978；Jonsson等人，2014）。除了影响能在牛只体内完成寄生周期的蜱虫数量外（对于*R. microplus*而言，这意味着只有极少部分的幼虫能发育为成虫），宿主的遗传抗性还会影响蜱虫的吸血时长，进而影响饱食雌虫的体重，最终导致后代数量减少以及牧场中的蜱虫密度下降。
由于长期与蜱虫的共同进化以及选择性育种的作用，某些牛品种在蜱虫感染易感性方面表现出明显差异（Biegelmeyer等人，2015；Burrow等人，2019）。尤其是水牛品种（*Bos taurus indicus*）比普通牛品种（*Bos taurus taurus*）对*R. microplus*的抗性更强，而混血品种（如布拉福德牛和布兰格斯牛等）的抗性程度则因其中水牛成分的比例不同而有所差异（Utech等人，1978；Sutherst，1989；Guglielmone等人，1990；Guglielmone等人，1992；Jonsson等人，2014）。此外，克里奥尔牛品种对蜱虫的抗性也高于其他普通牛品种（Ortega等人，2023）。
即便在同一牛品种内部，个体间也存在蜱虫抗性的遗传变异（Seifert，1971；Sutherst，1989；Jonsson等人，2014；Biegelmeyer等人，2015；Cardoso等人，2021；Barros等人，2024）。蜱虫抗性是一种可遗传的性状，其遗传力估计值在0.13到0.44之间，具体数值会因品种构成和测量方法的不同而有所差异（Henshall，2004；Turner等人，2010；Porto Neto等人，2011；Burrow等人，2019），这一特性使得将其纳入育种计划具有可行性。这类遗传力估算通常是通过蜱虫计数得出的，而蜱虫计数相对容易实施，且与牛只的其他重要经济性状之间的相关性较弱（Burrow，2001；Biegelmeyer等人，2017；Reis等人，2017；Burrow等人，2019）。因此，能否准确识别个体间在蜱虫抗性方面的遗传差异，很大程度上取决于所采用的蜱虫负荷测量方法（如感染评分、人工接种计数或自然感染计数）。这类测量方法需要在不同的流行病学环境下依然保持稳定性，同时具备足够的灵敏度，以便区分不同抗性水平的牛只。
选择具有更高蜱虫抗性基因的牛品种，有助于实现对*R. microplus*的生物控制，也能提高在存在对多种化学药物具有抗性的蜱虫种群的背景下开展化学蜱虫控制措施的可行性和效果。本研究的特定目标是评估一种用于测定布兰格斯牛蜱虫负荷的方法，以此获得该牛种对*R. microplus*感染的个体抵抗力指标。所提出的方法基于在自然感染环境下的多次计数，之后再通过人工接种作为验证手段。期望这项研究能够提供一种基于自然蜱虫感染的现场检测方案，为亚热带地区的混血牛品种制定统一的抵抗力表型指标，从而为牛只的遗传改良提供一种可重复、可扩展且成本较低的实用工具。
章节要点
自然蜱虫感染情况
设计用于评估牛只*R. microplus*感染程度的方案基于以下基本原则：
- i)
计数依据是每头牛左侧及整个尾部存在的半饱食状态的*R. microplus*雌虫数量（体长为4.0–8.0毫米，参考Wharton和Utech，1970的研究），而非采用其他评分标准。
- ii)
在每次评估中，参与试验的牛只都属于同一性别群体，且始终被饲养在同一个有蜱虫自然感染的放牧区域。
研究结果
共有803头牛参与了这项研究。表1列出了各群体在自然感染条件下的蜱虫计数汇总数据，包括平均数、中位数以及第一和第三四分位数，同时还给出了蜱虫感染率。位于阿根廷东北部的四个群体（IS、LM、TR和EB）在四个采样周期内都持续面临蜱虫侵袭，而西北部的两个群体（ER和SE）在部分采样点中的蜱虫数量和感染率极低甚至为零（见表1）。
讨论
在本研究中，我们采用了特定的方法对不同布兰格斯牛群体的*R. microplus*数量进行测定，以此得出个体对该蜱虫感染的抵抗力指标。该方法首先通过自然感染环境下的多次蜱虫计数来计算抵抗力指标，随后再通过人工接种实验进行验证。实验结果表明，这些指标能够有效区分不同抗性水平的牛只。
未标注引用文献
(Pérez-Otá?ez等人，2023)
CRediT作者贡献说明
Martin Bonamy：写作——审阅与编辑，写作——初稿撰写，方法学，研究实施，正式分析，数据整理，概念构建。M. Victoria Rossner：写作——审阅与编辑，方法学，研究实施，数据整理。Guillermo Giovambattista：写作——审阅与编辑，监督，项目管理，研究实施，正式分析，概念构建。Santiago Nava：写作——审阅与编辑，写作——初稿撰写，监督，项目管理。
致谢
本研究得到了阿根廷布兰格斯协会、阿根廷国家农业技术研究院（INTA）、INTA拉斐拉合作协会、国家研究、技术发展与创新促进局（资助编号PICT-2020-Serie A-V322）以及拉普拉塔国立大学（资助编号V322）的支持。此外，Pedro Borgatello、Mario Sellares、Pablo Betiger、Emilio等人在野外试验中提供了宝贵的协助，使得本研究得以顺利完成。
