科技成果

阅读数: 2916

成果名称: DNA条形码技术在陕西省鼠疫疫区宿主动物鉴定中的应用

成果登记号: 9612019Y0007

第一完成单位: 陕西省疾病预防控制中心

联 系 人: 孙养信

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 其他

技术领域: 生物、医药和医疗器械

应用行业: 卫生和社会服务业

成果简介:

鼠疫是一种流行在啮齿动物间通过跳蚤传播的自然疫源性传染病,以发病急、传播快、病死率高为特征,是我国法定的甲类传染病。陕西省榆林市定边县1987年被判定为鼠疫疫源地,1987年以来,在1987-1988、2000-2001、2006年发生了三起鼠间疫情。历次监测共发现啮齿动物6科7亚科18属23种,以长爪沙鼠为优势种,其它小型啮齿动物主要有子午沙鼠、黑线仓鼠、小毛足鼠、三趾跳鼠、五趾跳鼠、小家鼠等,家栖鼠类有褐家鼠、小家鼠等。鼠疫疫源地空间结构复杂多样,疫源地性质稳固。在实际分类工作中,有的宿主动物在分类学上存在分歧,在疫情处理及监测过程中经常会碰到一些宿主残体,形态学上很难区分种类等等,这些问题严重影响了鼠疫防治工作开展,需要进一步明确。

DNA条形码技术(DNA Barcoding) 是一种通过使用短的标准DNA片段来快速、准确鉴定物种的技术,目前在动物分类中最常用的基因序列是线粒体细胞色素C氧化酶Ⅰ亚基(COⅠ)。该技术的优点在于物种鉴定无需依靠形态特征,对幼体、保存不完整的个体甚至生物残迹同样能准确鉴定,并有助于发现形态上保守的"隐存种"(cryptic species) 。因此,在遗传保护领域, DNA条形码技术能够准确地评估给定区域的物种和遗传多样性,并对生物多样性进行有效地监测。在流行病学方面, DNA条形码技术能够使疾控人员准确识别宿主动物, 有利于疫情的预防和控制 。

基于上述原因,申报了陕西省科学技术研究发展计划项目"DNA条形码技术在陕西省鼠疫疫区宿主动物鉴定中的应用(2012K16-12-03)"课题。主要工作总结如下。

1、对疫区内3目6科12属14种139只宿主动物COI基因进行了分析,建立了疫区宿主动物DNA条形码数据库。对COI基因进行序列分析,发现同属各种COI序列的差异程度为8.5-15.1%,种内的COI序列差异程度小于等于2%。

2、发现鼠疫疫区存在黑线仓鼠隐存种,陕西境内存在3种"黑线仓鼠"。

3、构建了残体鉴定技术, 对7个鼠种8个不同部位的62份残体标本(包括足部、肋骨、尾巴、皮毛、毛发、耳朵、肌肉、眼球)进行了鉴定。发现除剪断的毛发外,其余部位均能扩增出目的基因,用于对宿主动物进行物种鉴定,与形态学鉴定相吻合。

4、纠正了疫区黄鼠的分类地位,定边县黄鼠多年来一直称为达乌尔黄鼠。基于此,采集黄鼠标本,进行形态学分析、测定鼠疫疫区黄鼠COI、Cyt-b基因序列,与内蒙古科右中旗、正镶白旗达乌尔黄鼠、宁夏海原县阿拉善黄鼠同类基因序列进行比对,分析遗传距离,构建系统发育NJ树;用定边县境内黄鼠骨髓细胞制备染色体,制片后镜检,进行染色体核型分析。发现定边和正镶白旗两地间黄鼠在体重、体长、尾长、后足长、尾长/体长、眶间宽/颅全长、上齿列长、上齿列长/齿隙长等指标方面有显著性差别。DNA条形码技术检测陕西省鼠疫疫区定边县黄鼠COI基因序列与宁夏阿拉善黄鼠的遗传距离≤0.5%,与内蒙达乌尔黄鼠遗传距离在7.9%~9.3%之间,Cyt-b基因序列与宁夏阿拉善黄鼠的遗传距离为≤2.2%,与内蒙达乌尔黄鼠遗传距离在8.9%~11.2%之间。COI、Cyt-b基因NJ系统树可见所有样本序列形成两个高支持度的单一分支,陕西鼠疫疫区定边县黄鼠与宁夏阿拉善黄鼠聚为一类,两者与内蒙达乌尔黄鼠形成两个独立分支;染色体数目均为2n=38占84.40%。得出结论陕西省鼠疫疫区定边县黄鼠为阿拉善黄鼠。

5.将疫源地新记录田鼠标本鉴定为东方田鼠。2010年监测捕获到6只田鼠标本,外部形态分析有可能是东方田鼠。由于在疫源地监测从未有东方田鼠的记录,为进一步核实清楚,项目组通过DNA条形码技术将其鉴定为东方田鼠。

发表论文7篇,其中SCI收录一篇,medline收录一篇。

鼠疫是我国重点控制的烈性传染病,当鼠疫流行发生时,及时鉴定阳性宿主动物,诊断、追溯传染源,制定科学的防治方案对于快速控制疫情、减少人民群众生命财产损失非常重要。该项研究建立的鼠疫宿主动物追踪与种类鉴定平台准确度高,可进行非专家物种鉴定,可机械重复,可一次性鉴定大量样本,特别适用于基层鼠疫疫情发生时的应急控制需求。该项研究不但对于掌握我省啮齿动物的种类与分布具有奠基作用,而且为烈性传染病及时控制提供服务,具有重大的社会效益和一定的经济效益。