基于线粒体基因组的云南省家畜和野生鼠类肉孢子虫的分子系统学研究

Closely related domestic animals or wild rodents are parasitized by some Sarcocystis species, which posses the similar cyst morphology and same final hosts. The morphologically indistinguishable sarcocysts in closely related hosts represent separated species or same species on earth. The genetic differences and phylogenetic relationships are unknown between Sarcocystis species possessed diheteroxenous and dihomoxeous life cycle and Sarcocystis species only possessed diheteroxenous life cycle. There are no answers for questions above-mentioned at present. Yunnan province is one of regions in China possessed the most abundant Sarcocystis species resources. This project will use 24 Sarcocystis species from domestic animals and wild rodents sampled from previous works as experimental materials, and firstly employ the mitochondrial genome of these Sarcocystis spp. as molecular marker.Based on comparison and analysis of mitochondrial genome sequences and plotting mitochondrial genome structures of Sarcocystis species from domestic animals and wild rodents,the project will foucus on the above-mentioned questions.The answers of these questions above-mentioned also have practical values for diagnosis, treatment and control of sarcocystosis of domestic animals.

亲缘关系相近的家畜或野生鼠类所寄生的包囊形态相似、终末宿主相同的肉孢子虫种类是不同物种还是同物异名？同时拥有同2宿主和异2宿主两种生活史类型的肉孢子虫种类与仅具有异2宿主生活史的肉孢子虫种类的遗传差异和系统进化关系是什么？目前关于这些肉孢子虫的基本科学问题还不清楚。本项目拟以云南省家畜和野生鼠类肉孢子虫病研究工作中发现的24种肉孢子虫作为研究对象，首次以其线粒体基因组作为分子标记，在线粒体基因组序列测定、比较分析和绘制基因组结构的基础上，着重解决源于不同宿主肉孢子虫虫种的种类归属、不同生活史类型肉孢子虫的遗传差异和系统发生等问题。这些问题的解决对于该病的预防和诊断也有实际意义。

肉孢子虫是一类具有医学和兽医学价值的细胞内寄生原虫，其生活史的完成需要2个宿主：中间宿主和终末宿主。在中间宿主各种组织内形成包囊，在终末宿主肠上皮细胞内形成卵囊，终末宿主通过吃食中间宿主体内的包囊而获得感染，中间宿主通过吃食终末宿主粪便中排出的卵囊而获得感染。迄今所报道的约300种寄生于各种家畜和野生动物的肉孢子虫的分类和几乎都依据肉孢子虫包囊阶段的形态。尽管包囊的超微结构对于同一种宿主的不同肉孢子虫的种类鉴定是行至有效的，但在回答不同宿主尤其是亲缘关系非常接近的中间宿主体内出现的包囊形态（包括亚显微水平的形态）几乎完全相同的肉孢子虫是相同或是不同的物种这一科学问题时则会束手无策。鉴于此，本项目在包囊形态鉴定的基础上基于线粒体基因（组）对家畜和野生鼠类的的分子系统学进行了研究。结果表明肉孢子虫的线粒体基因组的大小约为5500 bp，其构成包括3个蛋白编码基因（Cox3、 Cox1和Cyb），5个核糖体小亚基片段（SSUE、SSUB、SSUA、SSUD和SSUF）和3个核糖体大亚基片段（LSUG、LSUF和LSUA）。不同种类的肉孢子虫的线粒体基因序列分析表明，Cox3和 Cox1是适于区分不同种类肉孢子虫的理想分子标记。项目基于形态和线粒体基因序列在家畜和野生动物体内新发现并命名肉孢子虫新种3种；基于不同分子标记所推导的分子系统进化树，首次完成了2种肉孢子虫的生活史。项目组利用该项目培养研究生8名，发表SCI文章11篇，比较圆满的完成了各项任务。