共生菌CLS-Hl在长角血蜱生殖中的作用及其机制

As obligate blood-feeding ectoparasite, ticks exhibit extraordinary reproductive capability, and transmit a great variety of pathogens, which cause great damages to human health and livestock production. Symbiotic bacterium plays an important role in tick biology and pathogen transmission, and the Coxielle-like symbiont is obligate symbiont in many tick species. Our previous studies identified a new Coxielle-like symbiont (CLS-Hl) in Haemaphysalis longicornis, this symbiont significantly affects its host's reproduction. However, the underlying mechanism remains unclear. This study intends to systematically investigate the mechanism of CLS-Hl regulating the reproduction of H. longicornis. This study will clarify the distribution and density changes of CLS-Hl in ovarian tissue, identify the role of CLS-Hl on ovarian development and apoptosis, and clear the influence of CLS-Hl on host vitellogenesis. These results can reveal the function and mechanism of CLS-Hl in reproduction of H. longicornis and provide new ideas for ticks control.

蜱类为专性吸血的外寄生动物，具有较强的繁殖力，可传播病原体导致疾病，危害人类健康和畜牧业生产。共生菌在蜱类生物学和病原体的传播等方面均有重要作用，其中类考克次氏体是多种蜱的专性共生菌。项目组前期在长角血蜱Haemaphysalis longicornis中发现一种新的类考克次氏体，命名为CLS-Hl，并初步证实其显著影响宿主的生殖。但是，其作用机制并不清楚。在此基础上，本项目拟对CLS-Hl影响长角血蜱生殖的机制进行系统研究，以阐明CLS-Hl在卵巢组织中的分布和密度变化；揭示CLS-Hl对卵巢发育和细胞凋亡的影响；明确CLS-Hl对卵黄发生的影响。研究结果将明确CLS-Hl在长角血蜱生殖中的作用及其机制，为开展防治工作提供新思路。

蜱是专性吸血的体外寄生虫，危害人类健康及畜牧业生产。共生菌CLS-Hl在我国广泛分布的长角血蜱中稳定感染，对宿主的生长发育至关重要。本项目为揭示CLS-Hl在长角血蜱生殖发育中的作用，应用16S rRNA高通量测序、荧光定量PCR（qPCR）及荧光原位杂交（FISH）技术明确了CLS-Hl在不同发育阶段长角血蜱、饱血雌蜱不同组织、不同发育阶段卵巢和马氏管中的分布和密度变化情况，发现CLS-Hl在雌蜱吸血后快速增殖，且特异性分布于卵巢和马氏管中；应用显微注射四环素方法处理饱血雌蜱，并对雌蜱的产卵量、孵化率、生殖效率等指标进行比较分析，明确了四环素注射能够降低饱血雌蜱生殖效率及卵巢发育；应用组织切片观察等方法，揭示了四环素处理可以延缓雌蜱卵巢发育进程；应用转录组测序及qPCR技术，明确了四环素注射通过影响饱血雌蜱多种通路，如物质代谢、细胞凋亡和信号传导等，进而影响其生殖发育；应用qPCR方法和RNA技术，揭示四环素注射处理诱导长角血蜱卵黄原蛋白基因（HaeL04247）表达下调，进而延缓卵巢发育；进一步分析表明，四环素处理能够改变饱血雌蜱卵巢的细菌群落，而细菌群落能够为蜱类宿主提供B族维生素和必需氨基酸等营养补偿。研究结果表明，共生菌CLS-Hl在长角血蜱的发育过程发挥着重要作用，这一结果能够为后续通过操控蜱类细菌群落以控制蜱类危害提供了科学依据。