中国部分地区蝙蝠携带病毒的宏基因组学分析

蝙蝠携带有60多种病毒,其中许多对人有高度致病性.为了解中国蝙蝠携带病毒的自然本底、蝙蝠病毒的多样性和挖掘潜在的病毒病原,通过基于Solexa高通量测序的病毒宏基因组学技术对从吉林、云南、湖南采集的蝙蝠组织进行病毒组学研究,获得了11 644 232条读长(Reads),并拼接出44 872条重叠序列(Contig).通过核酸序列注释发现,其中8.2％(4 002/44 872)的重叠序列与病毒相关,能进一步注释到36个病毒科,包括19种脊椎动物病毒、6种植物病毒、4种昆虫病毒和4种噬菌体.通过对重叠序列的遗传进化分析、多序列比对显示,被注释为细小病毒、腺联病毒、博卡病毒、腺病毒、小双节RNA病毒等的重叠序列与已知病毒相似,部分序列却又呈现出明显的序列差异.通过对腺病毒和博卡病毒进一步的PCR扩增证实了此研究方法可靠.旨在了解我国蝙蝠携带病毒组的构成,对建立高效的野生动物源人兽共患病的监测方法提供参考.     

贵州省四种蝙蝠携带病毒组

翼手目(Chiroptera)动物已被确认是人畜共患病毒的重要自然宿主。贵州省翼手目物种多样性资源丰富,包括了2亚目7科19属65种,但在其携带病毒方面的研究仍然不全面。本文基于病毒宏基因组学和s RNA病毒检测,对贵州省广泛分布的大蹄蝠(Hipposideriderosarmiger)、三叶蹄蝠(Aselliscus wheeleri)、贵州菊头蝠(Rhinolophus rex)和皮氏菊头蝠(R. pearsoni)携带的病毒进行注释及鉴定。通过分析得到所携带病毒的种类;并比较了贵州省与云南省和广西省3个地区翼手目携带病毒在种类上的差异。结果显示,在4种蝙蝠中检测出脊椎动物病毒、昆虫病毒、植物病毒、细菌病毒4大类,共计53科111属170余种病毒,其中具有公共卫生学意义病毒9科10属46种,如:人疱疹病毒1型病毒(Human herpesvirus 1)、戊型肝炎病毒(Hepatitis E virus)、人乳头瘤病毒16型(Human papillomavirustype16)等相关的病毒。贵州省与云南省和广西省3个地区的蝙蝠所携带病毒种类比较发现,只有腺病毒科(Adenoviridae)和逆转录病毒科(Retroviridae)均存在于3个省份的蝙蝠体内,说明病毒种类在不同地域分布的蝙蝠种类中存在较大的差异。贵州省分布的大蹄蝠、三叶蹄蝠、贵州菊头蝠和皮氏菊头蝠携带病毒的种类较多,其病毒种类在公共卫生学上具有一定的代表性,对开展贵州省分子流行病学调查具有重要价值。     

巴尔通体在滇西南蝙蝠中高度流行并具有丰富的遗传变异特征

蝙蝠是很多病原微生物的自然宿主, 全球多项研究表明蝙蝠是巴尔通体(Bartonella species)的主要宿主。为了解滇西南地区蝙蝠中巴尔通体的流行特征, 我们于2015-2017年间在云南省4个地区应用网捕法捕获蝙蝠3种305只。经种类鉴定后采集肝脾组织, 提取核酸, 通过TaqMan实时荧光定量PCR方法检测巴尔通体的tmRNA基因ssrA, 并进行测序鉴定和系统发育分析。结果发现172只蝙蝠检出该基因, 总感染率为56.4%; 其中临沧、西双版纳、保山和瑞丽4个采样点的蝙蝠感染率分别为50.0% (22/44)、61.7% (29/47)、62.1% (18/29)和55.7% (103/185)。中菊头蝠(Rhinolophus affinis)、小菊头蝠(R. blythi)和棕果蝠(Rousettus leschenaultii)的感染率分别为50.0% (22/44)、62.1% (18/29)和56.9% (132/232), 差异没有统计学意义(χ² = 1.135, P = 0.567), 表明巴尔通体在云南当地的蝙蝠种群中高度流行。定量PCR扩增产物2次扩增后测序获得37个巴尔通体ssrA序列, 属于10个系统发育分支, 其中1个为伊丽莎白巴尔通体(B. elizabethae)、特利波契巴尔通体(B. tribocorum)和克拉斯诺夫巴尔通体(B. krasnovii)的近缘种。其余序列与已知巴尔通体距离较远, 与亚洲、欧洲和美洲等其他地域来源于蝙蝠的巴尔通体近缘。遗传多样性分析显示, ssrA基因的核苷酸多样性指数(π)为0.11381 ± 0.00928, 基因型多样性指数(Hd)为0.985 ± 0.010, 形成29个基因型(单倍型), 说明云南蝙蝠巴尔通体具有丰富的遗传多样性。通过对本研究标本与全球相关序列的系统发育网络重建, 分析全球蝙蝠巴尔通体的地理和宿主分布特征, 可以看出巴尔通体与蝙蝠之间存在显著的宿主特异性关联。因此可初步确定蝙蝠-巴尔通体具有协同进化特征, 同时受到地理隔离的影响。     

桂越边境地区蝙蝠病毒组研究

桂越地区包括越南和我国广西,地理位置的战略意义突出,该地区蝙蝠资源丰富,且越南境内的蝙蝠携带多种人兽共患病毒.为了监测桂越边境地区蝙蝠病毒的跨境传播,防范蝙蝠病毒引发新发传染病,掌握该地区蝙蝠携带病毒的病原本底和重要病毒遗传进化特征具有重要意义.本研究在桂越边境采集蝙蝠样本并对其进行病毒宏基因组学分析,结果发现了49个科的病毒,包括脊椎动物病毒、植物病毒、昆虫病毒和噬菌体.根据病毒宏基因组学结果,对注释到的嗜肝DNA病毒、博卡细小病毒、A型轮状病毒、星状病毒、弹状病毒和冠状病毒进行检测和进化分析,结果发现星状病毒广泛分布,且具有丰富的遗传多样性;其他病毒则呈局部分布,其中嗜肝DNA病毒、冠状病毒、轮状病毒与各自参考毒株进化关系较近,为这些病毒的变异毒株;而博卡细小病毒和弹状病毒与已知病毒具有很明显的遗传差异性,可能为病毒新种;值得注意的是,发现的蝙蝠轮状病毒与广西当地人轮状病毒具有很高的同源性,提示该病毒的跨种传播和基因重排.本研究获得了桂越边境地区蝙蝠携带病毒的本底数据以及部分重要病毒在该地区蝙蝠中的流行情况和遗传进化特征,为监测蝙蝠病毒的跨境传播、防范新发病毒病提供了重要的基础数据.     

扁颅蝠(Tylonycteris pachypus)和褐扁颅蝠(T.robustula)理毛行为比较及其与体表寄生虫的关系

理毛行为是动物防御寄生虫感染有效的行为策略之一。通过室内行为观察,对扁颅蝠(Tylonycteris pachypus)和褐扁颅蝠(T.robustula)的理毛行为进行了研究,分析理毛行为的种间差异,以及体表寄生虫负荷量对理毛行为的影响。结果发现,扁颅蝠和褐扁颅蝠理毛行为主要可分为舔拭及抓挠,两种蝙蝠舔拭行为的频次和持续时长均大于抓挠行为。舔拭和抓挠行为的频次具有种间差异,扁颅蝠舔拭行为的频次高于褐扁颅蝠,但是其抓挠行为频次则低于后者;而舔拭行为和抓挠行为的持续时长无种间差异。两种蝙蝠体表寄生虫负荷量与理毛行为的总时长和总频次均无相关性。这些结果表明,扁颅蝠和褐扁颅蝠的理毛行为可能受到中枢神经调控及外部刺激的共同作用。     

群体基因组分析揭示短耳犬蝠适应城市化的遗传学基础

短耳犬蝠(Cynopterus brachyotis)是栖息在城市的典型蝙蝠物种。已发表的研究表明,短耳犬蝠的遗传多样性显著降低与快速城市化紧密相关,但该物种适应城市环境的遗传学基础仍缺乏研究。本研究基于已发表的短耳犬蝠历史样本(1931年)和当代样本(2011—2012年)的群体基因组重测序数据,通过位点突变频率、基于群体遗传分化的选择信号检测方法、基于单倍型的选择信号检测方法和受选择基因座检测方法,探究了快速城市化对短耳犬蝠的影响及其适应城市化的遗传学基础。研究结果表明：短耳犬蝠历史群体中鉴定到669个受选择基因,基因功能富集主要集中在视觉和嗅觉等通路;在当代群体中鉴定到2 013个受选择基因,这些基因除了参与视觉和嗅觉相关通路外,还在免疫、味觉和听觉等通路中发挥作用。该结果提示,快速城市化可能影响短耳犬蝠的感官系统和免疫系统;为了适应快速城市化,短耳犬蝠可能在免疫、味觉和听觉等功能方面发生了适应性演化。     

基于部分线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅰ(mtCOI)DNA 序列的6种蝙蝠(翼手目:蝙蝠科)的分子系统进化关系

对贵州5种蝙蝠科蝙蝠的部分线粒体细胞色素氧化酶亚基ⅠDNA序列进行了测定,并结合从Genbank获得的爪哇伏翼的相应序列,以Pteropus dasymallus,P.scapulatus,Rousettus aegyptiacus为外群,运用贝叶斯法(Bayes-ian),最大似然法(Maximum Likelihood,ML)分析了这6种蝙蝠科蝙蝠的分子系统进化关系。结果表明:在贝叶斯,ML树中,这6种蝙蝠科的蝙蝠可分为3个分支:亚洲长翼蝠是第1个独立出来的分支;白腹管鼻蝠是继亚洲长翼蝠之后第2个分离出来的分支;第3个分支又分为两支,一支由大鼠耳蝠和小鼠耳蝠组成,另一支由南蝠和爪哇伏翼组成,支持将这4种蝙蝠同归于蝙蝠亚科的结论,从一定程度上否定了鼠耳蝠属和管鼻蝠亚科之间的姐妹类群关系,也不支持将鼠耳属提升为亚科。     

南蝠回声定位叫声的分析

蝙蝠科是翼手目中种类最繁多、分布最广泛、进化最成功的科之一 ,全球共有 42属 35 5种(Ｎｏｗａｋ ,1991)。该类群的大多数物种都以超声波回声定位来进行捕食 ,其回声定位行为的多样性以及捕食策略的多样性 ,一直都是动物生态学中的研究热点。南蝠 (Ｉａｉｏ)属蝙蝠科南蝠属 ,为单型种 ,主要分布于我国 (罗蓉等 ,1993)。它是蝙蝠科中体形最大者 ,以前对其生态学方面的研究非常少 ,而对其回声定位的研究则未见报道。南蝠捕食时的叫声与飞行及悬挂状态下的叫声的基本特征一致 (声谱图及谐波等 ) ,仅在叫声次数上有一定差异。因此本文将录制南…     

澳门翼手类物种多样性调查

2009 ～2012 年,对澳门翼手目(蝙蝠)物种多样性进行了调查。结果共捕捉到10 个物种,属5 科8 属,其中包括澳门原来记载的2 个物种,即蹄蝠科的大蹄蝠(Hipposideros armiger)和蝙蝠科的东亚伏翼(Pipistrellus abramus);本研究新增加8 个物种,即狐蝠科的犬蝠(Cynopterus sphinx) 和棕果蝠(Rousettus leschenaulti),鞘尾蝠科的黑髯墓蝠(Taphozous melanopogon),菊头蝠科的菲菊头蝠(Rhinolophus pusillus),以及蝙蝠科的大足鼠耳蝠(Myotis ricketti)、普通伏翼(P. pipistrellus)、普通长翼蝠(Miniopterus schreibersi) 和南长翼蝠(M. pusillus)。另外,通过野外录音和分析,并与已发表物种声音特征比较核对,发现菊头蝠科和蹄蝠科各一种,前者可能是泰国菊头蝠(R. siamensis)或者中菊头蝠(R. affinis),后者可能是果树蹄蝠(H. pomona) 或者三叶蹄蝠(Aselliscus stoliczkanus)。本文对已捕捉10 种蝙蝠的分布、形态特征和回声定位叫声特征进行报道,同时对其种群数量和保护现状进行了讨论。保护蝙蝠栖息生境(洞穴、古老建筑和蒲葵树等) 对保护澳门蝙蝠物种多样性至关重要。     

云南蝙蝠轮状病毒的分离与鉴定

蝙蝠是携带人兽共患病毒最多的一种哺乳动物,调查蝙蝠携带病毒的病原生态学本底对防范蝙蝠病毒威胁人类健康具有重要意义。本研究采集云南省部分地区蝙蝠进行病毒宏基因组学分析,在一组食虫蝙蝠样品中发现了A群轮状病毒(Group A rotaviruses,RVA)序列,经过进一步RT-PCR筛查验证及病毒的分离鉴定,最终从勐远县的1只三叶蹄蝠中分离出一株轮状病毒。扩增该毒株的VP7与VP4基因进行分型与系统进化分析,结果表明其VP7基因为G3型,与来自阿根廷的1株马轮状病毒的同源性最高,为93%;其VP4基因为P[10]型,与来自泰国的1株人轮状病毒同源性最高,为94.8%。通过与本实验室之前分离的首株蝙蝠G3P[3]型轮状病毒MSLH14的比较,确定该毒株为一株新的蝙蝠轮状病毒,命名为RVA/Bat-tc/MYAS33/2013/G3P[10],简称MYAS33。本研究结果进一步证明了蝙蝠轮状病毒的多样性,突显了蝙蝠作为轮状病毒潜在宿主的重要性。     

贵州省浮萍形态学鉴定与遗传多样性分析

为调查贵州省浮萍种间亲缘关系及变异情况, 研究在贵州省辖9个地级行政区的多处水环境中共采集到 41份浮萍种质, 通过形态鉴定这些种质中33个属于绿萍属(Lemna), 6个属于紫萍属(Spirodela), 2个属于斑萍属/兰氏萍属(Landoltia)。利用叶绿体atpF-atpH间隔序列和rpS16内含子序列进行分子生物学分析和鉴定, 41份浮萍种质聚类到Lemna aequinoctialis、Lemna minor、Spirodela polyrhiza和Landoltia punctata 4个种。atpF-atpH间隔序列和rpS16内含子序列的单倍型多样性分别为0.98700和0.64700, 群体突变率分别为0.15380和0.14334, 平均每kb核苷酸差异数为47.20000和61.72200, 核苷酸多态性分别为0.08725和0.09158。研究讨论了中国亚热带温润季风地区浮萍的遗传多样性, 为浮萍亲缘关系分析提供了依据, 也为亚热带湿润季风气候地区植物的种属鉴定及资源化利用奠定了基础。     

减蛋综合征病毒100K蛋白基因的克隆与序列分析

用常规方法提取减蛋综合征病毒（ＥＤＳＶ）中国分离株（ＡＡ２株）病毒ＤＮＡ,分别构建了限制性内切酶ＨｉｎｄⅢ、ＳｐｈⅠ、ＰｓｔⅠ水解片段的全基因文库,并对其中１００Ｋ蛋白基因的序列进行了分析。ＥＤＳＶ１００Ｋ蛋白基因位于减蛋综合征病毒基因组５５．７～６４．８物理图谱单位（ｍ．ｕ）,共２０９１个核苷酸（ｎｔ）,其编码产物由６９６个氨基酸（ａａ）组成,推测其分子量为７７．７ｋＤ。编码蛋白氨基酸同源性分析表明,ＥＤＳＶ１００Ｋ蛋白与人腺病毒（Ａｄ２、Ａｄ５、Ａｄ１２、Ａｄ４１）、Ⅰ群禽腺病毒（ＣＥＬＯ和ＦＡＶ１０）的同源性为３２．３～３４．４％之间,而与羊腺病毒（ＯＡＶ）的同源性达到５６．４％。     

An analysis of nucleotide and amino acid variability in the barcode region of cytochrome c oxidase I (cox1) in fishes

The 655 bp cytochrome c oxidase subunit I barcode region of single specimens of 388 species of fishes (four Holocephali, 61 Elasmobranchii and 323 Actinopterygii) was examined. All but two (Urolophus cruciatus and Urolophus sufflavus) showed different cox1 nucleotide sequences (99.5% species discrimination); the two that could not be resolved are suspected to hybridize. Most of the power of cox1 nucleotide sequence analysis for species identification comes from the degenerate nature of the genetic code and the highly variable nature of the third codon position of amino acids. Variation at the third codon position is bimodally distributed, and the more variable mode is dominated by amino acids with four or six codons, while the less variable mode is dominated by amino acids with two codons. The ratio of nonsynonymous to synomymous changes is much less than one, indicating that this gene is subject to strong purifying selection. Consequently, cox1 amino acid sequence diversity is much less than nucleotide sequence diversity and has very poor species resolution power. Fourteen of the 16 amino acid residues recognized as having important functions in the region of cox1 sequenced were completely conserved over all 388 species (and the bovine cox1 sequence), with one fish species varying at one of these sites, and three fish at another site. No significant differences in amino acid conservation were observed between residues in helices, strands and turns. Patterns of nucleotide and amino acid variability were very similar between elasmobranchs and actinopterygians.     

贵州省翼手类名录修订

参考翼手目动物分类学和分子系统学的最新研究成果, 在《贵州兽类志》的基础上, 结合近年来有关翼手类研究的资料, 对贵州省翼手类名录进行整理, 并列出了贵州省翼手类的分布地点。截止到2015年10月31日, 贵州省共有蝙蝠7科17属51种, 占中国现有蝙蝠种类(134种)的38.1%。其中, 我国特有种8种(贵州特有种2种)。与《贵州兽类志》中记载的翼手类相比, 增加了14种, 3个物种未被列入, 更改了10个物种的名称。按照中国动物地理区划, 贵州省蝙蝠以东洋界种类占绝对优势, 共有42种, 古北界种类仅2种, 广布种7种。列入IUCN红色名录各濒危等级的有44种, 列入《中国脊椎动物红色名录》的有48种。     

Complete mitochondrial genome of the Bewick's swan Cygnus columbianus bewickii (Aves, Anseriformes, Anatidae)

The mitochondrial genome of Bewick's swan Cygnus columbianus bewickii was completely sequenced and then the resultant data were compared with those of the whistling swan Cygnus columbianus columbianus. The complete mitochondrial genome sequence of C. c. bewickii was 16,727?bp in length and its gene arrangement pattern, gene content, and genome organization were identical to those of Cygnus species. The similarities of nucleotide and amino acid sequences between the two swans were 99.1% and 99.6%, respectively. Out of the 13 protein-coding genes and 2 rRNA genes, COIII showed the lowest nucleotide sequence similarity with 98.0%. On the other hand, in amino acid sequence similarities, both COII and ATP6 showed the lowest with 98.7% in common. The control region has the 97.8% nucleotide sequence similarity.     

Longitudinal Surveillance of Betacoronaviruses in Fruit Bats in Yunnan Province,China During 2009–2016

Previous studies indicated that fruit bats carry two betacoronaviruses,BatCoV HKU9 and BatCoV GCCDC1.To investigate the epidemiology and genetic diversity of these coronaviruses,we conducted a longitudinal surveillance in fruit bats in Yunnan province,China during 2009–2016.A total of 59(10.63%)bat samples were positive for the two betacorona-viruses,46(8.29%)for HKU9 and 13(2.34%)for GCCDC1,or closely related viruses.We identified a novel HKU9 strain,tentatively designated as BatCoV HKU9-2202,by sequencing the full-length genome.The BatCoV HKU9-2202 shared 83%nucleotide identity with other BatCoV HKU9 stains based on whole genome sequences.The most divergent region is in the spike protein,which only shares 68%amino acid identity with BatCoV HKU9.Quantitative PCR revealed that the intestine was the primary infection organ of BatCoV HKU9 and GCCDC1,but some HKU9 was also detected in the heart,kidney,and lung tissues of bats.This study highlights the importance of virus surveillance in natural reservoirs and emphasizes the need for preparedness against the potential spill-over of these viruses to local residents living near bat caves.     

辽东湾斑海豹MHC-DQB 基因的遗传多样性分析

本文从25 份斑海豹样本中获得141 bp 片段,发现21 个变异位点,定义了12 个MHC-DQB 等位基因,氨基酸变异率为25.5% 。等位基因之间的遗传距离范围是0. 0071 ～ 0.1064,平均值为0.0577,不同等位基因之间的碱基差异是1 ～ 15 bp,平均差异数为8 bp。与其他鳍足类动物对比后发现,斑海豹MHC-DQB 表现出较丰富的多态性。非同义替换率明显高于同义替换率,由此造成的氨基酸替换集中在肽结合位点PBR 附近,表明DQB 基因受到强烈的平衡选择作用。11 个样本出现多于两条等位基因的情况,推测存在基因重复现象。     

Genomic Characterization of a Novel Hepatovirus from Great Roundleaf Bats in China

正Dear Editor,The hepatitis A virus(HAV)is a common agent causing acute liver disease worldwide,with approximately 11,000deaths annually(WHO 2017).The virus is transmitted primarily by the fecal-oral route and it normally infects people living in high-density and resource-poor countries     

Isolation of Irkut Virus from a Murina leucogaster Bat in China

Background and objectives

Bats are recognized as a major reservoir of lyssaviruses; however, no bat lyssavirus has been isolated in Asia except for Aravan and Khujand virus in Central Asia. All Chinese lyssavirus isolates in previous reports have been of species rabies virus, mainly from dogs. Following at least two recent bat-associated human rabies-like cases in northeast China, we have initiated a study of the prevalence of lyssaviruses in bats in Jilin province and their public health implications. A bat lyssavirus has been isolated and its pathogenicity in mice and genomic alignment have been determined.

Results

We report the first isolation of a bat lyssavirus in China, from the brain of a northeastern bat, Murina leucogaster. Its nucleoprotein gene shared 92.4%/98.9% (nucleotide) and 92.2%/98.8% (amino acid) identity with the two known Irkut virus isolates from Russia, and was designated IRKV-THChina12. Following intracranial and intramuscular injection, IRKV-THChina12 produced rabies-like symptoms in adult mice with a short inoculation period and high mortality. Nucleotide sequence analysis showed that IRKV-THChina12 has the same genomic organization as other lyssaviruses and its isolation provides an independent origin for the species IRKV.

Conclusions

We have identified the existence of a bat lyssavirus in a common Chinese bat species. Its high pathogenicity in adult mice suggests that public warnings and medical education regarding bat bites in China should be increased, and that surveillance be extended to provide a better understanding of Irkut virus ecology and its significance for public health.