基于微卫星DNA技术的湖北钉螺景观遗传特征的研究

湖北钉螺是日本血吸虫惟一的中间宿主，其地理分布直接决定了血吸虫病流行区的分布。湖北钉螺在我国分布范围广，孳生环境景观类型差异大，湖北钉螺与其所孳生的生态环境发生了显著的交互作用，形成了具有明显生态景观特征的种群分化。景观遗传学是近年来在种群遗传学和景观生态学之间形成的一个交叉领域，强调景观的组成、空间构型和环境梯度对基因流、种群遗传空间结构和局域种群适应的影响；微卫星DNA是广泛用于种群遗传分化和群体遗传结构研究的分子标记，但以微卫星DNA为分子标记的景观遗传学研究尚未在湖北钉螺研究中广泛应用。本研究拟利用微卫星DNA技术、空间分析技术分析我国湖北钉螺不同尺度下景观遗传特征，系统评估基于不同景观的湖北钉螺群体遗传结构及其与地理景观交互作用的空间进化关系，探讨不同尺度下生态景观、不同地理区域相似景观下湖北钉螺种群遗传结构和分化扩散趋势，为血吸虫病和钉螺扩散监测和分子溯源提供科学基础。

本项研究设计合理，方法科学，结果可靠，按期实现了既定的研究目标，结题报告简介如下：. 1. 不同地区湖北钉螺样本的采集和基因组DNA制备。共完成4个景观群体、 近100个采集点的样本收集,每个采集地收集样本200-300只,所有采集获取的样本在实验室按照样本库严格管理,并根据群体分布情况,对主要研究群体进行基因组DNA的抽提工作,合计已完成1000余份基因组DNA的制备,涉及到4个景观群体70余个采集点。. 2. 微卫星DNA标记的分离与筛选,在前期工作的基础上,项目组对湖北钉螺微卫星DNA标记文库进行了优化,对获取的205个微卫星DNA标记进行了整合和优化,筛选了16个具有多态性意义的多个微卫星DNA位点,并对这些位点进行初步现场验证。. 3. 线粒体DNA基因标记的筛选,为进一步补充微卫星DNA位点多态性,项目组同时组织对湖北钉螺线粒体全基因组进行了序列测定,完成4个景观群体10个采集点12个样本的序列测定,并对湖北钉螺线粒体基因组全序列进行了分析,首次分析了线粒体基因组蛋白编码基因的系统发育分析效率,以期筛选具有多态性且在群体间具有一定分析意义的分子标记,并在线粒体基因组的水平上，首次进行系统发育分析,获得我国大陆分布的湖北钉螺线粒体基因组系统发育树，提供了全面的分析结果，也进一步佐证微卫星DNA位点多态性分析结果。. 4. 大同尺度下湖北钉螺种群遗传特征的研究,根据项目组筛选出的多态性微卫星DNA位点,针对长江中下游地区湖沼型景观群体湖北钉螺群体进行群体遗传结构探索,分析了大尺度下湖北钉螺景观群体遗传变异情况,发现湖北钉螺大尺度群体的遗传变异主要来自群体内部。同时，首次应用微卫星DNA标记全面分析我国分布的4个主要景观群体的群体遗传结构，基本阐明了我国湖北钉螺种群分化情况。. 5. 小尺度下湖北钉螺种群遗传特征的研究,项目组根据湖北钉螺群体的分布特点,针对不同海拔高度、不同微环境(洲滩,护照,山丘)和复杂水系对湖北钉螺群体遗传变异的影响等命题,开展了相关研究工作,目前3类群体的样本采集,基因组抽提,微卫星位点多态性分析工作均已完成。. 根据这些研究工作,结合其他相关现场防治实践工作中逐步进行总结和应用,现已经发表论文19篇,其中SCI收录论8篇,中文核心论文8篇，参与出版专著2部（副主编），参与申请专利1项。