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《福建农林大学》 2019年
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新疆伊犁州蝙蝠病毒宏基因组学研究

张畅  
【摘要】:蝙蝠作为重要的病毒自然宿主,能携带和传播多种人兽共患病毒,例如SARS样冠状病毒、马堡病毒、亨德拉病毒、尼帕病毒等,这些病毒持续给人类和其它动物的健康带来巨大的威胁。我国是世界上研究蝙蝠病毒最为深入和广泛的国家,目前已经获得了大量的南方地区蝙蝠携带病毒的病原本底数据,这为我国防范蝙蝠源人兽共患病和快速追踪新发病毒的传播源头提供了非常重要的参考数据。然而相对于南方,我们对新疆的蝙蝠知之甚少,关于该地区的蝙蝠病毒的基本数据更是空白。本课题从新疆伊犁州2个地点采集了122只蝙蝠,通过病毒宏基因组学分析,获得的病毒相关的reads为141023条,共注释到了18个病毒科和一些未分类的病毒,这些病毒主要为肌尾噬菌体、短尾噬菌体、长尾噬菌体、腺病毒、乳头瘤病毒、多头瘤病毒、指环病毒、圆环病毒、细小病毒、冠状病毒、星状病毒、黄病毒、微小核糖核酸病毒、双顺反子病毒、传染性软腐病病毒、博尔纳病毒、副黏病毒和弾状病毒。进一步,挑选冠状病毒、圆环病毒、星状病毒、副肠孤病毒和腺病毒等进行特异性PCR检测,发现其阳性率为1.3%-39.1%,其中冠状病毒为alphacoronavirus,相比我国其它蝙蝠冠状病毒,这两株病毒与法国的蝙蝠病毒遗传关系更近,体现了新疆伊犁州蝙蝠冠状病毒与我国其它地方的病毒不同的进化历史;圆环病毒与来自广东、宁夏、江苏和湖北的蝙蝠圆环病毒形成了一个进化分支,说明这群蝙蝠圆环病毒具有很广泛的地理分布;腺病毒与我国其他地方的腺病毒遗传关系较远,体现了进化历史的不同;星状病毒具有丰富的遗传多样性,部分和猪源星状病毒具有很高的同源性,提示可能发生跨种传播;而副肠孤病毒则是首次从蝙蝠中发现。我们首次在蝙蝠中发现了副肠孤病毒,扩大了副肠孤病毒的宿主范围,增加了我们对副肠孤病毒的认识。副肠孤病毒属于小RNA病毒科副肠孤病毒属的成员,分为A型副肠孤病毒-D型副肠孤病毒四种,主要感染人、啮齿动物、鸟类和雪貂。为了更深入的分析蝙蝠副肠孤病毒,我们选取了其中的一个阳性样品对其进行了全基因组扩增,其基因组全长7,174nt,拥有典型的副肠孤病毒的基因组结构。基于多聚蛋白的同源性分析发现,蝙蝠副肠孤病毒与荷兰雪貂中发现的副肠孤病毒的核苷酸和氨基酸同源性最高。用完整的多聚蛋白的氨基酸序列进行进化分析发现,本研究发现的副肠孤病毒与雪貂副肠孤病毒位于同一个小的分支,同属于D型副肠孤病毒。本研究通过病毒分离得到了三株哺乳动物正呼肠孤病毒,哺乳动物正呼肠孤病毒属于呼肠孤病毒科正呼肠孤病毒属的成员。运用电镜观察病毒粒子并通过高通量测序获得了其基因组。三株呼肠孤病毒的基因组均分为10个节段,基于S1基因节段的进化分析发现,本研究发现的哺乳动物正呼肠孤病毒属于哺乳动物呼肠孤病毒2型。本研究首次开展新疆伊犁州蝙蝠病毒的病原生态学研究,通过病毒宏基因组学分析,揭示该地区的蝙蝠携带有大量的病毒并呈现出一定的地域特点。在此基础上首次发现了蝙蝠副肠孤病毒,并获得了其近全基因组序列。此外,还发现了多种新的腺病毒。本研究为掌握该地区蝙蝠携带病毒的多样性提供了重要的基础数据。新疆与多国接壤,蝙蝠的飞翔能力使其很容易跨境迁徙,因此本研究也有助于监测周边国家蝙蝠病毒的本底情况。
【学位授予单位】:福建农林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:S852.65

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