叶尔羌河流域长身高原鳅寄生线虫的感染情况及分布类型
2022-02-23田胜利郝翠兰张文润容梦婕穆妮热喀迪尔冯龙基高仕文
田胜利,郝翠兰,张文润,容梦婕,穆妮热·喀迪尔,冯龙基,高仕文,张 航,岳 城
(新疆农业大学动物医学学院,乌鲁木齐 830052)
叶尔羌河发源于喀喇昆仑山脉,为冰雪补给型河流,是我国最大内陆河塔里木河的源流之一。叶尔羌河流域位于新疆南部,东邻塔克拉玛干沙漠,西为帕米尔高原,南界为喀喇昆仑山脉,北与天山南麓冲击扇相接,属干旱半干旱气候。由于其特殊的地理位置及气候,生存着一些特殊的土著鱼类,如塔里木裂腹鱼()、宽口裂腹鱼()、隆额高原鳅()、长身高原鳅()等。长身高原鳅隶属于鲤目()鳅科()条鳅亚科()高原鳅属(),对高原的适应能力极强,广泛分布于新疆塔里木河水系和甘肃的黑河等,在分布地是优势种群,对维护生态环境稳定起着重要作用。近年来,由于外来物种带入,人为干扰,长身高原鳅等特有土著鱼类濒危。目前关于长身高原鳅的报道主要集中于生物学、生长特性、人工繁殖,关于寄生虫病未见报道。
杆咽线虫(sp.)隶属于尾感器亚纲旋尾目杆咽科杆咽属,而鲁道夫对盲囊线虫()隶属于尾感器亚纲蛔目异尖科对盲囊属。杆咽线虫和对盲囊线虫在高原鳅鱼类中广泛寄生,对鱼体组织和器官造成轻微损伤,使其他病菌侵入,从而使鱼致病、甚至死亡,而且有些对盲囊线虫是人兽共患疾病的病原,对人类健康有危害。本研究对长身高原鳅体内寄生线虫的感染情况及分布类型进行研究,旨在阐明长身高原鳅寄生线虫的感染情况及种群分布情况,为长身高原鳅的人工繁育和物种保护提供线虫病防控的基础资料。
1 材料与方法
1.1 样本采集与鉴定
于2019年5月-2020年7月分3次对叶尔羌河塔什库尔干塔吉克自治县河段进行采样,其中捕获到长身高原鳅414尾。参照《鱼病调查手册》的方法对鱼体进行编号、测量、检查、虫体采集、保存等。依据《新疆鱼类志》对鱼类样本进行形态鉴定,用乳酚透明法进行线虫制片,依据《鱼类寄生虫学》进行形态鉴定。根据文献[14-16]对鱼类和线虫进行分子生物学鉴定。
1.2 长身高原鳅体长分组
参考文献[17]将414尾长身高原鳅分为五个体长组:≤8 cm、8 cm<≤10 cm、10 cm<≤12 cm、12 cm<≤14 cm、>14 cm。
1.3 统计方法
参考BUSH等方法,统计不同体长段长身高原鳅感染率、感染强度、平均丰度、方差、均值、方均比、负二项参数、扩散性指数、平均拥挤度等数据,分析线虫在长身高原鳅体内的感染情况,种群空间分布格局判断指标见表1。单因素方差分析(One-way ANOVA)比较各体长组平均感染强度水平(>0.05,差异不显著;0.01<<0.05,差异显著;<0.01,差异极显著)。
表1 种群空间分布判别指标
线虫的种群平均丰度()与宿主体长()的关系用幂函数=(,为参数)进行拟合。相关公式的拟合程度由相关系数来判断。相关数据分析和构图借助SPSS21.0、EXCEL、Originpro 2018、Graphpad prism 8软件。
1.4 频率分布统计
预先设定并统计感染0、1~4、5~8、9~12、13~16、17~20和20条以上线虫的各体长组宿主受感染的百分率。
2 结果和分析
2.1 感染情况
从捕获的414尾长身高原鳅中共检获线虫2种,分别为杆咽线虫和鲁道夫对盲囊线虫。线虫的总感染率为53.38%,平均感染丰度为(7.00±0.99),平均感染强度为(13.10±0.56),共检出线虫2 895条,单尾检出虫体最多为164条(表2)。杆咽线虫的感染率、平均感染强度、平均感染丰度均为最高,鲁道夫对盲囊线虫感染程度较轻。
表2 长身高原鳅肠内寄生线虫的感染情况
2.2 不同体长宿主中杆咽线虫和鲁道夫对盲囊线虫的感染情况
单因素方差分析比较长身高原鳅各体长组中线虫感染强度差异,杆咽线虫感染强度差异性极显著(=0<0.01),鲁道夫对盲囊线虫感染强度差异性不显著(=0.302>0.05)。由表3可知杆咽线虫感染强度和感染丰度均随着宿主体长的增加而增加,在>14 cm组取得最大值;感染率则呈现波动变化,在>14 cm取得最大值。由表3中的宿主体长值和杆咽线虫平均感染丰度作非曲线拟合得:=7266 69×10,=4696 17,=0987 16,相关系数在0.01检验水平显著,因而杆咽线虫在长身高原鳅中的种群平均丰度()与宿主体长()的关系可表示为:=7266 69×104696 17。
表3 杆咽线虫在不同体长组长身高原鳅的感染情况
由表4可知鲁道夫对盲囊线虫的感染丰度和感染率表现出相同的变化趋势,均随着宿主体长的增加而增加,在>14 cm组取得最大值;感染强度则呈现波动变化,在12 cm<≤14 cm组取得最大值。由表4中的宿主体长值和鲁道夫对盲囊线虫平均感染丰度作非曲线拟合得:=4320 85×10,=4669 67,=0965 04,相关系数在005检验水平显著,因而对盲囊线虫在长身高原鳅中的种群平均丰度()与宿主体长()的关系可表示为:=4320 85×104669 67。
表4 鲁道夫对盲囊线虫在不同体长组长身高原鳅的感染情况
2.3 不同体长宿主中杆咽线虫和鲁道夫对盲囊线虫的频率分布
杆咽线虫和鲁道夫对盲囊线虫在不同体长长身高原鳅中的频率分布见表5、表6。不同体长宿主均感染杆咽线虫,未感染杆咽线虫的比例在>10 cm中随着宿主体长的增加而减少;而感染20条以上杆咽线虫的比例随着宿主体长增加而增大;感染17~20条杆咽线虫的宿主所占比例最小。在长身高原鳅不同体长组中,未感染鲁道夫对盲囊线虫的宿主占比最高;感染l~4条鲁道夫对盲囊线虫的宿主所占比例次之;未发现感染13条线虫以上的宿主;感染1~4和5~8条的线虫随着宿主体长的增加而频率增加。
表5 杆咽线虫在不同体长组宿主的频率变化
表6 鲁道夫对盲囊线虫在不同体长组宿主的频率变化
2.4 不同体长宿主中杆咽线虫和鲁道夫对盲囊线虫的种群空间分布
由表7,表8可知,在各体长段宿主中,杆咽线虫和鲁道夫对盲囊线虫的>1,>0,表明杆咽线虫和鲁道夫对盲囊线虫在各体长组长身高原鳅中呈聚集分布。
表7 杆咽线虫在长身高原鳅种群中的聚集强度参数
表8 鲁道夫对盲囊线虫在长身高原鳅种群中的聚集强度参数
杆咽线虫在长身高原鳅各体长的宿主群中,、随着宿主体长的增加而增大,表明杆咽线虫在宿主分布的聚集强度随着宿主体长的增加而增大。鲁道夫对盲囊线虫在大于12 cm的宿主群中,、随着宿主体长的增加而减小,这说明鲁道夫对盲囊线虫在宿主分布的聚集强度随着宿主体长的增加而减少。
2.5 杆咽线虫和鲁道夫对盲囊线虫的种群空间格局与平均丰度关系
由表7中的和表3中的值,经回归分析得:=23825 5,=1336 4,=0997 8,相关关系在001检验水平显著,方差与平均丰度的关系可表示为=23.825 5。由Taylor判断法则,说明杆咽线虫种群在长身高原鳅体内呈聚集分布,并且聚集度有密度制约性。对于呈聚集分布的格局,可以用lawo法则进行判断。由表 3中和表7的值,作回归分析得:=10656 3,=3975 3,=0916 6,相关关系在005检验水平显著,可表示为=10656 3+3975 3。>0,>1,说明杆咽线虫在长身高原鳅的宿主种群中为集群数的邻接分布,由于这种分布具有复杂性,尚未有合适的数学模型进行描述。
鲁道夫对盲囊线虫由表8中的和表4中值,经回归分析得:=4.318 6,=0.702 2,=0.942 3,相关关系在0.05检验水平显著,方差与平均丰度的关系可表示为S=4.318 6M。由Taylor判断法则,鲁道夫对盲囊线虫种群在长身高原鳅体内为均匀分布,但是平均丰度小于1时,Taylor法则并不适用,而且由负二项参数、方均比等参数和频率分布结果均判断为聚集分布。
3 讨论
3.1 长身高原鳅寄生线虫的感染情况
本研究中杆咽线虫感染率、感染丰度比姚卫健等调查新疆伊犁河斯氏高原鳅感染峨边杆咽线虫高,且发现幼虫较多。两种高原鳅的杆咽线虫感染丰度、感染率的差异主要与宿主的食性有关,杆咽线虫依靠中间宿主(蜉蝣动物和桡足类)进行传播,长身高原鳅以动物性食料为主,而斯氏高原鳅则以植物性食料为主,这也就意味着长身高原鳅可以获得更多通过食物链传播的杆咽线虫。另一方面,本研究采样主要集中在5-7月,处于杆咽线虫幼虫的感染期。CASPETA对杆咽线虫的发生和成熟的季节动态进行了长期观察,研究结果表明,根据当地的生态条件,这些线虫可以全年或仅在一定时期内产卵,在温带地区大多在春季和夏季。此外,幼虫较多也可能与叶尔羌河水温有关,叶尔羌河流域年均气温6 ℃,水温较低,会导致线虫在中间宿主、终末宿主中发育较慢,成熟期推迟,这与其他学者所观察到的结果一致。
本研究中鲁道夫对盲囊线虫感染率、感染丰度比杨廷宝等调查青海湖裸鲤寄生对盲囊线虫结果低,这主要与第一中间宿主的锯缘真剑水蚤以及终末宿主叶尔羌河流域食鱼鸟类的数量较少有关,导致对盲囊线虫感染少量长身高原鳅。
长身高原鳅寄生杆咽线虫和鲁道夫对盲囊线虫感染程度的差异主要受宿主食性分化和对虫种易感性、免疫力以及第一中间宿主种群数量等影响。另一方面,两种线虫占据同一生态位,寄生虫竞争能力的种间差异起着重要的作用,而且这种竞争能力的差异会随着季节而变化。
3.2 不同体长宿主杆咽线虫和鲁道夫对盲囊线虫感染情况
本研究结果表明,长身高原鳅寄生鲁道夫对盲囊线虫和杆咽线虫的平均感染丰度均随着长身高原鳅体长增加而增大。结合两种线虫的频率分布数据,结果说明,多数宿主未感染或感染较少线虫,少数宿主感染较多线虫,且感染线虫数量随宿主体长的增加而增大,这一结果与MORAVEC等和王娜等所观察到的结果一致。导致这种现象的原因有很多,首先是叶尔羌河冬天水温较低,鱼类一般聚集成群生活,这一定程度上增加了线虫与宿主接触的机会。其次杆咽线虫和对盲囊线虫对鱼类危害较小、即使感染强度很高也不会引起宿主死亡。长身高原鳅在每年3-7月为繁殖期,生理抵抗能力下降,摄食量也会有所增加;且随着体长增加食量也会增加,这些均增加了线虫感染量;年龄较大的长身高原鳅获得更多再次感染线虫机会而使体内累积线虫数量增加。
杆咽线虫在不同体长宿主组的感染强度的差异显著(<0.05),这表明宿主年龄的大小对杆咽线虫的感染影响较大,主要是随着宿主年龄的增长,体型增大,食量也会增加有关,这与杨廷宝等的观点一致。鲁道夫对盲囊线虫在不同体长组的感染强度的差异不显著(>0.05),这表明宿主的年龄大小对鲁道夫线虫的感染影响较小,这可能由于对盲囊线虫第一中间宿主以及终末宿主数量较少,导致宿主随机感染,从而引起长身高原鳅体内聚集对盲囊线虫程度较轻。
3.3 杆咽线虫和鲁道夫对盲囊线虫的分布模式
本研究中、等均表明杆咽线虫和鲁道夫对盲囊线虫在长身高原鳅各体长组中均为聚集分布,这与对盲囊线虫在青海湖裸鲤和额尔齐斯河的银鲫中的分布相似。聚集分布是一般寄生虫在宿主种群的分布模式,即大多数宿主感染少量的寄生虫,少数宿主感染绝大多数的寄生虫,使寄生虫对宿主种群的负面影响降到最小,这是寄生虫与宿主长期协同进化的结果。据相关报道,聚集分布主要受宿主对寄生虫的易感性、宿主行为的分化、寄生虫直接在宿主体内繁殖等因素的影响。