劉 迪,張 祎,錢云開,滕新棟(通信作者)
(1.青島海關(guān),山東 青島 266071;2.秦皇島海關(guān),河北 秦皇島 066000)
蜚蠊,俗稱蟑螂(cockroach),隸屬于蜚蠊目(Blattaria)蜚蠊科(Blattidae),是與人類生活密切相關(guān)的室內(nèi)衛(wèi)生害蟲,也是國境口岸常見的病媒生物,全世界已知有5 000 多種[1]。蜚蠊是一種古老的昆蟲,生命周期長、發(fā)育速度快、產(chǎn)卵多[2]。除交配產(chǎn)卵繁殖外,雌性蜚蠊還可通過孤雌生殖維持種群,繁殖能力極強。此外,蜚蠊還具有極強的環(huán)境適應(yīng)能力,無水無食時可存活12~90 d。成蟲及其卵鞘可通過火車、飛機、輪船等各類交通工具傳播至世界各地并定居繁衍,例如已經(jīng)定居中國的美洲大蠊、德國小蠊。蜚蠊的這些生物學(xué)特性使其易于在環(huán)境中大量繁殖并生存,而全球經(jīng)濟、人口、貨物的快速流動及氣候變化進一步為蜚蠊入侵及定殖提供了便利條件。
傳統(tǒng)的蜚蠊分類鑒定以形態(tài)學(xué)鑒定技術(shù)為依據(jù),但誘蟑盒或粘蟑板捕獲的蜚蠊經(jīng)常存在殘缺不全、辨認難度高等問題[3]。DNA 條形碼技術(shù)自研發(fā)以來,因其準確度高、不受樣品形態(tài)影響等多種優(yōu)點,已成為識別和發(fā)現(xiàn)物種的強大分類學(xué)工具[4-6]。線粒體細胞色素C 氧化酶亞基I(COI)基因是DNA條形碼技術(shù)常用的靶點,目前也已有許多針對蜚蠊COI 基因的分類研究[3,7-8]。本研究通過形態(tài)學(xué)鑒定及DNA 條形碼鑒定相結(jié)合的方法對黃島海關(guān)蜚蠊監(jiān)測過程中捕獲的7 只蜚蠊進行鑒定。
本研究使用的樣品來自2023 年黃島海關(guān)蜚蠊本底監(jiān)測過程中利用誘蟑盒捕獲的蜚蠊,共計7 只。
根據(jù)《我國蜚蠊目昆蟲室內(nèi)常見種類、分布及主要種的檢索表》[9]及SN/T 4280.4—2016《國境口岸美洲大蠊形態(tài)及DNA 條形碼鑒定方法》,利用體視顯微鏡對送檢的蜚蠊進行形態(tài)學(xué)鑒定。
取每只蜚蠊的一小段后足,按照核酸提取試劑盒(Takara 公司)說明書的要求進行線粒體基因組DNA 提取。PCR 引物及擴增條件參照文獻進行[10],擴增產(chǎn)物由上海生工青島有限公司測序。測序結(jié)果通過DNAman 軟件分析處理后上傳至NCBI 進行序列比對。
將此7 只蜚蠊的COI 基因序列、美洲大蠊標準序列以及相似種蜚蠊序列導(dǎo)入Mega11 軟件,分析處理后采用鄰接法構(gòu)建NJ 系統(tǒng)發(fā)育樹(neighborjoining tree)。
形態(tài)學(xué)鑒定結(jié)合分子鑒定結(jié)果顯示,本次捕獲的7 只蜚蠊均為美洲大蠊。
體視顯微鏡下觀察,美洲大蠊體型大,前胸背板橫橢圓形,中部有一標志性蝶形大斑,赤褐色至黑褐色,后緣褐色,由中央向后延伸呈須狀,前緣有淡黃色“T”形小斑。前翅褐色無花紋,長度超過腹部末端。尾須較長而末端很細小。肛上板長大,中央有一深凹口。雄蟲肛上板半圓形無色透明,雌蟲肛上板略呈三角形赤褐色不透明。尾刺圓柱形。
PCR 擴增產(chǎn)物測序后得到全長658 bp 的序列。測序所得序列在GenBank 中比對結(jié)果顯示,7 只蜚蠊樣本序列與GenBank 中的美洲大蠊(登錄號:MT011509.1、MH184241.1、KU543637.1)COI 基因相似性為98.91%~100.00%。(見表1)。
表1 蜚蠊樣本COI 基因相似性比對結(jié)果
下載美洲大蠊登錄號為 MH184241.1、KU543637.1、MT011509.1 的標準序列,選取褐斑大蠊(Periplaneta brunnea,NC_039940.1),澳洲大蠊(Periplaneta australasiae,KX640825.1)、黑 胸 大 蠊(Periplaneta fuliginosa,NC_006076.1)為 相 關(guān) 近 似種,從NCBI 數(shù)據(jù)庫中下載相應(yīng)物種的DNA 條形碼序列,使用Mega 11 軟件構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹,進一步確認分子鑒定的結(jié)果。結(jié)果顯示樣品蜚蠊與美洲大蠊序列形成一個單系,與近似種蜚蠊顯著區(qū)分開。樣品蜚蠊與GenBank 中美洲大蠊(MH184241.1、KU543637.1、MT011509.1)的遺傳距離均<0.02,且置信度為100,證明本次捕獲的蜚蠊均為美洲大蠊(見圖1)。
圖1 基于COI 基因序列構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹
形態(tài)學(xué)鑒定技術(shù)仍是目前普遍使用的鑒定技術(shù),短時間內(nèi)難以被其他方法完全取代。但已有許多研究表明,DNA 條形碼鑒定技術(shù)可以彌補形態(tài)學(xué)鑒定技術(shù)的不足,二者結(jié)合可以有效提高物種鑒定的效率及準確性[11-12]。本研究通過形態(tài)學(xué)鑒定結(jié)合DNA 條形碼鑒定的方法,明確了黃島口岸送檢的7只蜚蠊均為美洲大蠊。
美洲大蠊為蜚蠊科大蠊屬的昆蟲,原產(chǎn)于非洲北部,公元16 世紀前后隨人類活動進入美洲,隨后傳播至世界各地[13]。美洲大蠊是山東省常見蜚蠊物種[14-15],在2006—2019 年間多次全國蜚蠊監(jiān)測中,美洲大蠊的數(shù)量也僅低于德國小蠊[16-18],此次捕獲的7 只蜚蠊均為美洲大蠊也可證明該蜚蠊物種在黃島口岸占比較高。美洲大蠊可通過體表機械性及體內(nèi)生物性攜帶、傳播多種病原微生物,已分離出痢疾桿菌、沙門氏菌、綠膿桿菌等40 種細菌,包括一些重要的耐藥菌,以及乙肝表面抗原、脊髓灰質(zhì)炎病毒、腺病毒等多種病毒[19-20]。此外,美洲大蠊還攜帶多種過敏原,被其污染的食物或者被咬都可能引發(fā)過敏反應(yīng),如皮炎、呼吸道過敏等[21]。
美洲大蠊繁殖快、對環(huán)境適應(yīng)性強、危害程度大,易于隨國際航行船舶遠距離擴散,從口岸入境后可迅速在適宜的生態(tài)環(huán)境中定殖甚至造成傳染病的流行。積極進行輸入性病媒生物監(jiān)測及其攜帶傳染病的防控對于預(yù)防上述現(xiàn)象的發(fā)生尤為重要。因此,國境口岸需進一步提高對病媒生物監(jiān)測的重視,加大監(jiān)測力度、密度和范圍,防范口岸病媒生物及其傳播傳染病的輸入。