王沛 胡美玲 姜嬌 張衛(wèi)紅 陳宇 林金成 林陽武 周衛(wèi)川
摘要
赫氏真厚螺Euhadra?herklotsi是一種重要的園藝有害生物。本文采用貝殼形態(tài)、生殖系統(tǒng)解剖和分子生物學(xué)相結(jié)合的方法對福建口岸截獲的一種蝸牛進行檢疫鑒定,結(jié)果表明,該蝸牛為赫氏真厚螺,并與近似種的形態(tài)鑒別特征進行了比較,討論了蝸牛序列比對鑒定方法的適用性,為國境口岸防御該蝸牛的入侵提供了科學(xué)依據(jù)。
關(guān)鍵詞
赫氏真厚螺;?貝殼形態(tài);?生殖系統(tǒng)解剖;?分子特征;?植物檢疫
中圖分類號:
S?41
文獻標(biāo)識碼:?A
DOI:?10.16688/j.zwbh.2022726
Quarantine?and?identification?of?Euhadra?herklotsi
WANG?Pei1,2,?HU?Meiling1,2,?JIANG?Jiao3,?ZHANG?Weihong4,?CHEN?Yu1,2,?LIN?Jincheng5,
LIN?Yangwu1,?ZHOU?Weichuan1,2*
(1.?Technology?Center?of?Fuzhou?Customs?District,?Fuzhou?350001,?China;?2.?Fujian?Key?Laboratory?of?
Inspection?and?Quarantine?Technology?Reserach,?Fuzhou?350001,?China;?3.?Zhejiang?Natural?Nature?Museum,?
Hangzhou?310014,?China;?4.?College?of?Life?Science?and?Technology,?Xinjiang?University,?Urumqi?830000,?
China;?5.?Fuzhou?Customs?District,?Fuzhou?350015,?China)
Abstract
Euhadra?herklotsi?is?an?important?horticultural?pest.?In?this?paper,?a?snail?intercepted?at?Fujian?port?was?quarantined?and?identified?by?the?methods?of?shell?morphology,?reproductive?system?anatomy?and?molecular?biology.?The?results?showed?that?the?snail?was?E.herklotsi,?and?the?morphological?identification?characteristics?among?E.herklotsi?and?its?sibling?species?were?compared.?In?addition,?the?applicability?of?the?sequence?alignment?identification?method?was?discussed.?This?paper?provided?scientific?basis?for?preventing?the?invasion?of?this?snail?at?the?border?port.
Key?words
Euhadra?herklotsi;?shell?morphology;?reproductive?system?anatomy;?molecular?characteristic;?plant?quarantine
赫氏真厚螺Euhadra?herklotsi?(Martens,?1861)隸屬于軟體動物門Mollusca,腹足綱Gastropoda,柄眼目Stylommatophora,巴蝸牛科Bradybaenidae,真厚螺屬Euhadra[1],是國際植物檢疫中備受關(guān)注的一種危險性有害生物。該蝸牛主要分布于日本和韓國,不但嚴重為害各種蔬菜、瓜果、花卉和農(nóng)作物,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的重要有害生物,而且是許多人畜共患寄生蟲的中間宿主,影響人畜健康[25]。此外,該螺爬行后可留下銀灰色的黏液痕跡,嚴重降低水果蔬菜等作物的商品價值,影響居民區(qū)和風(fēng)景區(qū)的環(huán)境衛(wèi)生。
赫氏真厚螺常生活在山區(qū)、丘陵地帶潮濕的灌木叢、草叢、石塊或落葉下,喜食植物多汁的嫩葉及嫩芽部分[24],故對園藝作物危害最大。該蝸牛晝伏夜出,常藏匿于陰暗潮濕處,通常以休眠方式隨貨物和木質(zhì)包裝材料遠距離傳播。2016年福建口岸從日本進境旅客攜帶物中首次截獲赫氏真厚螺,該蝸牛在中國大陸尚無分布記錄[67],因此必須加強檢疫,嚴防其入侵和為害。目前真厚螺屬的分類與鑒定仍以貝殼形態(tài)為主,但貝殼形態(tài)常因地理環(huán)境的變化而變異,對一些貝殼特征不典型的標(biāo)本容易造成誤定[89]。本文采用貝殼形態(tài)、軟體解剖和分子生物學(xué)相結(jié)合的方法研究了該蝸牛的鑒定技術(shù),并與近似種的形態(tài)鑒別特征進行了比較,討論了蝸牛序列比對鑒定方法的適用性,主要結(jié)果報道如下。
1?材料和方法
1.1?試驗材料
2016年福建口岸從日本進境旅客攜帶物中截獲的蝸牛12只,其中4只活體標(biāo)本先按照《軟體動物常規(guī)檢疫規(guī)范(SN/T?30672011)》[10]中方法進行滅活和脫水處理,然后-40℃冷凍保存?zhèn)溆???諝?biāo)本洗凈烘干后常溫保存。
1.2?試驗方法
1.2.1?形態(tài)學(xué)鑒定
用電子游標(biāo)卡尺測量成螺貝殼的殼高和殼寬,精度為0.1?mm。用放大鏡觀察貝殼的形態(tài)特征,生殖系統(tǒng)解剖在體視顯微鏡(ZEISS?Stemi?2000)下操作,根據(jù)檢驗檢疫行業(yè)標(biāo)準《軟體動物常規(guī)檢疫規(guī)范(SN/T?30672011)》[10]和Dillon[11]的報道進行貝殼形態(tài)的觀察、測量和描述。按照Gómez[12]的方法進行生殖系統(tǒng)的解剖、繪圖和描述。
用單反相機(CANON?550D),分別拍攝貝殼標(biāo)本的正側(cè)面、背面和腹面,以電子影像文件儲存。
1.2.2?分子生物學(xué)鑒定
1.2.2.1?基因組DNA提取及PCR擴增
取赫氏真厚螺腹足肌肉0.02?g,按照天根生化科技(北京)有限公司的TIANamp?Genomic?DNA提取試劑盒說明書提取基因組總DNA。利用線粒體COⅠ基因通用引物(LCO1490:?5′GGTCAACAAATCATAAAGATATTGG3′;?HCO2198:?5′
TAAACTTCAGGGTGACCAAAAAATCA3′)進行PCR擴增[13]。
PCR反應(yīng)體系:DNA模板(100?ng/μL)2?μL,?LCO1490(10?μmol/L)和?HCO2198(10?μmol/L)各0.5?μL,2×Master?Mix?10?μL,用超純水定容至?20?μL。PCR反應(yīng)程序為:94℃預(yù)變性?5?min;94℃?變性?50?s,45℃退火?30?s,72℃延伸?50?s,30?個循環(huán);72℃延伸?10?min;4℃保存。PCR產(chǎn)物用1%的瓊脂糖凝膠電泳檢測,目標(biāo)片段送生工生物工程(上海)有限公司進行雙向測序。
1.2.2.2?序列拼接與比對
將雙向測序結(jié)果用序列分析軟件?BioEdit?V.7.0[14]進行序列的拼接和人工校對,并與GenBank已公布的赫氏真厚螺的?COⅠ基因序列進行比對。
2?結(jié)果與分析
2.1?形態(tài)學(xué)鑒定
2.1.1?貝殼形態(tài)
材料檢查:來自日本南部,成螺活體4個(QRB75~QRB78),空殼8個,其中成螺6個(QRB79~QRB84),幼螺2個(QRB85~QRB86)。
測量結(jié)果:成螺,殼高11.5~25.0?mm,?殼寬20.5~36.1?mm。
貝殼形態(tài):貝殼大,殼質(zhì)厚,堅實,呈矮圓錐形。有5~6個螺層,前幾個螺層緩慢增長,略膨脹,螺旋部低矮。體螺層近圓形,膨大,其高度約為殼高的2/3,在殼口處向右下方傾斜。殼頂鈍,縫合線深。殼面顏色多變,乳白色、淺黃色、紫褐色,有稠密而較粗的生長線和刻紋。體螺層周緣有一條螺旋狀的紫褐色條帶,并向螺旋部延伸,逐漸靠近縫合線,最終與縫合線完全重疊。殼口馬蹄形,向下傾斜??诖酵庹?,厚,淺紫色。軸唇在臍孔處略外折,內(nèi)唇貼覆于體螺層上,形成稍厚的胼胝部。臍孔大而深,呈洞穴狀,周圍紫褐色。
圖1?赫氏真厚螺貝殼形態(tài)
Fig.1?Shell?morphology?of?Euhadra?herklotsi
2.1.2?生殖系統(tǒng)
在蠟盤上解剖軟體并分離出生殖系統(tǒng)后,按Gómez[12]的方法將生殖系統(tǒng)特征描述如下:矢囊大,副矢囊中等大小,似長柱形。黏液腺約13枝,呈放射狀排列。受精囊橢圓形,受精囊柄長。輸卵管中等粗細。輸精管細,長度約為輸卵管的2.5倍。鞭狀體末端細小。陰莖牽引肌略粗,短。陰莖長,中等粗細。本文描述的生殖系統(tǒng)特征(圖2)與前人的記述基本一致[4],但后者沒將黏液腺進行分離和統(tǒng)計。
圖2?赫氏真厚螺生殖系統(tǒng)
Fig.2?Reproductive?system?of?Euhadra?herklotsi
2.2?分子生物學(xué)鑒定
活體標(biāo)本(實驗室冷凍標(biāo)本編號:QRB75),經(jīng)DNA提取、PCR擴增、雙向測序、序列拼接和人工校對后,得到682?bp長度序列,經(jīng)與GenBank已發(fā)表的赫氏真厚螺(登錄號:AB852699.1)線粒體COⅠ基因片段序列(533?bp)比對,覆蓋率為100%,序列一致性為97.75%。根據(jù)已有的陸生軟體動物分子系統(tǒng)學(xué)文獻分析,有的物種同源性大于98%才確認為同種[1517],也有的學(xué)者認為同源性大于94%即可認為是同一物種[18],這與某些學(xué)者描述的其他動物一致性大于98%可認為是同種差別較大[1920],不同的物種判定標(biāo)準不同。對于陸生軟體動物可能的原因是移動能力弱,容易形成地理種群隔離,種群間的基因交流遠不及飛翔的昆蟲等動物[2122]。
3?結(jié)論和討論
赫氏真厚螺在日本和韓國廣泛分布,本文對其進行了貝殼形態(tài)、軟體解剖和分子生物學(xué)研究,以期為相關(guān)人員提供鑒定技術(shù)資料。該蝸牛可隨苗木、花卉、運輸工具、木質(zhì)包裝材料、未經(jīng)加工的其他植物性材料等遠距離傳播。我國迄今為止尚無該蝸牛分布,但從該蝸牛目前分布的緯度來看,我國大部分地區(qū)的生態(tài)環(huán)境和氣候條件適合該蝸牛生棲繁殖,且其為雜食性,寄主廣泛。因此,建議有關(guān)部門加強對其檢疫,警惕其傳入國內(nèi)。
赫氏真厚螺、阿瑪麗真厚螺E.amaliae?和亞頦真厚螺E.subnimbosa都是右旋真厚螺,形態(tài)上較為相似,且在日本均有分布[1,6],容易誤定。三者的主要鑒別特征列于表1,供檢疫鑒定時參考。
在具體的檢疫實踐中,往往難以獲得典型的標(biāo)本,如送鑒的標(biāo)本為幼螺或不成熟時,形態(tài)鑒定就十分困難,由于檢測周期的限制,飼養(yǎng)為成螺再鑒定則
更不可能[23],成螺貝殼也會因環(huán)境影響而形成不典型的貝殼特征,需要用其他鑒定方法進行輔助鑒定[2122]。本文測定的COⅠ序列為赫氏真厚螺的分子比對鑒定提供了新的技術(shù)方法,PCR技術(shù)在國境口岸基層檢驗檢疫部門已經(jīng)普及,該項技術(shù)以生物基因組DNA序列比對為基本依據(jù),具有檢測周期短、特異性強、靈敏度高等特點。目前,無脊椎動物已有公認的線粒體COⅠ基因通用引物,技術(shù)成熟,受檢測目標(biāo)的形態(tài)變異、成熟度等方面影響較小[24],特別適合于卵粒、幼螺等不具備形態(tài)鑒定條件樣品的快速檢測鑒定。
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