论文部分内容阅读
小反刍兽疫(PPR)是由小反刍兽疫病毒(PPRV)引起的一种传染性极强的跨界小反刍动物疾病。世界动物卫生组织(OIE)将其列为必须报告的动物疫情,我国将其列为一类动物疫病。中国曾经暴发过两次PPR疫情,第一次发生在2007年的中国西藏,第二次发生在2013-2014年的新疆,更为严重的是此次疫情迅速蔓延到20多个省份,给中国的养殖业带来了巨大的创伤。目前中国的西部地区是PPRV主要的流行区和聚集地。小反刍兽疫(PPR)的流行不仅给畜牧业带来了巨大损失,同时威胁濒危野生动物种群。在中国西部边境地区由于家畜的放牧和野生动物的迁徙使得家畜和野生动物之间频繁接触,这也促进了PPRV的传播。此外,野生动物表现出明显的临床症状,也说明了在该地区的小反刍兽疫流行中PPR感染野生动物发挥着重要作用,家养和野生动物之间的传播成为了中国彻底根除PPR的障碍。揭示PPRV在中国及周边国家之间的传播规律是有效预防和控制的前提,需要对国家间的疾病传播进行量化监测,从而为地区精准防控提供可靠的手段。我们通过对PPRV的N基因序列进行全球谱系动力学研究,总结和分析小反刍兽疫病毒的进化和地理扩散特征,对中国PPRV进行了溯源。随后我们结合了气象、地形、植被和人为变量等数据构建了一个Max Ent模型来预测中国西部边境地区的PPR风险。为了解决较大景观差异和物种分布差异造成误差,我们将中国西部划分帕米尔高原和跨喜马拉雅两个区域,分别进行分析。同时我们还计算了小反刍动物越境的最小成本路径(LCP),并且结合野生动物的分布范围证实了存在野生动物跨境活动传播疾病的可能。最后为了确定目前中国野生小反刍动物和家养动物是否存在PPRV传播,我们结合青海省野生岩羊小反刍兽疫疫情,对其进行检测鉴定及N基因遗传演化特征分析。本研究可以在未来监测PPR疫情和阻断其跨境传播方面发挥重要作用。主要研究结果如下:1.通过对全球小反刍兽疫N基因的贝叶斯系统发育分析,我们得到了具有时间尺度的小反刍兽疫病毒N基因的最大谱系置信(MCC)树与平均进化速率,谱系动力学分析证实西非是小反刍兽疫的的起源地,并由西非扩散至全球,中国疫情由南亚传入的可能性较高,这与中国首次爆发的PPR在中国西部边境地区的事实一致。2.在中国西部帕米尔地区,应用Max Ent模型精准的预测出了PPR高风险区域及PPR跨境输入通道,结果表明,研究区内有许多高风险地区,国内风险低于国外,人类活动是重要的影响因素。获得了代表哈萨克斯坦、塔吉克斯坦、巴基斯坦、印度和中国之间的五条LCP。首次证明,野生动物和家畜有可能通过跨境活动传播疾病。3.通过对中国西部跨喜马拉雅地区(THR),应用Max Ent模型进行PPR风险预测,确定了预防PPR的关键点。研究结果表明,THR的低海拔地区有较高的PPR风险,主要由人为因素控制。高海拔地区的风险较低,主要由自然变量控制。获得了代表印度、尼泊尔、不丹、孟加拉国和中国之间的八条LCP。预测的两个牲畜系统和景观(高海拔和低海拔)之间的潜在风险沟通可能在推动PPR越境传播方面发挥作用。4.通过对野生岩羊PPR诊断及鉴定,我们获得了一株野生岩羊的PPRV的N基因序列,通过与之前NCBI公布的序列进行比对,经过同源性和遗传距离分析得出青海岩羊序列与中国2013-2014期间家养动物基因IV型的(KM091959、KX421384、MF443350、KM089830)分离株同源率高,同源率最高可以达到98.9%。系统发育分析得出在青海岩羊N基因与除西藏地区分离毒株外的其余中国分离株亲缘关系最近,说明2013-2014年中国家养PPRV在一些地区仍然在流行,并且在家养和野生动物之间仍然存在传播。