(通讯员:戴彩姣)2023年6月2日,华中农业大学水产学院袁军法团队在国际学术期刊Microbiology Spectrum发表了题为“Viral diversity and epidemiology in critically endangered Yangtze finless porpoises (Neophocaena asiaeorientalis asiaeorientalis)”的研究论文。该研究自长江江豚中发现了19种病毒,鉴定了6株新乳头瘤病毒,揭示了我国一级保护动物——长江江豚携带病毒的多样性。并根据鲸豚类乳头瘤病毒的系统发育和分歧时间,间接反映了长江江豚初生物种的分类地位,提示乳头瘤病毒等可作为研究鲸豚类演化的生物化石,弥补化石证据的不足。
长江江豚(Neophocaena asiaeorientalis asiaeorientalis)是我国特有的小型齿鲸,被喻为长江健康状况的“晴雨表”。 1996 年,世界自然保护联盟物种生存委员会将长江江豚濒危等级定为“濒危”,2013 年被调整为“极度濒危”,受胁程度仅次于野外灭绝。2021 年,长江江豚被列为国家一级保护动物。据2022年农业农村部最新发布的长江江豚科考结果,其种群数量统计为1249头。目前种群快速衰退趋势得到遏制,但保护形势依然严峻。
开展长江江豚迁地保护,是目前挽救该物种最直接、最有效的措施。湖北长江天鹅洲白鱀豚国家级自然保护区作为迁地保护的典范,容纳了超过100头长江江豚。在加强环境保护的同时,长江江豚的健康管理也应成为长江江豚物种保护的重要内容。鉴于此,袁军法团队前期构建了基于行为与生理健康两个维度的长江江豚健康评价体系,为长江江豚的养护提供了科学依据。在COVID-19全球肆虐的大背景下,病毒性疾病再次改变了全球的政治与经济格局,也引发了袁军法团队对于长江江豚携带病毒现状的思考。
该研究利用湖北长江天鹅洲白鱀豚国家级自然保护区内长江江豚体检时收集的肛拭子样,以宏病毒组结合PCR扩增与Sanger测序等技术,自长江江豚肛拭子样中鉴定出分布于9个科的19种病毒,包括乳头瘤病毒科、疱疹病毒科、小核糖核酸病毒科、小双节RNA病毒科、杯状病毒科、逆转录病毒科、细小病毒科等。其中乳头瘤病毒丰度最高,并获得6株完整的乳头瘤病毒基因组(NaPV1-6)。乳头瘤病毒的全基因组序列分析表明自长江江豚中鉴定出2个新的乳头瘤病毒种和4个新的乳头瘤病毒分离株,建议分别归属于乳头瘤病毒科(Papillomaviridae)、Omikronpapillomavirus、Dyopipapillomavirus和Upsilonpapillomavirus。详细的系统发育分析显示NaPVs主要占据粘膜生态位,病毒-宿主的共进化、复制和重组共同驱动了鲸类乳头瘤病毒的进化。根据估算的长江江豚乳头瘤病毒和其他鲸类乳头瘤病毒的分歧时间,间接反映了长江江豚初生物种的分类地位,提示乳头瘤等病毒可作为鲸豚类演化的生物化石,弥补化石证据的不足。
采样及宏病毒组学流程
据悉该团队已建立了长江江豚疱疹病毒、嵴病毒和乳头瘤病毒的特异性检测方法,正在开展长江江豚乳头瘤病毒疫苗和抗病毒药物的研制,为长江江豚疾病监测、救助及健康管理提供技术及物资储备。
水产学院硕士研究生赵新、博士研究生戴彩姣为论文共同第一作者,水产学院袁军法副教授为论文通讯作者。中科院水生生物研究所郝玉江副研究员、湖南大学葛行义教授、天鹅洲白鱀豚保护区龚成教授级高工参与了部分论文工作。该研究受到香港海洋公园保育基金会的资助。
鲸豚类乳头瘤病毒分化时间的计算
论文链接:https://journals.asm.org/doi/epub/10.1128/spectrum.00810-23
审核人:毕晨