《Journal of Invertebrate Pathology》:Daphniaspora nanhuensis n. Gen. N. Sp. Infecting the intestine of
Moina micrura (Crustacea: Moinidae) in China
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新发现一微孢子虫属种Daphniaspora nanhuensis,寄生于湖北武汉南湖的Moina micrura肠道中,形态为哑铃形孢子,超微结构显示与宿主细胞质直接接触,分子分析支持新属建立。
翁美琪|孙楠|苗勋波|张晨曦|曹梅|刘素星|王行强|张金勇
中国江苏海洋大学海洋科学与渔业学院海洋生物技术重点实验室,连云港22205
摘要
我们从湖北省武汉市南湖采集的Moina micrura肠道中发现了一种新的微孢子虫,命名为Daphniaspora nanhuensis(新属新种)。感染后的溞类在光学显微镜下表现为肠道肥大且不透明。电子显微镜观察显示,所有发育阶段的微孢子虫都与宿主细胞质直接接触。最早观察到的阶段是具有圆形细胞核的单核合子体。多核孢子囊原质体通过类似玫瑰花序的方式出芽发育成单核孢子母细胞。成熟的孢子呈哑铃形,长度为4.57±0.40(3.75–5.54)微米,宽度为1.79±0.18(1.40–2.23)微米。其双极体由紧密排列的前层和宽后层组成。等丝极丝盘绕5–6圈并排成一列。外孢子由三层结构构成。通过对获得的SSU rDNA序列进行BLASTn搜索,发现其与Liebermannia dichroplusae(GenBank登录号:EF016249)的相似度最高(78.52%)。基于SSU rDNA序列的系统发育分析表明,该物种属于一个独立分支,但与Liebermannia属存在姐妹关系。根据形态特征、超微结构及分子数据,我们建议建立一个新的属(Daphniaspora)和种(Daphniaspora nanhuensis)来归类这一新物种。
引言
微孢子虫是一类单细胞、与真菌相关的专性细胞内寄生生物,能形成孢子并感染多种宿主,包括原生动物、无脊椎动物和脊椎动物(Bojko等,2022;Han和Weiss,2017;Murareanu等,2021;Stratton等,2024)。这一类群包含七个主要分类阶元,包括Amblyosporida、Caudosporida、Glugeida、Nosematida、Ovavesiculida、Neopereziida和Enterocytozoonida(Bojko等,2022)。自1958年首次发现
Nosema bombycis以来,已描述了超过1800个物种和200个属(Bojko等,2022;Liu等,2023;Murareanu等,2021)。其中约一半的物种寄生于水生动物,尤其是鱼类和节肢动物。浮游甲壳类(枝角类和桡足类)是常见的宿主,有超过38个微孢子虫属感染这类动物(Weng等,2023)。有趣的是,从Daphnia magna中分离出的Mitosporidium daphniae在系统发育上位于微孢子虫的基部分支,这表明微孢子虫的祖先可能起源于水生环境(Haag等,2014)。因此,研究感染水生甲壳类的微孢子虫有助于深入了解其进化生物学。在中国,仅在浮游甲壳类中记录了三种微孢子虫,包括感染D. magna表皮的Agglomerata daphniaeMoinidae
是一个物种丰富的枝角类群,与Daphniidae有密切亲缘关系(Deng等,2021)。这些生物栖息于多种水生环境中,但主要分布在临时水体中(Neretina等,2024)。Moina
是Moinidae的典型属,在临时水体中占主导地位(Bekker等,2016;Nam等,2022)。全球已鉴定出超过40种Moina
迄今为止,仅有一种微孢子虫被报道感染这类枝角类,即Gurleya tetraspora
感染Moina rectirostris
的表皮(Murareanu等,2021)。鉴于水生微孢子虫的多样性尚未得到充分认识,以及
在中国
我们启动了一个项目,旨在研究中国
Moina
感染微孢子虫的多样性。在本研究中,我们根据综合的形态学、超微结构和分子特征描述了一个新物种,并建立了新的属。
样本采集与光学显微镜观察
2020年5月,我们使用网眼大小为112微米的浮游网从中国湖北省武汉市南湖(地理坐标:30°29′27.38′′N, 114°20′54.20′′E)采集了浮游动物样本。样本被迅速送往实验室进行寄生虫学检测。根据Jiang和Du(1979)描述的方法对浮游动物进行了鉴定(Jiang和Du,1979)。通过观察感染微孢子虫的枝角类肠道是否肥大且不透明来筛选感染样本
光学显微镜观察结果
采样过程中,共收集到三种枝角类:Diaphanosema brachyurum、Bosmina longirostris和Moina micrura。仅M. micrura
的肠道中检测到微孢子虫感染,感染率为1.6%(245个样本中有4个)。感染后的
M. micrura
在光学显微镜下表现为肠道肥大且不透明(图1a)。新鲜孢子呈哑铃形,长度为4.57±0.40(3.75–5.54)微米,宽度为1.79±0.18(1.40–2.23)微米(样本数量N=40)(图1b)。
分类描述
总门:后孢子虫总门(Opisthosporidia,Karpov等,2014)。
门:Rozellomycota(Tederoo等,2018),包括微孢子虫门(Microsporidia,Balbiani,1882;Wijayawardene等,2020)。
纲:Marinosporidia(Vossbrinck等,2014)。
2.属:Daphniaspora
定义:该属的成员感染水生宿主的肠道。所有发育阶段都与宿主细胞质直接接触。多核孢子囊原质体通过类似玫瑰花序的方式出芽发育成孢子母细胞。孢子
讨论
迄今为止,已在枝角类的不同组织中描述了约43种微孢子虫,隶属于21个属(de Albuquerque等,2022;Murareanu等,2021;Weng等,2020;2023;Yang等,2025)。大多数微孢子虫产生梨形孢子,感染枝角类的脂肪组织、表皮或卵巢,而
Daphniaspora nanhuensis
产生的孢子呈哑铃形,感染宿主的肠道。尽管有些属(如Globulispora
未引用的参考文献
Vávra和Larsson(2014)。
CRediT作者贡献声明
翁美琪:撰写初稿、数据可视化、结果验证、软件使用、方法设计、实验设计、概念构建。孙楠:方法设计。苗勋波:数据分析。张晨曦:结果验证。曹梅:数据可视化。刘素星:结果验证。王行强:方法设计。张金勇:撰写修订稿、审稿与编辑、项目监督、资金申请、概念构建。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
本研究得到了中国农业研究系统专项基金(CARS-47)、江苏省自然科学基金(BK20251058)、江苏海洋大学海洋生物技术重点实验室开放基金(HS2023005)、江苏海洋大学科学研究基金(KQ24044)以及江苏省大学生创新创业训练计划(S202511641045)的支持。