毛刺線蟲分類及鑒別特征

毛刺線蟲分類及鑒別特征

毛蟲科（thorne，1935）的研究始于著名的線蟲專家deman。1880年，他描述了第一個(gè)毛蟲科，即第一次毛蟲。1913年，當(dāng)cobb建立毛蟲科時(shí)，它被移到了該屬。1951年以前人們對(duì)毛刺線蟲的研究興趣非常有限。在Christie和Perry(1951)發(fā)現(xiàn)佛羅里達(dá)州某些作物的“粗短根病(stubbyrootdisease)”確與T.christie(現(xiàn)在的Paratrichodorusminor)的侵染和危害有關(guān)后,毛刺線蟲的研究開始引起重視。對(duì)毛刺線蟲研究興趣的進(jìn)一步升溫,是Sol(1960)證實(shí)了P.pachydermus是具有重要經(jīng)濟(jì)意義的煙草脆裂病毒(tobaccorattlevirus,TRV)的傳播介體之后。這一重要發(fā)現(xiàn),推動(dòng)了對(duì)毛刺線蟲的研究,世界各地毛刺線蟲新種的描述不斷增加,種(species)的數(shù)量由1957年的12個(gè)到現(xiàn)在的95個(gè)。最值得注意的莫過于擬毛刺屬(ParatrichodorusSiddiqi,1974)、單毛刺屬(MonotrichodorusAndrassy,1976)和異毛刺屬(AllotrichodorusRodriguez-M,Sher&Siddiqi,1978)的建立和承認(rèn)。1974年以前,毛刺亞科一直是單型的,僅1個(gè)屬,迄今,毛刺總科和毛刺科仍是單型的。相對(duì)而言,毛刺科是1個(gè)小科,它僅包含95種(species)和1亞種(subspecies)、4屬(genus)。Siddiqi(1974)曾在Paratrichodorus下設(shè)立了3個(gè)亞屬(subgenus):P.(Paratrichodorus),P.(Atlantadorus)和P.(Nanidorus),并于1980年根據(jù)陰門開口以及其它一些特征,將這3個(gè)亞屬提升為屬,但Atlantadorus和Nanidorus沒有得到承認(rèn)。Decraemer(1980,1995,1998)認(rèn)為毛刺科只有4個(gè)有效屬。毛刺屬和擬毛刺屬是毛刺科的2個(gè)大屬,生殖系統(tǒng)為雙生殖腺(稱為雙生殖腺屬),前者已報(bào)道51個(gè)有效種,后者為32個(gè)種,分布在世界各地;異毛刺屬和單毛刺屬的生殖系統(tǒng)是單生殖腺(稱為單生殖腺屬),異毛刺屬7個(gè)種,單毛刺屬雖有8個(gè)提名的種,但Decraemer(1995)認(rèn)為單毛刺屬僅4個(gè)有效種和1個(gè)亞種(subspecies),至今,這2個(gè)屬僅在南美和中美洲發(fā)現(xiàn)。1siddici酶特點(diǎn)毛刺亞科(TrichodorinaeThorne,1935)于1935年提出。Thorne建立毛刺亞科后,將其置于矛線目(Dorylaimida)矛線亞目(Dorylaimina)矛線總科(Dorylaimoidea)膜皮科(Diphtherophoridae)之下。1961年,Siddiqi將毛刺亞科提升為毛刺科,同年,Clark提出了相同的觀點(diǎn),并將其置于他新建立的膜皮總科(Diphtherophoridea)中。1974年,Siddiqi將毛刺科上升為毛刺總科[Trichodoridea(Thorne,1935)Siddiqi,1974],并將毛刺總科放于膜皮亞目(Diphtherophorina)下。Andrassy(1976)認(rèn)為,毛刺科與膜皮科同源,屬于膜皮總科,是矛線目的一支。由于膜皮亞目的一些特征為矛線目中其它亞目所沒有,諸如排泄孔明顯、無前直腸、雄蟲單生殖腺、交合刺牽引肌形成旋肌囊且不與體壁相連、有引帶等,同時(shí)膜皮亞目線蟲的瘤針(onchiostyle)是一種變化的背齒,不同于矛線目中其它亞目口針為一種變化的亞腹齒。鑒于此,Siddiqi于1983年將膜皮亞目移到三矛目(Triplonchida)中。綜上所述,目前毛刺科線蟲較為公認(rèn)的分類地位如下:模式屬(typegenus):毛刺屬(TrichodorusCobb,1913)。2毛刺線蟲的識(shí)別特征2.1儲(chǔ)層參數(shù)分析文獻(xiàn)中關(guān)于毛刺科屬的所有鑒別特征,可以排很長的一列(表1),包括許多變化不定而不適合用于鑒定的特征,諸如:食道腺核的位置、排泄孔的位置等。2.2毛刺科線蟲的兩性形態(tài)屬的鑒別特征可歸納為主要特征和次要特征。由于毛刺科線蟲的雌雄蟲均有豐富的形態(tài)鑒別特征,雌雄蟲的形態(tài)特征都可用于鑒定。在鑒別中,熱殺死或固定后,雌、雄蟲蟲體角質(zhì)膜的變化也是重要的依據(jù)。2.2.1陰道骨化結(jié)構(gòu)指征包括4條,即:生殖腺數(shù)量和陰門的相對(duì)位置;陰道長與體寬的比例;陰道骨化結(jié)構(gòu)的形態(tài)和大小;陰道附近是否有側(cè)體孔。毛刺屬和擬毛刺屬的生殖系統(tǒng)具有2條生殖管,1條前伸1條后伸,陰門幾乎位于體中部,擬毛刺屬線蟲陰道長度小于其體寬的1/2,毛刺屬陰道較長,大約是體寬的1/2。異毛刺屬和單毛刺屬只有1條生殖管,前伸,陰門位置靠后,V=75%～89%,單毛刺屬陰道長度不小于體寬的1/2,異毛刺屬陰道長約為體寬的1/2。毛刺線蟲陰道與陰門交匯處的骨化結(jié)構(gòu)在屬級(jí)水平的發(fā)育程度有一定的范圍。在種級(jí)水平,這些骨化結(jié)構(gòu)的光學(xué)位置是極其重要的特征。毛刺屬的這一骨化結(jié)構(gòu)比較發(fā)達(dá),盡管某些種的這一結(jié)構(gòu)很小,但形態(tài)和大小有著明顯的區(qū)別;擬毛刺屬陰道骨化結(jié)構(gòu)不明顯;異毛刺屬和單毛刺屬陰道骨化結(jié)構(gòu)通常比較發(fā)達(dá),由小到大變化。陰道附近的側(cè)體孔是異毛刺屬和單毛刺屬的幾個(gè)不同特征之一,單毛刺屬有1對(duì)陰門區(qū)側(cè)體孔,異毛刺屬?zèng)]有。在毛刺屬中,除T.beirensis,T.eburneus和T.cedarus,其它種的雌蟲在陰門后距陰門1個(gè)體寬的范圍內(nèi),都有1對(duì)側(cè)體孔;擬毛刺屬在陰門之后找不到側(cè)體孔。2.2.2交合傘發(fā)育程度的表現(xiàn)這些特征包括是否有交合傘,交合刺牽引肌和交合刺牽引肌旋肌囊的發(fā)育程度。除T.cylindricus和T.paracedarus,毛刺屬和單毛刺屬線蟲沒有交合傘;擬毛刺屬的交合傘窄且相當(dāng)弱;異毛刺屬中,除A.loofi的交合傘退化外,其交合傘有不同的發(fā)育程度。由于交合傘發(fā)育不完全,常導(dǎo)致M.sacchari和毛刺屬的一些種,如T.sparsus,T.nanjingensis,T.vandenbegae和T.elefjohnsoni混淆。毛刺屬的交合刺牽引肌、交合刺牽引肌旋肌囊非常發(fā)達(dá),且交合刺牽引肌向前端延伸較遠(yuǎn);擬毛刺屬與此相反,交合刺牽引肌和交合刺牽引肌旋肌囊不發(fā)達(dá),交合刺牽引肌限于交合傘著生的范圍內(nèi)。異毛刺屬和單毛刺屬的交合刺牽引肌中等發(fā)達(dá)。2.2.3毛刺屬、擬毛刺屬、異毛刺屬的簡介角質(zhì)膜膨脹作為熱殺死或固定后蟲體體壁的一種變化,對(duì)辨認(rèn)毛刺屬/單毛刺屬(不膨脹)、擬毛刺屬/異毛刺屬(通常膨脹)比較有用。擬毛刺屬的角質(zhì)膜常明顯地膨脹,雖然種間程度不同;異毛刺屬固定后,其角質(zhì)膜變化從不膨脹到中等膨脹或明顯地膨脹。而毛刺屬和單毛刺屬角質(zhì)膜不膨脹。2.2.4精細(xì)胞類型及死態(tài)除上述主要鑒別特征外,其它特征雖然存在一定程度的可變性,但在屬級(jí)鑒定水平仍有較多的有限的應(yīng)用價(jià)值。這些特征包括蟲體的死態(tài),后食道腺球的前背腺或后腹腺或亞腹腺與腸是否覆蓋,有無受精囊,精細(xì)胞的類型,交合刺形態(tài)及其飾物(紋飾、緣膜、剛毛等)和腹中頸乳突(ventromediancervicalpapillae,CP)的數(shù)量等(表1),特別是蟲體的死態(tài)。毛刺線蟲熱殺死或固定后的死態(tài),對(duì)鑒定各屬的雄蟲有一定的幫助。熱殺死后,毛刺屬/單毛刺屬線蟲雄蟲體后部向腹面明顯彎曲,有別于擬毛刺屬(不彎曲)和異毛刺屬(通常不彎曲)。不過,死態(tài)與固定效果相關(guān),因而擬毛刺屬和異毛刺屬典型的不彎曲的雌蟲和雄蟲標(biāo)本,看起來可能呈弧形,或者蟲體少許向腹面彎。2.2.5d患者牽引肌的發(fā)育情況Decraemer(1991,1995,1998)按雄蟲和雌蟲分別列出了毛刺線蟲的屬級(jí)水平的鑒別特征。雄蟲的鑒別特征10個(gè):交合傘、死態(tài)、交合刺牽引肌和交合刺牽引肌旋肌囊的發(fā)育程度、交配乳突(precloacalsupplement,SP)的數(shù)量及其在交合刺縮回區(qū)域的數(shù)量、交合刺形態(tài)及飾物、頸乳突(CP)的數(shù)量、側(cè)頸孔數(shù)等(表2)。雌蟲的鑒定特征9個(gè):生殖系統(tǒng)(生殖腺)、受精囊、陰道長度、陰道的骨化結(jié)構(gòu)、陰道收縮肌、陰門形態(tài)、陰門區(qū)側(cè)體孔、側(cè)體孔和尾孔等(表3)。就雌雄蟲而言,各屬的主要鑒別特征是熱殺死固定后體壁的變化、精細(xì)胞的形態(tài)、食道與腸連接處的特征等(表4)。2.3形態(tài)特征的2/4在毛刺線蟲的種(species)的鑒定中,用于擬毛刺屬的種的鑒別特征達(dá)48個(gè)之多,用于毛刺屬的是42個(gè),單毛刺屬21個(gè),異毛刺屬10個(gè)。使用頻率較高(描述時(shí)使用頻率為20%或每個(gè)屬的大多數(shù)種都使用)的鑒別特征中,一半為毛刺屬和擬毛刺屬所共享。這些特征的1/4已出現(xiàn)在單生殖腺屬(異毛刺屬和單毛刺屬)中。下述鑒別特征在毛刺科各屬的種的鑒定中,使用頻率大都超過20%。2.3.1陰道骨化結(jié)構(gòu)的形態(tài)括號(hào)內(nèi)數(shù)字表示鑒定單毛刺屬和異毛刺屬時(shí)使用的頻率。體長:毛刺屬29.5%/擬毛刺屬39.5%(單毛刺屬57%/異毛刺屬-)(下同)瘤針長:50.5%/65%(57%/57%)排泄孔位置:25%/29%(14%/-)陰道骨化結(jié)構(gòu)的形態(tài):71.5%/47%(14%/85.7%)交合刺-長:33.5%/47%(42%/57%)-形態(tài):73.5%/32.5%(14%/57%)-飾物:21%/18%(-/-)泄殖腔前的交配乳突-數(shù)量:33.5%/43%(-/-)-位置:73.5%/47%(57%/-)頸乳突-數(shù)量:73.5%/32.5%(14%/85.7%)-位置:46%/-(57%/14%)2.3.2毛刺的額外特性泄殖腔前乳突的位置與交合刺的關(guān)系:61%頸乳突-與瘤針的關(guān)系:25%-與排泄孔的關(guān)系:46%2.3.3毛桂枝的額外特性食道后腺球腹面覆蓋腸:43%;陰門形態(tài)的腹面觀:43%;泄殖腔后乳突的數(shù)量:21.5%。2.3.4后陰宮囊及泄殖腔前突V值:57%;陰門形態(tài)的腹面觀:57%;后陰子宮囊的長度:42%;雌蟲側(cè)頸孔的存在:28%;泄殖腔前乳突的位置與交合刺的關(guān)系:57%;蟲體角質(zhì)層膨脹:42%。2.3.5異毛蟲的額外特性卵的數(shù)量:28.6%;交合刺基端延伸是否存在:57%。2.3.6形態(tài)特征的鑒定在毛刺線蟲的種(species)的鑒定中,雌蟲陰道骨化結(jié)構(gòu)的形態(tài)及雄蟲交合刺的形態(tài)是極其重要的特征。區(qū)分毛刺屬和異毛刺屬的種時(shí),陰道骨化結(jié)構(gòu)的形態(tài)特征使用十分頻繁,前者的使用頻率為71.5%,后者為85.7%。在擬毛刺屬線蟲種的鑒定中,雌蟲陰道骨化結(jié)構(gòu)的形態(tài)亦是十分有用的特征,使用頻率47%。但是,迄今為止對(duì)單毛刺屬線蟲的鑒定不重要。毛刺屬線蟲陰道骨化結(jié)構(gòu)通常極為發(fā)達(dá),根據(jù)它的形態(tài)特征,毛刺屬的51個(gè)種可分為9組;和其它3個(gè)屬比較,擬毛刺屬線蟲陰道骨化結(jié)構(gòu)的形態(tài)和大小有微弱的差別,根據(jù)其特征,擬毛刺屬的32個(gè)種可分為8組。在單生殖腺屬中,陰道骨化結(jié)構(gòu)的形態(tài)和大小也有種間的差異,尤其在異毛刺屬中;迄今為止,單毛刺屬線蟲的陰道骨化結(jié)構(gòu)基本相似。交合刺的形態(tài)特征在毛刺屬和異毛刺屬的種的鑒定中,是一個(gè)重要的標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)交合刺的形態(tài)特征,毛刺屬的51個(gè)種可分為9組,異毛刺屬7個(gè)種可分為2組。由于發(fā)現(xiàn)擬毛刺屬線蟲的交合刺總是較直,且很少發(fā)生變化,單毛刺屬線蟲的交合刺基本相似,這一特征對(duì)擬毛刺屬和單毛刺屬的種的鑒定不重要。2.3.7毛刺屬的基因特征這些特征指瘤針長,交合刺長,泄殖腔前交配乳突(SP)的位置,以及雄蟲頸乳突(CP)的數(shù)量等,在種級(jí)水平,它們常有一些變化。在毛刺屬、擬毛刺屬單一種的群體中,瘤針長是一個(gè)相對(duì)不變的特征。毛刺屬、擬毛刺屬線蟲同一個(gè)種中,瘤針長度平均值的最大差別為35μm。毛刺屬瘤針長的平均值范圍是27.5～147.5μm,擬毛刺屬的為22～171μm,瘤針長度的種間變化幅度較大。異毛刺屬瘤針長度范圍是32～70μm,同種不同群體的瘤針長有差別,如A.campanullatus,雌雄蟲瘤針長平均值最大差異分別為17μm,12μm。單毛刺屬的典型種群的瘤針長度變化范圍是44μm(雄蟲,M.acuparvus=M.m.monohytera)/48.5μm(雌蟲,M.monohytera)～58.5μm(雄蟲)/59μm(雌蟲,M.proporifer=M.m.monohytera)。在2個(gè)雙生殖腺屬中,種的交合刺變化程度很小。毛刺屬同種不同群體交合刺平均值相差14μm,擬毛刺屬為25μm。單毛刺屬交合刺平均值的變化范圍是42μm(M.acuparvus=M.m.monohytera)～55μm(M.m.monohytera);異毛刺屬為49～70μm,在同一個(gè)種中,其交合刺的最大變化范圍是12μm(A.campanullatus)。根據(jù)SP的位置,毛刺屬可分為4組:(1)交合刺縮回區(qū)域有1個(gè)SP的種;(2)緊靠交合刺縮回區(qū)域末端有SP的種(在描述上有一些變化,在交合刺頭端的位置要么剛好前一點(diǎn)要么剛好靠后一點(diǎn));(3)交合刺縮回區(qū)域有2個(gè)SP的種;(4)交合刺縮回區(qū)域沒有SP的種。擬毛刺屬一般是1～4個(gè)SP,大多數(shù)為2～3個(gè),可以歸為2組:(1)有2個(gè)SP,相對(duì)地著生于交合刺末端那1/2內(nèi)的種;(2)尾部有2個(gè)或2個(gè)以上SP,1～2個(gè)分布于交合刺縮回區(qū)域內(nèi)的種。在2個(gè)單生殖腺屬中,SP的位置與交合刺的關(guān)系有一些變化,尤其是異毛刺屬的一些種,SP3在交合刺頭端的位置要么剛好靠前要么剛好靠后。單毛刺屬所有種的雄蟲都有1個(gè)CP,擬毛刺屬主要的種也有1個(gè)CP(僅在P.weischeri和P.rhodesiensis偶爾發(fā)現(xiàn)有變化)。在毛刺屬和異毛刺屬中,CP具有十分重要的分類學(xué)價(jià)值。毛刺屬CP的特定變化范圍是1～4個(gè);