Metabarcoding of protozoa and helminth in black-necked cranes: a high prevalence of parasites and free-living amoebae

Parasite. 2024:31:28. doi: 10.1051/parasite/2024028. Epub 2024 May 30.

Abstract

Parasites and free-living amoebae (FLA) are common pathogens that pose threats to wildlife and humans. The black-necked crane (Grus nigricollis) is a near-threatened species and there is a shortage of research on its parasite diversity. Our study aimed to use noninvasive methods to detect intestinal parasites and pathogenic FLA in G. nigricollis using high-throughput sequencing (HTS) based on the 18S rDNA V9 region. A total of 38 fresh fecal samples were collected in Dashanbao, China, during the overwintering period (early-, middle I-, middle II-, and late-winter). Based on the 18S data, eight genera of parasites were identified, including three protozoan parasites: Eimeria sp. (92.1%) was the dominant parasite, followed by Tetratrichomonas sp. (36.8%) and Theileria sp. (2.6%). Five genera of helminths were found: Echinostoma sp. (100%), Posthodiplostomum sp. (50.0%), Euryhelmis sp. (26.3%), Eucoleus sp. (50.0%), and Halomonhystera sp. (2.6%). Additionally, eight genera of FLA were detected, including the known pathogens Acanthamoeba spp. (n = 13) and Allovahlkampfia spp. (n = 3). Specific PCRs were used to further identify the species of some parasites and FLA. Furthermore, the 18S data indicated significant changes in the relative abundance and genus diversity of the protozoan parasites and FLA among the four periods. These results underscore the importance of long-term monitoring of pathogens in black-necked cranes to protect this near-endangered species.

Title: Métabarcoding des protozoaires et des helminthes chez les grues à cou noir : forte prévalence de parasites et d’amibes libres.

Abstract: Les parasites et les amibes libres sont des agents pathogènes courants qui constituent une menace pour la faune et les humains. La grue à cou noir (Grus nigricollis) est une espèce quasi menacée et les recherches sur sa diversité parasitaire sont insuffisantes. Notre étude visait à utiliser des méthodes non invasives pour détecter les parasites intestinaux et les amibes libres pathogènes chez G. nigricollis en utilisant le séquençage à haut débit basé sur la région V9 de l’ADNr 18S. Au total, 38 échantillons de matières fécales fraîches ont été collectés à Dashanbao, en Chine, au cours de la période d’hivernage (début, milieu I, milieu II et fin de l’hiver). Sur la base des données 18S, huit genres de parasites ont été identifiés, dont trois parasites protozoaires : Eimeria sp. (92,1 %) était le parasite dominant, suivi de Tetratrichomonas sp. (36,8 %) et Theileria sp. (2,6 %). Cinq genres d’helminthes ont été trouvés : Echinostoma sp. (100 %), Posthodiplostomum sp. (50,0 %), Euryhelmis sp. (26,3 %), Eucoleus sp. (50,0 %) et Halomonhystera sp. (2,6 %). De plus, huit genres d’amibes libres ont été détectés, y compris les agents pathogènes connus Acanthamoeba spp. (n = 13) et Allovahlkampfia spp. (n = 3). Des PCR spécifiques ont été utilisées pour identifier davantage les espèces de certains parasites et amibes libres. En outre, les données 18S ont indiqué des changements significatifs dans l’abondance relative et la diversité des genres des parasites protozoaires et des amibes au cours des quatre périodes. Ces résultats soulignent l’importance de la surveillance à long terme des agents pathogènes chez les grues à cou noir pour protéger cette espèce quasi menacée.

Keywords: 18S rDNA; Free-living amoebae; Grus nigricollis; Helminth.

MeSH terms

  • Amoeba / classification
  • Amoeba / genetics
  • Amoeba / isolation & purification
  • Animals
  • Bird Diseases / epidemiology
  • Bird Diseases / parasitology
  • Birds* / parasitology
  • China / epidemiology
  • DNA Barcoding, Taxonomic*
  • DNA, Protozoan / isolation & purification
  • Eimeria / classification
  • Eimeria / genetics
  • Eimeria / isolation & purification
  • Feces* / parasitology
  • Helminthiasis, Animal / epidemiology
  • Helminthiasis, Animal / parasitology
  • Helminths* / classification
  • Helminths* / genetics
  • Helminths* / isolation & purification
  • High-Throughput Nucleotide Sequencing
  • Intestinal Diseases, Parasitic / epidemiology
  • Intestinal Diseases, Parasitic / parasitology
  • Intestinal Diseases, Parasitic / veterinary
  • Phylogeny
  • Prevalence
  • RNA, Ribosomal, 18S* / genetics
  • Seasons
  • Theileria / classification
  • Theileria / genetics
  • Theileria / isolation & purification

Substances

  • RNA, Ribosomal, 18S
  • DNA, Protozoan