中国媒介生物学及控制杂志  2022, Vol. 33 Issue (5): 661-665

扩展功能

文章信息

曹阳, 韦凌娅, 金慧, 王慧敏, 孔庆鑫
CAO Yang, WEI Ling-ya, JIN Hui, WANG Hui-min, KONG Qing-xin
实验室温度对常规保存白纹伊蚊卵的孵化效果影响研究
Effect of temperature on routine preservation of Aedes albopictus eggs in the laboratory
中国媒介生物学及控制杂志, 2022, 33(5): 661-665
Chin J Vector Biol & Control, 2022, 33(5): 661-665
10.11853/j.issn.1003.8280.2022.05.009

文章历史

收稿日期: 2022-04-28
实验室温度对常规保存白纹伊蚊卵的孵化效果影响研究
曹阳 , 韦凌娅 , 金慧 , 王慧敏 , 孔庆鑫     
杭州市疾病预防控制中心传染病防制所,浙江 杭州 310021
摘要: 目的 探索实验室内白纹伊蚊卵短期保存的适宜温度与方式。方法 实验室饲养的白纹伊蚊产卵,挑选形态完整饱满的蚊卵,在体视显微镜下计数。对照组计数后直接放入水中进行孵化,实验组按保存时间分为7、14、21、28 d共4组,每组均设置3个重复,各组间蚊卵数目大致相等。分别放入湿度设置为75%,温度设置为5、10、12.5、15、20、25 ℃的恒温恒湿气候箱内进行保存。蚊卵保存至第7、14、21、28天时,分别取出对应组别蚊卵,用数码显微镜观察蚊卵状态及完整性并入水孵化。直至最早孵化的幼虫长至3龄时结束实验,进行计数并计算孵化率。应用Excel 2019软件对数据进行整理,采用SPSS 26.0软件进行统计学分析,计数资料以率表示,符合正态分布的计量资料以(x±s)表示,两组间比较采用单因素方差分析。结果 白纹伊蚊卵在5、15、25 ℃下分别保存7、14、21、28 d,其中15 ℃下保存蚊卵的孵化率第7天为67.80%,第14天为50.00%,至第28天仍维持在50.00%左右;5 ℃下保存蚊卵的孵化率在第7天即降低至21.88%,第14天为9.32%,第21天仅为0.26%,至第28天降为0;25 ℃下保存蚊卵的孵化率介于其他2组之间,除第14天出现明显下降外,其他时间均维持在30.00%左右。白纹伊蚊卵在保存7、14、21和28 d,5、15和25 ℃条件下蚊卵的孵化率差异有统计学意义(7 d:F=36.688,P < 0.001;14 d:F=166.749,P < 0.001;21 d:F=7.890,P=0.021;28 d:F=19.501,P=0.002),其中15和25 ℃均高于5 ℃保存的孵化率(除25 ℃保存14 d外)(7 d:P < 0.001,P=0.033;14 d:P < 0.001,P < 0.001;21 d:P=0.008,P=0.033;28 d:P=0.001,P=0.007)。白纹伊蚊卵在10、12.5、20 ℃下分别保存7、14、21、28 d,其中12.5 ℃下保存蚊卵的孵化率至第28天为47.71%;10 ℃下保存蚊卵的孵化率从第7天开始逐渐降低,至第28天为17.56%;20 ℃下的孵化率介于其他2组之间,至第28天始终维持在40.00%左右。10、12.5和20 ℃保存14和28 d时的孵化率差异有统计学意义(14 d:F=23.700,P=0.001;28 d:F=9.429,P=0.014),12.5和20 ℃均高于10 ℃保存蚊卵的孵化率(14 d:P < 0.001,P=0.017;28 d:P=0.008,P=0.011)。结论 在环境相对湿度为75%,载卵滤纸始终保持湿润的条件下,12.5和15 ℃为白纹伊蚊卵短期保存的相对适宜温度。
关键词: 白纹伊蚊    蚊卵保存    温度    
Effect of temperature on routine preservation of Aedes albopictus eggs in the laboratory
CAO Yang , WEI Ling-ya , JIN Hui , WANG Hui-min , KONG Qing-xin     
Institute of Infectious Disease Control and Prevention, Hangzhou Center for Disease Control and Prevention, Hangzhou, Zhejiang 310021, China
Abstract: Objective To explore a suitable temperature and method for short-term preservation of Aedes albopictus eggs in laboratory. Methods Ae. albopictus reared in the laboratory laid eggs. The eggs with complete and plump form were selected and counted under a stereomicroscope. Eggs in the control group were directly put into water for hatching after counting; eggs in the experimental group were divided into four groups according to the preservation time: 7, 14, 21, and 28 d groups. Three repetitions were set in each group, and the number of mosquito eggs in each group was roughly equal. Eggs were preserved in constant temperature and humidity climate boxes with the humidity of 75% and the temperature was set to 5, 10, 12.5, 15, 20, and 25 ℃. After preserved for 7, 14, 21, and 28 days, eggs in the corresponding groups were taken out, observed with a digital microscope for the status and integrity, and hatched in water. When the earliest hatched larvae reached the 3rd instar, the observation ended. The larvae were counted, and the hatching rate was calculated. Excel 2019 software was used to sort out the data and calculate the hatching rate; SPSS 26.0 software was used for statistical analysis. The enumeration data were expressed as rate, and the measurement data in line with normal distribution were expressed as x±s. One-way analysis of variance was used for the comparison between two groups. Results As for the eggs of Ae. albopictus preserved at 5, 15, and 25 ℃ for 7, 14, 21, and 28 days, respectively, the hatching rate of eggs preserved at 15 ℃ was 67.80% on the 7th day, 50.00% on the 14th day, and remained about 50.00% on the 28th day; the hatching rate of eggs preserved at 5 ℃ decreased to 21.88% on the 7th day, 9.32% on the 14th day, only 0.26% on the 21st day, and 0 on the 28th day. The hatchability of mosquito eggs stored at 25 ℃ was between the other two groups, and maintained at about 30.00% except for a significant decrease on the 14th day. There were significant differences in hatching rates of Ae. albopictus eggs stored at 5, 15, and 25 ℃ for 7, 14, 21, and 28 days (7 d: F=36.688, P < 0.001; 14 d: F=166.749, P < 0.001; 21 d: F=7.890, P=0.021; 28 d: F=19.501, P=0.002), and the hatching rates at 15 and 25 ℃ were higher than that at 5 ℃ (except for 14-day preservation at 25 ℃) (7 d: P < 0.001, P=0.033; 14 d: P < 0.001, P < 0.001; 21 d: P=0.008, P=0.033; 28 d: P=0.001, P=0.007). As for the eggs of Ae. albopictus preserved at 10, 12.5, and 20 ℃ for 7, 14, 21, and 28 days, respectively, the hatching rate of eggs preserved at 12.5 ℃ was 47.71% on the 28th day; the hatching rate of eggs preserved at 10 ℃ decreased gradually from the 7th day to 17.56% on the 28th day; the hatching rate at 20 ℃ was between the other two groups, and remained at about 40.00% on the 28th day. There was a significant difference in the hatching rate of eggs preserved at 10 ℃, 12.5 ℃, and 20 ℃ for 14 and 28 days (14 d: F=23.700, P=0.001; 28 d: F=9.429, P=0.014). The hatching rate at 12.5 ℃ and 20 ℃ were higher than that at 10 ℃ (14 d: P < 0.001, P=0.017; 28 d: P=0.008, P=0.011). Conclusion When the environmental relative humidity is 75% and the egg-loading filter paper is always wet, 12.5 ℃ and 15 ℃ are appropriate temperatures for short-term preservation of Ae. albopictus eggs.
Key words: Aedes albopictus    Mosquito egg preservation    Temperature    

蚊虫不仅骚扰吸血,还是登革热、疟疾、流行性乙型脑炎等多种疾病的传播媒介[1-2]。而白纹伊蚊(Aedes albopictus)是我国登革热的主要传播媒介[3]。研究蚊虫抗药性、评估杀虫剂药效需要大量敏感或抗性品系蚊虫作为实验材料[4],为此需要对这些特定品系的蚊虫进行传代保存。目前蚊虫长期保种主要通过2种方式,一是通过成蚊传代,二是经卵保种。经成蚊传代需要建立严格的蚊类饲养实验室及温湿度控制系统,且人力、物力、能源及设备等成本消耗较高。且长期传代过程中蚊种存在受到污染的可能,难以保证其质量稳定性。而经卵保存是将蚊卵保存在适宜条件下,以延长卵期,尽可能减少不必要的蚊虫饲养工作。是一种经济、便捷、高效和可持续的实验室蚊虫长期保种方式。本研究通过研究不同温度下保存白纹伊蚊卵孵化率的差异,探寻实验室白纹伊蚊卵的适宜保存条件,找到一种简便高效的蚊卵保存方式。

1 材料与方法 1.1 实验材料

恒温恒湿气候箱(德国MMM公司Climacell 404),体视显微镜(Olympus),数码显微镜(Keyence VHX-6000),9 cm无菌塑料平皿,载卵滤纸,一次性无菌吸管,一次性塑料盒,细头毛笔,纯水,养蚊笼(30 cm×25 cm×30 cm)。

1.2 白纹伊蚊饲养及产卵 1.2.1 研究对象

产卵成蚊引进自浙江省疾病预防控制中心(CDC),并已经在杭州市CDC病媒生物实验室饲养并连续繁殖10代以上。

1.2.2 饲养条件

温度(25±1)℃、相对湿度(70±10)%、光照周期(L∶D)=14∶10。

1.2.3 幼虫饲养及成蚊产卵

将实验室已收集的蚊卵放入装有脱氯自来水的容器中。蚊卵孵化后,幼虫饲以质量比为1∶3的猪肝粉和酵母粉混合物。幼虫化蛹后吸取蚊蛹置于养蚊笼中。蚊蛹羽化后,成蚊饲以10%葡萄糖溶液,3 d后将小鼠放入养蚊笼使成蚊叮咬吸血24 h。成蚊吸血后3 d,将产卵杯(塑料杯+滤纸)放入养蚊笼中供雌蚊产卵。

1.3 白纹伊蚊卵的保存方式 1.3.1 载卵滤纸制作

准备3张滤纸(双圈定性滤纸,9 cm,慢速),2张叠加对折成波浪形,放入无菌塑料平皿底部提供支撑;另1张滤纸平铺于其上,用吸管取适量纯水将滤纸润湿,用来保存蚊卵。操作过程中佩戴手套,防止手污染滤纸导致保存过程中发霉。

1.3.2 蚊卵分组及计数

将毛笔头用纯水湿润,用笔尖蘸取适量蚊卵至湿润的载卵滤纸上,挑选形态完整饱满的蚊卵,在体视显微镜下计数,确保各组间蚊卵数目大致相等。对照组蚊卵计数后直接放入水中进行孵化;实验组按保存时间共分为7、14、21、28 d 4组,每组均设置3个重复。

1.3.3 温、湿度设置

为探索更适宜的蚊卵保存温度,本实验3台恒温恒湿气候箱相对湿度均设置为75%,分别在温度为5、15、25 ℃下保存蚊卵,通过对比不同保存温度下孵化率差异,选择蚊卵孵化率相对较高的保存温度,再细化温度设置。根据前期实验结果,15 ℃保存蚊卵孵化率相对最高,后续实验在相对湿度为75%,温度为10、12.5、20 ℃条件下进行。

1.4 蚊卵孵化及计数

蚊卵保存至第7、14、21、28天时,分别取出对应组别的蚊卵,用数码显微镜观察蚊卵状态及完整性,然后入水孵化,孵化环境温度为(25±1)℃、相对湿度为(70±10)%。由于蚊卵孵化时间存在差异,全部孵化需要一段时间,刚孵化的幼虫较小肉眼直接计数时不够准确,故直至最早孵化的幼虫长至3龄时认为所有卵已孵化完毕[5],进行计数并计算孵化率。

1.5 统计学分析

应用Excel 2019软件对白纹伊蚊卵保存数据进行整理,计算孵化率,并作统计图表进行描述性分析,采用SPSS 26.0软件进行统计学分析,计数资料以率表示,符合正态分布的计量资料以(x±s)表示,两组间比较采用单因素方差分析,P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

白纹伊蚊卵在5、15、25 ℃下分别保存7、14、21、28 d,其中在15 ℃下保存蚊卵的孵化率第7天为67.80%,第14天为50.00%,至第28天仍维持在50.00%左右。5 ℃下保存蚊卵的孵化率在第7天即低至21.88%,之后持续迅速下降,第14天为9.32%,第21天仅为0.26%,至第28天降为0。25 ℃下保存蚊卵的孵化率介于其他2组之间,除第14天出现明显下降外,其他时间均维持在30.00%左右。见表 1

表 1 不同温度下保存白纹伊蚊卵的孵化率 Table 1 Hatching rate of Aedes albopictus eggs preserved at different temperatures

白纹伊蚊卵在10、12.5、20 ℃下分别保存7、14、21、28 d,其中在12.5 ℃下保存蚊卵的孵化率第7天为50.11%,第14天为67.08%,至第28天为47.71%。10 ℃下保存蚊卵的孵化率从第7天开始逐渐降低,至第28天降至17.56%。20 ℃下保存蚊卵的孵化率介于其他2组之间,直至第28天始终维持在40.00%左右。见表 1

白纹伊蚊卵保存7、14、21、28 d,5、15和25 ℃条件下保存蚊卵的孵化率差异有统计学意义(7 d:F=36.688,P < 0.001;14 d:F=166.749,P < 0.001;21 d:F=7.890,P=0.021;28 d:F=19.501,P=0.002),其中15和25 ℃均高于5 ℃保存的孵化率(除25 ℃保存14 d外)(7 d:P < 0.001,P=0.033;14 d:P < 0.001, P < 0.001;21 d:P=0.008,P=0.033;28 d:P=0.001,P=0.007);在保存7 d时,15 ℃保存蚊卵的孵化率高于25 ℃,差异有统计学意义(P=0.001)。10、12.5和20 ℃保存14和28 d时的孵化率差异有统计学意义(14 d:F=23.700,P=0.001;28 d:F=9.429,P=0.014),12.5和20 ℃均高于10 ℃保存蚊卵的孵化率(14 d:P < 0.001,P=0.017;28 d:P=0.008,P=0.011)。见表 2

表 2 不同温度下保存不同时间白纹伊蚊卵的孵化率 Table 2 Hatching rate of Aedes albopictus eggs preserved at different temperatures for different days

另外,从蚊卵保存过程中霉菌生长情况来看,5 ℃下保存蚊卵直至第28天未见霉菌生长,且镜下蚊卵形态完整。15 ℃下保存蚊卵在第14、21、28天均有极少数出现霉菌生长,但蚊卵形态均保持完整。25 ℃下保存蚊卵在第7天已出现霉菌生长,有少量蚊卵出现提前破壳现象,第14、21、28天霉菌开始大量繁殖,镜下可见大量蚊卵提前破壳,一端出现残缺。10、12.5、20 ℃下保存的蚊卵从第21天开始有极少量的蚊卵出现霉菌生长情况,但蚊卵形态均完整。见图 1

注:A 5 ℃下保存蚊卵;B 15 ℃下保存蚊卵;C 25 ℃下保存蚊卵。 图 1 不同温度及保存时间下白纹伊蚊卵霉菌生长及完整性变化 Figure 1 Mold growth and changes in the integrity of Aedes albopictus eggs preserved at different temperatures for different days
3 讨论

温度是影响蚊卵保存及孵化的重要因素。王丕玉和董利民[6]将白纹伊蚊卵置4 ℃冰箱保存7 d后孵化率即降为0,孙传红等[7]将白纹伊蚊卵在4 ℃冰箱保存10 d后孵化率降为0,表明白纹伊蚊卵不适合低温保存。本研究中5 ℃下保存白纹伊蚊卵的孵化率第7天即降至21.88%,至第28天降为0。虽然低温会导致蚊卵孵化率下降,但5 ℃下保存蚊卵直至第28天未见霉菌生长,且镜下形态完整,提示低温可减少霉菌生长。

湿度也是影响蚊卵保存及孵化的重要条件。有研究表明,较高的相对湿度能够保证蚊卵活力[8]。杨振洲和陆宝麟[9]发现白纹伊蚊卵在不同湿度下保存,孵化率随湿度的增加而升高。在75%相对湿度下保存的孵化率最高;当相对湿度达到98%时孵化率却又有所降低,且保存至30 d时卵纸上有霉菌生长,可能是孵化率降低的重要原因。因此,本研究选择75%的相对湿度进行实验。杨翠等[10]指出白纹伊蚊蚊卵产在滤纸上,所以相比空气湿度,卵纸的湿度对蚊卵发育影响更大。但为了保证卵纸湿度,需每天对其湿度进行测量并做加湿处理,相对较为繁琐。故本实验未对卵纸湿度进行监测,而是选择全程维持卵纸处于湿润状态,保存过程中每隔7 d左右用滴管向平皿底部加2~3滴无菌水即可保持卵纸湿度,无需每天测量卵纸湿度并通风换气。

保存容器也对蚊卵保存及孵化产生影响。Soares-Pinheiro等[11]使用3种不同存储容器(塑料杯、信封、塑料袋)保存埃及伊蚊(Ae. aegypti)卵,发现塑料杯保存的卵孵化率显著高于其他2种容器,认为是由于用塑料杯保存的蚊卵更易接触到空气。本研究使用的恒温恒湿气候箱是通过风机进行气体交换,若使用敞口塑料杯,卵纸在1 d内即干燥,需每天加水来保持卵纸湿度。本研究选用一次性无菌塑料平皿作为储卵容器,既可减缓水分挥发,又能确保蚊卵与空气的接触。

与其他研究相比,本实验对照组蚊卵孵化率相对较低,分别为71.88%和54.16%,可能与蚊卵的卵粒成熟度有关。蚊卵从排出到成熟再到孵化有一定的时间阶段,不同阶段蚊卵对外环境的抗逆性程度不同。陈小杰[12]发现不同胚胎发育期的白纹伊蚊卵耐干旱能力有显著差别,完成胚胎发育的卵较未完成的耐干旱能力显著增强。李广宏等[13]研究发现按蚊卵在8 ℃下会出现寒冷伤害,但此种伤害会随着卵发育时间的延长而减轻,表明蚊卵的耐寒能力也会随发育时间而增强。本研究中蚊虫产卵24 h后,直接将蚊卵计数孵化,未将其置室温下待胚胎发育成熟,可能是导致对照组蚊卵孵化率偏低的原因,但这并未对孵化率的变化趋势造成影响。后续研究可分别选择产卵后室温发育24、48、72 h等不同阶段蚊卵进行实验,以筛选出孵化率较高、更适宜进行蚊卵保存的卵胚胎发育时间。

利益冲突  无

参考文献
[1]
刘起勇. 气候变化对中国媒介生物传染病的影响及应对: 重大研究发现及未来研究建议[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2021, 32(1): 1-11.
Liu QY. Impact of climate change on vector-borne diseases and related response strategies in China: Major research findings and recommendations for future research[J]. Chin J Vector Biol Control, 2021, 32(1): 1-11. DOI:10.11853/j.issn.1003.8280.2021.01.001
[2]
刘起勇. 2005-2020年我国媒介生物传染病报告病例: 流行趋势、防控挑战及应对策略[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2022, 33(1): 1-7.
Liu QY. Reported cases of vector-borne diseases in China, 2005-2020: Epidemic trend, challenges in prevention and control, and related coping strategies[J]. Chin J Vector Biol Control, 2022, 33(1): 1-7. DOI:10.11853/j.issn.1003.8280.2022.01.001
[3]
刘小波, 岳玉娟, 贾清臣, 等. 2020-2021年我国12省份媒介伊蚊生态学调查[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2022, 33(1): 8-15.
Liu XB, Yue YJ, Jia QC, et al. Ecological investigation of Aedes vector in 12 provinces of China in 2020-2021[J]. Chin J Vector Biol Control, 2022, 33(1): 8-15. DOI:10.11853/j.issn.1003.8280.2022.01.002
[4]
岳秋娟, 姚淑敏, 刘洋洋, 等. 一个致倦库蚊杀虫剂敏感品系的筛选[J]. 昆虫学报, 2013, 56(4): 379-384.
Yue QJ, Yao SM, Liu YY, et al. Screening of an insecticide-susceptible strain of Culex pipiens quinquefasciatus (Diptera: Culicidae)[J]. Acta Entomol Sin, 2013, 56(4): 379-384. DOI:10.16380/j.kcxb.2013.04.003
[5]
柳忠婉, 张跃进, 杨亚钊. 白纹伊蚊实验种群动态的研究[J]. 昆虫学报, 1985(3): 274-280.
Liu ZW, Zhang YJ, Yang YZ. Population dynamics of Aedes (Stegomyia) albopictus (Skuse) under laboratory conditions[J]. Acta Entomol Sin, 1985(3): 274-280. DOI:10.16380/j.kcxb.1985.03.006
[6]
王丕玉, 董利民. 白纹伊蚊(Aedes albopictus)卵的储存研究[J]. 医学动物防制, 2003, 19(1): 6-7.
Wang PY, Dong LM. Study on egg storage of Aedes albopictus[J]. J Med Pest Control, 2003, 19(1): 6-7. DOI:10.3969/j.issn.1003-6245.2003.01.003
[7]
孙传红, 江洪涛, 李怀菊, 等. 白纹伊蚊卵储存方法探讨[J]. 中国寄生虫病防治杂志, 2004, 17(4): 76.
Sun CH, Jiang HT, Li HJ, et al. Study on the storage methods of Aedes albopictus eggs[J]. Chin J Parasit Dis Control, 2004, 17(4): 76. DOI:10.3969/j.issn.1673-5234.2004.04.035
[8]
Kliewer JW. Weight and hatchability of Aedes aegypti eggs (Diptera: Culicidae)[J]. Ann Entomol Soc Am, 1961, 54(6): 912-917. DOI:10.1093/aesa/54.6.912
[9]
杨振洲, 陆宝麟. 湿度对白纹伊蚊卵存活的影响[J]. 医学动物防制, 1985(4): 1-3.
Yang ZZ, Lu BL. Effects of humidity on egg survival of Aedes albopictus[J]. Chin J Pest Control, 1985(4): 1-3.
[10]
杨翠, 奚志勇, 胡志勇. 温湿度对携带沃尔巴克氏体白纹伊蚊卵孵化率的影响[J]. 热带医学杂志, 2020, 20(3): 346-349.
Yang C, Xi ZY, Hu ZY. Effect of temperature and humidity on egg hatch rate of triple-Wolbachia-infected Aedes albopictus[J]. J Trop Med, 2020, 20(3): 346-349. DOI:10.3969/j.issn.1672-3619.2020.03.017
[11]
Soares-Pinheiro VC, Dasso-Pinheiro W, Trindade-Bezerra JM, et al. Eggs viability of Aedes aegypti linnaeus (Diptera, Culicidae) under different environmental and storage conditions in Manaus, Amazonas, Brazil[J]. Braz J Biol, 2017, 77(2): 396-401.
[12]
陈小杰. 不同湿度条件对不同胚胎发育期的白纹伊蚊卵孵化率的影响[J]. 韶关学院学报, 1986(4): 172-183.
Chen XJ. Effects of different humidity conditions on egg hatchability of Aedes albopictus at different embryonic stages[J]. J Shaoguan Univ, 1986(4): 172-183.
[13]
李广宏, 陈其津, 庞义, 等. 昆虫卵的超低温冷冻保存[J]. 昆虫知识, 2000, 37(5): 318-320, 298.
Li GH, Chen QJ, Pang Y, et al. Cryopreservation of insect embryos in liquid nitrogen[J]. Entomol Knowl, 2000, 37(5): 318-320, 298. DOI:10.3969/j.issn.0452-8255.2000.05.022