中国媒介生物学及控制杂志  2023, Vol. 34 Issue (3): 417-421

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田晓东, 代培芳, 赵俊英, 董海原, 程璟侠
TIAN Xiao-dong, DAI Pei-fang, ZHAO Jun-ying, DONG Hai-yuan, CHENG Jing-xia
山西省白蛉分布及季节消长调查
Distribution and seasonal fluctuation of sandflies in Shanxi province, China
中国媒介生物学及控制杂志, 2023, 34(3): 417-421
Chin J Vector Biol & Control, 2023, 34(3): 417-421
10.11853/j.issn.1003.8280.2023.03.023

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收稿日期: 2023-01-16
山西省白蛉分布及季节消长调查
田晓东 , 代培芳 , 赵俊英 , 董海原 , 程璟侠     
山西省疾病预防控制中心病媒生物防控科, 山西 太原 030012
摘要: 目的 了解山西省不同地区白蛉的蛉种、分布、密度及季节消长情况,为黑热病流行风险评估及防控方案制定提供科学依据。方法 2021年5-9月在山西省11个市的14个县(市、区)不同生境采用诱蛉灯诱捕白蛉。随机挑选不同地区未吸血雌蛉,采用形态学及分子生物学方法进行蛉种鉴定。应用Excel 2010软件建立数据库并对不同生境、不同月份的白蛉捕获情况进行分析,ArcGIS 10.7软件绘制白蛉调查分布图。结果 共捕获白蛉19 006只,平均密度为40.87只/(灯·夜)。全年白蛉季节消长规律呈单峰分布,5月上半月首次捕获到白蛉,6月下半月至7月上半月密度达到峰值,之后密度迅速下降。捕获生境包括农户、羊圈、牛棚、鸡圈、猪圈和骡马圈6种环境类型,羊圈密度最高,为121.39只/(灯·夜),农户密度最低,为9.63只/(灯·夜)。形态学鉴定的432只白蛉中,1只为鳞喙司蛉,其余均为中华白蛉;随机挑选110只白蛉进行分子生物学鉴定,其中4只为鳞喙司蛉,其余106只为中华白蛉,中华白蛉为绝对优势蛉种。结论 山西省11个市的14个县(市、区)均有白蛉分布,黑热病的主要媒介中华白蛉是山西省优势蛉种,主要分布在农村地区,尤其是牲畜及禽类养殖场所。畜圈等重点场所应加强环境治理及灭蛉工作,降低黑热病传播风险。
关键词: 白蛉    密度    蛉种    季节消长    
Distribution and seasonal fluctuation of sandflies in Shanxi province, China
TIAN Xiao-dong , DAI Pei-fang , ZHAO Jun-ying , DONG Hai-yuan , CHENG Jing-xia     
Department of Vector Contorl and Prevention, Shanxi Provincial Center for Disease Control and Prevention, Taiyuan, Shanxi 030012, China
Abstract: Objective To investigate the species, distribution, density, and seasonal fluctuation of sandflies in different areas of Shanxi province, China, and to provide a scientific basis for the risk assessment and control of kala-azar. Methods From May to September in 2021, sandflies were captured with light trapping in different habitats in 14 counties/cities/districts of 11 prefectures of Shanxi province. The non-bloodsucking female sandflies were randomly selected from different areas and identified by morphological and molecular biological methods. Excel 2010 software was used to construct the database, followed by analysis of sandfly catches by habitat or month. The distribution of sandflies was mapped using ArcGIS 10.7. Results A total of 19 006 sandflies were captured, with an average density of 40.87 sandflies/light·night. The seasonal fluctuation of sandflies throughout the year showed a single-peak distribution. Sandflies were first caught in the first half of May, and the density peaked during the second half of June to the first half of July, after which the density decreased rapidly. Sandflies were captured in six environmental types: farmyards, sheep pens, cattle sheds, chicken pens, pig pens, and mule/horse sheds. Sheep pens had the highest density of 121.39 sandflies/light·night, and farmyards had the lowest density of 9.63 sandflies/light·night. Of the 432 sandflies identified by morphology, one was Sergentomyia squamirostris, and the rest were Phlebotomus chinensis. Another 110 sandflies were randomly selected for molecular biological identification: four were S. squamirostris, and the remaining 106 were P. chinensis. P. chinensis was the absolute dominant species. Conclusions Sandflies distributed in all the 14 counties/cities/districts of the 11 cities of Shanxi province. P. chinensis was the dominant species of sandflies in Shanxi province, which was the main vector for kala-azar transmission. They were mainly distributed in rural areas, especially in livestock/poultry-raising places, where environmental management and sandfly control should be strengthened to reduce the risk of kala-azar transmission.
Key words: Sandfly    Density    Sandfly species    Seasonal fluctuation    

白蛉是一类小型吸血昆虫,隶属昆虫纲双翅目白蛉科[1]。在我国分布的白蛉有40余种,其中中华白蛉(Phlebotomus chinensis)、长管白蛉(P. longiductus)、吴氏白蛉(P. wui)和亚历山大白蛉(P. alexandri)已证实能够传播内脏利什曼病(又称黑热病)[2-3]。山西省属于黑热病历史流行区,传播媒介主要为中华白蛉[4-5]。2016年起,山西省黑热病发病病例数快速上升,2019年病例数居全国首位,发病相对集中的区域为阳泉市[6]。为了解黑热病媒介白蛉在山西省不同地区分布、蛉种、密度和季节消长情况,及时为黑热病风险评估提供依据,2021年5-9月,我们在山西省开展了媒介白蛉调查。

1 材料与方法 1.1 样本调查时间和地点

2021年5-9月,综合考虑山西省不同区域地形地貌、海拔、气候、地理方位、白蛉历史文献记载及黑热病流行情况,选择大同市灵丘县、晋城市泽州和阳城县、晋中市榆社县和榆次区、朔州市右玉县、吕梁市岚县和离石区、忻州市五台县、运城市河津市、长治市武乡县、太原市阳曲县、临汾市乡宁县和阳泉市郊区共11个市的14个县(市、区)作为白蛉调查点。

1.2 试剂及仪器

Ezup柱式动物基因组DNA抽提试剂盒(批号B518251),SanTaq PCR扩增试剂盒(批号B532491),DNA分子标准marker(50~1 031 bp)(批号B500345),5×TBE缓冲液(批号B548102)和引物均由生工生物工程(上海)股份有限公司生产。

诱蛉灯(型号:MM200)购自长盛化工技术服务有限公司,解剖镜购自Olympus(日本)公司,正置显微镜购自Zeiss(德国)公司,凝胶成像仪购自Bio-Rad(美国)公司,紫外分光光度计购自Thermo Fisher Scientific(美国)公司,恒温金属浴购自杭州博日科技股份有限公司,离心机购自Eppendorf(德国)公司。

1.3 调查和实验方法 1.3.1 白蛉现场调查

白蛉季节消长调查及分布调查均采用诱蛉灯法。选择忻州市五台县、吕梁市岚县、阳泉市郊区和临汾市乡宁县作为白蛉季节消长调查点。每个县(区)选择2~4个自然村为固定监测点,每个自然村挑选农户和禽畜圈舍各2处,在5-9月,每月上半月和下半月各开展1次监测。其余8市10县(市、区)开展白蛉分布调查,在白蛉活动期,随机选择农户和禽畜圈舍调查1~2晚。农户挂灯点为室外院落,禽畜圈舍在圈舍内挂灯调查。每处生境分别悬挂1台诱蛉灯,采集时间为日落前至次日日出后,诱蛉灯离地高度1.5~1.8 m。收集白蛉后,迅速冷冻处死,分拣计数并登记,实验室低温保存。

1.3.2 形态学鉴定

将现场采集的白蛉带回实验室冷冻处死后,随机挑选形态完整的白蛉进行形态学解剖鉴定。将白蛉置于解剖镜下,用解剖针拉出咽甲和尾器,盖上盖玻片,转至显微镜下观察拍照,参照《中国的白蛉》和《医学节肢动物学》对蛉种进行形态学鉴定。

1.3.3 白蛉DNA提取

随机挑选形态完整的白蛉,进行单管单只DNA提取。将采集到的白蛉按照DNA提取试剂盒说明书提取DNA,提取产物-20 ℃保存备用。

1.3.4 PCR扩增检测和测序

以上述提取备用的白蛉DNA为模板,扩增引物序列设计:mtDNA cytb-F:TATGTACTACCATGAGGACAAATATC,mtDNA cytb-R:GCTAATTACTCCTCCTAACTTATT。PCR扩增获得的产物用1.5%琼脂糖凝胶电泳检测后,由山西国信凯尔生物技术有限公司进行测序。所获得的序列在美国国立生物技术信息中心(NCBI)进行对比分析,确定白蛉蛉种。

1.4 数据分析

采用Excel 2010软件建立数据库并对不同生境、不同月份的白蛉捕获情况进行分析,应用ArcGIS 10.7软件绘制白蛉调查分布图。

2 结果 2.1 山西省不同地区白蛉捕获情况

共布放诱蛉灯465台,捕获白蛉19 006只,平均密度为40.87只/(灯·夜)。所有调查县(市、区)均捕获到白蛉,其中河津市密度最高,为131.27只/(灯·夜);榆次区次之,为105.67只/(灯·夜);右玉县密度最低,为2.10只/(灯·夜)。见表 1图 1

表 1 2021年山西省不同地区白蛉捕获情况 Table 1 Catches of sandflies in different areas of Shanxi province, China, 2021
图 1 2021年山西省白蛉调查点分布 Figure 1 Distribution of sandfly survey sites in Shanxi province, China, 2021
2.2 山西省部分县(区)白蛉季节消长情况

各监测点白蛉季节消长均呈明显的单峰曲线,达到峰值后密度迅速下降。位于山西省西南部的乡宁县在5月下半月首次采集到白蛉,6月下半月密度达到峰值为442.58只/(灯·夜),末次采集到白蛉的时间为9月下半月;位于山西省东部的阳泉市郊区在5月上半月首次采集到白蛉,密度高峰为6月下半月,密度为75.32只/(灯·夜),末次采集到白蛉的时间为9月下半月;位于山西省中部北段的岚县在6月上半月首次采集到白蛉,7月上半月密度达到峰值,为95.67只/(灯·夜),末次采集到白蛉的时间为8月上半月;位于山西省东北部的五台县首次采集到白蛉的时间为6月下半月,末次采集到白蛉的时间为7月下半月。五台县白蛉活动期较短,仅1个月左右,且密度峰值较低,为14.67只/(灯·夜)。见图 2

图 2 2021年山西省部分县(区)白蛉季节消长情况 Figure 2 Seasonal fluctuation of sandflies in some counties and districts of Shanxi province, China, 2021
2.3 不同生境白蛉捕获情况

选择羊圈、农户、鸡圈、牛棚、猪圈和骡马圈6种生境开展白蛉调查,共布放诱蛉灯465台,其中农户挂灯数最多为216台,其次为羊圈95台,猪圈挂灯数最少为13台。不同调查生境中,羊圈密度最高,为121.39只/(灯·夜),其次为猪圈,密度为79.77只/(灯·夜),农户密度最低,为9.63只/(灯·夜)。见图 3

图 3 2021年山西省不同生境白蛉密度及挂灯情况 Figure 3 Sandfly density and number of lamp traps in different habitats of Shanxi province, China, 2021
2.4 白蛉种类鉴定结果 2.4.1 形态学

11市14县(市、区)采集的白蛉样本中,挑选形态完整的432只雌蛉进行形态学鉴定,其中,1只为鳞喙司蛉(Sergentomyia squamirostris),采集于乡宁县双鹤乡,其余431只均为中华白蛉。见表 2图 4

表 2 2021年山西省不同地区白蛉部分样本鉴定结果 Table 2 Identification results of some sandfly samples from different areas in Shanxi province, China, 2021
注:A中华白蛉雌蛉;B中华白蛉咽甲;C中华白蛉受精囊;D鳞喙司蛉口腔。 图 4 中华白蛉和鳞喙司蛉形态学特征 Figure 4 Morphological characteristics of Phlebotomus chinensis and Sergentomyia squamirostris
2.4.2 分子生物学

11市12县(市、区)采集的白蛉样本中,挑选110只形态完整的雌蛉采用分子生物学方法进行蛉种鉴定,4只为鳞喙司蛉,其中1只采集自乡宁县双鹤乡,3只采集自阳城县町店镇,其余106只均为中华白蛉。见表 2

3 讨论

20世纪80年代初,路应连等[5]在山西省11县(区)捕获到中华白蛉、蒙古白蛉(P. mongolensis)、鳞喙司蛉、许氏司蛉(S. khawi)和孙氏司蛉(S. suni)。从1983年至今,未查阅到相关学者对山西省的白蛉分布、蛉种及密度等生态学指标开展过系统的调查研究。鉴于近些年全国黑热病流行区范围正不断扩大,山西省黑热病疫情呈逐年上升趋势[6-8],课题组开展了系统性的白蛉生态学研究调查,捕获的白蛉蛉种包括中华白蛉和鳞喙司蛉,中华白蛉为绝对优势蛉种。鳞喙司蛉仅在乡宁和阳城县发现,且数量较少。路应连等[5]主要以人工捕蛉法采集白蛉,近些年,诱蛉灯、CO2诱蚊灯及吸血昆虫光谱诱捕装置等器械已陆续应用于白蛉采集和监测[9-10]。历史资料记载中在山西省分布的蒙古白蛉、许氏司蛉和孙氏司蛉在本次调查中均未捕获,提示上述蛉种在山西省分布范围局限,且密度较低,也可能由于采集器械和调查生境的差异导致部分蛉种未能捕获,尚需进一步调查。

本次调查发现,白蛉活动季节在5-9月,6月下半月至7月上半月密度达到峰值。不同地区白蛉季节消长差异较大,以忻州市五台县为例,最早捕获到白蛉的时间为6月26日,而处于山西省南部地区的临汾市乡宁县最早捕获到白蛉的时间为5月26日,时间相差1个月,说明白蛉的活跃期受当地地理及气候因素影响较大[11]。在不同月份中,6、7月白蛉密度明显高于其他月份,建议居民在白蛉活跃季节应做好防护,以有效减少白蛉的骚扰和黑热病的传播。

不同生境调查时,每个调查县(市、区)主要养殖业有所差别,多数县(市、区)均有中小规模的养羊户和养鸡户,而猪、牛、骡马的养殖存在地域分布差异且数量较少,因此各类禽畜圈舍中,挂灯数不一样。由于挂灯数不一样,可能对不同生境的密度调查结果产生一定的影响。从本次调查结果看,羊圈中的白蛉密度最高,农户生境白蛉密度最低。羊、猪、鸡、牛和骡马等畜禽动物为白蛉提供了丰富的血源,畜圈及周边疏松土壤也为白蛉孳生提供了场所[12],因此,做好村庄周边环境及禽畜圈舍的卫生清洁和管理可以有效减少白蛉孳生,降低白蛉密度[13]

综上所述,课题组在山西省14县(市、区)均捕获到白蛉,部分县(市、区)白蛉密度处于较高水平,提示除已知的黑热病流行县外,在非流行县也存在黑热病流行风险。各地应做好本地区媒介白蛉防制工作,同时应加强健康教育宣传,引导居民(尤其是农村地区居民)做好自身防护,减少白蛉叮咬,以降低黑热病传播风险。

志谢 临汾市乡宁县疾病预防控制中心(疾控中心)赵虎龙,阳泉市郊区疾控中心张瑞诚,忻州市五台县疾控中心闫晓丽,吕梁市岚县疾控中心梁在松等协助完成现场白蛉调查工作,特此志谢

利益冲突  无

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