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文章信息
- 杨惠, 邓兵, 王美琳, 杨会锁, 杜志辉, 赵洪梅
- YANG Hui, DENG Bing, WANG Mei-lin, YANG Hui-suo, DU Zhi-hui, ZHAO Hong-mei
- 淡色库蚊的生态习性观察
- Observation on ecological characteristics of Culex pipiens pallens
- 中国媒介生物学及控制杂志, 2016, 27(5): 487-490
- Chin J Vector Biol & Control, 2016, 27(5): 487-490
- 10.11853/j.issn.1003.8280.2016.05.017
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文章历史
- 收稿日期: 2016-06-21
- 网络出版时间: 2016-08-11
淡色库蚊(Culex pipiens pallens)是尖音库蚊复合组(Cx. pipiens complex)的一个亚种,是我国33° N以北的城郊区的主要家栖蚊种,为我国淋巴丝虫病和流行性乙型脑炎(乙脑)的重要传播媒介,在实验室条件下可传播西尼罗病毒。有效控制该蚊利于防治蚊媒传染性疾病。了解其吸血、产卵等与生殖相关的行为特性,对评价媒介作用及采取合适的防治措施具有重要意义。本研究在实验室条件下观察淡色库蚊的羽化、交配、吸血和产卵等生殖行为,分析其影响因素,以期发现其生殖行为中的薄弱环节,为研制高效的蚊虫诱杀/诱卵装置提供理论依据。
1 材料与方法 1.1 实验蚊种淡色库蚊引种自军事医学科学院疾病预防控制所,在本中心昆虫室饲养繁殖多代。小白鼠由军事医学科学院动物中心提供。
1.2 实验材料大饲养笼为40 cm×30 cm×30 cm;小饲养笼为30 cm×20 cm×20 cm;透明塑料杯、100 ml小烧杯、白糖、小白鼠饲料和酸奶等均为市售。
1.3 实验方法 1.3.1 淡色库蚊的养殖采用标准化养殖方法[1],幼虫饲养于盛有脱氯自来水的饲养盘中,根据不同龄期发育的需要,饲喂不同次数的小白鼠饲料。成蚊羽化后,在大饲养笼中养殖,用10%的白糖水浸棉花芯供成蚊取食。饲养条件为(26±1)℃,相对湿度为(60±10)%,光照周期为L∶D=14 h∶10 h。
1.3.2 羽化成蚊的雌雄比例观察同一批饲养的幼虫,用大头吸管按不同化蛹时间将蛹分别吸至100 ml烧杯中,记录不同时间羽化的雌雄蚊数,计算雌雄蚊比例。
1.3.3 成蚊的吸血行为观察(1)将单只蚊蛹吸入指形管中,分开养殖。待其羽化后将雌雄蚊分别放入大饲养笼中,用10%的白糖水分开饲养。分别于羽化后第1天、第2天、第3天……第8天,各取20只雌蚊移入小饲养笼中,放入用铁丝网固定的小白鼠供其吸血,24 h后,以目视法用吸蚊管将已吸血的雌蚊吸出并计数。4 d后观察雌蚊产卵及卵孵化情况。从羽化后雌雄蚊即混合饲养的笼中各取20只饲养至上述对应天数(第1天、第2天、第3天……第8天)的雌蚊,用小白鼠供血作为对照组。
(2)将刚羽化的雌蚊放入大饲养笼中,用10%的白糖水单独饲喂,分别于羽化后第1天、第2天、第3天……第6天各取20只雌蚊及20只雄蚊在饲养笼中混合饲养,24 h后分别放入用铁丝网固定的小白鼠。24 h后计数已吸血雌蚊及饱血蚊虫数。
1.3.4 成蚊的产卵行为观察(1)选用黑、红、黄、白色衬纸,粘贴于100 ml烧杯的外壁,杯内盛50 ml水作为雌蚊产卵杯,将4种颜色的产卵杯随机排列于饲养笼中,在饲养笼内分别放入20只饱血4 d后的雌蚊,待雌蚊产卵后,将产卵杯取出,记录每一产卵杯中的卵块数并计算各杯中雌蚊的产卵率,公式如下:
产卵率=各杯中卵块数/4个杯中卵块总数×100%
(2)选用含10%酸奶的脱氯自来水(酸奶水)、饲养过淡色库蚊幼虫的水(幼虫饲养水)和脱氯自来水(清水),3种水质各50 ml放入小烧杯中作为淡色库蚊的产卵基质,小烧杯中放入一块白色滤纸供蚊虫产卵。将10只吸饱血后4~5 d的雌蚊用吸蚊管移入饲养笼中,将上述3种产卵杯随机等距离放置在笼中,连续收卵3 d。为消除位置效应的影响,每24 h变换1次烧杯位置。记录各产卵杯中的卵块数,计算产卵率,公式如下:
产卵率=各水质中卵块数/3个杯中卵块总数×100%
1.4 统计学处理利用Excel软件计算相关数据,并进行相应的t检验和F检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果 2.1 羽化时间对成蚊雌雄比例的影响淡色库蚊幼虫化蛹2 d后开始羽化,整个羽化期为5 d左右,第2~4天为羽化高峰期;第1天羽化出的几乎全为雄蚊,第2天雌蚊的羽化比例明显增高,达到40%以上;第3~5天羽化的成蚊以雌蚊为主,雌蚊所占比例为65%~80%;全部羽化完成后,共羽化出成蚊1 766只,其中雌蚊948只,雄蚊818只,雌蚊的比例维持在53%左右,利于种群的繁殖,并保持了种群雌雄比例相对平衡,见图 1。
2.2 交配行为对吸血行为的影响羽化后的雌蚊,无论雌雄混养还是单独饲养,当天均不吸血,第2天有少数雌蚊开始吸血,第3天出现第1个吸血高峰,第4 天几乎不吸血,第6 天出现第2个吸血高峰;单独饲养(未交配)的雌蚊在吸血高峰期吸血频率明显高于混合饲养(已交配)的雌蚊,已吸血蚊虫数达80%以上。但饱血蚊虫数少于已交配雌蚊组。随着成蚊日龄增加,雌蚊吸血频率明显下降,直到第10天,雌蚊依然可吸血。未交配的雌蚊吸血4 d后大多可产卵,但所产卵无法正常孵化出幼虫,见图 2。
2.3 不同时间交配对淡色库蚊吸血行为的影响羽化后3 d内交配的雌蚊与羽化后雌雄混养的雌蚊比较,吸血蚊虫数量无明显变化;羽化4 d后交配的雌蚊,已吸血蚊虫的饱血率明显低于对照组,见表 1。
2.4 不同颜色产卵基质对淡色库蚊产卵行为的影响黑色对淡色库蚊产卵具有较强的引诱作用,诱卵率>75%,红、黄色也有一定的引诱作用,两者差异较小,但引诱力均低于黑色,且差异有统计学意义(F=11.990,P<0.01),见表 2;白色对淡色库蚊产卵几乎没有引诱力。
2.5 不同水质对淡色库蚊产卵行为的影响饲养过幼虫的水质对淡色库蚊的引诱力最强,诱卵率达86.4%,与其他水质比较差异有统计学意义(F=44.619,P<0.01),见表 3。10%酸奶水对蚊虫产卵也有一定的引诱作用。
3 讨论 3.1 羽化时间影响成蚊性别本次实验中第1天羽化出的几乎均为雄蚊,第2天雌蚊比例明显上升,第3天开始以雌蚊为主,直至羽化结束,与王永明等[2]观察结果一致,可能与雄蚊幼虫及蛹体内激素水平和生理生化反应有关,具体原因有待进一步研究。马桢红等[3]发现淡色库蚊的雄蚊羽化早于雌蚊,随着羽化时间的延长,性别比例趋于缩小,但以雄蚊为主,雌雄平均比例为1∶3.7。当饲养盘中幼虫数量过多,营养条件缺乏时,羽化出的雄蚊比例明显偏高。因此,幼虫的营养或空间状况可能影响淡色库蚊性别。
GB/T 13917-2009《农药登记用卫生杀虫剂室内药效试验及评价》[4]中规定灭蚊产品所用试蚊为羽化后第3~5天未吸血的雌性成虫。而实验室饲养无法将蚊幼虫雌雄分离,影响实验进度和结果。本研究中,淡色库蚊在第3~4天羽化的蚊虫量充足,且雌蚊所占比例较高。因此,在蛹羽化的第2天末将未羽化的蛹放入另一蚊虫饲养笼中,每间隔24 h更换1个饲养笼,可轻松快速地获得雌虫比例高、日龄一致的标准试虫,再标准化养殖至第3天,即可作为实验用虫,既保证了充足的虫源,又可快速准确地捕捉实验雌蚊,减轻劳动强度,提高工作效率[2]。
3.2 淡色库蚊的吸血行为雌蚊只有吸血后,卵才能发育成熟。雌蚊每3~4 d吸一次血,不同的蚊种吸血时间不同,传播疟疾的按蚊(Anopheles),喜清晨和傍晚吸血[5],传播登革热和黄热病的伊蚊(Aedes),则全天均能吸血[6] 。淡色库蚊则喜在05:00-07:00及20:00-22:00吸血。本实验中雌蚊羽化后第1 天一般均不吸血,可能因淡色库蚊的口器尚未完全硬化,无法穿刺皮肤;或成蚊羽化后,首先需要寻找蜜源植物,从植物的花或花蜜中获得糖分补充营养[7],待卵巢开始发育寻找宿主吸血。
3.3 交配与成蚊吸血刘连珠等[8]在研究大劣按蚊(An. dirus)吸血活动与交配受精的关系时发现实验受精雌蚊的吸血率高于未受精者。Yapic等[9]研究认为昆虫体内存在一种生殖分子开关,来自雄性昆虫精液中的性肽分子(SP)与雌性体内的性肽受体(SPR)结合,从而诱发雌性交配后的一系列行为反应,包括吸血昆虫的搜寻寄主吸血行为和产卵行为等,而且还能增加产卵量。如淡色库蚊交配后的寻找寄主吸血、产卵行为的调控模式,可利用该性肽受体的化学阻断剂来调控淡色库蚊的吸血行为,从而切断蚊媒传染病的传播途径。而本实验结果表明,未交配的淡色库蚊吸血频率高于已交配的雌蚊,可能因未交配雌蚊体内的激素水平与已交配雌蚊不同,使雌蚊的攻击力变强;同时也提示淡色库蚊体内可能不存在其他吸血昆虫中发现的生殖开关,即淡色库蚊的吸血行为并非由交配行为直接诱发。Cárde[10]研究表明蚊虫搜寻吸血宿主的行为是受宿主呼吸产生CO2浓度的周期性波动、皮肤汗液中的乳酸、脂肪酸等气味物质引诱。本研究结果提示采取阻断交配的控蚊方式无法抑制淡色库蚊的吸血行为,甚至会增加淡色库蚊对宿主的攻击力,增加传播疾病的风险。但未交配雌蚊的饱血率较低,可能因已交配雌蚊受精卵的发育需要更多的营养,而未交配雌蚊只需提供卵巢发育的营养,因此所需吸血量低于正常交配雌蚊。
雌蚊羽化后3 d内完成交配,对其吸血行为影响较小;如羽化后较长时间雄蚊完成交配,则交配后的雌蚊与羽化后及时完成交配的雌蚊比较吸血蚊虫数无明显差别,但饱血率有所下降。可能因蚊虫在正常时间交配符合雌蚊的正常生殖节律,正常吸血产卵,完成生殖行为。而延迟交配打破了雌蚊的正常生殖节律,卵巢的发育在交配前已完成,交配后的吸血仅为完成以后受精卵的发育,因而需血量低于正常交配雌蚊。而延迟交配是否会影响雌蚊的产卵量及孵化率,需进一步观察研究。
3.4 产卵基质与淡色库蚊产卵的关系蚊虫喜照度低、颜色深且偏碱性的水体产卵,邓天福等[11]实验证明含亚甲基蓝、胭脂红和亮蓝的蒸馏水对白纹伊蚊(Ae. albopictus)具有较强的产卵引诱效果,其中以深蓝色的亚甲基蓝溶液的引诱效果最佳。乔树海等[12]用黑色和黄色进行诱卵实验,结果显示黑色对白纹伊蚊产卵有一定的引诱力,与本研究一致,可能因深色的产卵基质可吸收多的光源,黑色产生较暗的背景,能吸引雌蚊产卵,故应选择深色材质制作蚊虫诱卵器。
产卵雌蚊以视觉、嗅觉和触觉线索确定产卵场所。蚊虫的卵、幼虫和蛹分泌的产卵信息素及产卵场所生境释放的腐烂气味均可影响蚊虫的产卵行为。但库蚊喜在污水中生长发育,污水所释放的挥发性气味引诱成熟雌蚊产卵。但伊蚊则喜较干净、有机物质较少的水面。
雌蚊选择营养丰富的场所产卵,确保子代顺利地完成生长发育过程,并有尽可能多的个体存活下来。Du和Millar[13]研究表明,库蚊喜富含营养、略微浑浊的水体产卵。本实验中饲养过淡色库蚊幼虫的水质和含10%酸奶水对淡色库蚊雌蚊产卵均具有较强的引诱力,可能因含有蚊幼虫和蚊蛹体表的某些化合物及其代谢产物会给雌蚊提供该水体是否适合产卵或蚊幼虫发育的信息。张金桐[14]研究表明幼虫孳生地的化学信息素具有很强的诱卵作用。酸奶水可能因其含有蛋白质、氨基酸和乳糖等营养物质而对淡色库蚊有诱卵作用。氨基酸既是蚊虫产卵引诱剂又是蚊虫取食引诱剂。邓天福等[15]研究发现鱼蛋白胨和苯丙氨酸对淡色库蚊及白纹伊蚊在室内有较好的产卵引诱效果。可利用此特性在蚊虫诱卵器中加入饲养过幼虫的水、蛋白质或氨基酸等营养物来增强其诱卵作用。
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