中国媒介生物学及控制杂志  2019, Vol. 30 Issue (3): 281-285

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朱丹, 刘琴, 张仪, 李元元, 吴嘉彤
ZHU Dan, LIU Qin, ZHANG Yi, LI Yuan-yuan, WU Jia-tong
红带锥蝽的实验室人工饲养和部分生物学特性观察
Laboratory rearing and observation on the biological characteristics of Triatoma rubrofasciata
中国媒介生物学及控制杂志, 2019, 30(3): 281-285
Chin J Vector Biol & Control, 2019, 30(3): 281-285
10.11853/j.issn.1003.8280.2019.03.012

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收稿日期: 2018-12-28
网络出版时间: 2019-4-23 16:06
红带锥蝽的实验室人工饲养和部分生物学特性观察
朱丹 , 刘琴 , 张仪 , 李元元 , 吴嘉彤     
中国疾病预防控制中心寄生虫病预防控制所, 卫生部寄生虫病原与媒介生物学重点实验室, 世界卫生组织热带病合作中心, 国家热带病中心, 上海 200025
摘要: 目的 建立一套规范完整的实验室红带锥蝽人工饲养技术和方法,为了解红带锥蝽的生活史、分子生物学特性、锥蝽传播疾病及防控的研究提供参考资料。方法 在温度(28±1)℃,相对湿度(70 ±5)%的恒温恒湿培养箱中12 h光照和12 h黑暗条件下,以昆明鼠为唯一饲血动物,对红带锥蝽进行实验室人工饲养。结果 红带锥蝽在人工饲养环境下可完成整个生活史的发育。红带锥蝽完成一个世代需126~153 d,Ⅰ~Ⅴ龄期若蝽、成蝽各期均在鼠体嗜血。结论 通过实验室人工饲养,成功进行了红带锥蝽的繁殖。
关键词: 红带锥蝽    人工饲养    生物学特性    
Laboratory rearing and observation on the biological characteristics of Triatoma rubrofasciata
ZHU Dan , LIU Qin , ZHANG Yi , LI Yuan-yuan , WU Jia-tong     
National Institute of Parasitic Diseases, Chinese Center for Disease Control and Prevention, Chinese Center for Tropical Diseases Research, WHO Collaborating Centre for Tropical Diseases, National Center for International Research on Tropical Diseases, Ministry of Science and Technology, Key Laboratory of Parasite and Vector Biology, Ministry of Health, Shanghai 200025, China
Abstract: Objective To establish a set of standard techniques and methods for laboratory rearing of Triatoma rubrofasciata, and to provide a reference for understanding the life cycle and molecular biological characteristics of T. rubrofasciata, the diseases transmitted by T. rubrofasciata, and the prevention and control of these diseases. Methods Triatoma rubrofasciatawas artificially fed in an incubator with a constant temperature of (28±1)℃ and a relative humidity of (70±5)% under the laboratory condition of light for 12 hours and darkness for 12 hours. Kunming rats were used as the sole blood-feeding animal. Results Triatoma rubrofasciatacompleted the whole life cycle (126-153 days) under the artificial rearing condition. Stage I-V nymphs and adults all were fed with the blood of rats. Conclusion The reproduction of T. rubrofasciata is successfully carried out by laboratory rearing.
Key words: Triatoma rubrofasciata    Laboratory rearing    Biological characteristics    

锥蝽,又称接吻虫(kissing bugs),是隶属于半翅目(Hemiptera)、异翅亚目(heteroptera)、猎蝽科(Reduviidae)、锥猎蝽亚科(Triatominae)的一类吸血昆虫的总称,在世界范围内均有发现。锥蝽是传播美洲锥虫病(human American trypanosomiasis)的重要媒介[1-2]。据报道,目前全球有18属151种锥蝽可以传播美洲锥虫病,大部分种群主要分布在拉丁美洲[3]。美洲锥虫病,又称恰加斯病(Chagas’ disease),是一种由鞭毛体原虫-克氏锥虫引起的人畜共患热带病。根据最新的估测,目前在拉丁美洲大约有700万人感染美洲锥虫病,有1亿人处于风险之中[4]。在最近的几十年内,美洲锥虫病正随着人口的迁移向世界范围扩散,随着来自流行区的移民不断涌入,输入性的美洲锥虫病在欧洲的许多地区以及日本、澳大利亚、新西兰等国家均有报道[5-8]。美洲锥虫病正成为一个全球的公共卫生问题。

红带锥蝽(Triatoma rubrofasciata)是已记录的被证实能自然感染克氏锥虫,是克氏锥虫能在其体内定殖的锥蝽之一[9]。在已记录的151种可传播美洲锥虫病的锥蝽中,红带锥蝽是已知的全球范围内分布最为广泛的一种锥蝽,从美国北部,到墨西哥、拉丁美洲,再到非洲沿海地区,再到中东、南亚—西太平洋以及大西洋群岛均有红带锥蝽的分布[3, 10-12]。红带锥蝽在我国东南沿海也有历史记录。20世界80年代到本世纪初,均有红带锥蝽叮咬后发生过敏反应的报道[13],但对红带锥蝽的研究甚少。

当前,随着人口流动的增加和美洲锥虫病全球扩散的风险增加,从2016年起,我们开始在中国南方监测锥蝽。目前已在广东、海南、福建省以及广西壮族自治区先后捕获到锥蝽,经鉴定均为红带锥蝽[12]。红带锥蝽的研究尚属起步阶段,对其实验室饲养的报道也属空白,本研究在实验室条件下饲养红带锥蝽,对红带锥蝽的生活史及生物学特性进行观察,旨在建立一套完整的实验室红带锥蝽的人工饲养技术和方法,对其生活史、可能携带的病原体以及分子生物学特性的研究提供实验材料。

1 材料与方法 1.1 红带锥蝽

从广东省佛山市顺德采集,经实验室形态学和分子生物学鉴定为红带锥蝽[14-15],雌蝽产卵用于后续饲养实验。

1.2 实验动物

红带锥蝽的饲血动物为清洁级的成年雌性昆明鼠,7~8周龄,约30g/只,购自上海杰思捷实验动物有限公司〔动物许可证号:SCXK(沪)2018-0004〕。

1.3 人工饲养方法和生物学特性观察

红带锥蝽的各发育期均在昆明鼠体饲血,卵的孵化及红带锥蝽的各个发育期饲养均在温度(28±1)℃、相对湿度(70±5)%、恒温恒湿培养箱中12 h光照和12 h黑暗条件下,每周饲血2~3次。定期检查、记录红带锥蝽虫卵孵化以及各期的孵育时间、蜕皮情况、虫体活力等。

1.4 红带锥蝽的繁殖与增殖

收集单个雌性红带锥蝽所产的卵,卵经过人工孵化后,再经Ⅰ~Ⅴ龄期若蝽、成蝽各个发育阶段的人工饲养,形成第2代蝽,再取第2代蝽进行蝽群的繁殖,所形成的蝽群为目标蝽群。

2 结果 2.1 红带锥蝽完整的生活史各阶段发育周期

卵经过22~24 d孵化出Ⅰ龄期若蝽,刚孵化的Ⅰ龄期若蝽经过2 ~6 d的吸血前期后开始吸血,饱血后经过11 ~13 d蜕皮成为Ⅱ龄期若蝽,Ⅰ龄期若蝽经过13 ~17 d蜕皮成为Ⅱ龄期若蝽;Ⅱ龄期若蝽经过8 ~12 d开始吸血,饱血后经过9 ~15 d蜕皮成为Ⅲ龄期若蝽,Ⅱ龄期若蝽经过17 ~27 d蜕皮成为Ⅲ龄期若蝽;Ⅲ龄期若蝽经过9 ~10 d开始吸血,饱血后经过12 ~15 d蜕皮成为Ⅳ龄期若蝽,Ⅲ龄期若蝽经过21~25 d蜕皮成为Ⅳ龄期若蝽;Ⅳ龄期若蝽经过2 ~6 d开始吸血,饱血后经过17 ~30 d蜕皮成为Ⅴ龄期若蝽,Ⅳ龄期若蝽经过20 ~36 d蜕皮成为Ⅴ龄期若蝽;Ⅴ龄期若蝽经过3 ~9 d开始吸血,饱血后经过28 ~38 d蜕皮成为成蝽,Ⅴ龄期经过31 ~45 d蜕皮成为成蝽。成蝽2~9 d后开始吸血,6~22 d后开始产卵(表 1)。红带锥蝽人工饲养完成一个世代需要126~153 d。

表 1 红带锥蝽各期的蜕皮发育时间(d) Table 1 The molting time (d) of Triatoma rubrofasciata in each stage
2.2 卵

成蝽平均经过12.20 d后开始产卵。红带锥蝽的卵为长椭圆形,单个呈现,长宽约为1.87 mm×1.01 mm,一端有卵盖,卵的表面呈正六边形,刚产出的卵呈淡黄白色、透明(图 1A),随着卵中胚胎的发育,逐渐变成淡红色,红色,解剖镜下可见清晰的胚胎;卵中胚胎发育过程中,黑色的复眼肉眼可见(图 1B)。

图 1 红带锥蝽的卵 Figure 1 The eggs of Triatoma rubrofasciata
2.3 Ⅰ龄期若蝽

卵经过22 ~24 d的孵化,卵逐渐由淡黄白色变为红色,最后突破卵盖,破壳而出成为Ⅰ龄期若蝽。刚孵出的Ⅰ龄期若蝽为橘红色(图 2AB),长宽约为2.51 mm×0.99 mm;触角4节,最前面一节呈白色;头部有复眼1对,形状似桑葚,单眼1对,呈灰褐色,发育不完全;喙3节,粗短而较直;前、中胸黄褚色;背部,从复眼下方到胸中线到腹中线,线条清晰,呈“Y”字形;腹部呈橘黄色,腹部节间缝清晰,侧接缘缝不清晰,全身被淡黄色绒毛,尾部有白色凸起;足3对,足的跗节分为2节;刚孵化的若蝽活动非常活跃且爬行速度很快。经2~3 d后腹部逐渐变成红褐色,可以开始吸血,喙吸食时向头前方伸出,不用时收于头部下面;饱血的Ⅰ龄期若蝽平均经过11.30 d开始蜕皮,成为Ⅱ龄期若蝽。

图 2 红带锥蝽Ⅰ龄期若蝽 Figure 2 The stage I nymphs of Triatoma rubrofasciata
2.4 Ⅱ龄期若蝽

Ⅰ龄期若蝽平均经过14.60 d后蜕皮成为Ⅱ龄期若蝽,长宽约为4.60 mm×2.04 mm,形态与Ⅰ龄期若蝽相似,被毛变短,头、胸部呈灰褐色,可见黑色颗粒状斑点;前胸背板亚前缘、前角及背板侧缘、中胸侧缘及腹部呈橘红色;腹部侧缘可见黑色色斑;头部的1对复眼和1对单眼较Ⅰ龄期若蝽发育;尾部的白色凸起消失(图 3AB)。

图 3 红带锥蝽Ⅱ龄期若蝽 Figure 3 The stageⅡnymphs of Triatoma rubrofasciat
2.5 Ⅲ龄期若蝽

Ⅱ龄期若蝽平均经过19.31 d后蜕皮成为Ⅲ龄期若蝽,长宽约为6.73 mm×2.91 mm,全身被毛变短。头部的1对复眼和1对单眼进一步发育。可见后胸尾端的翅芽;中、后胸后缘两侧部分明显呈分叶状向后伸出;前胸背板亚前缘、前角及背板侧缘、中胸侧缘及腹部侧接缘呈黄褚色(图 4AB)。

图 4 红带锥蝽Ⅲ龄期若蝽 Figure 4 The stage Ⅲ nymphs of Triatoma rubrofasciata
2.6 Ⅳ龄期若蝽

Ⅲ龄期若蝽平均经过23.12 d后蜕皮成为Ⅳ龄期若蝽,长宽约为10.08 mm×4.17 mm;翅芽显著,前、后翅芽长度约相等,前翅芽部分覆盖于后翅芽之上,后翅芽向后伸达第1腹节中部;腹部呈灰褐色,侧接缘黄褚色,腹节各节侧缘半椭圆的黑色斑纹清晰可见(图 5AB)。

图 5 红带锥蝽Ⅳ龄期若蝽 Figure 5 The stage IV nymphs of Triatoma rubrofasciata
2.7 Ⅴ龄期若蝽

Ⅳ龄期若蝽平均经过30.80 d后蜕皮成为Ⅴ龄期若蝽,长宽约为14.05 mm×5.85 mm;翅芽更加显著,前翅芽长于后翅芽,前翅芽几乎完全覆于后翅芽之上,仅露出黄褐色的边缘部分,后翅芽伸达第3腹节前部;腹部呈灰褐色,侧接缘黄色,腹节各节侧缘半椭圆的黑色斑纹清晰可见(图 6AB)。饱血的Ⅴ龄期若蝽经过8~10 d开始蜕皮,成为成蝽。

图 6 红带锥蝽Ⅴ龄期若蝽 Figure 6 The stage V nymphs of Triatoma rubrofasciata
2.8 成虫

Ⅴ龄期若蝽平均经过36.80 d后蜕皮成为成虫,雄性长宽约为19.59 mm×7.40 mm,雌性长宽约为20.52 mm×6.96 mm;浅褐色,具黄褚色或红褚色斑纹;前胸背板前缘、小盾板侧缘以及革片基部的一条纵线,腹部侧缘、侧接缘各节的前缘及后缘均为黄褚色或红褚色。显微镜下可见全身背面和腹面的被覆短的白色绒毛,肉眼不可见;头颈长约3.88 mm,胸部长5.58 mm,头胸部均具黑色小颗粒;1对复眼突出,呈黑色;复眼后有1对单眼;喙粗短而直,分3节,各节长度分别为1.04、1.51和0.84 mm,吸食时向头前方伸出,平时不用时收于头颈之下,其尖端抵于前胸腹板的纵沟内;触角细长如丝,分4节,第1节长于头部,末节颜色较淡,各节长度分别为1.22、3.74、2.26和1.77 mm;触角着生于复眼前方,触角基显著;前胸背板前角呈齿状突出,具黄褚色或红褚色;小盾片发达,呈三角形,中部具皱纹,顶角尖削;有翅2对,前翅基部革质、色深,后半部为膜质,颜色为浅黄褚色,后翅全为膜质,停息时,后翅折叠、覆盖在腹部的背面,前翅交叉重叠在后翅之上,前翅长13~14 mm,不达腹部末端;足3对,为细长的步行足,跗节3节,跗节末端有2个小爪;腹部被横向的侧接缘分为9节;腹部背面较平而腹面略呈隆起;雄性成虫腹部末端呈钝圆(图 7AB),雌性成虫腹部末端凸起,呈三角形(图 8AB)。

图 7 红带锥蝽雄性成蝽 Figure 7 The male adults of Triatoma rubrofasciata
图 8 红带锥蝽雌性成蝽 Figure 8 The female adults of Triatoma rubrofasciata
3 讨论

红带锥蝽,又名Cimex rubrofasciatus,是1773年第1个正式命名的锥蝽。该种昆虫的活动呈现出叮人习性,在世界范围内均有红带锥蝽叮咬人引发严重过敏反应的报道[13, 16]。红带锥蝽与人类关系密切,其分布也受人类活动和人类居住区的影响[10, 17],本研究中,选择温度(28±1)℃,相对湿度(70±5)%,12 h光照和12 h黑暗条件,以昆明鼠为饲血动物的实验室人工饲养体系,完成红带锥蝽的整个生活史,红带锥蝽完成1个世代需4~5个月,1年完成2~3个世代,其结果与Braga等[18]报道一致。本研究经过实验室的人工饲养,已成功的获得红带锥蝽种群。

本研究中,Ⅰ~Ⅲ龄期少部分红带锥蝽均有滞育的现象,在统计红带锥蝽各个发育期的平均发育时间数据时,剔除了这部分数据,但其滞育的机制及影响因素等,仍需进一步研究观察。红带锥蝽发育的其他详细生物学参数,如红带锥蝽的产卵量,最低、最高发育温度及有效积温,不同温度、湿度下红带锥蝽的发育时间等,都将进一步展开研究。据报道,红带锥蝽是较耐饥饿的一种蝽,其各期抗饥饿天数均>20 d,特别是第Ⅴ期若蝽和成蝽可达上百天[19]。下一步利用已建立好的红带锥蝽种群开展红带锥蝽的耐饥饿实验也将成为可能。

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