白纹伊蚊滞育诱导与判定体系优化及其野生种群滞育生态背景初步调研

发布时间：2017-07-19 20:05

  本文关键词：白纹伊蚊滞育诱导与判定体系优化及其野生种群滞育生态背景初步调研

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【摘要】：背景：白纹伊蚊(Aedes albopictus),亦称亚洲虎蚊(Asian tiger mosquito),是登革病毒、基孔肯雅热病毒、寨卡病毒等多种病原体的重要传播媒介,亦是最具生物入侵能力的蚊媒。在中国,白纹伊蚊是登革热的主要传播媒介。登革热至今尚无特效药物或疫苗,主要治疗方法是对症治疗。而对白纹伊蚊进行有效监测和控制是现阶段预防登革热暴发的主要手段。目前使用的大规模播撒杀虫剂、清理孳生地等方法虽在一定程度上降低了白纹伊蚊的密度,但仍未能有效做到在白纹伊蚊活跃期将其密度降低至传播登革病毒低风险水平。故寻找新型蚊媒防控手段意义重大。温带及亚热带品系白纹伊蚊具有光周期性滞育特性。滞育赋予白纹伊蚊卵较强的抵抗干燥、寒冷等抗逆能力,白纹伊蚊常以卵期滞育形式跨越冬季等不良生存环境。卵可附着于轮胎等货物在商贸往来中实现白纹伊蚊以及其携带的登革病毒的远程播散,是白纹伊蚊种群实现快速扩张、定殖以及登革病毒等病原体大范围播散的重要生物学基础之一。展开白纹伊蚊滞育研究将为探索新型蚊媒控制途径提供科学依据。本研究建立并优化了广州野生株和佛山实验室株的白纹伊蚊滞育诱导体系与滞育判定体系,同时对广州市野外生境中白纹伊蚊卵滞育本底进行调研。一 白纹伊蚊滞育诱导与判定体系的优化目的优化构建白纹伊蚊同步产卵诱导体系并对卵胚的发育进行观察。同时优化白纹伊蚊滞育诱导体系与滞育判定体系以及对短光周期滞育诱导后的产卵后不同天数的蚊卵滞育率及滞育程度进行测试与评价。方法1. 使用两种诱卵方式对比,优化白纹伊蚊同步诱卵体系：1)黑色仿瓷杯作为诱卵容器、未漂白竹浆纸作为诱卵条件；2)透明塑料碗作为诱卵容器、漂白滤纸作为诱卵纸作为诱卵条件,诱导白纹伊蚊野生株及佛山株进行同步产卵,对同步产卵量进行动态观察,对比这两种诱卵方式对同步产卵效果之间的差异。2.观察白纹伊蚊卵胚发育进程,确定白纹伊蚊卵胚发育阶段所对应的时期,并与其他蚊种卵胚发育时期进行比较。3. 从四龄幼虫期开始施以短光周期(L:D=8:16h)(Light:Dark=8:16h,白昼：黑夜=8小时：16小时)诱导广州市白纹伊蚊野生株与实验室长期饲养的佛山株直至其产下滞育卵,构建白纹伊蚊滞育诱导体系。4. 使用yeast powder、food slurry与ascorbic acid三种滞育判定方式对7-20d pov (days post-oviposition产卵后天数)的蚊卵进行滞育判定,对比分析三种方法之间滞育发生率的差别,优化白纹伊蚊滞育判定体系。5. 使用yeast powder和food slurry两种滞育判定方法对白纹伊蚊佛山株7-20dpov、30dpov、45dpov和50d pov4种不同产卵天数的卵进行滞育的判定,统计学分析不同方法所鉴定的不同时期蚊卵的滞育发生率。6. 利用SPSS 13.0进行描述性统计分析,组间率的差异使用卡方检验,检验标准a为0.05,多个样本间的多重比较采用校正检验标准：α'=2a/k(k-1)。作图采用Graphpad 5.01软件。结果：1.野生株使雌蚊启动产卵后第1 d产卵量从3.4%提高到51%,前3d合计产卵量从30.2%升至97%,总产卵时长从18d缩短至7d；佛山株产卵后第1d产卵量从40%提高到94%,前3d合计产卵量从84%升至99.7%,总产卵时长从13d缩短至5d。2. 对白纹伊蚊卵胚发育进程的观察发现：白纹伊蚊卵胚发育分为胚盘形成和原肠胚形成、胚带延伸、胚带收缩、背向闭合及卵胚发育结束5个阶段；对比其他蚊种发现,白纹伊蚊卵胚发育时间较埃及伊蚊与白跗按蚊发育慢,约12 HAE (hour after egglaying,产卵后小时数)才完全形成原肠胚,60 HAE后,卵胚发育完成,腹节明显。3.优化构建广州市白纹伊蚊野生株与实验室长期饲养佛山株滞育诱导体系,短光周期诱导佛山株滞育发生率在86.60%～90.76%之间,野生株滞育发生率在88.64%～97.21%。4. 使用yeast powder、 food slurry与ascorbic acid三种滞育判定方式对白纹伊蚊野生株7-20d pov的蚊卵进行滞育发生率的判定,发现不同光周期诱导下所产的蚊卵在三种不同滞育判定方式得到的滞育发生率总体存在差异(X2=42.13,p0.001; x2=9-7,p=0.008),进一步两两比较后发现滞育判定方式ascorbic acid与yeast powder、food slurry之间均有统计学差异,而yeast powder和food slurry之间无统计学差异。5. 使用yeast powder、food slurry与ascorbic acid三种滞育判定方式对白纹伊蚊佛山株7-20d pov的蚊卵进行滞育发生率的判定,发现不同光周期诱导下所产的蚊卵在三种不同滞育判定方式得到的滞育发生率总体存在差异(x2=65.73,p=0.001:x2=50.28,p0.001),进一步两两比较后发现滞育判定方式ascorbic acid分别与yeast powder、food slurry之间均有统计学差异,而yeast powder和food slurry之间无统计学差异。6. 使用food slurry与yeast powder两种滞育判定方式在7-20dpov、30dpov两种天数下,两种方法之间判定滞育发生率无统计学差异(X2=1.2,p=0.274; x2=0.001,p=0.929);而在45d pov和50d pov两种天数下,两种方法之间判定滞育发生率均呈现统计学差异(X2=35.72,p0.001; x2=16.81,p0.001)。使用yeast powder方法对45d pov和50d pov两种天数的蚊卵进行滞育判定,滞育率发生率较低。7.使用yeast powder作为滞育判定方式时,四种不同天数蚊卵滞育率总体均呈现显著性差异(χ2=128.61,p0.001),进一步两两比较后发现7-20d pov与30d pov之间滞育率无统计学差异,而7-20d pov和30d pov分别与45d pov、 50d pov之间滞育率均呈现统计学差异。对于使用food slurry作为滞育判定方式时,也呈现同样的结果。结论1.使用黑色仿瓷杯作为诱卵容器、未漂白竹浆纸作为诱卵条件,白纹伊蚊野生株和佛山株均可获得显著提升的同步诱卵效果,且佛山株效果更为显著。白纹伊蚊卵胚发育时期较其他蚊种发育时间更长。2.在温度21℃,湿度(80±5)%,短光周期(L：D=8：16h)的条件下可诱导广州市白纹伊蚊野生株与实验室长期饲养佛山株产下滞育卵,滞育发生率达到86.60%～97.21%。3. 使用yeast powder和food slurry两种滞育判定方式均可判定滞育卵。4. 短光周期诱导所产下7-20d pov和30d pov的白纹伊蚊卵处在滞育阶段中。5. yeast powder方法判定滞育时,45d pov与50d pov的滞育发生率较food slurry判定方法更低。二广州市白纹伊蚊野生种群滞育生态背景初步调研目的调查广州市白纹伊蚊蚊虫密度季节消长,分析温度、降雨量及日照长短对于白纹伊蚊种群密度的影响,并同步探究白纹伊蚊滞育本底。方法1.在广州市6个区(越秀区、天河区、萝岗区、白云区、花都区、从化区)共24个调研点每处放置诱蚊诱卵器各50个,每个诱蚊诱卵器中加入1/3的隔夜自来水,并将白色滤纸放于其底部的椭圆形突起处备用。在监测点光线良好的花树叶阴下每25-30米距离布放一个诱蚊诱卵器,放后第4天回收,记录所诱蚊虫数及卵阳性数,计算诱蚊诱卵器指数(MOI)。2. 在调研点采用人诱法对白纹伊蚊种群成蚊的密度进行调查。选择遮阴处为检测地点。在蚊虫刺叮高峰期,监测者暴露一侧小腿,静止不动,记录30min内停落在小腿上用电动吸蚊器捕获的雌性蚊虫数量。记录诱蚊开始与结束的时间、地点、温度和湿度。计算诱蚊密度指数(MDI)。3.每月在调研点展开孳生地调查。检测人手持GPS记录仪(GARMIN Corporation, Taibei, Taiwan),沿监测路径,以均匀步伐前进,记录沿途发现幼虫(蛹)阳性容器数和阳性积水处数。计算路径指数(RI)。4.采用方差分析、Pearson相关、Spearman秩相关和多重线性回归分析探索不同城市化地区以及气象因素对MOI、MDI以及对的影响,同时分析MOI、MDI以及RI之间的相互关系。5.诱蚊诱卵器中沉渣卵的收集：回收2015年2月～2016年1月每月放置野外的诱蚊诱卵器,在实验室继续放置10日,去掉上清液短暂离心后在体视显微镜下分离沉渣获取虫卵并计数。6.野外孳生地白纹伊蚊卵的收集：2016年1月与2月份在阳性孳生地容器(在以往月份中均为阳性孳生地,1月与2月未见阳性)内侧使用眉笔刷取容器贴壁虫卵。7. 使用yeast powder作为滞育判定方式对所收集的白纹伊蚊卵进行滞育判定。8.利用SPSS 13.0进行统计分析,检验标准a为0.05。计量资料组间差异采用t检验和方差分析,采用LSD进行组间两两比较。作图采用Graphpad 5.01软件。结果1. 四种生态环境(工地、公园、居民区和学校)的MOI高峰均出现在5、6月份,其中学校MOI的中位数在6月达到最高,高达55%。2.工地、公园、居民区和学校的MDI高峰出现时间略有不同,其中工地MDI的高峰出现在5、6月份,公园MDI的高峰出现在5-7月,居民区MDI在5-10月较大,学校MDI的高峰出现在5月份。工地5、6月份的MDI中位数较大,分别为25只/人/h和20只/人/h。3.工地、公园、居民区和学校的对的高峰出现时间略有不同,其中居民区和学校的RI高峰出现在5月份,公园的RI在9、10月份较大,工地的RI在3-9月较大。4.中心城区、边郊区和农村地区三者之间RI值存在显著差异(F=4.818,p=0.02),两两比较发现,农村地区RI显著高于中心城区和郊区。5.MOI与月最高平均气温、月平均气温、月最低气温、月平均降水量和月平均日照时长均存在正相关关系,而MDI则与月最高平均气温、月平均气温、月最低气温和月平均日照时长呈现正相关关系；RI仅与月平均日照时长存在正相关关系。6. 相关分析结果显示,ADI和RI之间,ADI和MOI之间均具有很强的正相关性(r=0.818,p=0.001；r=0.930,p0.001)；而RI和MOI之间具有较强的正相关性(r=0.634,p=0.027)。7. 诱蚊诱卵器获得白纹伊蚊卵越秀区44粒,天河区43粒,白云区214粒,萝岗区244粒,花都区169粒,从化区137粒,六区共计851粒。7月份在天河区发现1粒滞育卵；8月份在萝岗区发现1粒滞育卵,花都区发现2粒滞育卵：9月份在越秀区发现2粒滞育卵,萝岗区发现1粒,花都区发现1粒；11月份在花都发现1粒滞育卵；12月份在花都发现1粒滞育卵。使用yeast powder进行滞育判定后确定滞育卵为9粒。8.2016年1月份和2月份野外孳生地采集白纹伊蚊卵各获得卵69和82粒。使用yeast powder方式进行滞育判定后确定滞育卵为12粒。结论1. 四种生态环境(工地、公园、居民区和学校)的MOI、MDI与RI均随着季节的变换呈现不同的消长趋势。2.月最高平均气温、月平均气温、月最低气温、月平均降水量和月平均日照时长对白纹伊蚊产卵有一定的影响,而降雨量与成蚊密度相关性不高,仅平均日照时长与幼虫孳生地数量有关。3. MOI、MDI与RJ三者之间呈现较强的相关性。4.广州市白纹伊蚊野生株以滞育和静息结合的方式越冬。
【关键词】：白纹伊蚊 滞育 光周期 静息 诱蚊密度指数 路径指数 诱蚊诱卵指数
【学位授予单位】：南方医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R384.1
【目录】：

• 摘要3-10
• ABSTRACT10-20
• 第一章 白纹伊蚊滞育诱导与判定体系的优化20-43
• 前言20-23
• 1 白纹伊蚊同步产卵诱导体系的优化及其卵胚发育的观察23-32
• 1.1 引言23-24
• 1.2 材料24
• 1.3 方法24-26
• 1.4 结果26-30
• 1.5 讨论30-32
• 2 白纹伊蚊滞育诱导与判定体系优化32-43
• 2.1 引言32
• 2.2 材料32-33
• 2.3 方法33-35
• 2.4 结果35-40
• 2.5 讨论40-43
• 第二章 广州市白纹伊蚊野生种群滞育生态背景初步调研43-70
• 1 前言43-45
• 2 广州白纹伊蚊野生种群生态调研监测点的选择45-48
• 3 材料48
• 4 方法48-51
• 5 结果51-66
• 6 讨论66-69
• 7 小结69-70
• 全文小结70-71
• 参考文献71-76
• 中英文缩略词表76-77
• 硕士期间论文发表情况77-78
• 致谢78-80

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本文编号：564591