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血红扇头蜱的人工饲养及生活史观察

时间:2024-05-25

邵志然,李 飞,张路瑶,吴雨红,王艳文,王晓婷,宋超慧,贾桂珍,2,刘永宏,2,赵 丽,2

(1.塔里木大学 动物科学学院,新疆阿拉尔 843300;2.新疆生产建设兵团塔里木畜牧科技重点实验室,新疆阿拉尔 843300)

血红扇头蜱的人工饲养及生活史观察

邵志然1,李 飞1,张路瑶1,吴雨红1,王艳文1,王晓婷1,宋超慧1,贾桂珍1,2,刘永宏1,2,赵 丽1,2

(1.塔里木大学 动物科学学院,新疆阿拉尔 843300;2.新疆生产建设兵团塔里木畜牧科技重点实验室,新疆阿拉尔 843300)

为了对血红扇头蜱的生活史、蜱媒疾病以及分子生物学特性的研究提供参考资料,建立一套规范完整的实验室血红扇头蜱人工饲养技术和方法。对采集的血红扇头蜱以家兔为供血动物,在(25±1)℃和RH(90±5)%恒温恒湿培养箱中于黑暗条件下人工饲养。结果表明,蜱在人工饲养的环境下能独立完成生活史,完成一个世代需要72~113 d,卵、幼蜱、若蜱和成蜱各期均在兔体嗜血。

血红扇头蜱;人工饲养;生活史

血红扇头蜱(Rhipicephalussanguineus)属蜘蛛形纲(Arachnida)蜱螨目(Acarina)硬蜱科(lxodidae)扇头蜱属(Rhipicephalus)。主要栖息在农区的犬[1]、绵羊、其他家畜及野兔体表,为三宿主蜱,活动季节一般在每年的5月-9月,雌蜱一生可产卵 2 000~3 900 粒。该蜱不仅分布在热带和亚热带地区,而且也分布于温带地区[2]。国内分布在河北、北京、陕西、甘肃、河南、新疆、山东、福建、江苏、广东等地[3]。血红扇头蜱是田鼠巴贝虫[4]和驽巴贝斯虫[5]的传播媒介,同时研究发现该蜱是斑疹热立克次体、无形体[6-7]和南非菌株犬埃立克体[8]的传播媒介,并有经卵垂直传播病原体的能力[9]。

国内血红扇头蜱实验室人工饲养报道较少,蒋明[4]在实验室对血红扇头蜱进行人工环境的饲养,周勇志等[10]将与血红扇头蜱同属的镰形扇头蜱在兔体上进行实验室饲养繁殖。实验室人工饲养不仅可以了解血红扇头蜱的发育生活史、生物学特性等,还为血红扇头蜱的其他研究提供大量试验材料。同时由于蜱的分布具有明显的季节性,可以通过人为调节人工饲养环境使任何季节都可以获得所需要的蜱。本研究在实验室条件下对血红扇头蜱的生活史及生物学特性进行观察,旨在对血红扇头蜱的生活史、可能携带的病原以及其分子生物学特性的研究提供充足的试验材料,建立一套规范完整的实验室血红扇头蜱人工饲养技术和方法。

1 材料与方法

1.1 材 料

家兔、50 mL离心管、φ=75% 酒精、金属镊子、白绒布、培养皿、氯仿、饲养笼、两端开口的布袋、液体胶、塑料胶带、恒温恒湿培养箱、解剖镜。

实验室供饲养蜱:一部分通过布旗法采自塔里木河流域两侧,另一部分采自农一师阿拉尔市农户圈养羊的体表。该蜱参照Horak等[11]、邓国藩等[12]蜱形态学分类依据,并结合16S rDNA分子生物学方法鉴定为血红扇头蜱。

1.2 方 法

1.2.1 耳套的制作与固定 剃除兔耳朵的被毛,制作特用的两端开口的白色布袋,以便更好地观察蜱在兔体上的嗜血状态,用胶带将特制的布袋一端粘贴在动物背部,把需要饲血的蜱从另一端开口置于布袋中。为了防止兔活动过程中耳套的脱落,试验过程中将整个耳套固定于兔的背部皮肤上。

1.2.2 蜱虫的接种 选取生命力旺盛、未饱血的血红扇头蜱成蜱 100 只(雌雄各半)放入兔耳袋,2只耳朵各放入 50 只蜱(雌雄各半)。每天打开兔耳袋观察蜱的活动及叮咬吸血情况,若有饱血或自然脱落的蜱应及时取出置于50 mL离心管内,同时放入1个折叠了 3、4 次的纸条,用纱布封闭管口。根据硬蜱的生物学特性并参照国外Krober等[13]对血红扇头蜱的养殖方法,本试验选用相对湿度(90±5)%、相对温度(25±1)℃,采用恒温恒湿培养箱培养,观察产卵情况,记录成蜱从宿主脱落到产卵及产卵期所需时间和卵的特征。

1.2.3 蜱虫各时期形态观察 选取 1 000 只卵,在相对湿度(90±5)%、相对温度(25±1)℃的恒温恒湿培养箱中培养,观察卵孵化至幼蜱、幼蜱至若蜱和若蜱至成蜱所需时间及各期的虫体特征。

2 结果与分析

2.1 血红扇头蜱完整的生活史各阶段发育周期

卵经过11~17 d的孵化成为幼蜱,幼蜱经过2~3 d的吸血前期进入吸血期,吸血期需要4~7 d,幼蜱在蜕皮前需经过6~10 d的蜕皮前期后进行蜕皮变为若蜱;若蜱吸血前期为3~4 d,吸血期为8~12 d,经过8~15 d的蜕皮前期后蜕皮成为成蜱;成蜱吸血前期为5~6 d,吸血期为10~14 d,成蜱饱血后经过5~7 d的产卵前期进入产卵期,成蜱的产卵期约10~18 d。血红扇头蜱经过人工饲养完成一个世代大约需要72~113 d(表1)。

表1 血红扇头蜱人工饲养各虫期时间

2.2 卵

试验过程中观察到成蜱饱血后掉离宿主。成蜱经过5~7 d的产卵前期,雄蜱开始爬向雌蜱并与之交配产卵。血红扇头蜱虫卵为类圆形,长宽为(0.77~0.85)mm×(0.47~0.50)mm,深黄白色透亮,刚产出的卵呈现堆状,可见粘液状物质附着在卵的表面(图1),解剖镜下可见清晰的胚胎(图2)。

图1 饱血雌蜱产卵

图2 解剖镜下的卵

2.3 幼蜱

卵经过11~17 d的孵化,卵逐渐由深黄白色变为灰白色,最后破壳为幼蜱。刚孵出的幼蜱为乳白色且聚集在一起活动(图3),长宽为(1.14~1.22)mm×(0.83~0.97)mm,具 3 对半透明足,缘垛清晰可见(图4),活动十分活跃且爬行速度快。经2~3 d体后端渐变为淡黄色,体前端变为深黄褐色,代谢产物为白色小液滴粪便。饱血幼蜱呈豆点状、红褐色、表面光滑(图5),饱血幼蜱在蜕皮前需经过6~10 d的蜕皮前期进行蜕皮成为若蜱。

图3 刚孵出的幼蜱

图4 解剖镜下的幼蜱

图5 饱血的幼蜱

2.4 若蜱

幼蜱饱血自行脱落,经过6~10 d的蜕皮前期,其体色由红褐色变为黄褐色,最后蜕变为若蜱。刚孵出的若蜱具 4 对足,排白色液滴粪便,长宽为(1.76~1.89)mm×(1.46~1.58)mm。若蜱背面可见清晰的盾板(图6),腹面观可见清晰的肛侧板,且刚蜕变完成的若蜱四肢还没有完全伸展开(图7),饱血后的若蜱呈黑色小豆状(图8)。

图6 若蜱的背面

图7 若蜱的腹面

图8 饱血的若蜱

2.5 成蜱

若蜱经3~4 d的吸血前期,8~12 d的吸血期,8 ~15 d的蜕皮前期之后蜕皮成为成蜱。成蜱假头基宽短、六角形(图9)、侧角明显、缘垛清晰可见、肛侧板近似三角形(图10)、气门板长逗点形(图11)。雌蜱饱血后从兔体表掉落,饱血雌蜱体型约为若蜱蜕变为成蜱前的 2 倍,(2.0~2.4)mm×(2.7~3.3)mm,且行动较幼蜱缓慢。饱血成蜱的体色呈现灰白色且背面夹杂黄色点状物,雄蜱吸血前后的体型无明显变化,体色较吸血前明显变深(图12)。

图9 雌性的背面

图10 雌性的腹面

图11 雄性的背面

3 讨 论

3.1 试验蜱的采集方法

本研究采用 100 cm×90 cm 的白绒布,将布两端固定在长约 150 cm 的木棍上,在木棍的两端系上绳索,拉住绳索使布旗在草丛中拖动。每天下午接近黄昏时刻在蜱的孽生地点拖动白绒布,每扫集一段距离后仔细观察布旗上是否有硬蜱着生,为了尽可能多地采集到蜱,可以采用叠加的方式,同时撒3~4 面布旗拖蜱。由于血红扇头蜱常在农区或阴暗潮湿的野地环境活动,因此需要选择适当的地点进行采集。

图12 雄性的腹面

宿主体表蜱的采集时,应该仔细检查宿主被叮咬的部位,在尽可能靠近皮肤表面的区域夹住硬蜱的假头,在蜱的假头与家畜皮肤呈垂直方向时顺势轻轻拔下。一旦移除蜱后,涂抹酒精、擦洗碘液或肥皂水彻底清洁宿主被叮咬部位。如果在采集过程中发现宿主躁动不安,可以选择在采集前将煤油或氯仿等药物涂在动物体被叮咬的部位,使其局部麻醉后捕捉蜱。

本试验采用栖息地布旗法和宿主体表拔取2种采集方法,栖息地布旗法利用蜱的攀附习性,适用于野外地面或杂草中蜱的采集;羊体表的蜱采用直接拔取的方法采集,该方法操作简单,适用于蜱的大量采集。选择 2 种采集方法的原因在于:2 种采集方法获得的蜱对环境的抵抗力及宿主的适应性有差异,有利于提高人工饲养过程中蜱的养殖成活率。此外,硬蜱的采集还可以通过诱捕法获得,但是采集所需时间较长。

3.2 国内外有关血红扇头蜱的养殖

邓国藩[14]编著的中国经济昆虫志第 15 册记载,血红扇头蜱完成整个生活周期经过大约 50 d,1 a可发生 3 代;邓国藩等[15]编著的中国经济昆虫志第 39 册中指出:在实验室条件下血红扇头蜱完成一个完整的生活史需要 60~139 d。蒋明[4]在实验室对血红扇头蜱进行人工饲养并证实其感染和传播巴贝虫病,发现血红扇头蜱完成一个世代需要96~132 d;周勇志等[10]成功将镰形扇头蜱在兔体上进行实验室饲养繁殖;Fourie等[8]在实验室以人工感染犬埃立克体狗为饲血动物成功地在实验室条件下饲养血红扇头蜱;Williams等[16]在实验室条件下完成血红扇头蜱及钝缘蜱人工饲养;Dabaghmanesha等[17]选用伊朗南部感染利氏曼原虫的狗为供血动物完成血红扇头蜱的人工饲养。本研究中血红扇头蜱完成 1 个生活周期所需时间为 72~113 d,与前人记载的时间有一定差别,原因在于气候、温度、湿度、蜱的接种量以及宿主类型改变,且蜱对环境的适应性不同导致蜱虫整个生活史所需的时间也存在差异。

3.3 生物及非生物因素对其生活史的影响

研究中发现蜱体内许多生物活性分子有免疫抑制的作用,即蜱每一期从宿主身上掉落时都应该更换没有蜱虫叮咬史且有活力的宿主,因为反复在同一宿主身上接种蜱会使宿主产生抗性,导致蜱的吸血时间、吸血量及饱血后蜱的体质量明显下降等一系列反应[18]。宿主的抗性在调节蜱类的种群数量上有很大影响,最终导致蜱的整个生活周期发生改变[19]。在实验室条件下顺利完成蜱的整个生活史,首先,温度是影响蜱各期发育的因素之一,在一定温度范围内蜱各虫期蜕变时间随温度的升高而减短,饱血成蜱各发育指数均会随着温度的升高而缩短,例如囊型扇头蜱[20];其次,蜱的各虫期对湿度非常敏感;再次,光线对蜱类的行为有很大影响,蜱类一般对弱光为正反应,对强光为负反应,如全沟硬蜱为喜暗型,森林革蜱为正光性。Sweatman等[21]证明血红扇头蜱在一定温度范围内表现温度降低而寿命显著延长的特点,这对血红扇头蜱活蜱的保藏继代具有重要意义。

本研究发现,通过人工饲养血红扇头蜱不但改变蜱的生活周期而且使蜱的生活习性也发生很大改变。理论上硬蜱的发育是典型的变态发育,即要经过卵、幼蜱、若蜱和成蜱 4 个阶段。通过查阅资料发现血红扇头蜱为三宿主蜱,而本试验只在家兔单宿主身上成功地完成蜱的世代史,表现为在一种宿主上完成独立的生活史,蜱对宿主的专性因种类而异,如嗜驼璃眼蜱在黄鼠或田鼠体上饲养时,表现为三宿主型,但在刺猬上饲养时则出现一宿主、二宿主、三宿主三种类型[22]。说明通过人工改变宿主类型可以改变蜱的寄生状态。国外研究人员研究发现,通过蜱叮咬人工感染病原的供血动物可以观察并监测病原在蜱体内的传代特性[23]。本试验中在每一期叮咬过程中都要求更换兔,防止宿主产生抗性,保证生活史观察的准确性。其次时刻观察饱血并脱落的蜱,将其从布袋取出后放在恒温恒湿培养箱于黑暗环境中,蜕皮完成后继续接种到宿主身上嗜血。在蜱的人工饲养过程中,唯有注意每个细节才能成功完成蜱的整个生活周期。蜱的危害不仅通过吸血、摄取淋巴组织、真皮和表皮残余对宿主产生机械性损伤,而且还是多种病原的储存和传播媒介,对家畜的危害也越来越严重,研究出一套正确的人工饲养方法对血红扇头蜱的进一步深入研究非常重要。

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(责任编辑:顾玉兰 Responsible editor:GU Yulan)

Artificial Rearing and Life Cycle Observation ofRhinpicephalussanguineus

SHAO Zhiran1,LI Fei1,ZHANG Luyao1,WU Yuhong1, WANG Yanwen1, WANG Xiaoting1,SONG Chaohui1,JIA Guizhen1,2, LIU Yonghong1,2and ZHAO Li1,2

(1.College of Animal Science,Tarim University,Alar Xinjiang 843300,China; 2.Key Laboratory of Tarim Animal Husbandry Science and Technology of Xinjiang Production and Construction Corps,Alar Xinjiang 843300,China)

In order to provide references forRhipicephalussanguineuson life cycle,Tick-borne disease and biological characteristics,a set of standard laboratory techniques and metheds ofR.sanguineusrearing were established.R sanguineus ticks were fed on rabbits in the constant temperature and humidity incubator,under the dark condition of 25±1 ℃ temperature with 90±5 % relative humidity.ticks can live independently in the artificial conditions,with a life cycle of 72~113d,larval,nymph and adult of ticks can be fed with rabbits.

Rhinpicephalussanguineus; Artificial feeding; Life cycle

SHAO Zhiran,female,undergraduate.Research area:animal outbreak of disease prevention and control. E-mail:1692101466@qq.com

ZHAO Li,female,Ph.D,associate professor.Research area:parasitic diseases and immune pathology.E-mail: zhaolidky@126.com

常见废弃量名称与标准量名称对照表

日期:2017-05-22

2016-10-09

2016-10-26

大学生创新创业训练计划(201610757017,2016012);新疆生产建设兵团塔里木畜牧科技重点实验室开放课题(HS201501);国家自然科学基金(31460655)。

邵志然,女,本科生,研究方向为动物医学。E-mail:1692101466@qq.com

赵 丽,女,博士,副教授,研究方向为寄生虫病与免疫病理学。E-mail: zhaolidky@126.com 刘永宏,男,博士,副教授,研究方向传染病与免疫病理学。E-mail:lyhdky@126.com

Q954

A

1004-1389(2017)05-0671-07

LIU Yonghong, male,Ph.D,associate professor.Research area: infectious diseases and immune pathology.E-mail: lyhdky@126.com

网络出版地址:http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1220.S.20170522.0857.008.html

Received 2016-10-09 Returned 2016-10-26

Foundation item College Students Innovation and Entrepreneurship Training (No.201610757017;No.2016012); Key Laboratory of Tarim Animal Husbandry Science and Technology of Xinjiang Production and Construction Corps Open Issue (No.HS201501); National Natural Science Foundation (No.31460655).

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