蚊媒分龄方法研究进展

【关键词】  蚊媒 分龄方法 控制

　　早在一个世纪以前，著名疟疾学家Ross 就提出“自然界中蚊虫的平均寿命是多少？”说明了蚊龄在疾病传播中的重要性。病原体必须在蚊体内度过潜伏期才能发生传播，改变蚊虫的生存期，包括自然环境的改变或控制措施的干预，均可在很大程度上影响蚊媒疾病的传播［1,2］。蚊虫生存期的稍微延长即可导致媒介能量以指数倍数的数量增加［3］。蚊虫的生存既是阻断蚊媒传播疾病的研究目标，也是指示蚊媒传病能力的敏感指标。监测蚊虫种群的年龄结构可指导成功地应用杀虫剂、估价蚊虫控制项目的效果［4］。然而，蚊媒种群年龄结构的确定需应用个体蚊虫的年龄知识。几种方法已被用于蚊龄的研究［5～8］，根据蚊虫形态学或生物化学的变化对蚊虫进行分龄的方法各有其特征，同时也存在各种问题，这些蚊虫分龄方法或只可用于某些蚊种、或不精确，或难以应用［7,9］。新近发展起来的应用基因转录谱为野外蚊分龄的方法显示了其优越性［10］，是目前较理想的一种蚊虫分龄方法。本文对近年来蚊媒分龄方法的研究进行了综述。

　　1  根据蚊虫形态学的变化对蚊虫进行分龄

　　1．1  根据卵巢上的气管球的有无为雌蚊分龄  雌蚊在孕育卵的过程中卵巢的变化为分龄提供了重要信息。每个卵巢由2个气管主干及其许多分支分布，每个分支再分成小气管束，并卷成球。在卵巢生长时，成熟的卵增大了许多倍，上面的气管就伸直了。产卵之后，气管不能再卷成球，形成许多弯曲的线状网。因此，可根据卵巢上的气管球的有无来区别未曾产过卵和曾经产过卵的蚊虫。此技术可靠，但只能划分两个年龄组［5］。

　　1．2  通过计数卵巢管的膨大数量为雌蚊分龄  雌蚊每次排卵后，在卵巢管处留下一个膨大部分，因此，每个卵巢管的膨大数可用于指示雌蚊完成卵巢周期的次数［11］。计数卵巢管膨大数量的方法可在一滴生理盐水里用解剖针解剖卵巢，但此方法存在着困难［7］，并且在一个卵巢内每个卵巢管的膨大数存在着差异［12,13］。观察一只环喙库蚊雌蚊的10个卵巢管，按其中卵巢管含最多的膨大数估计环喙库蚊雌蚊的年龄［13］，结果显示膨大数多于曾报道的其他库蚊雌蚊的生殖周期数［14］。

　　1.3  应用雄性蚊生殖系统的变化为其分龄  雄蚊生精囊的数量随着年龄的增加而减少，而精子库的相对大小随着年龄的增加而增大，附件腺周围半透明带的有无也与年龄有关。以以上形态特征作参数推算出的定量方程，可将未知年龄的雄性成蚊分为年幼蚊（≤4days）和年老蚊（＞4days），有效率为89%。应用此方程的参数绘制成的简单图表，可用于指示雄蚊的年龄［15］。作为参数的几个形态特征很容易在野外收集。应用此简单的方法已精确地为雄性冈比亚按蚊分龄。这种分龄方法能否用于野外，有待进一步研究。

　　2  应用生物化学的方法为蚊虫分龄

　　2．1  测量荧光蝶啶法  荧光蝶啶是一种存在于蚊虫表皮的感光性色素，Wu等应用反相高压液相色谱法检测蚊体的蝶啶荧光素为冈比亚按蚊和斯氏按蚊分龄［16］，发现成蚊羽化后30d内，整体荧光与虫龄成反比(P<0.001, r 2>91%)，冈比亚按蚊的回归方程为 y=40580-706x。斯氏按蚊的回归方程为y=52896-681x。并发现两种按蚊的荧光素含量不同，蚊头部的荧光含量比胸部高(冈比亚按蚊的比率为1:0.8; 斯氏按蚊比率为1:0.5)。实验室内结果显示，此方法与卵巢解剖法具有相同的精确度，但比卵巢解剖法更简便、快速。
   
　　Randimby 等应用反相高压液相色谱法检测饲养的已知龄期的冈比亚按蚊荧光蝶啶［17］，将0、5、10、20d龄蚊的头、胸部用于研究。发现0～5d龄的雌雄蚊间的荧光蝶啶含量具有明显的差别，10d龄雌雄蚊间的荧光蝶啶含量无明显差异。并证明0～5d龄雌蚊头、胸部的荧光蝶啶含量随着日龄的增加逐渐减少。5d龄后荧光蝶啶含量低且保持恒定。检测雌蚊胸部的荧光蝶啶含量可区分5d龄以内的蚊虫，而对于5～10d龄及10d龄以上大的实验室内饲养的冈比亚按蚊不太敏感。此方法相对于能区分未产卵及经产蚊的Detinova法没有明显的优势。
   
　　Penilla指出，蝶啶浓度法能指示双翅类昆虫的年龄，初步应用于指示蚊龄显示是有希望的，但已证明用于野外蚊是不可靠的，因蝶啶量的局限及随血餐其浓度发生变化［18］。

　　2.2  表皮碳氢化合物分析  昆虫表皮碳氢化合物是存在于昆虫外表的防水性化合物，能够防止水分过量蒸发和具有化学信号交换的功能［19］。 用正己烷从样本中提取表皮碳氢化合物，用气相色谱和质谱法进行定量。Chen首先将淡色库蚊表皮碳氢化合物的量的变化结合蚊龄进行分析［20］。Desena在埃及伊蚊的研究中将表皮碳氢化合物相对量的变化用于年龄指示方程［21,22］。表皮碳氢化合物分析是目前较为精确的蚊媒分龄方法，该方法取材容易，只须取蚊体的一部分即可进行检测，灯诱技术、死亡成虫及针插标本、新鲜标本或冷冻标本均可用于此项分析。有研究证明，用此方法可指示15d以内的埃及伊蚊蚊龄，精确度接近85%［23］。但多数野外蚊的寿命大于15d，12d龄或更老的蚊子才能传播登革热病毒。因此，限制了此方法在流行病学调查中的应用。研究还表明，不同蚊种的表皮碳氢化合物分析结果有所不同［24］，在此方法用于野外蚊之前，应首先进行实验室饲养的已知蚊蚊龄的试验。

　　3  应用分子生物学方法为蚊虫分龄
   
　　在最近的对按蚊基因表达的研究中，已在全基因转录谱中找到了年龄相关基因。对冈比亚按蚊的研究显示约有5%的基因组表达明显地随着年龄变化。这种表达的变化，可被用于决定野外蚊的年龄。现已鉴定出一组贯穿于整个成蚊生命阶段的在表达中发生明显变化的基因。此基因已从埃及伊蚊中分离出，应用qRT-PCR方法决定野外雌蚊的生理年龄。比较检测表皮碳氢化合物及其他分龄方法，此方法更准确和精确，可检测更宽的的成蚊年龄段。应用基因表达分龄的方法相对于目前现存的几种成蚊分龄方法具有本质的改变。

　　4  结语和展望
   
　　尽管蚊媒种群年龄结构对疾病的流行病学起着关键性的作用，但目前几乎没有一种方法能直接、精确地测量出野外蚊媒的年龄。现存的几种蚊媒分龄方法，如解剖卵巢法，费力且只能区别非常年幼的成蚊。近年来倾向于通过检测蚊体内生化成分的变化为蚊媒分龄。但某些生化成分作为一项生化特征用于蚊媒分龄还存在一些问题，如同一个种在不同的生存条件下，这些生化特征是否能保持相对的稳定等，且生化成分的定量需要能提供高准确度和高精确度结果的自动化分析仪器。应用生物化学的方法为蚊媒分龄还需作进一步的在研究。目前，有关专家将针对虫媒传播疾病控制策略的研究目标集中在对虫媒寿命的研究方面［25］。对蚊媒的研究，急切地需要一种能准确地测量野外蚊龄的可靠方法，基因表达分龄方法较目前现存的几种成蚊分龄方法更具优势，用于野外蚊的研究也取得了满意的结果，是目前最有前途的蚊媒分龄方法。

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作者单位：山东省寄生虫病防治研究所，山东 济宁 272033.