血紅扇頭蜱的人工飼養(yǎng)及生活史觀察

邵志然，李 飛，張路瑤，吳雨紅，王艷文，王曉婷，宋超慧，賈桂珍,2，劉永宏,2，趙 麗,2

(1.塔里木大學 動物科學學院，新疆阿拉爾 843300；2.新疆生產建設兵團塔里木畜牧科技重點實驗室，新疆阿拉爾 843300)

血紅扇頭蜱的人工飼養(yǎng)及生活史觀察

邵志然1，李 飛1，張路瑤1，吳雨紅1，王艷文1，王曉婷1，宋超慧1，賈桂珍1,2，劉永宏1,2，趙 麗1,2

(1.塔里木大學 動物科學學院，新疆阿拉爾 843300；2.新疆生產建設兵團塔里木畜牧科技重點實驗室，新疆阿拉爾 843300)

為了對血紅扇頭蜱的生活史、蜱媒疾病以及分子生物學特性的研究提供參考資料，建立一套規(guī)范完整的實驗室血紅扇頭蜱人工飼養(yǎng)技術和方法。對采集的血紅扇頭蜱以家兔為供血動物，在(25±1)℃和RH(90±5)%恒溫恒濕培養(yǎng)箱中于黑暗條件下人工飼養(yǎng)。結果表明，蜱在人工飼養(yǎng)的環(huán)境下能獨立完成生活史，完成一個世代需要72～113 d，卵、幼蜱、若蜱和成蜱各期均在兔體嗜血。

血紅扇頭蜱；人工飼養(yǎng)；生活史

血紅扇頭蜱(Rhipicephalussanguineus)屬蜘蛛形綱(Arachnida)蜱螨目(Acarina)硬蜱科(lxodidae)扇頭蜱屬(Rhipicephalus)。主要棲息在農區(qū)的犬[1]、綿羊、其他家畜及野兔體表，為三宿主蜱，活動季節(jié)一般在每年的5月-9月，雌蜱一生可產卵 2 000～3 900 粒。該蜱不僅分布在熱帶和亞熱帶地區(qū)，而且也分布于溫帶地區(qū)[2]。國內分布在河北、北京、陜西、甘肅、河南、新疆、山東、福建、江蘇、廣東等地[3]。血紅扇頭蜱是田鼠巴貝蟲[4]和駑巴貝斯蟲[5]的傳播媒介，同時研究發(fā)現該蜱是斑疹熱立克次體、無形體[6-7]和南非菌株犬埃立克體[8]的傳播媒介，并有經卵垂直傳播病原體的能力[9]。

國內血紅扇頭蜱實驗室人工飼養(yǎng)報道較少，蔣明[4]在實驗室對血紅扇頭蜱進行人工環(huán)境的飼養(yǎng)，周勇志等[10]將與血紅扇頭蜱同屬的鐮形扇頭蜱在兔體上進行實驗室飼養(yǎng)繁殖。實驗室人工飼養(yǎng)不僅可以了解血紅扇頭蜱的發(fā)育生活史、生物學特性等，還為血紅扇頭蜱的其他研究提供大量試驗材料。同時由于蜱的分布具有明顯的季節(jié)性，可以通過人為調節(jié)人工飼養(yǎng)環(huán)境使任何季節(jié)都可以獲得所需要的蜱。本研究在實驗室條件下對血紅扇頭蜱的生活史及生物學特性進行觀察，旨在對血紅扇頭蜱的生活史、可能攜帶的病原以及其分子生物學特性的研究提供充足的試驗材料，建立一套規(guī)范完整的實驗室血紅扇頭蜱人工飼養(yǎng)技術和方法。

1 材料與方法

1.1 材 料

家兔、50 mL離心管、φ=75% 酒精、金屬鑷子、白絨布、培養(yǎng)皿、氯仿、飼養(yǎng)籠、兩端開口的布袋、液體膠、塑料膠帶、恒溫恒濕培養(yǎng)箱、解剖鏡。

實驗室供飼養(yǎng)蜱：一部分通過布旗法采自塔里木河流域兩側，另一部分采自農一師阿拉爾市農戶圈養(yǎng)羊的體表。該蜱參照Horak等[11]、鄧國藩等[12]蜱形態(tài)學分類依據，并結合16S rDNA分子生物學方法鑒定為血紅扇頭蜱。

1.2 方 法

1.2.1 耳套的制作與固定 剃除兔耳朵的被毛，制作特用的兩端開口的白色布袋，以便更好地觀察蜱在兔體上的嗜血狀態(tài)，用膠帶將特制的布袋一端粘貼在動物背部，把需要飼血的蜱從另一端開口置于布袋中。為了防止兔活動過程中耳套的脫落，試驗過程中將整個耳套固定于兔的背部皮膚上。

1.2.2 蜱蟲的接種 選取生命力旺盛、未飽血的血紅扇頭蜱成蜱 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)。每天打開兔耳袋觀察蜱的活動及叮咬吸血情況，若有飽血或自然脫落的蜱應及時取出置于50 mL離心管內，同時放入1個折疊了 3、4 次的紙條，用紗布封閉管口。根據硬蜱的生物學特性并參照國外Krober等[13]對血紅扇頭蜱的養(yǎng)殖方法，本試驗選用相對濕度(90±5)%、相對溫度(25±1)℃，采用恒溫恒濕培養(yǎng)箱培養(yǎng)，觀察產卵情況，記錄成蜱從宿主脫落到產卵及產卵期所需時間和卵的特征。

1.2.3 蜱蟲各時期形態(tài)觀察 選取 1 000 只卵，在相對濕度(90±5)%、相對溫度(25±1)℃的恒溫恒濕培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，觀察卵孵化至幼蜱、幼蜱至若蜱和若蜱至成蜱所需時間及各期的蟲體特征。

2 結果與分析

2.1 血紅扇頭蜱完整的生活史各階段發(fā)育周期

卵經過11～17 d的孵化成為幼蜱，幼蜱經過2～3 d的吸血前期進入吸血期，吸血期需要4～7 d，幼蜱在蛻皮前需經過6～10 d的蛻皮前期后進行蛻皮變?yōu)槿趄纾蝗趄缥捌跒?～4 d，吸血期為8～12 d，經過8～15 d的蛻皮前期后蛻皮成為成蜱；成蜱吸血前期為5～6 d，吸血期為10～14 d，成蜱飽血后經過5～7 d的產卵前期進入產卵期，成蜱的產卵期約10～18 d。血紅扇頭蜱經過人工飼養(yǎng)完成一個世代大約需要72～113 d(表1)。

表1 血紅扇頭蜱人工飼養(yǎng)各蟲期時間

2.2 卵

試驗過程中觀察到成蜱飽血后掉離宿主。成蜱經過5～7 d的產卵前期，雄蜱開始爬向雌蜱并與之交配產卵。血紅扇頭蜱蟲卵為類圓形，長寬為(0.77～0.85)mm×(0.47～0.50)mm，深黃白色透亮，剛產出的卵呈現堆狀，可見粘液狀物質附著在卵的表面(圖1)，解剖鏡下可見清晰的胚胎(圖2)。

圖1 飽血雌蜱產卵

圖2 解剖鏡下的卵

2.3 幼蜱

卵經過11～17 d的孵化，卵逐漸由深黃白色變?yōu)榛野咨?，最后破殼為幼蜱。剛孵出的幼蜱為乳白色且聚集在一起活?圖3)，長寬為(1.14～1.22)mm×(0.83～0.97)mm，具 3 對半透明足，緣垛清晰可見(圖4)，活動十分活躍且爬行速度快。經2～3 d體后端漸變?yōu)榈S色，體前端變?yōu)樯铧S褐色，代謝產物為白色小液滴糞便。飽血幼蜱呈豆點狀、紅褐色、表面光滑(圖5)，飽血幼蜱在蛻皮前需經過6～10 d的蛻皮前期進行蛻皮成為若蜱。

圖3 剛孵出的幼蜱

圖4 解剖鏡下的幼蜱

圖5 飽血的幼蜱

2.4 若蜱

幼蜱飽血自行脫落，經過6～10 d的蛻皮前期，其體色由紅褐色變?yōu)辄S褐色，最后蛻變?yōu)槿趄?。剛孵出的若蜱?4 對足，排白色液滴糞便，長寬為(1.76～1.89)mm×(1.46～1.58)mm。若蜱背面可見清晰的盾板(圖6)，腹面觀可見清晰的肛側板，且剛蛻變完成的若蜱四肢還沒有完全伸展開(圖7)，飽血后的若蜱呈黑色小豆狀(圖8)。

圖6 若蜱的背面

圖7 若蜱的腹面

圖8 飽血的若蜱

2.5 成蜱

若蜱經3～4 d的吸血前期，8～12 d的吸血期，8 ～15 d的蛻皮前期之后蛻皮成為成蜱。成蜱假頭基寬短、六角形(圖9)、側角明顯、緣垛清晰可見、肛側板近似三角形(圖10)、氣門板長逗點形(圖11)。雌蜱飽血后從兔體表掉落，飽血雌蜱體型約為若蜱蛻變?yōu)槌沈缜暗?2 倍，(2.0～2.4)mm×(2.7～3.3)mm，且行動較幼蜱緩慢。飽血成蜱的體色呈現灰白色且背面夾雜黃色點狀物，雄蜱吸血前后的體型無明顯變化，體色較吸血前明顯變深(圖12)。

圖9 雌性的背面

圖10 雌性的腹面

圖11 雄性的背面

3 討 論

3.1 試驗蜱的采集方法

本研究采用 100 cm×90 cm 的白絨布，將布兩端固定在長約 150 cm 的木棍上，在木棍的兩端系上繩索，拉住繩索使布旗在草叢中拖動。每天下午接近黃昏時刻在蜱的孽生地點拖動白絨布，每掃集一段距離后仔細觀察布旗上是否有硬蜱著生，為了盡可能多地采集到蜱，可以采用疊加的方式，同時撒3～4 面布旗拖蜱。由于血紅扇頭蜱常在農區(qū)或陰暗潮濕的野地環(huán)境活動，因此需要選擇適當的地點進行采集。

圖12 雄性的腹面

宿主體表蜱的采集時，應該仔細檢查宿主被叮咬的部位，在盡可能靠近皮膚表面的區(qū)域夾住硬蜱的假頭，在蜱的假頭與家畜皮膚呈垂直方向時順勢輕輕拔下。一旦移除蜱后，涂抹酒精、擦洗碘液或肥皂水徹底清潔宿主被叮咬部位。如果在采集過程中發(fā)現宿主躁動不安，可以選擇在采集前將煤油或氯仿等藥物涂在動物體被叮咬的部位，使其局部麻醉后捕捉蜱。

本試驗采用棲息地布旗法和宿主體表拔取2種采集方法，棲息地布旗法利用蜱的攀附習性，適用于野外地面或雜草中蜱的采集；羊體表的蜱采用直接拔取的方法采集，該方法操作簡單，適用于蜱的大量采集。選擇 2 種采集方法的原因在于：2 種采集方法獲得的蜱對環(huán)境的抵抗力及宿主的適應性有差異，有利于提高人工飼養(yǎng)過程中蜱的養(yǎng)殖成活率。此外，硬蜱的采集還可以通過誘捕法獲得，但是采集所需時間較長。

3.2 國內外有關血紅扇頭蜱的養(yǎng)殖

鄧國藩[14]編著的中國經濟昆蟲志第 15 冊記載，血紅扇頭蜱完成整個生活周期經過大約 50 d，1 a可發(fā)生 3 代；鄧國藩等[15]編著的中國經濟昆蟲志第 39 冊中指出：在實驗室條件下血紅扇頭蜱完成一個完整的生活史需要 60～139 d。蔣明[4]在實驗室對血紅扇頭蜱進行人工飼養(yǎng)并證實其感染和傳播巴貝蟲病，發(fā)現血紅扇頭蜱完成一個世代需要96～132 d；周勇志等[10]成功將鐮形扇頭蜱在兔體上進行實驗室飼養(yǎng)繁殖；Fourie等[8]在實驗室以人工感染犬埃立克體狗為飼血動物成功地在實驗室條件下飼養(yǎng)血紅扇頭蜱；Williams等[16]在實驗室條件下完成血紅扇頭蜱及鈍緣蜱人工飼養(yǎng)；Dabaghmanesha等[17]選用伊朗南部感染利氏曼原蟲的狗為供血動物完成血紅扇頭蜱的人工飼養(yǎng)。本研究中血紅扇頭蜱完成 1 個生活周期所需時間為 72～113 d，與前人記載的時間有一定差別，原因在于氣候、溫度、濕度、蜱的接種量以及宿主類型改變，且蜱對環(huán)境的適應性不同導致蜱蟲整個生活史所需的時間也存在差異。

3.3 生物及非生物因素對其生活史的影響

研究中發(fā)現蜱體內許多生物活性分子有免疫抑制的作用，即蜱每一期從宿主身上掉落時都應該更換沒有蜱蟲叮咬史且有活力的宿主，因為反復在同一宿主身上接種蜱會使宿主產生抗性，導致蜱的吸血時間、吸血量及飽血后蜱的體質量明顯下降等一系列反應[18]。宿主的抗性在調節(jié)蜱類的種群數量上有很大影響，最終導致蜱的整個生活周期發(fā)生改變[19]。在實驗室條件下順利完成蜱的整個生活史，首先，溫度是影響蜱各期發(fā)育的因素之一，在一定溫度范圍內蜱各蟲期蛻變時間隨溫度的升高而減短，飽血成蜱各發(fā)育指數均會隨著溫度的升高而縮短，例如囊型扇頭蜱[20]；其次，蜱的各蟲期對濕度非常敏感；再次，光線對蜱類的行為有很大影響，蜱類一般對弱光為正反應，對強光為負反應，如全溝硬蜱為喜暗型，森林革蜱為正光性。Sweatman等[21]證明血紅扇頭蜱在一定溫度范圍內表現溫度降低而壽命顯著延長的特點，這對血紅扇頭蜱活蜱的保藏繼代具有重要意義。

本研究發(fā)現，通過人工飼養(yǎng)血紅扇頭蜱不但改變蜱的生活周期而且使蜱的生活習性也發(fā)生很大改變。理論上硬蜱的發(fā)育是典型的變態(tài)發(fā)育，即要經過卵、幼蜱、若蜱和成蜱 4 個階段。通過查閱資料發(fā)現血紅扇頭蜱為三宿主蜱，而本試驗只在家兔單宿主身上成功地完成蜱的世代史，表現為在一種宿主上完成獨立的生活史，蜱對宿主的專性因種類而異，如嗜駝璃眼蜱在黃鼠或田鼠體上飼養(yǎng)時，表現為三宿主型，但在刺猬上飼養(yǎng)時則出現一宿主、二宿主、三宿主三種類型[22]。說明通過人工改變宿主類型可以改變蜱的寄生狀態(tài)。國外研究人員研究發(fā)現，通過蜱叮咬人工感染病原的供血動物可以觀察并監(jiān)測病原在蜱體內的傳代特性[23]。本試驗中在每一期叮咬過程中都要求更換兔，防止宿主產生抗性，保證生活史觀察的準確性。其次時刻觀察飽血并脫落的蜱，將其從布袋取出后放在恒溫恒濕培養(yǎng)箱于黑暗環(huán)境中，蛻皮完成后繼續(xù)接種到宿主身上嗜血。在蜱的人工飼養(yǎng)過程中，唯有注意每個細節(jié)才能成功完成蜱的整個生活周期。蜱的危害不僅通過吸血、攝取淋巴組織、真皮和表皮殘余對宿主產生機械性損傷，而且還是多種病原的儲存和傳播媒介，對家畜的危害也越來越嚴重，研究出一套正確的人工飼養(yǎng)方法對血紅扇頭蜱的進一步深入研究非常重要。

Reference：

[1] PAZ G F,LABRUNA M B,LEITE R C.Drop off rhythm ofRhipicephalussanguineus(Acari:Ixodidae) of artificially infested dogs[J].RevistaBrasileiraDeParasitologiaVeterinaria,2008,17(3):139-144.

[2] DANTAS-TOMES F.Biology and ecology of the brown dog tick,Rhipicephalussanguineus[J].ParasitesandVectors,2010,3(1):1-11.

[3] ZHOU X,LI SH G,CHEN SH B,etal.Co-infections withBabesiamicrotiandPlasmodiumparasitesalong the China-Myanmar border[J].InfectiousDiseasesofPoverty,2013,2(1):24.

[4] 蔣 明.三種蜱蟲感染和傳播田鼠巴貝蟲(Babesiamicroti)的實驗研究[D].北京:中國疾病預防控制中心,2014.

JIANG M.An experimental study on infection and transmission ofBabesiamicrotiin three species of ticks[D].Beijing:China Center for Disease Control and Prevention,2014(in Chinese with English abstract).

[5] 伊春陽,郭慶勇,薛 紅,等.血紅扇頭蜱和草原革蜱源性駑巴貝斯蟲病原DNA檢測[J].黑龍江畜牧獸醫(yī),2014(21):38-40.

YI CH Y,GUO Q Y,XUE H,etal.Detection of pathogen DNA ofBabesiacaballifromRhipicephalussanguineusandDermacentornuttalli[J].HeilongjiangAnimalScienceandVeterinaryMedicine,2014(21):38-40(in Chinese with English abstract).

[6] JONGEJAN F,UILENBERG G.The global importance of ticks[J].Parasitology,2004,129(Suppl):3-14.

[7] BEUGNET F,MARIE J L.Emerging arthropod-borne diseases of companion animals in Europe[J].VeterinaryParasitology,2009,163(4):298-305.

[8] FOURIE J J,STANNECK D,LUUS H G,etal.Transmission ofEhrlichiacanisbyRhipicephalussanguineusticks feeding on dogs and on artificial membranes[J].VeterinaryParasitology,2013,197(3/4):595-603.

[9] BLOCH E M,LEE T H,KRAUSE P J,etal.Development of a real-time polymerase chain reaction assay for sensitive detection and quantitation ofBabesiamicrotiinfection[J].Transfusion,2013,53(10):2299-2306.

[10] 周勇志,周金林,曹 杰,等.四種硬蜱的實驗室人工飼養(yǎng)和部分生物學特性的觀察[J].中國獸醫(yī)寄生蟲病,2003,11(2):23-25.

ZHOU Y ZH,ZHOU J L,CAO J,etal.A laboratory method for the maintaining and feeding of four Ixodid ticks and observation on their partial biological characters[J].ChineseJournalofVeterinaryParasitology,2003,11(2):23-25(in Chinese with English abstract).

[11] HORAK I G,BRAACK L E,FOURIE L J,etal.Parasites of domestic and wild animals in South Africa.XXXVIII.Ixodid ticks collected from 23 wild carnivore species[J].OnderstepoortJournalofVeterinaryResearch,2000,67(4):239-250.

[12] 鄧國藩,姜在階.中國經濟昆蟲志.第39冊.蜱螨亞綱硬蜱科[M].北京:科學出版社,1991:62-326.

DENG G F,JIANG Z J.Chinese Journal of Economics.Thirty-ninth vol.Acari Ixodidae[M].Beijing:Science Press,1991:62-326(in Chinese).

[13] KROBER T,GUERIN P M.An in vitro feeding assay to test acaricides for control of hard ticks[J].PestManagementScience,2007,63(1):17-22.

[14] 鄧國藩.中國經濟昆蟲志.第15冊.蜱螨目蜱總科[M].北京:科學出版社,1978:147-149.

DENG G F.Chinese Journal of Economics.Fifteenth vol.Acarina Ixodoidea[M].Beijing:Science Press,1978:147-149(in Chinese).

[15] 鄧國藩,姜在階.中國經濟昆蟲志.第39冊.蜱螨亞綱硬蜱科[M].北京:科學出版社,1991:320-324.

DENG G F,JIANG Z J.Chinese Journal of Economics.Thirty-ninth vol.Acari Ixodidae[M].Beijing:Science Press,1991:320-324(in Chinese).

[16] WILLIAMS H,ZOLLER H,ROEPK R KA,etal.Fluralaner activity against life stages of ticks usingRhipicephalussanguineusandOrnithodorosmoubataIN in vitro contact and feeding assays[J].ParasitesandVectors,2015,8(1):1-5.

[17] DABAGHMANESHA T,ASGARIB Q,MOEMENBELLAH-FARDC M D,etal.Natural transovarial and transstadial transmission ofLeishmaniainfantumby naiveRhipicephalussanguineusticks blood feeding on an endemically infected dog in Shiraz,south of Iran[J].TransactionsofTheRoyalSocietyofTropicalMedicineandHygiene,2016,110(7):408-413.

[18] 周金林.蜱的功能分子研究及其應用前景[J].動物醫(yī)學進展,2004,25(1):53-56.

ZHOU J L.Research progress on functional molecules from ticks and their application prospect[J].ProgressinVeterinaryMedicine,2004,25(1):53-56(in Chinese with English abstract).

[19] 龔海燕,周金林.蜱對宿主免疫調節(jié)作用的研究進展[J].動物醫(yī)學進展,2005,26(4):34-38.

GONG H Y,ZHOU J L.Progress on the tick modulation to host immunity[J].ProgressinVeterinaryMedicine,2005,26(4):34-38(in Chinese with English abstract).

[20] PIRANDA E M,CANCADO P H D,RAIA V A,etal.The effect of temperature and fasting period on the viability of free-living females ofRhipicephalussanguineus(Acari:Ixodidae) under laboratory conditions[J].ExperimentalandAppliedAcarology,2008,45(3/4):211-217.

[21] SWEATMAN G K.Temperature and humidity effects on the oviposition ofHyalommaaegyptiumticks of different engorgement weights[J].JournalofMedicalEntomology,1968,5(4):429-439.

[22] 鄧國藩,姜在階.中國經濟昆蟲志.第39冊.蜱螨亞綱硬蜱科[M].北京:科學出版社,1991:2-16.

DENG G F,JIANG Z J.Chinese Journal of Ecomomics.Thirty-ninth vol.Acari Ixodidae[M].Beijing:Science Press,1991:2-16(in Chinese).

[23] SHAHIN T,GHOLAMREZA R,ALIREZA H.Establishment of an artificial tick feeding system to study theileria lesto quardi infection[J].PLoSONE,2016,11(12):1-14.

(責任編輯：顧玉蘭 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

常見廢棄量名稱與標準量名稱對照表

日期：2017-05-22

2016-10-09

2016-10-26

大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃(201610757017，2016012)；新疆生產建設兵團塔里木畜牧科技重點實驗室開放課題(HS201501)；國家自然科學基金(31460655)。

邵志然，女，本科生，研究方向為動物醫(yī)學。E-mail：1692101466@qq.com

趙 麗，女，博士，副教授，研究方向為寄生蟲病與免疫病理學。E-mail: zhaolidky@126.com 劉永宏，男，博士，副教授，研究方向傳染病與免疫病理學。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

網絡出版地址：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).