不同溫度條件下角喙栓蚤蠅幼蟲生長發(fā)育規(guī)律研究

吳 靜, 馮典興, 鄒天路, 王秀紅

(沈陽大學(xué) 城市有害生物治理與生態(tài)安全遼寧省重點實驗室, 遼寧 沈陽 110044)

不同溫度條件下角喙栓蚤蠅幼蟲生長發(fā)育規(guī)律研究

吳 靜, 馮典興, 鄒天路, 王秀紅

(沈陽大學(xué) 城市有害生物治理與生態(tài)安全遼寧省重點實驗室, 遼寧 沈陽 110044)

研究了在21、24、27、30、33 ℃,相對濕度75%條件下角喙栓蚤蠅幼蟲的發(fā)育歷期和體長變化.結(jié)果表明:隨著溫度的升高角喙栓蚤蠅幼蟲期發(fā)育歷期逐漸縮減.在取食期其幼蟲體長逐漸增加,直至達到最大值,在離食期體長略微變短.幼蟲的體長與生長發(fā)育時間呈二次曲線關(guān)系.研究結(jié)果對刑事案件死后間隔時間的推斷具有一定的法醫(yī)學(xué)意義.

角喙栓蚤蠅; 發(fā)育歷期; 體長; 死后間隔時間

在刑事兇殺案件的偵破中,死后間隔時間(post-mortem interval,PMI)的準確判斷是確定破案范圍,確定嫌疑人以及排除作案可能性的主要依據(jù)之一.嗜尸性蠅類發(fā)育生物學(xué)在PMI推斷中有著重要作用,當PMI大于72 h時更是如此[1].

通常,麗蠅是最先到達尸體的蠅類,所以PMI主要是靠麗蠅的發(fā)育資料來推斷.但是,當尸體出現(xiàn)在這些大型蠅類無法進入的場所時,如相對密閉的室內(nèi)或棺材中,就無法利用它們來準確的推斷PMI.蚤蠅由于體型微小可輕易通過縫隙進入密室內(nèi)入侵尸體,從而成為命案現(xiàn)場主要甚至是唯一的昆蟲證據(jù)[2-4].因此,在相對密閉的空間內(nèi),利用嗜尸性蚤蠅推斷PMI比麗蠅更準確[5].

Smith認為蚤蠅科中Megaselia,Aneurina,Conicera,Diplonevra,Dohrniphora,Metopina和Triphleba等7屬蚤蠅入侵脊椎動物的尸體[6].到目前為止,已有4屬9種蚤蠅的幼蟲或蛹從人尸體上收集到.

角喙栓蚤蠅D.cornuta(Bigot)隸屬于雙翅目Diptera蚤蠅科Phoridae栓蚤蠅屬Dohrniphora,分布于除南極以外的所有地區(qū).其幼蟲、蛹以及成蟲已在人尸體上發(fā)現(xiàn)[7],因此,它被認為是一種重要的法醫(yī)昆蟲[8].但目前缺乏該種幼蟲生長發(fā)育規(guī)律資料,因此,本研究以角喙栓蚤蠅D.cornuta(Bigot)為試材,對其開展不同溫度條件下發(fā)育歷期的觀察并建立體長與發(fā)育時間的擬合方程,積累該種幼期發(fā)育資料,旨在為利用該種推斷PMI提供參考依據(jù).

1 材料與方法

角喙栓蚤蠅D.cornuta(Bigot)成蟲利用新鮮豬肉在室內(nèi)誘捕采集,帶回沈陽大學(xué)遼寧省城市有害生物治理與生態(tài)安全重點實驗室昆蟲室連續(xù)飼養(yǎng),供實驗用.

大量收集角喙栓蚤蠅D.cornuta(Bigot)卵,將1 h內(nèi)孵化的幼蟲記為0 h,利用Olympus三維重構(gòu)圖像處理系統(tǒng)進行幼蟲活體體長的測量[9],將待測初孵幼蟲放入干凈的培養(yǎng)皿內(nèi),置于Olympus BX41實體顯微鏡下,利用Olympus DP71顯微數(shù)碼攝像機錄制30～45 s視頻,將幼蟲充分伸展達到最大體長的圖片輸出,保存為GIF格式,在Image-Pro Plus 6.0軟件中打開圖片,利用手動測量工具測量幼蟲體長,數(shù)據(jù)用EXCEL格式輸出.測量后將幼蟲轉(zhuǎn)接于新鮮的豬肉上,放入三角瓶內(nèi),分別置于21、24、27、30及33 ℃,相對濕度75%條件下進行飼養(yǎng).每隔12 h(21、24、27 ℃)或8 h(30、33 ℃)取樣一次并進行幼蟲體長活體測量.記錄第一頭幼蟲離食以及化蛹的時間,以此確定幼蟲的最短發(fā)育歷期.

幼蟲發(fā)育歷期,幼蟲體長與發(fā)育時間關(guān)系利用SPSS Statistics 17.0軟件進行分析,方差分析使用 Duncan’s 多重比較方法.

2 結(jié) 果

2.1 不同溫度條件下幼蟲發(fā)育歷期

在21、24、27、30及33 ℃,相對濕度75%條件下,角喙栓蚤蠅D.cornuta(Bigot)幼蟲最短取食期分別為(122.39±1.60)h、(103.79±2.90)h、(92.43±2.06)h、(87.40±2.87)h、(50.86±2.60)h;最短發(fā)育歷期分別為(186.81±2.33)h、(169.15±2.48)h、(145.26±2.31)h、(112.79±2.25)h、(129.94±3.52)h(表1),表明隨著溫度的升高其發(fā)育歷期呈現(xiàn)縮短趨勢.

2.2 不同溫度條件下角喙栓蚤蠅幼蟲體長時間動態(tài)

在不同溫度條件下,角喙栓蚤蠅D.cornuta(Bigot)幼蟲平均體長隨時間變化可大致分為2個階段,即增長期和縮減期.在增長期,幼蟲平均體長隨時間推移顯著增長,直至達到最大體長,而后進入縮減期,即平均體長隨時間變化逐漸呈現(xiàn)縮減趨勢直至化蛹(圖1).在21、24、27、30及33 ℃,在相對濕度為75%的條件下,幼蟲平均體長達到最大值的時間依次為144 h、108 h、96 h、96 h、80 h,最大體長依次為(4.91±0.25)、(4.72±0.08)、(4.89±0.12)、(4.30±0.17)和(3.78±0.10) mm,達最大平均體長的時間隨溫度升高而縮短.

表1 不同溫度條件下角喙栓蚤蠅幼蟲發(fā)育歷期Table 1 The different larva stages for D.cornuta at different temperatures

注: 同列中標有相同字母表示差異不顯著(Plt;0.05,Duncan’s 多重比較).

圖1 不同溫度下角喙栓蚤蠅幼蟲平均體長的時間變化

對不同溫度下角喙栓蚤蠅D.cornuta(Bigot)幼蟲的平均體長與生長發(fā)育時間變化關(guān)系進行回歸分析,分析結(jié)果顯示體長與生長發(fā)育時間均呈二次曲線關(guān)系(表2).回歸方程統(tǒng)計檢驗結(jié)果達到極顯著水平(P?0.01).

表2 不同溫度下角喙栓蚤蠅幼蟲長度與生長時間的回歸關(guān)系Table 2 The regression relationship between the average larval body length of D.cornuta and growth time

3 討 論

根據(jù)尸體上采集到的昆蟲進行PMI的推斷是法醫(yī)昆蟲學(xué)的主要方法之一,國內(nèi)外利用嗜尸性蠅類的生長發(fā)育數(shù)據(jù)來推斷PMI已經(jīng)有許多成功的案例[10].因此,本研究對角喙栓蚤蠅D.cornuta (Bigot)展開不同溫度下的生長發(fā)育規(guī)律研究,為刑事兇殺案件中死者PMI推斷提供一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù).

在適合的發(fā)育溫度下,角喙栓蚤蠅D.cornuta(Bigot)幼蟲發(fā)育歷期隨著溫度的升高呈逐漸縮短趨勢,這一現(xiàn)象與國內(nèi)外報道的大頭金蠅Chrysomya megacephala[11-14]、棕尾別麻蠅Boettcherisca peregrine[15]、絲光綠蠅 Lucilia serleata[16-17]、紫綠蠅L.porphyrina、寬麗蠅Cauiphora nigrbarbis、巨尾阿麗蠅 Aldrichina grahami[12]以及蛆癥異蚤蠅Megaselia scalaris (Loew)[18]等常見嗜尸性蠅類基本一致.

角喙栓蚤蠅D.cornuta(Bigot)幼蟲體長隨生長發(fā)育時間的變化可分為2個階段,即增長期和縮減期.增長期又稱為幼蟲的取食期,此時體長隨生長發(fā)育時間的推移逐漸增長,當達到最大值后,進入縮短期,即幼蟲的離食期,此時的幼蟲離開食物開始四處爬動,尋找化蛹場所,會出現(xiàn)體長略微縮短的現(xiàn)象.這與絲光綠蠅L.serleata[16]、大頭金蠅C.megacephala[13]、棕尾別麻蠅B.peregrine[15]、家蠅Musca domestlca(Linnaeus)[19]幼蟲期的情況相似,幼蟲取食期日齡的判斷根據(jù)隨時間推移體長變化的曲線可得出,但在離食期, 根據(jù)體長來估計日齡, 可能會出現(xiàn)偏差,因為會與取食期3 齡幼蟲相混淆.近年來,利用組織切片[20-21]或基因表達[22-23]的方法推斷蠅類的日齡顯現(xiàn)了很大的潛力,未來利用這些方法將會提高離食期日齡推斷的精確性.

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【責任編輯:肖景魁】

LarvalGrowthandDevelopmentofDohrniphoracornuta(Bigot)underDifferentTemperatureConditions

WuJing,FengDianxing,ZouTianlu,WangXiuhong

(Liaoning Key Laboratory of Urban Integrated Pest Management and Ecological Security, Shenyang University, Shenyang 110044, China)

At 21, 24, 27, 30 and 33 ℃, relative humidity 75%, the developmental duration and laval body length ofD.cornuta(Bigot) were studied. The results show that the developmental duration of larvae is shortened as temperature increased. During the feeding period, the larval body length increases gradually until reached the maximum, and then shortens slightly at post feeding stage. Regression analysis shows that the larval body length exhibits quadratic curve relationship with the development time. The results have a certain forensic significance for the postmortem interval estimation.

Dohrniphoracornuta(Bigot); developmental duration; body length; post-mortem interval

D 919

A

2017-09-09

國家自然科學(xué)基金資助項目(31772541,81102296); 遼寧省自然科學(xué)基金指導(dǎo)計劃項目(201602531).

吳 靜(1992-),女,遼寧阜新人,沈陽大學(xué)碩士研究生.

2095-5456(2017)06-0457-04