Morphology of sensilla on antennae and maxillary palpi and filarial infections of adult female Simulium nigrogilvum (Diptera: Simuliidae)

สัณฐานของอวัยวะรับความรู้สึกบนหนวด และแมกซิลลารีพาลไพ และการติดเชื้อหนอนพยาธิฟิลาเรียของแมลงริ้นดำตัวเต็มวัยเพศเมีย Simulium nigrogilvum (Diptera: Simuliidae)

Name: Huang, Fan

LCSH: Black Flies

LCSH: Black Flies

LCSH: Onchocerciasis

LCSH: Helminths

Abstract: Black flies (Diptera: Simuliidae) are known as vectors of disease agents in humans and livestock, with some species being vectors of Onchocerca volvulus, the filarial nematode that is the causative agent of human onchocerciasis. Nematode infections in adult female black flies have been reported from some areas in northern and western Thailand, but not from other regions of Thailand. In this study, wild-caught adult female black flies from the central region of Thailand were examined for infections with nematodes. Collections of adult females were carried out at Khlong Lan District, Kamphaeng Phet Province, central Thailand. A molecular approach, based on the mitochondrial (coxl, 12S rRNA) and nuclear (188 rRNA) genes, was used to identify the species of nematodes recovered from the specimens collected. A total of 911 wild-caught adult black flies were collected. Simulium nigrogilvum was the most abundant species (n = 708), followed by S. doipuiense complex (n = 179), S. chamlongi (n = 11), S. umphangense (n = 10), S. chumpornense (n = 1), S. multistriatum species-group (n = 1), and S. maewongense (n = 1). Nematode infections were detected in nine specimens of S. nigrogilyum, of which two were positive for filarial worms (one worm each, infection rate 0.28%) and seven were positive for non-filarial nematodes (11 worms in total, infection rate 0.99%). The two filarial nematodes (third-stage larvae) were identified molecularly as Onchocerca species type I, while the 11 non-filarial nematodes were classified into ascaridoid (n = 2), tylenchid (n =6) and mermithid (n = 3) nematodes. The results of this study demonstrated that adult female S. nigrogilvum were parasitized with diverse nematodes (filarial and non-filarial). Detection of the infective larvae of Onchocerca sp. type I in S. nigrogilvum confirms that occurrence of zoonotic onchocerciasis is highly possible in Thailand. Additional in-depth investigation of the morphology, life cycle and host-parasite relationship of nematodes that parasitized this black fly host is still needed. Antennae and maxillary palpi are the most important sensory organs involved in the behaviors of black flies. The ultrastructure of sensilla on these sensory appendages of two human-biting black fly species, Similium nigrogilvum and Simulium umphangense, was studied for the first time. Wild adult females of both species were collected in Umphang District, Tak Province, western Thailand. The morphology and distribution of sensilla were examined using scanning electron microscopy. Overall, the morphology of the antennae and maxillary palpi and distribution of sensilla are similar in the two species. Four major types of sensilla were found on the antennae of both species: sensilla basiconica (three subtypes), coeloconica, chaetica (four subtypes), and trichodea. However, sensilla basiconica subtype IV are only present on the antennal surface of S. nigrogilvum. Sensilla trichodea are the most abundant among the four types of sensilla that occur on the antennae of both species. Significant differences in the length of the antennae (scape and flagellomere IX), length of the maxillary palpi (whole and palpal segments I, III, IV and V), and the length and basal width of four sensilla types (trichodea, chaetica, basiconica, and coeloconica) were found. In addition, two types of sensilla were observed on the maxillary palpi: sensilla chaetica (three subtypes) and bulb-shaped sensilla. Differences were observed in the numbers of bulb-shaped sensilla in the sensory vesicles of S. nigrogilvum and S. umphangense. The findings are compared with the sensilla of other insects, and the probable functions of each sensillum type are discussed. The anatomical data on sensory organs derived from this study will help to better understand black fly behavior.

Abstract: แมลงริ้นดำ (Diptera: Simuliidae) เป็นที่รู้จักกันดีว่าเป็นพาหะนำโรคในคนและสัตว์ แมลงริ้น ดำบางชนิดเป็นพาหะนำหนอนพยาธิฟิลาเรีย Onchocerca volvulus มาสู่คน ซึ่งเป็นสาเหตุของการเกิด โรคพยาธิตาบอค (Onchocerciasis) มีรายงานการติดเชื้อหนอนพยาธิตัวกลมในแมลงรื้นดำตัวเต็มวัย เพศเมียจากบางพื้นที่ในภาคเหนือและภาคตะวันตกของประเทศไทย แต่ไม่พบการ รายงานจากภูมิภาค อื่น ในการศึกษานี้ ทำการตรวจหาการติดเชื้อหนอนพยาธิตัวกลมในแมลงริ้นคำตัวเต็มวัยเพศเมีย ที่จับ ได้ตามธรรมชาติจากอำเภอคลองลาน จังหวัดกำแพงเพชร ภาคกลางของประเทศไทย โดยการศึกษา วิเคราะห์ลักษณะทางด้านสัณฐานวิทยาร่วมกับการวิเคราะห์ในระดับโมเลกุล [ยีนไมโทคอนเดรีย (cuxl และ 12S rRNA) และยืนนิวเคลียส 18S rRNA] จับแมลงริ้นคำตัวเต็มวัยเพศเมียได้ทั้งหมดจำนวน 911 ตัว จำแนกเปีนแมลงริ้นคำ Simulium nigrogivum ซึ่งเป็นชนิดที่มีจำนวนมากที่สุด (n = 708) รองลงมา ได้แก่ S. doipuiense complex (n = 179), S. chamlongi (n = 11), S. umphangense (n = 10), S. chumpornense (n= 1), S. multistriatum species-group (n = 1) และ S. maewongense (n = 1) ตรวจพบการติดเชื้อหนอนพยาธิตัวกลมในแมลงริ้นดำ S, nigrogilvum จำนวน 9 ตัว โดยติดเชื้อ หนอนพยาธิฟิลาเรียในแมลงริ้นดำ จำนวน 2 ตัว (หนอนพยาธิ 1 ตัวต่อแมลงริ้นดำ 1 ตัว และอัตราการ ติดเชื้อเท่ากับ 0.28% และพบการติดเชื้อหนอนพยาธิที่ไม่ได้อยู่ในกลุ่มหนอนพยาธิฟิลาเรียในแมลง รื้นดำจำนวน 7 ตัว (หนอนพยาธิทั้งหมดจำนวน 11 ตัว และอัตราการติดเชื้อเท่ากับ 0.99%) ผลการ จำแนกชนิดตัวอ่อนพยาธิฟิลาเรียระยะที่สามในระดับโมเลกุล จำนวน 2 ตัว พบว่าเป็นหนอนพยาธิฟิ ลาเรีย Onchocerca species type I ส่วนหนอนพยาธิ จำนวน 11 ตัวที่ไม่ได้อยู่ในกลุ่มหนอนพยาธิฟิลา เรีย จำแนกเป็นหนอนพยาธิ ascaridoid (n = 2), tylenchid (n = 6) และ mernithid (n = 3) ผลการศึกษา ครั้งนี้แสดงให้เห็นว่า แมลงริ้นคำ S. nigrogilvum ตัวเต็มวัยเพศเมีย ติดเชื้อหนอนพยาธิตัวกลม หลากหลายชนิด (พยาธิฟิลาเรีย และพยาธิที่ไม่ได้อยู่ในกลุ่มพยาธิฟิลาเรีย) การตรวจพบตัวอ่อน พยาธิฟิลาเรีย Onchocerca species I ระยะคิดต่อ ใน S. nigrogilvum บ่งชี้ว่าการเกิดโรคพยาธิตาบอด จากสัตว์สู่คนในประเทศไทย มีความเป็นไปได้สูง อย่างไรก็ตาม ต้องมีการศึกษาเชิงลึกเกี่ยวกับ สัณฐานวิทยา วงจรชีวิต และความสัมพันธ์ระหว่างโฮสต์และปรสิตของหนอนพยาธิที่พบในแมลงริ้น คำชนิดนี้เพิ่มเดิม หนวดและแมกซิลลารีพาลไพ เป็นอวัยวะรับความรู้สึกที่สำคัญที่สุดที่เกี่ยวข้องกับพฤดิกรรม ของแมลงริ้นดำ โครงสร้างในระดับจุลภาคของอวัยวะรับความรู้สึกบนหนวดและแมกซิลลารีพาลไพ ของแมลงริ้นคำสองชนิด ที่ชอบกัดกินเลือดคน คือ S. nigrogilvum และ S. umphangense ได้รายงาน เป็นครั้งแรกในการศึกษานี้ จับแมลงริ้นดำตัวเต็มวัยเพศเมียทั้งสองชนิด จากอำเภออุ้มผาง จังหวัดตาก ภาคตะวันตกของประเทศไทย จากนั้น ศึกษาลักษณะสัณฐานวิทยาและการกระจายตัวของ อวัยวะรับ ความรู้สึกบนหนวดและแมกซิลลารีพาลไพ โดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราค พบว่า สัณฐานวิทยาและรูปแบบการกระจายตัวของอวัยวะรับความรู้สึกบนหนวดและแมกซิลลารีพาลไพ ของ S. nigrogilvum และ S. umphangense มีความคล้ายคลึงกัน โคยพื้นฐาน อวัยวะรับความรู้สึกบน หนวดของแมลงริ้นดำทั้งสองชนิด มีจำนวนสี่แบบ ได้แก่ trichodea, chaetica (สี่แบบย่อย), basiconica (สามแบบย่อย) และ coeloconica อย่างไรก็ตาม อวัยวะรับความรู้สึกแบบ basiconica แบบย่อยที่ 4 พบ เฉพาะบนหนวดของ S. nigrogilvum อวัยวะรับความรู้สึกแบบ trichodea มีจำนวนมากที่สุดในบรรดา สี่แบบที่พบบนหนวดของแมลงริ้นดำทั้งสองชนิด ความยาวของหนวด (สเคปและแฟลคเจลโลเมียร์ ปล้องที่ IX) ความยาวของแมกซิลลารีพาลไพ (ความยาวทั้งหมดและพาลพ์ปล้องที่ I, III, IV และ V) และความยาวและความกว้างของฐานของอวัยวะรับความรู้สึก (trichodea, chaetica, basiconica แเละ coeloconica) ระหว่างแมลงริ้นดำทั้งสองชนิด มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ นอกจากนี้ อวัยวะรับความรู้สึกบนแมกซิลลารีพาลไพของแมลงริ้นคำทั้งสองชนิด มีสองแบบ คือ chaetica (สามแบบย่อย) และอวัยวะรับความรู้สึกที่มีรูปร่างคล้ายกระเปาะ โดยอวัยวะรับความรู้สึก ที่มีรูปร่างคล้ายกระเปาะที่อยู่ในถุงรับความรู้สึกของ S. nigrogilvum และ S. umphungense มีจำนวน แตกต่างกัน ผลการทดลองในการศึกษานี้ ได้นำมาเปรียบเทียบกับแมลงชนิดอื่น ๆ และอภิปรายผล การทคลองเกี่ยวกับหน้าที่ที่เป็นไปได้ของอวัยวะรับความรู้สึกแต่ละแบบ ฐานข้อมูลทางกายวิภาคของ อวัยวะรับความรู้สึกที่ได้จากการศึกษานี้ จะช่วยให้เข้าใจพฤดิกรรมของแมลงริ้นดำได้ดียิ่งขึ้น

Chiang Mai University. Library

Address: CHIANG MAI

Email: cmulibref@cmu.ac.th

Name: Atiporn Saeung

Role: Advisor

Name: Benjawan Pitasawat

Role: Advisor

Name: Anuluck Junkum

Role: Advisor

Name: Jassada Saingamsook

Role: Advisor

Name: Wichai Srisuka

Role: Advisor

Created: 2022

Modified: 2024-01-06

Issued: 2023-12-11

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

eng

DegreeName: Doctor of Philosophy

Level: Doctoral Degree

Descipline: Parasitology

Grantor: Chiang Mai University

©copyrights Chiang Mai University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	620755807.pdf	2.17 MB

ใช้เวลา

0.055391 วินาที