Research Article

Culicoides and midge-associated arboviruses on cattle farms in Yunnan Province, China

Culicoïdes et leurs arbovirus associés dans les fermes d’élevage de bovins de la province du Yunnan, en Chine

¹ Yunnan Tropical and Subtropical Animal Virus Diseases Laboratory, Yunnan Animal Science and Veterinary Institute, Fengyu Road, Panlong District, Kunming 650224, Yunnan, China
² Key Laboratory of Transboundary Animal Diseases Prevention and Control (Co-construction by Ministry and Province), Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Fengyu Road, Panlong District, Kunming 650224, Yunnan, China
³ Research Institute for the Environment and Livelihoods, Charles Darwin University, Ellengowan drive, Casuarina, NT 0810, Australia
⁴ Center for Animal Disease Control and Prevention, Xinxi Street, Lufeng 651200, Yunnan, China

^* Corresponding author: water.d@qq.com (Ying-Liang Duan); htmlile@outlook.com (Le Li)

Received: 9 July 2024
Accepted: 30 October 2024

Abstract

Culicoides spp. (Diptera: Ceratopogonidae) are small biting midges, some of which are the vectors of arboviruses affecting livestock, i.e., African horse sickness virus (AHSV), bluetongue virus (BTV), and epizootic hemorrhagic disease virus (EHDV). Yunnan Province, located in southwestern China, has a history of high prevalence of arboviruses. The diversity and abundance of Culicoides was observed between March 2022 and March 2023 on two cattle farms in Lufeng County of Yunnan Province, China and virus isolation and PCR detection were attempted from cattle blood and Culicoides spp. collected from the farms. Light trap collections contained 19 species of Culicoides belonging to 8 subgenera and one unplaced species group and were dominated by C. oxystoma (63.4%), C. imicola (16.2%), C. arakawae (13.4%), C. sp. near newsteadi (2.3%), and C. orientalis (1.7%). A total of 8,343 Culicoides were used for statistical analysis; from these collections 997 Culicoides specimens belonging to 10 species were screened for the presence of BTV, EHDV, Yunnan Orbivirus (YUOV), and Yongshan totivirus (YSToV) using reverse transcription quantitative PCR (RT-qPCR). One strain of YUOV was isolated from cattle blood and 7 isolates of YSToV were isolated from 5 different species of Culicoides. BTV and YSToV were detected from 2 and 3 pools of parous C. imicola specimens by RT-qPCR, respectively, which is the first report of a totivirus to be associated with Culicoides. Culicoides imicola is likely to be the major vector of Culicoides-borne arboviruses in Lufeng County, which is a relatively dry locality, and adult C. imicola may play a role of BTV overwintering.

Résumé

Les culicoïdes (Diptera : Ceratopogonidae) sont de petits moucherons piqueurs, dont certains sont les vecteurs d’arbovirus affectant le bétail, à savoir le virus de la peste équine africaine (AHSV), le virus de la fièvre catarrhale (BTV) et le virus de la maladie hémorragique épizootique (EHDV). La province du Yunnan, située dans le sud-ouest de la Chine, a un historique de prévalence élevée d’arbovirus. La diversité et l’abondance des Culicoides spp. ont été observées entre mars 2022 et mars 2023 dans deux fermes d’élevage de bovins du comté de Lufeng, dans la province du Yunnan, en Chine, et l’isolement du virus et la détection par PCR ont été tentés à partir du sang de bovins et des Culicoides spp. collectés dans les fermes. Les collections de pièges lumineux contenaient 19 espèces de Culicoides appartenant à 8 sous-genres et un groupe d’espèces non placé, et étaient dominées par C. oxystoma (63,4 %), C. imicola (16,2 %), C. arakawae (13,4 %), C. sp. proche de newsteadi (2,3 %) et C. orientalis (1,7 %). Un total de 8343 culicoïdes ont été utilisés pour l’analyse statistique; à partir de ces collections, 997 spécimens de Culicoides appartenant à 10 espèces ont été examinés pour la présence de BTV, EHDV, Yunnan Orbivirus (YUOV) et Yongshan Totivirus (YSToV) en utilisant la PCR quantitative à transcription inverse (RT-qPCR). Une souche de YUOV a été isolée du sang de bovin et 7 isolats de YSToV ont été isolés de 5 espèces différentes de Culicoides. Le BTV et le YSToV ont été détectés respectivement dans 2 et 3 pools de spécimens pares de C. imicola par RT-qPCR, ce qui constitue le premier signalement d’un totivirus associé à Culicoides. Culicoides imicola est probablement le principal vecteur d’arbovirus transmis par culicoïdes dans le comté de Lufeng, qui est un endroit relativement sec, et les adultes de C. imicola peuvent jouer un rôle dans l’hivernage du BTV.