家蝇(Musca domestica)是我国重要的病媒生物,它携带100多种病原体,通过生物性和机械性能传播多种传染病。长期以来,化学防治是防制家蝇的重要方法之一,由于大量长期使用化学杀虫剂,家蝇对多种药剂产生了抗药性。有研究表明,我国自20世纪80年代初应用拟除虫菊酯类杀虫剂防制家蝇,几年内家蝇对拟除虫菊酯的抗性不断上升[1-3]。目前抗药性的治理已成为害虫防制的一个重要组成部分。为此,本研究将野外采集到的家蝇自然种群在实验室进行正常饲养,连续检测其对几种杀虫剂的抗药性,以掌握自然种群家蝇在无药环境下抗性的衰减变化趋势,为抗性治理和科学、合理用药提供理论依据。
1 材料与方法 1.1 供试昆虫家蝇自然种群采自山东省济南市某农贸市场,在实验室进行正常饲养,饲养温度(25 ℃±1)℃。相对湿度(65±5)%。饲料(麦麸:奶粉:水=100 g:4 g:110 ml),成蝇羽化后供给奶粉和白糖(1:1)。
1.2 供试药剂与器材97%氯氰菊酯、98.5%溴氰菊酯、97%敌敌畏原药及微量点滴器0.314 μl(中国疾病预防控制中心流行病所媒介室)。乙醚(分析纯)(天津市广成化学试剂厂);丙酮分析纯(山东化工研究院)。
1.3 试验方法采用点滴法[4]。用丙酮将供试药剂按等比稀释成5~7个梯度浓度,取3~5日龄,体重为18~20 mg的家蝇成虫,用乙醚轻度麻醉后,选健康雌虫,每浓度处理30只置于平皿中,用点滴器将药液按浓度由低到高的顺序,点滴于试虫中胸背板上,将试虫放入加有少量奶粉的500 ml洁净的烧杯中,以5 ml烧杯内放置海绵供水,在温度为(25±1)℃,相对湿度60%~70%的条件下饲养24 h。记录各处理的死亡虫数。对照以丙酮处理,死亡率超过20%时需要重新进行。试验重复3次。死亡判断标准:凡腹部上翻,六足抽搐,用探针触之不能翻身爬行者判为死亡[5]。用POLO软件进行统计,获得半数致死量(LD50)值及其95% CI。按照上述方法测定家蝇自然种群子一代对3种杀虫剂的敏感性,并每隔2代对该种群的敏感性进行测定,观察其抗药性的衰减变化情况。
1.4 敏感品系LD50参照值氯氰菊酯为0.004 6 μg,溴氰菊酯为0.000 6 μg,敌敌畏为0.011 4 μg[6]。
2 结果 2.1 家蝇自然种群对3种杀虫剂的敏感性家蝇自然种群从F1代到F21代对3种杀虫剂的敏感性及不同世代抗性相对倍数见表 1。
| 表 1 家蝇自然种群对3种杀虫剂的敏感性(μg) |
2.2 家蝇抗药性自然衰减趋势(图 1)
结果表明,该种群家蝇对3种杀虫剂均产生不同程度的抗药性,在实验室环境条件下饲养21代,仍未恢复到敏感水平,说明该种群家蝇对氯氰菊酯、溴氰菊酯和敌敌畏的抗药性衰减缓慢。
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图 1 家蝇抗药性自然衰减趋势 |
3 讨论
本实验结果表明,家蝇对化学杀虫剂一但产生抗药性,即使在没有药物的选择压力下,其抗性衰减缓慢并且在一定时期内难以消失。本实验抗性家蝇自然种群是在实验室中饲养,没有药物选择压力的影响,抗性不再继续发展,但是由于实验室环境的限制,敏感个体无法迁入,种群中的抗性基因得不到快速稀释,不能使抗性等位基因频率迅速下降,从而导致抗性较稳定,衰减速度缓慢,这就进一步证明了害虫的迁移(抗性基因的浓缩或稀释)是影响其抗性进化的主要因子之一。野外害虫种群个体的迁移包括敏感个体的迁入和抗性个体的迁出,害虫敏感个体迁入药剂处理区可延缓被处理害虫种群的抗性进化,而抗性个体从处理区迁入未处理区会促进未处理区害虫种群的抗性进化[5, 6]。因此,认为同样在去掉药物的选择压力情况下,抗性种群在实验室条件下抗性衰减的速度较野外抗性种群抗性衰减的速度更为缓慢。
结果还表明家蝇对不同种类杀虫剂抗性的稳定性差异有统计学意义。这可能是由于杀虫剂不同的作用机制或抗性机制决定的。害虫抗药性机制主要包括行为机制、生理生化机制和分子机制,害虫对某种杀虫剂产生抗性后其表皮穿透速率降低,代谢杀虫剂能力增强;靶标部位不敏感[6]。种群中不同种类杀虫剂抗性稳定性差异的原因还有待于进一步研究。
目前,我国家蝇对化学杀虫剂的抗药性已普遍存在,在有些地区十分严重。本研究证明,家蝇抗药性一但产生其抗性,在一定时期内很难消失,给防制工作造成困难。因此,应加强抗性监测工作,了解家蝇对常用化学杀虫剂的敏感性及动态发展规律,保护和充分利用家蝇自然种群中的敏感基因资源,合理用药,尽量减少化学药物的选择压力,延缓抗药性的发展速度、延长药剂的适应寿命,从而保护环境达到可持续控制的目的。
| [1] | 唐振华. 昆虫抗药性及其治理[M]. 北京: 农业出版社, 1993: 41-44. |
| [2] | 张咏梅, 孙晨熹, 王刚, 等. 天津地区家蝇抗药性水平及与两种解毒酶的关系[J]. 昆虫学报, 2006, 49(3) : 538–542. |
| [3] | 霍新北, 王学军, 武秀兰, 等. 山东省家蝇对化学杀虫剂的抗药性分析[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 1997, 8(4) : 273–274. |
| [4] | 汪诚信. 有害生物治理[M]. 北京: 化学工业出版社, 2005: 720-721. |
| [5] | 张莹, 孟凤霞, 刘起勇, 等. 家蝇雌成虫对溴氰菊酯的敏感性研究[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2005, 16(2) : 95–97. |
| [6] | 刘起勇. 环境有害生物防治[M]. 北京: 化学工业出版社, 2004: 213-217. |
2008, Vol. 24

