中国媒介生物学及控制杂志  2022, Vol. 33 Issue (4): 458-461

扩展功能

文章信息

韦凌娅, 孔庆鑫, 曹阳, 王慧敏, 沈林海, 王英红
WEI Ling-ya, KONG Qing-xin, CAO Yang, WANG Hui-min, SHEN Lin-hai, WANG Ying-hong
杭州市家蝇高效氯氰菊酯抗性品系的建立
Establishment of beta-cypermethrin-resistant strains of Musca domestica in Hangzhou
中国媒介生物学及控制杂志, 2022, 33(4): 458-461
Chin J Vector Biol & Control, 2022, 33(4): 458-461
10.11853/j.issn.1003.8280.2022.04.002

文章历史

收稿日期: 2022-01-13
杭州市家蝇高效氯氰菊酯抗性品系的建立
韦凌娅 , 孔庆鑫 , 曹阳 , 王慧敏 , 沈林海 , 王英红     
杭州市疾病预防控制中心消毒监测与病媒生物防治所, 浙江 杭州 310021
摘要: 目的 对杭州市家蝇野外种群进行高效氯氰菊酯高抗稳定品系的筛选与纯化。方法 采集杭州市不同方位的家蝇,用高效氯氰菊酯直接喷雾法筛选家蝇成蝇,选育5代后进行维持饲养2年。采用微量点滴法测定家蝇F2代对溴氰菊酯、高效氯氰菊酯、敌敌畏、三氯杀虫酯、残杀威的抗药性;测定家蝇F7代对溴氰菊酯、高效氯氰菊酯的抗药性;测定家蝇维持饲养1年与2年时对溴氰菊酯、高效氯氰菊酯的抗药性。敏感品系抗药性测试数据由浙江省疾病预防控制中心传染病预防控制所病媒生物防制科提供。结果 杭州市家蝇野外种群F2代(雌蝇)对5种常用杀虫剂均已产生抗性,残杀威的LD50 >400.000 0 μg/只,抗性倍数>1 345.00,抗性水平最高,对其他杀虫剂的抗性倍数在6.79~77.33,其中对溴氰菊酯的抗性为77.33倍(LD50=0.069 6 μg/只),对高效氯氰菊酯抗性为55.58倍(LD50=0.200 1 μg/只)。进一步用高效氯氰菊酯连续5代筛选后,F7代与F2代相比,对溴氰菊酯和高效氯氰菊酯的抗性分别升高29.89%和51.27%。经过2年正常饲养,杭州市家蝇高效氯氰菊酯抗性品系抗药性表型较F7代有一定下降,但与敏感品系相比,对溴氰菊酯和高效氯氰菊酯的抗性分别为70.22和56.25倍,仍处于高抗水平。整个筛选过程中残杀威始终LD50>400.000 0 μg/只。结论 经过高效氯氰菊酯连续5代的筛选和2年的维持饲养,获得较为稳定的杭州市家蝇高效氯氰菊酯抗性品系,为进一步研究家蝇的抗药性机制奠定了基础。
关键词: 家蝇    抗药性    杀虫剂    
Establishment of beta-cypermethrin-resistant strains of Musca domestica in Hangzhou
WEI Ling-ya , KONG Qing-xin , CAO Yang , WANG Hui-min , SHEN Lin-hai , WANG Ying-hong     
Department of Disinfection Surveillance and Vector Control, Hangzhou Center for Disease Control and Prevention, Hangzhou, Zhejiang 310021, China
Abstract: Objective To screen and purify stable strains highly resistant to beta-cypermethrin using the field samples of Musca domestica in Hangzhou, China. Methods Houseflies were collected from different locations in Hangzhou, and adult houseflies were screened by direct spray with beta-cypermethrin. After screening for 5 generations, the houseflies were maintained for two years. Resistance was determined using topical application method for F2 against deltamethrin, beta-cypermethrin, dichlorvos, triclosan, and propoxur, for F7 against deltamethrin and beta-cypermethrin, and for houseflies maintained for 1 and 2 years against deltamethrin and beta-cypermethrin. The resistance data of sensitive strains were provided by the department of infectious diseases, Zhejiang provincial center for disease control and prevention. Results The F2 generation of M. domestica in Hangzhou developed resistance to the five commonly used insecticides. The LD50of propoxur was >400.000 0 μg/♀, with the highest resistance and R/S >1 345.00. Resistance to other insecticide showed R/S between 6.79 and 77.33. The R/Sfor deltamethrin was 77.33 (LD50=0.069 6μg/♀) and the R/S for beta-cypermethrin was 55.58 (LD50=0.200 1 μg/♀). After being screened with beta-cypermethrin for 5 consecutive generations, compared with F2, F7 showed 29.89% and 51.27% increases in resistance to deltamethrin and beta-cypermethrin, respectively. After 2 years of normal rearing, the beta-cypermethrin-resistant strain showed decreased resistance as compared with the F7 generation; however, compared with sensitive strains, the R/S values for deltamethrin and beta-cypermethrin were 70.22 and 56.25, respectively, and the resistance remained at high levels. The LD50 for propoxur remained above 400.000 0 μg/♀. Conclusion After being screened with beta-cypermethrin for 5 generations and maintaining for two years, relatively stable beta-cypermethrin-resistant strains of M. domestica in Hangzhou were obtained, which lays a foundation for further research on the resistance mechanism of M. domestica.
Key words: Musca domestica    Insecticide resistance    Insecticide    

蝇类是环境卫生的重要指示性生物,其侵害状况是国家卫生城市等考核体系的重要指标。化学防治是蝇类控制重要手段,但大量杀虫剂的使用可导致蝇类抗药性的升高,增加了蝇类控制的难度,对环境也造成一定的污染。Zhu等[1]报道家蝇(Musca domestica)对62种杀虫剂活性成分产生抗性,在全球城市昆虫中抗药性排名第一。杭州市在历年家蝇抗药性监测中发现,本地家蝇野外样品对拟除虫菊酯抗药性多年处于较高水平。为了解杭州市家蝇对杀虫剂高抗性表型演变规律,并为家蝇抗药性分子生物学研究提供基础,我们对杭州市家蝇野外种群进行了高效氯氰菊酯高抗稳定品系的筛选与纯化。

1 材料与方法 1.1 杀虫剂及溶剂

98%溴氰菊酯、96%高效氯氰菊酯、80%敌敌畏、95%三氯杀虫酯和97%残杀威5种药物原药,由浙江省疾病预防控制中心(CDC)提供。分析纯级丙酮(浙江杭州化学试剂厂),乙醚(浙江杭州化学试剂厂)。

1.2 微量移液器

采用法国Gilson公司生产的Pipetman P10型微量移液器,量程为0.5~10 µl。

1.3 试虫来源

野外种群:采用捕虫网于杭州市建德市、江干区、下城区等不同方位采集成蝇。现场采集经鉴定为家蝇后带回杭州市CDC昆虫饲养室饲养,代数计为F0代。敏感品系:中国CDC传染病预防控制所推荐的敏感试虫ICDC-SUS,抗药性测试数据由浙江省CDC传染病预防控制所病媒生物防制科提供。

1.4 抗性品系筛选

采用直接喷雾法。检测羽化后3 d的F2代野外品系家蝇的抗药性水平,然后选取同一批次家蝇200~300只放入测试笼内,雌雄各半,对测试笼喷洒高效氯氰菊酯杀虫剂至笼具全部喷湿,药剂浓度为抗药性水平测试所得的半数致死量(LD50)所对应的药剂浓度(约为0.02%)。家蝇与喷洒药物的笼具充分接触24 h后,将全部存活家蝇移入清洁笼具饲养、传代。待新一代家蝇羽化后3~5 d,重复以上步骤,直至F7代停止用药物筛选,测试F7代家蝇抗药性水平。

1.5 抗性品系稳定性研究

停止药物筛选的家蝇在正常饲养条件下不接触任何杀虫剂饲养、传代。每年检测1次抗药性水平,连续2年。

1.6 家蝇抗药性检测

采用微量点滴法。用丙酮作为溶剂,将待测杀虫剂的1%标准液倍比稀释成5~7个浓度组,药液现用现配。试虫用乙醚轻度麻醉后,选择雌性成虫,将其随机分成实验组与对照组,每组20只,置低温操作台上。用微量移液器吸取1 μl药液滴加于待测家蝇(试虫)的中胸背板上。实验重复3次。对照组在试虫的中胸背板上滴加同剂量的丙酮。实验操作完毕后将试虫置于饲养杯中,饲喂奶粉与水,连续观察24 h,记录各组试虫的死亡数与存活数。环境温度(25±1)℃,环境湿度(60±10)%。

1.7 结果判断

试虫死亡判断标准为:腹部上翻,足抽搐不能爬行;当对照组死亡率 > 20.00%时,则实验结果无效。抗药性水平判定标准[2]:敏感品系和测定种群95%置信区间(CI)不重叠,且抗性倍数≥5.00为抗性种群。

1.8 数据统计

应用统计分析软件SPSS 16.0做概率回归分析,计算LD50及其95%CI。计算抗性倍数(R/S)。

2 结果 2.1 家蝇抗性品系筛选及抗性水平测定

杭州市家蝇野外种群F2代对5种常用杀虫剂均已产生抗性,与敏感品系相比,残杀威的LD50 > 400.000 0 µg/只,无法确切计算抗性倍数,其余药物抗性倍数在6.79~77.33。各杀虫剂对家蝇的毒力大小依次为溴氰菊酯、高效氯氰菊酯、敌敌畏、三氯杀虫酯和残杀威。经0.02%高效氯氰菊酯连续5代筛选后,家蝇抗性表型检测结果显示,相对于F2代,F7代家蝇对溴氰菊酯和高效氯氰菊酯抗性水平分别升高29.89%和51.27%,残杀威的LD50仍大于400.000 0 µg/只。见表 1

表 1 浙江省杭州市家蝇F2代和F7代对常用杀虫剂的抗性测定结果 Table 1 Resistance of Musca domestica F2 and F7 to commonly used insecticides in Hangzhou, Zhejiang province
2.2 家蝇抗性品系稳定性测试

杭州市家蝇高效氯氰菊酯抗性品系抗性表型较F7代有了一定下降,但与敏感品系相比,对溴氰菊酯、高效氯氰菊酯的R/S值分别为70.22和56.25,仍处于高抗水平。对氨基甲酸酯类药物残杀威的LD50仍大于400.000 0 µg/只。见表 2

表 2 浙江省杭州市家蝇高效氯氰菊酯抗性品系对3种杀虫剂的抗性变化趋势 Table 2 Changes in the resistance of beta-cypermethrin-resistant Musca domestica strain to three insecticides in Hangzhou, Zhejiang province
3 讨论

杭州市家蝇野外种群整体抗药性水平较高,对残杀威、溴氰菊酯等5种杀虫剂均产生抗药性。分析原因可能为,蝇类侵害情况在政府卫生考核中占有较大比重,是杭州市外环境“四害”控制的重点。有害生物防治公司为快速达到较好控制效果,更多的采用化学防治,特别是滞留喷洒化学杀虫剂。灭蝇过程中杀虫剂用量较大,兼之外环境受雨淋、日晒等影响,造成灭蝇不彻底,形成抗性群体正向筛选,最终导致抗性产生。北京市、贵州省盘县、浙江省金华市、上海市、天津市、湖北省武汉市、河南省郑州市等家蝇抗性监测分析中均提到卫生城市创建、文明城市创建等工作中广泛使用化学杀虫剂可能是导致家蝇抗药性产生的重要原因[3-10]。杭州市家蝇野外种群残杀威抗性急剧升高,实验中采用残杀威饱和溶液点滴或饲喂均不能使其全部死亡,提示杭州市家蝇野外种群残杀威作用靶位点可能发生了较大突变,导致该类药物对其基本失效,其具体产生机制还有待进一步研究。

曹辉等[11]利用高效氯氰菊酯直接对家蝇敏感品系进行喷洒施药,观察家蝇敏感品系逐代抗性表型变化,结果显示在高效氯氰菊酯的连续作用下,经过22代的选育,敏感品系家蝇在较短时间内对该种化学杀虫剂会产生较高的抗药性,形成抗性品系,抗性系数达到104.23倍。曹辉等[11]与张莹等[12]的研究认为家蝇抗药性的发生、发展,实质上是杀虫剂对家蝇种群中具有抗药性基因的个体作定向选择的结果,选择压力越大,抗药性发展越快。本实验中杭州市家蝇高效氯氰菊酯抗性品系筛选的目的主要是将野外种群样品中的非抗性家蝇个体剔除,筛选出已突变的抗药性个体,而非通过高效氯氰菊酯选育诱导非抗性个体抗药性相关基因发生定向突变,产生抗药性。因此,高效氯氰菊酯喷雾筛选仅进行了5代。如筛选代数过多,可能导致实验室得到的抗性品系家蝇与杭州市野外抗性种群家蝇抗药性机制不同,不利于后期实际应用。

家蝇拟除虫菊酯抗性稳定性相关研究较多。王志钢等[13]通过点滴氯氰菊酯对家蝇抗性品系进行筛选,筛选10代后氯氰菊酯抗药性增加了49.96倍。而后将筛选出的抗药性家蝇脱离杀虫剂,在正常环境中进行饲养并进行抗药性监测,结果显示抗性家蝇对氯氰菊酯的抗药性衰减较为缓慢,30代仍不能恢复敏感性;而对溴氰菊酯的抗药性衰减不明显,至12代时仍保持223.36倍的抗药性。因此认为家蝇对氯氰菊酯抗药性上升较快,对氯氰菊酯和溴氰菊酯抗药性衰减缓慢。王学军等[14]在对家蝇化学杀虫剂自然衰减趋势的研究中也得到了相似的结果。为了避免非稳定抗性作用机制对本研究的影响,得到相对稳定的家蝇拟除虫菊酯抗性品系,我们在实验设计中将衰退监测时间尽量延长,连续观察了2年时间。在2年的维持饲养过程中,杭州市家蝇高效氯氰菊酯抗性品系对溴氰菊酯、高效氯氰菊酯抗药性有不同程度的下降,但相对于敏感品系R/S值分别为70.22和56.25,仍处于高抗水平。家蝇对残杀威抗药性未见降低。

本研究经过高效氯氰菊酯连续5代的筛选和2年的维持饲养观察,获得了较为稳定的杭州市家蝇高效氯氰菊酯抗性品系,为进一步研究家蝇的抗药性机制奠定了基础。

利益冲突  无

参考文献
[1]
Zhu F, Lavine L, O'Neal S, et al. Insecticide resistance and management strategies in urban ecosystems[J]. Insects, 2016, 7(1): 2. DOI:10.3390/insects7010002
[2]
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会. GB/T 26350-2010蝇类抗药性检测方法家蝇生物测定法[S]. 北京: 中国标准出版社, 2011.
General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of the People's Republic of China, Standardization Administration of China. GB/T 26350-2010 Test methods of fly resistance to insecticides-The bioassay methods for Musca domestica[S]. Beijing: Standards Press of China, 2011. (in Chinese)
[3]
耿晓飞, 李超, 高志鹏, 等. 北京市怀柔区2014和2016年家蝇对常用化学杀虫剂的抗药性调查[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2018, 29(4): 388-390.
Geng XF, Li C, Gao ZP, et al. Resistance of Musca domestica to commonly used insecticides in Huairou district in Beijing, during 2014 and 2016[J]. Chin J Vector Biol Control, 2018, 29(4): 388-390. DOI:10.11853/j.issn.1003.8280.2018.04.017
[4]
涂涛田, 何亚明, 冯绍全, 等. 贵州省盘县家蝇抗药性调查及防制策略分析[J]. 中国热带医学, 2019, 19(5): 492-493.
Tu TT, He YM, Feng SQ, et al. Resistance of Musca domestica to commonly used insecticides and its countermeasures in Pan county of Guizhou[J]. China Trop Med, 2019, 19(5): 492-493. DOI:10.13604/j.cnki.46-1064/r.2019.05.22
[5]
施红喜, 李培珍, 何健. 金华市家蝇抗药性水平趋势分析[J]. 实用预防医学, 2020, 27(1): 115-116.
Shi HX, Li PZ, He J. Trend analysis of insecticide resistance of Musca domestica in Jinhua city[J]. Pract Prev Med, 2020, 27(1): 115-116. DOI:10.3969/j.issn.1006-3110.2020.01.034
[6]
戈斌, 李星成, 刘清, 等. 上海市奉贤区家蝇对5种常用杀虫剂的抗性调查[J]. 中华卫生杀虫药械, 2020, 26(3): 292-293.
Ge B, Li XC, Liu Q, et al. Resistance of Musca domestica to five commonly used insecticides in Fengxian district of Shanghai[J]. Chin J Hyg Insect Equip, 2020, 26(3): 292-293. DOI:10.19821/j.1671-2781.2020.03.029
[7]
王唐, 宋灿磊, 李淑华, 等. 上海市金山区家蝇对5种杀虫剂的抗性调查[J]. 中华卫生杀虫药械, 2021, 27(4): 382-383.
Wang T, Song CL, Li SH, et al. Resistance of Musca domestica to five insecticides in Jinshan district of Shanghai[J]. Chin J Hyg Insect Equip, 2021, 27(4): 382-383. DOI:10.19821/j.1671-2781.2021.04.024
[8]
张咏梅, 王源, 王姝, 等. 天津市家蝇对4种常用杀虫剂的抗性调查[J]. 职业与健康, 2021, 37(13): 1811-1814.
Zhang YM, Wang Y, Wang S, et al. An investigation of resistance of Musca domestica to four commonly used insecticides in Tianjin[J]. Occup Health, 2021, 37(13): 1811-1814. DOI:10.13329/j.cnki.zyyjk.2021.0431
[9]
陈晓敏, 刘芹, 周良才, 等. 武汉市2009-2015年家蝇对常用杀虫剂的抗药性调查[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2021, 32(4): 468-471.
Chen XM, Liu Q, Zhou LC, et al. An investigation of resistance of Musca domestica to commonly used insecticides in Wuhan, China, 2009-2015[J]. Chin J Vector Biol Control, 2021, 32(4): 468-471. DOI:10.11853/j.issn.1003.8280.2021.04.017
[10]
阎利敏, 师佳佳, 张月泉, 等. 郑州市区淡色库蚊和家蝇对常用杀虫剂的抗性调查[J]. 中华卫生杀虫药械, 2020, 26(3): 220-222.
Yan LM, Shi JJ, Zhang YQ, et al. Resistance of Culex pipiens pallens and Musca domestica in Zhengzhou to commonly used insecticides[J]. Chin J Hyg Insect Equip, 2020, 26(3): 220-222. DOI:10.19821/j.1671-2781.2020.03.009
[11]
曹辉, 霍新北, 王学军. 家蝇对高效氯氰菊酯抗药性的选育研究[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2010, 21(1): 56-58.
Cao H, Huo XB, Wang XJ. Study of the resistance of Musca domestica against beta-cypermethrin through selective breeding[J]. Chin J Vector Biol Control, 2010, 21(1): 56-58.
[12]
张莹, 唐勇, 孙炳欣. 家蝇对高效氯氰菊酯抗药性的选育研究[J]. 中华卫生杀虫药械, 2018, 24(1): 27-28.
Zhang Y, Tang Y, Sun BX. Selection of resistant strain of Musca domestica against beta-cypermethrin[J]. Chin J Hyg Insect Equip, 2018, 24(1): 27-28. DOI:10.19821/j.1671-2781.2018.01.009
[13]
王志钢, 海秀平, 许永红, 等. 家蝇对两种拟除虫菊酯类杀虫剂抗性的稳定性[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2006, 17(4): 286-287.
Wang ZG, Hai XP, Xu YH, et al. Stability of two kinds of pyrethroids resistance in housefly (Diptera: Muscidae)[J]. Chin J Vector Biol Control, 2006, 17(4): 286-287. DOI:10.3969/j.issn.1003-4692.2006.04.009
[14]
王学军, 霍新北, 宫学诗, 等. 家蝇对化学杀虫剂抗药性及抗性自然衰减趋势[J]. 中国公共卫生, 2008, 24(11): 1330-1331.
Wang XJ, Huo XB, Gong XS, et al. The resistance of housefly to chemical insecticides and their natural attenuation trend[J]. Chin J Public Health, 2008, 24(11): 1330-1331. DOI:10.3321/j.issn:1001-0580.2008.11.033