中国媒介生物学及控制杂志  2023, Vol. 34 Issue (6): 719-722

扩展功能

文章信息

张亚军, 赵春春, 冯星明, 王佳琳, 伦辛畅, 刘起勇, 孟凤霞
ZHANG Ya-jun, ZHAO Chun-chun, FENG Xing-ming, WANG Jia-lin, LUN Xin-chang, LIU Qi-yong, MENG Feng-xia
实验室品系家蝇对常用杀虫剂敏感基线的建立
Establishment of baseline sensitivity of laboratory strains of houseflies to commonly used insecticides
中国媒介生物学及控制杂志, 2023, 34(6): 719-722
Chin J Vector Biol & Control, 2023, 34(6): 719-722
10.11853/j.issn.1003.8280.2023.06.002

文章历史

收稿日期: 2023-06-29
实验室品系家蝇对常用杀虫剂敏感基线的建立
张亚军1 , 赵春春1 , 冯星明2 , 王佳琳1 , 伦辛畅1 , 刘起勇1 , 孟凤霞1     
1 中国疾病预防控制中心传染病预防控制所媒介生物控制室, 传染病溯源预警与智能决策全国重点实验室, WHO媒介生物监测与管理合作中心, 北京 102206;
2 云南省地方病防治所, 云南 大理 671000
摘要: 目的 该研究旨在建立家蝇对6种常用杀虫剂的敏感基线,为我国家蝇抗药性系统监测和防控提供依据。方法 利用点滴法测定本实验室常年饲养的家蝇敏感品系对4大类共6种杀虫剂(溴氰菊酯、高效氯氰菊酯、氯菊酯、敌敌畏、残杀威、呋虫胺)的敏感性,同时收集历史文献中的数据,以半数致死剂量(LD50)的95%置信区间(95%CI)是否重叠来判断敏感性差异有无统计学意义,基于以上方法建立家蝇对这6种杀虫剂的敏感基线。结果 供试的6种杀虫剂对家蝇的敏感基线依次为:溴氰菊酯(LD50=0.002 236 μg/♀,y=13.76+5.19x)、高效氯氰菊酯(LD50=0.003 692 μg/♀,y=9.34+3.84x)、氯菊酯(LD50=0.007 152 μg/♀,y=10.03+4.67x)、敌敌畏(LD50=0.074 20 μg/♀,y=5.02+4.44x)、残杀威(LD50=0.415 9 μg/♀,y=0.93+2.43x)、呋虫胺(LD50=0.103 6 μg/♀,y=6.31+6.41x)。结论 测定了实验室敏感品系家蝇对6种常用杀虫剂的敏感水平,建立了敏感基线,为我国家蝇抗药性监测和抗性水平评估提供了参考依据。
关键词: 家蝇    点滴法    杀虫剂    敏感基线    
Establishment of baseline sensitivity of laboratory strains of houseflies to commonly used insecticides
ZHANG Ya-jun1 , ZHAO Chun-chun1 , FENG Xing-ming2 , WANG Jia-lin1 , LUN Xin-chang1 , LIU Qi-yong1 , MENG Feng-xia1     
1 National Key Laboratory of Intelligent Tracking and Forecasting for Infectious Diseases, WHO Collaborating Centre for Vector Surveillance and Management, Department of Vector Biology and Control, National Institute for Communicable Disease Control and Prevention, Chinese Center for Disease Control and Prevention, Beijing 102206, China;
2 Yunnan Institute of Endemic Diseases Control and Prevention, Dali, Yunnan 671000, China
Abstract: Objective To establish the sensitive baseline of houseflies to six commonly used insecticides, so as to provide a basis for the monitoring and control of the insecticide resistance of houseflies. Methods The topical application method was used to test the sensitivity of laboratory susceptible housefly strains to six insecticides (deltamethrin, beta-cypermethrin, permethrin, dichlorvos, propoxur, and dinotefuran) of four categories. Data from previous literature were collected for comparison. The statistical significance of sensitivity differences was determined according to whether the 95% confidence interval of the median lethal dose (LD50) overlapped. Based on the above steps, the baseline sensitivity of houseflies to the six insecticides was established. Results The baseline sensitivity of the six test insecticides against houseflies were as follows: deltamethrin (LD50=0.002 236 μg/♀, y=13.76+5.19x), beta-cypermethrin (LD50=0.003 692 μg/♀, y=9.34+3.84x), permethrin (LD50=0.007 152 μg/♀, y=10.03+4.67x), dichlorvos (LD50=0.074 20 μg/♀, y=5.02+4.44x), propoxur (LD50=0.415 9 μg/♀, y=0.93+2.43x), and dinotefuran (LD50=0.103 6 μg/♀, y=6.31+6.41x). Conclusion This study established the baseline sensitivity of houseflies through testing the sensitivity of laboratory susceptible strains to six commonly used insecticides, providing a reference for monitoring and assessing the resistance level of houseflies in China.
Key words: Housefly    Topical application    Insecticide    Baseline sensitivity    

家蝇(Musca domestica)是重要的病媒生物之一,分布十分广泛,属于一种全球性的公共卫生害虫[1-2],是伤寒、副伤寒、痢疾、沙门菌病和脊髓灰质炎等数十种疾病的传播媒介[3]。几十年来,家蝇的控制一直依赖于杀虫剂。但是由于杀虫剂大量的不合理应用,导致家蝇对拟除虫菊酯类、有机磷类和氨基甲酸酯类等杀虫剂产生了抗药性[4-5]

20世纪70年代末,全国范围内开展了蚊、蝇、鼠的抗药性监测;2007年由中国疾病预防控制中心(疾控中心)传染病预防控制所媒介生物控制室牵头,建立了全国病媒生物抗药性监测系统,开展蚊、蝇、蜚蠊的抗药性监测工作,在全国范围内对病媒生物的抗药性水平和变化进行及时的记录和追踪[6]。但在抗药性工作开展之前,需明确监测方法,对系统数据做到统一化和标准化。目前点滴法是测定杀虫剂触杀毒力最常用的生物测定方法,也是国际通用的家蝇抗药性测定方法,但任何一种抗性监测方法的推广使用都必须以可靠的敏感基线为基础,以便准确地判定害虫种群是否产生抗性以及抗性的程度和范围[7]。现有研究资料表明,不同监测点引用文献的敏感基线存在不同,抗药性水平也会产生偏差。20世纪80年代,中国科学院动物研究所毒理室曾以点滴法测定家蝇正常品系对数十种杀虫剂的敏感性[8],但是随着家蝇对杀虫剂抗药性的产生和变化,其中测定的很多杀虫剂已停止使用,残杀威、呋虫胺等杀虫剂敏感性并未测定。本研究以在本实验室常年饲养的家蝇敏感品系为研究对象,采用点滴法测定其对6种常用杀虫剂的敏感性,并与既往研究中敏感品系的半数致死剂量(LD50)及其95%置信区间(95%CI)进行对比,建立敏感基线,以期为全国家蝇抗药性监测工作提供基础数据。

1 材料与方法 1.1 供试试虫

在本实验室饲养50余年,未接触任何杀虫剂的敏感品系家蝇。在人工饲料(麦麸∶奶粉∶水=100 g∶4 g∶110 ml),温度(25±1)℃,相对湿度70%~80%的条件下饲养,羽化后供给奶粉和白糖[9]

1.2 供试药剂

98.6%溴氰菊酯、90%氯菊酯和95%敌敌畏由江苏扬农化工股份有限公司生产,97%残杀威和98%呋虫胺由辽宁未来生物制药有限公司生产,95.8%高效氯氰菊酯由江苏功成生物科技有限公司生产。

1.3 方法 1.3.1 生物测定

采用点滴法[10]。使用万分之一分析天平精确称量原药,以丙酮为溶剂将称量好的原药配制成5 mg/ml的母液,再按等比例稀释成5~7个梯度浓度。取3~5日龄、体质量18~20 mg/只的健康家蝇雌成虫于试管中,在指形管口用含有乙醚的棉球堵塞,麻醉2.5 min后,挑选健康雌蝇,5只为一行摆好在培养皿上,按浓度由低到高的顺序,用0.3 μl微量点滴器将药液滴在家蝇前胸背板上,与盛有少量奶粉的容器先后放入一次性透明塑料水杯中,盖上纱布,瓶口用一次性皮筋加以固定,纱布上再放置约5%糖水浸湿的脱脂棉球。15~25只雌蝇为1组,每个浓度重复3次,以丙酮作为对照。在温度(25±1)℃,相对湿度60%~70%条件下饲养,记录各处理组的24 h死亡虫数。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。若对照组死亡率 > 20%,实验重做;5% < 对照组死亡率≤20%,用Abbott公式校正[9-10]

1.3.2 数据收集

在中国知网、万方文献数据库中收集其他学者测定的家蝇敏感品系LD50及其95%CI,与本研究测定的LD50及95%CI作比较,以LD50的95%CI是否重合判断敏感性差异有无统计学意义[11]

1.4 统计学分析

使用Excel 2019软件整理数据,SPSS 26.0软件进行统计学分析,采用概率回归模型(Probit)计算LD50、LD99及95%CI,并构建毒力回归方程。

2 结果 2.1 敏感性测定

以本实验室敏感品系家蝇作为试虫,利用点滴法测定对6种杀虫剂的敏感性。家蝇敏感品系对溴氰菊酯的敏感性最高,其次为高效氯氰菊酯、氯菊酯和敌敌畏,对呋虫胺和残杀威敏感性较低(表 1)。总体来看,拟除虫菊酯类杀虫剂毒力强于有机磷类、氨基甲酸酯类和新烟碱类。

表 1 实验室品系家蝇对6种杀虫剂的敏感性测定结果 Table 1 Results of sensitivity of laboratory housefly strains to six insecticides
2.2 敏感性测定与历史文献数据对比

本实验室品系与四川、浙江、陕西省和邯郸市疾控中心测定的家蝇敏感品系LD50及其95%CI比较,总体来看,对溴氰菊酯比四川省疾控中心测定的品系敏感,对高效氯氰菊酯敏感性高于四川省和邯郸市疾控中心品系,对氯菊酯比浙江、陕西省和邯郸市疾控中心测定品系敏感,对敌敌畏和残杀威均比邯郸市疾控中心饲养品系敏感,见表 2

表 2 实验室品系家蝇对5种杀虫剂敏感性与历史文献数据对比 Table 2 Sensitivity of laboratory strains of houseflies to five insecticides compared with historical literature data
3 讨论

本研究通过点滴法测定实验室品系家蝇对常用杀虫剂的敏感性,建立了家蝇对6种杀虫剂的敏感基线,为野外抗性种群家蝇的抗药性监测提供了基础数据,在一定程度上解决了各地区开展抗药性监测时引用的敏感基线各不相同,抗性系数估算和抗性水平评估存在偏差的问题,为更好地分析和判断家蝇抗药性现状提供了重要的理论依据。

敏感基线是评价病媒生物对杀虫剂抗性发展水平的重要依据,在抗药性监测以及抗药性治理措施方面具有重要意义[16]。为提高数据的可信度,本研究收集历史文献中具有95%CI的LD50基线数据进行比较,发现本实验品系敏感性略高于文献收集到的四川、浙江、陕西省和邯郸市疾控中心测定的4种家蝇品系。《蝇类抗药性检测方法家蝇生物测定法(GB/T 26350-2010)》[10]中中国农业大学选育的敏感家蝇品系对溴氰菊酯、高效氯氰菊酯、敌敌畏的诊断剂量LD99分别为0.005、0.025和1 μg/♀,均高于本次测定的LD99,说明本实验品系更敏感。对于溴氰菊酯,20世纪80年代中国科学院动物研究所毒理室测定家蝇正常品系对溴氰菊酯的LD50为0.000 6 μg/♀[8],本品系抗性是其3倍,可能是敏感品系来源、试验环境等原因造成差异。Khan[17]测定的家蝇敏感品系对溴氰菊酯LD50为0.005 5 μg/♀,是本研究结果的2.5倍,但对氯菊酯LD50为0.006 25 μg/♀,与本研究结果基本一致,说明本研究中建立敏感基线所选择的实验室品系是合适的。针对残杀威的抗药性,吴瑜燕等[5]测定来自浙江省疾控中心的实验室品系与本品系比较更敏感,其LD50为0.297 3 μg/♀,本品系抗性是其1.4倍。Shan等[18]测定引自台湾大学家蝇敏感株对残杀威LD50为0.17(0.13~0.21)μg/♀,本品系抗性是其2.4倍,是否还有其他品系也比本品系敏感有待研究。呋虫胺作为典型的第三代新烟碱类杀虫剂到目前为止主要用于褐飞虱、蚜虫等农业害虫的田间防治,对家蝇的敏感性测定还未见文献报道[19]

由于不同生物测定方法得到的昆虫对杀虫剂敏感性结果通常不一致,建立的敏感基线只能作为点滴法在上述6种常用杀虫剂定量抗性水平测定时的判断依据,对药膜法等其他生物测定方法尚不能应用。本研究初步判定本实验室家蝇品系为相对敏感种群,是否为最敏感的种群仍需考究,但由于本品系在实验室常年饲养且稳定性良好,此结果仍可作为一个相对敏感基线应用到家蝇抗药性监测中。

本研究将获得的敏感基线与不同年份、不同研究者在不同地区测定的家蝇抗药性资料进行横向与纵向比较,可掌握当前家蝇抗性发展的变化趋势和状况,为安全合理用药和评价其抗药性水平等方面的研究工作奠定理论基础。今后在生物测定方法基础上,还可以进一步测定本品系的酶学和分子生物学指标,以期获得更为全面的信息。

利益冲突  无

参考文献
[1]
Scott JG. Evolution of resistance to pyrethroid insecticides in Musca domestica[J]. Pest Manag Sci, 2017, 73(4): 716-722. DOI:10.1002/ps.4328
[2]
侯银续, 刘志伟, 张燕婕, 等. 2021年合肥市家蝇对6种常用卫生杀虫剂的抗药性调查[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2023, 34(1): 105-108.
Hou YX, Liu ZW, Zhang YJ, et al. Resistance of Musca domestica to six insecticides commonly used in Hefei, China, 2021[J]. Chin J Vector Biol Control, 2023, 34(1): 105-108. DOI:10.11853/j.issn.1003.8280.2023.01.019
[3]
李好磊, 李叶珍, 吴浩阳, 等. 家蝇在动物疫病传播中的作用研究概况[J]. 动物医学进展, 2017, 38(2): 107-110.
Li HL, Li YZ, Wu HY, et al. Introduction on roles of houseflies in transmission of animal infectious diseases[J]. Prog Vet Med, 2017, 38(2): 107-110. DOI:10.3969/j.issn.1007-5038.2017.02.025
[4]
Scott JG, Leichter CA, Rinkevihc FD, et al. Insecticide resistance in house flies from the United States: Resistance levels and frequency of pyrethroid resistance alleles[J]. Pestic Biochem Physiol, 2013, 107(3): 377-384. DOI:10.1016/j.pestbp.2013.10.006
[5]
吴瑜燕, 刘钦梅, 王金娜, 等. 2021年浙江省家蝇对常见卫生杀虫剂的抗药性研究[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2023, 34(1): 26-30.
Wu YY, Liu QM, Wang JN, et al. Resistance of Musca domestica to commonly used insecticides in Zhejiang province, China, 2021[J]. Chin J Vector Biol Control, 2023, 34(1): 26-30. DOI:10.11853/j.issn.1003.8280.2023.01.005
[6]
刘起勇, 刘小波, 常楠, 等. 2012-2021年我国媒介生物及相关传染病监测控制进展及成效[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2022, 33(5): 613-621, 654.
Liu QY, Liu XB, Chang N, et al. Advances and achievements in the surveillance and control of vectors and vector-borne diseases in China, 2012-2021[J]. Chin J Vector Biol Control, 2022, 33(5): 613-621, 654. DOI:10.11853/j.issn.1003.8280.2022.05.001
[7]
王欢欢, 吕圣兰, 赵瑞, 等. 草地贪夜蛾幼虫对常用杀虫剂相对敏感基线的建立[J]. 昆虫学报, 2021, 64(12): 1427-1432.
Wang HH, Lyu SL, Zhao R, et al. Establishment of the relative susceptible baselines of Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) larvae to commonly used insecticides[J]. Acta Entomol Sin, 2021, 64(12): 1427-1432. DOI:10.16380/j.kcxb.2021.12.008
[8]
翟桂荣. 家蝇抗药性的测定及抗性的培育[J]. 昆虫知识, 1982(5): 47-48, 42.
Zhai GR. Determination of resistance in houseflies and breeding of resistance[J]. Insect Knowl, 1982(5): 47-48, 42.
[9]
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.
Zhang Y, Meng FX, Liu QY, et al. The susceptibility of female adult house fly (Musca domestica) at different eclosion days to deltamethrin[J]. Chin J Vector Biol Control, 2005, 16(2): 95-97. DOI:10.3969/j.issn.1003-4692.2005.02.005
[10]
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 the People's Republic of China. GB/T 26350-2010 Test methods of fly resistance to insecticides-The bioassay methods for Musca domestica[S]. Beijing: China Standard Press, 2011. (in Chinese)
[11]
刘阳, 张韶华, 梁焯南, 等. 相邻场所白纹伊蚊抗药性差异研究[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2020, 31(4): 490-493.
Liu Y, Zhang SH, Liang ZN, et al. Study on insecticide resistance difference of Aedes albopictus between adjacent sites[J]. Chin J Vector Biol Control, 2020, 31(4): 490-493. DOI:10.11853/j.issn.1003.8280.2020.04.024
[12]
陈东平, 周忆昭, 钱薇萍, 等. 四川省5.12地震灾区家蝇抗药性水平研究[J]. 中华卫生杀虫药械, 2011, 17(3): 184-187.
Chen DP, Zhou YZ, Qian WP, et al. Study on the insecticide resistance of Musca domestica vicina and control strategies in Sichuan province[J]. Chin J Hyg Insect Equip, 2011, 17(3): 184-187.
[13]
亓云鹏, 富小飞, 查亦薇, 等. 浙江省嘉兴市主要病媒生物对常用卫生杀虫剂的抗药性调查[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2019, 30(3): 337-340.
Qi YP, Fu XF, Zha YW, et al. Study on resistance of main vectors to commonly used insecticides in Jiaxing, China[J]. Chin J Vector Biol Control, 2019, 30(3): 337-340. DOI:10.11853/j.issn.1003.8280.2019.03.026
[14]
刘凯华, 吕广波, 靳增军, 等. 邯郸市家蝇对5种杀虫剂的抗药性研究[J]. 医学动物防制, 2015, 31(12): 1381-1382, 1385.
Liu KH, Lyu GB, Jin ZJ, et al. Resistance of Musca domestica to 5 pesticides in Handan city[J]. J Med Pest Control, 2015, 31(12): 1381-1382, 1385. DOI:10.7629/yxdwfz201512028
[15]
吕文, 霍丽霞, 孙养信. 陕西省不同地区家蝇抗药性调查[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2012, 23(4): 314-316.
Lyu W, Huo LX, Sun YX. Investigation of resistance of Musca domestica to insecticides in the four areas of Shaanxi province[J]. Chin J Vector Biol Control, 2012, 23(4): 314-316.
[16]
鲁艳辉, 杨婷, 高希武. 禾谷缢管蚜和麦长管蚜玻璃管药膜法敏感毒力基线的建立[J]. 昆虫学报, 2009, 52(1): 52-58.
Lu YH, Yang T, Gao XW. Establishment of baseline susceptibility data to various insecticides for aphids Rhopalosiphum padi (Linnaeus) and Sitobion avenae (Fabricius) (Homoptera: Aphididae) by the method of residual film in glass tube[J]. Acta Entomol Sin, 2009, 52(1): 52-58. DOI:10.3321/j.issn:0454-6296.2009.01.008
[17]
Khan HAA. Characterization of permethrin resistance in a Musca domestica strain: Resistance development, cross-resistance potential and realized heritability[J]. Pest Manag Sci, 2019, 75(11): 2969-2974. DOI:10.1002/ps.5409
[18]
Shan C, Zhang Y, Ma Z, et al. Inheritance of propoxur resistance in a near-isogenic line of Musca domestica (Diptera: Muscidae)[J]. J Econ Entomol, 2016, 109(2): 873-878. DOI:10.1093/jee/tow001
[19]
刘子琪, 袁龙飞, 廖先骏, 等. 新烟碱类杀虫剂呋虫胺的研究进展[J]. 现代农药, 2021, 20(1): 7-12.
Liu ZQ, Yuan LF, Liao XJ, et al. Research progress of neonicotinoid insecticide dinotefuran[J]. Mod Agrochem, 2021, 20(1): 7-12. DOI:10.3969/j.issn.1671-5284.2021.01.002