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文章信息
- 刘欣, 孟凤霞, 张晓越, 张仪, 刘起勇, 王义冠
- LIU Xin, MENG Feng-xia, ZHANG Xiao-yue, ZHANG Yi, LIU Qi-yong, WANG Yi-guan
- 中华按蚊实验室品系对杀虫剂的敏感性测定
- Resistance to insecticides in a laboratory strain of Anopheles sinensis
- 中国媒介生物学及控制杂志, 2015, 26(3): 249-251
- Chin J Vector Biol & Control, 2015, 26(3): 249-251
- 10.11853/j.issn.1003.4692.2015.03.007
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文章历史
- 收稿日期:2015-03-03
2. 中国疾病预防控制中心寄生虫病预防控制所
2 National Institute of Parasitic Diseases, Chinese Center for Disease Control and Prevention
为了实现我国2020年消除疟疾的目标[1],疟疾媒介控制非常重要,但是重要媒介中华按蚊(Anopheles sinensis)的抗药性问题已成为有效控制疟疾的障碍,而抗药性水平的监测又是抗药性治理的前提和基础。综观全国中华按蚊野外种群抗药性的测定,不同地区中华按蚊成蚊已对不同杀虫剂产生不同程度的抗性,如河南省信阳市9个县(区)中华按蚊对溴氰菊酯、DDT、马拉硫磷的死亡率( 或校正死亡率)分别为22.22%~100%、11.11%~100%和25.33%~100%; 不同县(区)中华按蚊对同一杀虫剂的抗性级别均有从敏感群体(S)到抗性群体(R) 的分布[2]; 湖北省襄州区、广水市、京山县中华按蚊对DDT、溴氰菊酯和氟氯氰菊酯校正死亡率均<50%,均为抗性群体;对马拉硫磷校正死亡率广水市<80%,为抗性群体,襄州区和京山县在82.60%~88.78%,为初步抗性群体[3]。
目前,按蚊的杀虫剂抗药性测定,常使用WHO推荐的接触筒法(成蚊),以死亡率、击倒率、首次击倒时间等展示成蚊的抗性程度。鉴于中华按蚊的野外采集和室内饲养难度较大,多数使用测定野外采集成蚊的诊断剂量法,评价抗药性水平[2, 3, 4, 5, 6, 7],但是缺乏幼虫抗药性的报道。本研究利用本实验室培养的中华按蚊实验室品系,测定其成蚊和幼虫对杀虫剂的敏感性水平,以利于进一步开展抗药性监测和管理工作及深入研究抗药性产生、发展的机制。 1 材料与方法 1.1 材料 1.1.1 试虫
中华按蚊实验室品系于2012年3月引入本实验室,在不接触任何杀虫剂的条件下饲养至今。该品系源于中国疾病预防控制中心寄生虫病预防控制所,是20世纪50年代采自上海市青浦区的野外种群,经驯化后建立的敏感品系,驯化和饲养期间未接触过任何化学杀虫剂。饲养温度(27±1)℃、相对湿度(80±5)%、光周期14L∶10D。 1.1.2 杀虫剂
95.95%溴氰菊酯、92%高效氯氰菊酯、99%氯菊酯、95.1%双硫磷、94% DDT原药,均为本实验室提供的全国重要病媒生物抗药性监测用标准品,90%多杀菌素由国家粮食局科学研究院提供,99%呋虫胺由巴斯夫(中国)有限公司提供。
测定用药膜根据WHO方法自做[8],测定药膜浓度参照WHO推荐的诊断剂量确定[9]。 1.2 方法 1.2.1 中华按蚊成蚊对杀虫剂敏感性的测定
使用WHO推荐的接触筒法测定中华按蚊成蚊在诊断剂量下的击倒率和死亡率。WHO 1998年以后的诊断剂量是在之前诊断剂量的基础上考虑到杀虫剂的大量使用和按蚊抗药性增强情况下修改的,本实验室品系中华按蚊自野外采集时尚无拟除虫菊酯类杀虫剂使用,故亦采用1998年以前的诊断剂量对其敏感性进行测定。 1.2.2 中华按蚊幼虫对杀虫剂敏感性测定
使用浸渍法测定中华按蚊幼虫对溴氰菊酯、高效氯氰菊酯、氯菊酯、双硫磷、多杀菌素和呋虫胺的敏感性。根据查阅文献估计和预实验验证,每种药确定5种浓度梯度,各浓度重复3次,记录各浓度死亡数,计算LC50。先分别将0.1 ml不同浓度药液加入含199.9 ml去氯水的250 ml烧杯中,用玻璃棒搅拌混匀后,向各烧杯中加入20~25只3龄末4龄初健康幼虫,于人工生化培养箱中静置饲养,温度(27±1)℃,相对湿度(75±5)%,光周期14L∶10D,24 h后观察记录死亡数。 1.3 统计与分析
若5%<对照组死亡率(或击倒率)<20%,用Abbott公式校正处理死亡率(或击倒率)。成蚊根据死亡率判定抗性级别。死亡率>98%为敏感群体(S);死亡率80%~98%为初步抗性群体(M);死亡率<80%为抗性群体(R)[10]。用SPSS 20.0软件对幼虫测定结果进行数据统计,通过频率回归分析获得LC50及其95%置信限(95%CI)、毒力回归线的斜率b值、χ2值、自由度。 2 结 果 2.1 中华按蚊成蚊对杀虫剂的敏感性
由表 1可见,中华按蚊对DDT已产生抗性,死亡率为56.5%,1 h均未击倒。采用WHO 1998年以后对按蚊成蚊的诊断剂量进行测定,中华按蚊成蚊对3种拟除虫菊酯类杀虫剂处于敏感水平,诊断剂量下死亡率均为100%;由1 h击倒率来看,溴氰菊酯击倒率最高,为100%,其次是高效氯氰菊酯,击倒率为98.0%,氯菊酯为86.0%。采用WHO 1998年以前的诊断剂量进行测定,中华按蚊对溴氰菊酯、高效氯氰菊酯和氯菊酯24 h死亡率均>98%,依然敏感;由1 h击倒率来看,溴氰菊酯1 h击倒率仍为100%,高效氯氰菊酯和氯菊酯击倒率有所降低。
2.2 中华按蚊幼虫对杀虫剂的敏感性由表 2可见,实验室品系中华按蚊幼虫对溴氰菊酯的敏感性最高,LC50及其95%CI为0.0025(0.0021~0.0030) mg/L;多杀菌素和高效氯氰菊酯的敏感性并列第二,LC50及其95%CI均为0.0047 (0.0035~0.0062) mg/L;氯菊酯的敏感性高于双硫磷,呋虫胺在测定的所有杀虫剂中敏感性最低,LC50及其95%CI为0.1744 (0.1653~0.1840)mg/L。
3 讨 论本研究中的中华按蚊品系对DDT呈现抗性,其原因可能是20世纪50年代DDT已被广泛用于蚊虫控制中,在采集时蚊虫已产生了抗性。WHO在1998年前后针对按蚊的溴氰菊酯、高效氯氰菊酯和氯菊酯的抗性诊断剂量不同,目前使用的诊断剂量比之前的高,但是本品系对这3种杀虫剂敏感性用两个标准判断均是敏感的。
与常见蚊虫如淡色库蚊(Culex pipiens pallens)、致倦库蚊(Cx. pipiens quinquefasciatus)、白纹伊蚊(Aedes albopictus)、埃及伊蚊(Ae. aegypti)、三带喙库蚊(Cx. tritaeniorhynchus)相比,中华按蚊的采集和饲养都比较困难,由此针对其幼虫的抗药性资料很少。在现有的文献中,对幼虫拟除虫菊酯类杀虫剂的抗药性测定的文献仅有王金福[11]、李志等[12]分别对中华按蚊的浙江5个种群、辽宁丹东种群进行测定,与本品系相比,其溴氰菊酯的抗性倍数分别为41.4~133.1倍和1.4倍,浙江省的5个野外种群已经对溴氰菊酯产生了高抗性,而丹东种群为敏感种群。王金福(1998)在测定不同地市野外种群的同时使用了当地敏感品系,与本品系相比其溴氰菊酯的抗性倍数在8.4~12.8倍之间,由此可见,在已知的中华按蚊种群/品系中,本品系对溴氰菊酯是最敏感的。本中华按蚊实验室品系对溴氰菊酯的敏感性较稳定,1986年雷心田等[13]测定本品系幼虫对溴氰菊酯的LC50为0.002 32 mg/L,与本研究测定结果一致。
针对高效氯氰菊酯的抗药性,谭伟龙[14]测定来自军事医学科学院微生物流行病研究所的实验室品系与本品系比较更敏感,其LC50为0.001(0.000 181~0.001 23)mg/L,本品系的抗药性是其4倍,是否其他杀虫剂也比本品系敏感有待于进一步研究。
本研究测定了实验室品系中华按蚊对杀虫剂的敏感性水平,为野外种群中华按蚊的抗药性水平测定和评估提供了敏感基线,由于其是稳定的实验室品系,可以作为良好的参考品系,以资其他种群间比较和研究等;在生物学测定的基础上,还可以进一步测定本实验室品系酶学和分子学指标,描述其特征,为中华按蚊抗药性产生和发展的机制研究提供信息,从而为指导蚊虫的抗药性管理和综合防治提供可靠的科学依据。
[1] | 中华人民共和国卫生部. 中国消除疟疾行动计划(2010- 2020年)[C]. 2010. |
[2] | 张玉勤,赵奇,刘吉起,等. 河南信阳中华按蚊对3种杀虫剂的敏感性调查[J]. 中华卫生杀虫药械,2014,20(4):368-370. |
[3] | 裴速建,李凯杰,张华勋,等. 湖北省部分地区中华按蚊对杀虫剂的抗药性监测[J]. 中国热带医学,2012,12(10): 1192-1194,1198. |
[4] | 邓海平,徐友祥,王韶华. 上海北郊农村中华按蚊密度与抗药性调查[J]. 中华卫生杀虫药械,2013,19(6):539-542. |
[5] | 孙定炜,王善青,卓开仁,等. 海南省中华按蚊对3种杀虫剂的抗药性研究[J]. 中国寄生虫学与寄生虫病杂志,2014,32 (2):127-129. |
[6] | 车雷,殷洪博,王萍,等. 沈阳地区中华按蚊对5种杀虫剂的抗药性测定[J]. 中国媒介生物学及控制杂志,2014,25(4):354-356. |
[7] | 李菊林,周华云,曹俊,等. 江苏省疟疾媒介中华按蚊对杀虫剂的敏感性[J]. 中国血吸虫病防治杂志,2011,23(3):296-300. |
[8] | 刘维德,陈文美,刘金发. 蚊类抗药性及其测定[M]. 北京:科学出版社,1979:54-59. |
[9] | WHO. Test procedures for insecticide resistance monitoring in malaria vectors,bio-efficacy and persistence of insecticides on treated surfaces(archived)[R]. Geneva:Report of the WHO Informal Consultation,1998:11. |
[10] | WHO. Insecticide resistance in mosquito vectors of disease. Report of a Regional Working Group meeting[R]. New Delhi:World Health Organization,1998:6. |
[11] | 王金福. 5个中华按蚊种群对溴氰菊酯的抗性及抗性选择反应[J]. 浙江大学学报:理学版,1999,26(3):82-86. |
[12] | 李志,杨德香,丁俊,等. 蚊虫抗药性监测研究[J]. 中华卫生杀虫药械,2007,13(4):256-258. |
[13] | 雷心田,吴永芳,郁涛,等. 中华按蚊对溴氰菊酯的抗药性研究[J]. 中国媒介生物学及控制杂志,1993,4(6):411-413. |
[14] | 谭伟龙. 中华按蚊对拟除虫菊酯类杀虫剂击倒抗性 (knockdown resistance,kdr)的机理研究[D]. 北京:中国人民解放军军事医学科学院,2011:38. |