中国媒介生物学及控制杂志  2020, Vol. 31 Issue (2): 126-132

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赵春春, 朱彩英, 贾清臣, 闫冬明, 刘国军, 吴海霞, 宋秀平, 刘起勇, 王君, 孟凤霞
ZHAO Chun-chun, ZHU Cai-ying, JIA Qing-chen, YAN Dong-ming, LIU Guo-jun, WU Hai-xia, SONG Xiu-ping, LIU Qi-yong, WANG Jun, MENG Feng-xia
2017-2018年我国不同区域白纹伊蚊对常用杀虫剂的抗药性
Resistance of Aedes albopictus to commonly used insecticides in different areas of China, 2017-2018
中国媒介生物学及控制杂志, 2020, 31(2): 126-132
Chin J Vector Biol & Control, 2020, 31(2): 126-132
10.11853/j.issn.1003.8280.2020.02.002

文章历史

收稿日期: 2020-03-02
网络出版时间: 2020-03-31 16:14
2017-2018年我国不同区域白纹伊蚊对常用杀虫剂的抗药性
赵春春1 , 朱彩英1 , 贾清臣1 , 闫冬明1 , 刘国军2 , 吴海霞1 , 宋秀平1 , 刘起勇1 , 王君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, 传染病预防控制国家重点实验室, 世界卫生组织媒介生物监测与管理合作中心, 北京 102206;
2 潍坊市疾病预防控制中心, 山东 潍坊 261061
摘要: 目的 了解我国不同区域的白纹伊蚊对几种常用杀虫剂的抗药性水平及分布,为我国的抗药性治理和用药方案提供指导意见。方法 使用Excel 2016软件收集和整理我国2017和2018年的白纹伊蚊幼蚊和成蚊对常用的拟除虫菊酯类、氨基甲酸酯类和有机磷类杀虫剂的抗药性生物测定数据,统计分析其抗药性水平,使用ArcGIS 10.3软件绘制不同种类杀虫剂的抗药性地图。结果 通过收集2017和2018年监测点数据和文献查阅,共收集到15个省(直辖市、自治区)的白纹伊蚊对常用杀虫剂的生物测定数据,重点分析拟除虫菊酯类(溴氰菊酯、氯菊酯和高效氯氰菊酯)、氨基甲酸酯类(残杀威)和有机磷类(马拉硫磷、双硫磷、敌敌畏)等杀虫剂的抗药性数据。其中,白纹伊蚊幼蚊对溴氰菊酯、氯菊酯、高效氯氰菊酯全国分别有34(85.00%)、18(75.00%)和33(78.57%)个监测点产生了中、高抗性。成蚊对溴氰菊酯、氯菊酯、高效氯氰菊酯全国分别有34(61.82%)、8(34.78%)和11个(34.38%)监测点产生了抗性或高抗性。白纹伊蚊幼蚊对残杀威、双硫磷分别有5(27.78%)和14个(36.84%)监测点产生了中、高抗性;成蚊对残杀威和马拉硫磷分别有7(20.59%)和4个(14.29%)监测点产生了抗性。结论 我国大部分地区的白纹伊蚊种群无论是成蚊还是幼蚊对拟除虫菊酯类杀虫剂均产生了较高水平的抗药性,尤其广东及福建省等沿海地区;对氨基甲酸酯类和有机磷类杀虫剂抗药性水平相对较低。应结合当地实际情况及本次监测结果指导当地用药,高抗杀虫剂应停用一段时间,中、低抗或疑似抗性杀虫剂应轮换使用或复配使用。
关键词: 白纹伊蚊    抗药性    杀虫剂    抗性分布    
Resistance of Aedes albopictus to commonly used insecticides in different areas of China, 2017-2018
ZHAO Chun-chun1 , ZHU Cai-ying1 , JIA Qing-chen1 , YAN Dong-ming1 , LIU Guo-jun2 , WU Hai-xia1 , SONG Xiu-ping1 , LIU Qi-yong1 , WANG Jun1 , MENG Feng-xia1     
1 State Key Laboratory of Infectious Disease Prevention and Control, National Institute for Communicable Disease Control and Prevention, Chinese Center for Disease Control and Prevention, WHO Collaborating Centre for Vector Surveillance and Management, Beijing 102206, China;
2 Weifang City Center for Disease Control and Prevention
Abstract: Objective To investigate the levels and distribution of resistance of Aedes albopictus to several commonly used insecticides in different areas of China, and to provide guidance for the resistance control and use of insecticides in China. Methods Excel 2016 software was used to collect and organize the bioassay data on the resistance of larval and adult Ae. albopictus to pyrethroids, carbamates, and organophosphorus insecticides in China from 2017 to 2018, and the level of resistance was statistically analyzed. ArcGIS 10.3 software was used to draw the resistance map of different insecticides. Results By collecting monitoring data in 2017 and 2018 and reviewing the relevant literature, we obtained the bioassay data on the resistance of Ae. albopictus to commonly used insecticides in 15 provinces, and then analyzed the data on the resistance to pyrethroids (deltamethrin, permethrin, and beta-cypermethrin), carbamates (propoxur), and organophosphates (malathion, temephos, and DDVP). Aedes albopictus larvae developed medium and high resistance to deltamethrin, permethrin, and beta-cypermethrin at 34 (85.00%), 18 (75.00%), and 33 (78.57%) monitoring sites, respectively, and the adult mosquitoes developed resistance or high resistance to deltamethrin, permethrin, and beta-cypermethrin at 34 (61.82%), 8 (34.78%), and 11 (34.38%) monitoring sites, respectively. Aedes albopictus larvae developed medium and high resistance to propoxur and temephos at 5 (27.78%) and 14 (36.84%) monitoring sites, respectively, and the adult mosquitoes developed resistance to propoxur and temephos at 7 (20.59%) and 4 (14.29%) monitoring sites, respectively. Conclusion Both adult and larval Ae. albopictus in most areas of China, especially coastal areas such as Guangdong and Fujian provinces, has developed high levels of resistance to pyrethroid insecticides; the resistance levels of carbamates and organophosphorus insecticides are relatively low. Local use of insecticides should be guided based on local conditions and the monitoring results; high-resistance insecticides should be stopped for a period of time, and the insecticides to which Ae. albopictus has developed medium and low resistance or suspected resistance should be used alternately or in combination.
Key words: Aedes albopictus    Insecticide resistance    Insecticide    Resistance distribution    

蚊虫不仅骚扰人们的生活,也传播一定的疾病。白纹伊蚊(Aedes albopictus)是我国登革热和登革出血热的重要传播媒介[1-2],该蚊为我国优势蚊种,已在我国的26个省(自治区、直辖市)有分布[3]。我国登革热高发地区集中在沿海城市,如广东、福建和海南省等。由于至今尚无推广可用的治疗方法和疫苗,有效的控制措施依然是传播媒介密度的控制。在媒介控制过程中,杀虫剂的使用不可或缺。我国常用杀虫剂包含拟除虫菊酯类、有机磷类和氨基甲酸酯类[4]。随着杀虫剂的大量使用,部分地区蚊虫产生了较为严重的抗药性。

我国抗药性的监测系统建立已有多年历史[5]。根据2017-2018年全国病媒生物抗药性监测点上报数据及部分文献数据,我们对全国白纹伊蚊成蚊和幼蚊的抗药性水平进行了整理和分析,绘制了不同杀虫剂的抗性分布地图,以期为今后各地蚊虫控制杀虫剂使用提供指导意见,发挥抗药性监测系统的作用。

1 材料与方法 1.1 数据来源

数据来自全国病媒生物抗药性监测系统中2017-2018年的白纹伊蚊抗药性监测资料、中国知网和万方数据库。

1.2 监测点的选择

我国国家级抗药性监测点截至目前涵盖了23个省(自治区、直辖市),共58个监测点。对于不是国家级监测点的地区,如海南及云南省某些地区,由于其位于我国沿海地区,对外贸易频繁,登革热等疫情频发,同样具有重要的抗药性监测意义,因此也将其纳入本研究中。本研究仅针对白纹伊蚊的抗药性数据。

1.3 监测方法

根据世界卫生组织(WHO)要求和我国蚊虫抗药性监测中常用到的方法,采用幼虫浸渍法和成蚊接触筒法。其中,监测中使用到的杀虫剂原药和诊断剂量下的药膜滤纸由中国疾病预防控制中心(CDC)传染病预防控制所统一提供并寄送至各个监测点。我国白纹伊蚊幼蚊抗药性监测多采用半数致死量(LC50[6]法,计算抗性倍数(RR),本研究中敏感品系的LC50参考开文龙[7]的测定结果,统一标准化抗性倍数;白纹伊蚊成蚊抗药性监测多采用诊断剂量法[8]检测其诊断剂量下的死亡率。

1.4 数据分析

使用Excel 2016软件对监测收集到的数据进行录入、整理与分析,利用ArcGIS 10.3软件进行抗药性水平的地图绘制。

1.5 抗性判定标准

用不同颜色在地图上表示不同抗性水平。幼蚊:RR<3,为敏感种群;RR为3~10,为低抗种群;10<RR<40为中抗种群;RR≥40,为高抗种群。成蚊:在诊断剂量下,死亡率>98%为敏感种群;死亡率在80%~98%为可疑抗性种群;死亡率<80%为抗性种群。为了表现出各地之间的差异,在本研究中将诊断剂量下死亡率<50%的种群定为高抗种群,50%~80%的种群定为抗性种群。若某地2017和2018年均监测,则以2018年结果为准。

2 结果 2.1 全国白纹伊蚊抗药性监测系统数据收集情况

通过监测系统收集2017-2018年全国登革热媒介白纹伊蚊的抗药性数据,共收到23个省(自治区、直辖市)的监测数据,其中13个含有白纹伊蚊的监测数据,包括北京、福建、贵州、海南、湖北、江苏、江西、辽宁、山东、湖南、上海、四川和浙江省(直辖市)。监测杀虫剂种类包括拟除虫菊酯类、有机磷类、氨基甲酸酯类和有机氯类,而其中又以溴氰菊酯、氯菊酯、高效氯氰菊酯、双硫磷、马拉硫磷、敌敌畏和残杀威监测数据较多,均在15条及以上,作为本研究的研究对象。

通过检索中国知网和万方数据库,共有7篇文献可纳入本次研究, 见表 1。对本次监测数据收集不全的部分加以补充。云南省景洪和瑞丽市未收集到2017或2018年的数据,但因其地理位置特殊且常年登革热发生风险较高,本研究将2015年师灿南[9]的研究结果与2016年收集到的监测数据纳入。

表 1 我国不同地区对白纹伊蚊抗药性研究文献收集情况 Table 1 A list of data collected from the literature on the insecticide resistance of Aedes albopictus in different areas of China
2.2 拟除虫菊酯类杀虫剂对不同省份监测数据汇总结果

通过整理监测数据和检索相关文献,共获得我国白纹伊蚊幼蚊与成蚊对溴氰菊酯、氯菊酯和高效氯氰菊酯3种拟除虫菊酯类杀虫剂抗药性结果。结果显示(表 2),除福建省仅监测成蚊,上海、四川、湖南、江苏和湖北省(直辖市)仅监测幼蚊外,其余省份成蚊与幼蚊2种虫态监测结果均有。

表 2 我国不同省份白纹伊蚊对3种拟除虫菊酯类杀虫剂抗药性监测结果 Table 2 Summary of resistance monitoring data on three pyrethroid insecticides against Aedes albopictus in different provinces of China

全国有34个(85.00%)监测点的白纹伊蚊幼蚊对溴氰菊酯产生了中、高抗性,有18个(75.00%)监测点对氯菊酯产生了中、高抗性,有33个(78.57%)监测点对高效氯氰菊酯产生了中、高抗性。成蚊监测结果中,对溴氰菊酯、氯菊酯和高效氯氰菊酯分别有34 (61.82%)、8 (34.78%)和11个(34.38%)监测点产生了抗性或高抗。其中,四川、湖南、江苏、贵州、广东和云南省的白纹伊蚊幼蚊对3种拟除虫菊酯类杀虫剂均产生了中、高抗性。贵州、广东和云南省的白纹伊蚊成蚊对监测的拟除虫菊酯类杀虫剂均产生了抗性。整体来看,幼蚊抗性的产生较成蚊严重。

2.3 有机磷类和氨基甲酸酯类杀虫剂对不同省份监测数据汇总结果

通过数据收集和文献检索获得我国白纹伊蚊幼蚊与成蚊对1种氨基甲酸酯类及3种有机磷类杀虫剂抗药性监测结果。共有15个省(直辖市)的监测结果纳入本研究。对于有机磷类和氨基甲酸酯类杀虫剂的监测结果(表 3),上海、四川、湖南、江苏、贵州和湖北省(直辖市)仅监测幼蚊,其余省份2种虫态均进行了监测。

表 3 我国不同省份白纹伊蚊对1种氨基甲酸酯类和3种有机磷类杀虫剂抗药性监测结果 Table 3 Summary of resistance monitoring data on one carbamate and three organophosphorus insecticides against Aedes albopictus in different provinces of China

结果显示,白纹伊蚊幼蚊全国共有5个(27.78%)监测点对残杀威产生了中、高抗性,有14个(36.84%)监测点对双硫磷产生了中、高抗性,15个监测点对敌敌畏均未产生中、高抗性;有7个(20.59%)监测点的白纹伊蚊成蚊对残杀威产生了抗性或高抗,有4个(14.29%)监测点对马拉硫磷产生了抗性或高抗性。综合以上结果来看,本研究中的监测点对于有机磷类和氨基甲酸酯类杀虫剂无论是成蚊还是幼蚊,抗药性水平均较拟除虫菊酯类杀虫剂低。

2.4 白纹伊蚊幼蚊与成蚊对不同种类杀虫剂抗性分布

从全国抗药性分布(图 1)来看,2017-2018年我国不同地区白纹伊蚊幼蚊和成蚊对拟除虫菊酯类杀虫剂产生了不同级别的抗药性,且成蚊和幼蚊的监测结果互为补充,基本覆盖了我国白纹伊蚊分布区,能够表现出我国的白纹伊蚊整体抗药性水平。白纹伊蚊幼蚊高抗种群主要集中分布在湖北和湖南2个省份,山东、广东、云南和贵州省等部分监测点也已产生高抗。北方地区,北京市、山东和辽宁省均已产生了中度以上抗性。在成蚊监测点,高抗地区主要在珠三角区域的广州市一带,且贵州和云南省均已产生高抗。

注:A.幼蚊对溴氰菊酯抗性分布;B.成蚊对溴氰菊酯抗性分布;C.幼蚊对氯菊酯抗性分布;D.成蚊对氯菊酯抗性分布;E.幼蚊对高效氯氰菊酯抗性分布;F.成蚊对高效氯氰菊酯抗性分布。 图 1 我国不同区域白纹伊蚊对拟除虫菊酯类杀虫剂的抗性分布 Figure 1 Distribution of resistance of Aedes albopictus to pyrethroid insecticides in different areas of China

云南和贵州省的白纹伊蚊幼蚊与成蚊均对溴氰菊酯产生了高抗,湖北及湖南省幼蚊显示中、高抗水平。部分地区幼蚊已对氯菊酯产生了高度抗性,如云南省景洪市、贵州省兴义市、四川省内江市和广东省部分地区等。北方地区如辽宁省大连市和山东省东营市,无论是幼蚊还是成蚊,对氯菊酯抗性程度均较低。而海南和浙江等省份,大多对氯菊酯敏感。相对于溴氰菊酯,高效氯氰菊酯在我国抗药性监测中也较多。成蚊对高效氯氰菊酯大部分处于中、低度抗性水平,而幼蚊在湖南和湖北省及广东地区均产生了高度抗性。北京市的白纹伊蚊幼蚊抗性程度为高抗,且抗性倍数较高,而成蚊抗性程度较低,二者结果不一致。

根据图 2可以得知,残杀威无论是对幼蚊还是对成蚊,抗性程度均较低。仅有北京市的部分地区成蚊为可疑抗性,云南省景洪市幼蚊产生了中度抗性。本次抗药性监测中无论是对成蚊还是幼蚊均未发现高抗的报道。北京地区幼蚊对马拉硫磷产生了中、高抗性,成蚊产生了高抗,贵州省兴义市成蚊对马拉硫磷产生了高度抗性。沿海地区如广东和海南省等多为敏感种群或幼蚊低度抗性、成蚊可疑抗性。敌敌畏在本次白纹伊蚊幼蚊抗药性监测中发现所有种群均为低抗或者敏感种群。

注:A.幼蚊对残杀威抗性分布;B.成蚊对残杀威抗性分布;C.幼蚊对双硫磷抗性分布;D.成蚊对马拉硫磷抗性分布;E.幼蚊对敌敌畏抗性分布。 图 2 我国不同区域白纹伊蚊对氨基甲酸酯类和有机磷类杀虫剂的抗性分布 Figure 2 Distribution of resistance of Aedes albopictus to carbamates and organophosphorus insecticides in different areas of China
3 讨论

拟除虫菊酯是从除虫菊酯中提取的一类有机合成杀虫剂,与有机磷类和氨基甲酸酯类杀虫剂相比,高效、广谱、低毒且环境友好,被广泛使用。溴氰菊酯和高效氯氰菊酯是拟除虫菊酯类杀虫剂中的代表杀虫剂。氯菊酯相对而言,在我国抗药性监测系统中,使用较少且有关产品不多。抗药性监测过程中,中国CDC提供的氯菊酯的诊断剂量为3%,相对其他拟除虫菊酯类杀虫剂高好几倍,我们考虑正是因为诊断剂量过高,得到的抗药性结果可能偏低,需进一步进行研究。双硫磷和马拉硫磷及敌敌畏都是有机磷类杀虫剂的代表,马拉硫磷常用于成蚊,双硫磷常用于幼蚊,敌敌畏在农业中使用较多。

在本研究中,我们整理和汇总了2017-2018年所有监测点上报的抗药性监测数据和部分已发表的结果,对我国这2年来登革热媒介白纹伊蚊分布区的抗药性水平能够全面地总结。其次,本次数据整理与收集不同于王义冠[17]和张晓越[5]仅收集和分析幼蚊或者成蚊的结果,将二者结合互为补充并进行了对比,使结果更加有说服力。再者,不同地方监测的杀虫剂种类不同,本研究仅将几种较常见的列出,能够较为完整地呈现出我国近2年白纹伊蚊的抗药性情况。

除拟除虫菊酯类杀虫剂外,我们还分析了氨基甲酸酯类与有机磷类杀虫剂在我国的抗药性现状,结果表明,这2类杀虫剂在我国白纹伊蚊分布区大多呈中、低度抗药性,更有一部分处于敏感状态,如敌敌畏,使用历史较早,但监测结果均为低度抗性或敏感种群,可能是因为近几年来我国的杀虫剂多由拟除虫菊酯类代替,因此敌敌畏使用较少,但随之而来的问题就是白纹伊蚊对拟除虫菊酯类杀虫剂抗药性增高,如溴氰菊酯、氯菊酯和高效氯氰菊酯,在我国沿海地区如广东、福建和云南省等登革热高发地区大部分呈高抗水平。

本次抗药性数据分析中,发现北京地区对溴氰菊酯和马拉硫磷抗药性程度较高,可能是因为北京市作为我国的首都,人口较集中,且外来人口居多,人员流动频繁,交通便利,因此对白纹伊蚊的传播和运输提供了途径;另一方面,北京市公园、山峰较多,给蚊虫的孳生提供了便利,各地为了消灭蚊虫,杀虫剂用量较大,因此对各类杀虫剂产生了不同程度的抗药性。

我国至今尚无白纹伊蚊对拟除虫菊酯类杀虫剂的诊断剂量,因此只能参考本实验室饲养的敏感品系实验结果,但能否适用于我国的抗药性评价还有待进一步考证和研究。而且,由于我国大部分地区均使用了杀虫剂,很难在自然环境中找到相对敏感的品系,只能采用实验室饲养多年的品系来进行评价。对于已经对某种杀虫剂产生高抗或者抗性的地区,应对该杀虫剂进行调整,停止使用,或者轮换使用,或与其他杀虫剂进行复配使用,以降低蚊虫选择压力,延长杀虫剂使用寿命。

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