我国白纹伊蚊对拟除虫菊酯类杀虫剂的敏感性检测与抗性机制研究

摘要

白纹伊蚊Aedes albopictus Skuse，1894，隶属伊蚊属(Aedes）、覆蚊亚属(Stegomyia)，起源于东南亚，目前已广泛分布于全球的热带、亚热带和温带地区。白纹伊蚊在中国的分布也十分广泛，可以传播登革热、黄热病、基孔肯雅热及寨卡病毒病等，造成了严重的公共卫生问题。自上世纪80年代起，菊酯类杀虫剂因其高效、低毒和易于分解等特点成为应用广泛、用量最多的卫生杀虫剂。而这也导致中国多地白纹伊蚊种群对菊酯类杀虫剂产生了不同水平的抗药性，为虫媒传染病的防控提出了挑战。　　本课题的研究策略是:首先建立中国白纹伊蚊成蚊对4种菊酯类杀虫剂抗性生物测定的诊断剂量，应用建立的诊断剂量测定现场白纹伊蚊种群对菊酯类杀虫剂的敏感性;对应生物测定的样本测定其代谢解毒酶的活性和kdr基因突变的情况，综合分析与抗药性的相互关系;连续2年测定海南省海口市常用市售杀虫剂商品对当地白纹伊蚊成蚊的效果。取得以下主要结果:　　1.中国白纹伊蚊成蚊对溴氰菊酯、氯菊酯、高效氯氰菊酯和高效氯氟氰菊酯的LC50值分别为0.0062％，0.0501％，0.0064％和0.0140％，LC99值分别为0.0518％，0.5317％，0.1200％和0.1186％，相对应的诊断剂量为0.1036％，1.0634％，0.2400％和0.2372％。　　2.应用建立的诊断剂量，接触筒法测定了山东济南、浙江杭州、上海宝山、上海杨浦和海南海口现场种群白纹伊蚊对溴氰菊酯、氯菊酯、高效氯氰菊酯和高效氯氟氰菊酯的敏感性，死亡率分别为6.98％～76.60％、40.82％～85.23％、27.84％～71.58％和38.30％～64.77％，所有种群对4种杀虫剂均已产生抗性。总体的趋势是，海南海口种群对4种杀虫剂的抗性水平最高，其次是山东济南和浙江杭州种群，上海的宝山和杨浦两个种群相对较低。　　3.本研究测定了白纹伊蚊实验室敏感品系和现场抗性种群的GST和MFO活性，建立了基线，并对应测定了生物测定为抗性和敏感表型样本的GST和MFO的活性进行比较，遗憾的是未发现可循的规律，提示GST和MFO在不同抗性种群中的作用可能不同。但接触氯菊酯后抗性组和敏感组GST和MFO活性的R/S均大于1，提示GST和MFO仅与氯菊酯抗性产生密切相关。　　4.本研究还对应检测了生物测定样本的kdr突变情况，在5个现场抗性种群629个样本中，发现有1532和1534两个位点分别存在突变，并且在宝山和杨浦种群中发现了24个1532和1534位点同时突变的个体。1532位点存在2种等位基因，即野生型ATC/I(94.67％)和突变型ACC/T(5.33％);3种基因型，即野生型纯合子I/I(89.82％)、野生/突变型杂合子I/T(9.54％)和突变型纯合子T/T(0.64％);1534位点共存在4种等位基因，即野生型TTC/F(53.10％)，突变型TCC/S(44.20％)、TTA/L(1.83％)和TGC/C(0.87％);7种基因型，即野生型纯合子F/F(37.52％)、野生/突变型杂合子F/S(28.30％)、F/L(2.38％)和F/C(0.48％)，突变型纯合子S/S(29.41％)、L/L(0.64％)和杂合子S/C(1.27％)。本研究首次记录了中国白纹伊蚊种群在1532位点存在突变I1532T，发现了1534位点新的突变等位基因TTA/L以及一个个体存在1532和1534位点同时突变的情况。分析kdr各种突变类型与抗性表型的关系，结果显示I1532T与白纹伊蚊对溴氰菊酯的抗性形成呈负相关，F1534S与白纹伊蚊对菊酯类杀虫剂的抗性形成呈正相关。　　5.综合分析本研究白纹伊蚊对菊酯类杀虫剂抗性产生的机制，发现单一机制不能完全解释，应是多种机制共同作用的结果。对于不同的杀虫剂，氯菊酯抗性产生的机制中击倒抗性机制贡献率大于代谢机制，溴氰菊酯则是代谢机制与击倒抗性机制共同作用的结果。对于不同的种群，由于抗性的水平和发展进程不同，则种群间的代谢机制与击倒抗性机制的贡献率不同，但发现两者是相互补充，共同应对杀虫剂。　　6.2016年和2017年连续两年应用玻璃药膜法测定海南省海口市常用市售杀虫剂对当地白纹伊蚊种群的效果。结果显示该地白纹伊蚊种群已对菊酯类杀虫剂产生了广泛的抗药性，导致单一成分的菊酯类杀虫剂的杀虫效果不显著，尤其是溴氰菊酯，与接触筒法的测定结果一致，而混配成分的杀虫剂杀虫效果均显著。　　本研究建立的白纹伊蚊对菊酯类杀虫剂抗药性的诊断剂量，可为检测和监测中国白纹伊蚊种群对菊酯类杀虫剂抗性提供必要的参考数据;通过检测现场白纹伊蚊种群对菊酯类杀虫剂的敏感性，完善了中国白纹伊蚊成蚊的抗药性数据;研究抗性产生的机制，可为开发新的抗性监测分子标志，制定有效的蚊虫控制策略提供理论依据。

目录

声明

摘要

缩略词表

前言

一、白纹伊蚊的基本生物学

二、我国白纹伊蚊对菊酯类杀虫剂的抗药性现状

三、蚊虫对杀虫剂的敏感性测定方法及其诊断剂量

四、白纹伊蚊对杀虫剂的抗药性机制研究

五、本课题的研究内容和意义

第一部分 我国白纹伊蚊对四种拟除虫菊酯类杀虫剂敏感性检测的诊断剂量建立及其应用研究

一、材料

二、方法

三、结果与分析

四、讨论

第二部分 我国白纹伊蚊对菊酯类杀虫剂的抗性机制研究

一、材料

二、方法

三、结果与分析

四、讨论

第三部分 海南省海口市常用菊酯类杀虫剂对当地白纹伊蚊种群的效果测定

一、材料

二、方法

三、结果与分析

四、讨论

小结

参考文献

综述

在读期间发表论文和参加科研工作情况说明

致谢