从1985年起,我国开展了大面积的蜚蠊防制工作,在取得了显着成效后,蜚蠊对各类杀虫剂的抗性报道也不断涌现[1-4].蜚蠊对所有使用过的杀虫剂,从20世纪50-60年代常用的敌百虫,70年代后期问世的光稳定氯菊酯,再到80-90年代广泛使用的氯氰菊酯、溴氰菊酯等,都会在10~15年间产生不同程度的抗药性[5].如何克服或延缓蜚蠊抗药性的产生和增强,已成为蜚蠊防制所面临的主要难题之一[6].研究表明,选用不同作用机制的杀虫剂合理轮用,可有效地延缓或阻止抗性的发展,而适当的轮用速度是轮用能否成功的关键问题[7-8].开展蜚蠊抗性消退研究,可为杀虫剂的合理轮用提供一定的参考依据.2012年我们对北京市丰台区德国小蠊(Blattella germanica)的抗药性状况进行了调查;德国小蠊现场种群在饲养室正常饲养1年后,对其抗性消退情况进行了测定.现将结果报告如下.
1 材料与方法
1.1杀虫剂 97%高效氯氰菊酯、96%毒死蜱、97%乙酰甲胺磷、96%残杀威、98%溴氰菊酯,均由北京市疾病预防控制中心(CDC)消毒与有害生物防治所提供;丙酮(分析纯).
1.2试虫来源 德国小蠊敏感种群来自北京市CDC消毒与有害生物防治所;现场种群采自丰台区某农贸市场,经饲养1代后,选健康的雄成虫(羽化后7~15 d)备用;消退组由现场种群饲养1年后备用.
1.3方法 以丙酮为溶剂,将杀虫剂原药配成0.5 mg/ml(0.05%)的稀释液,并取2.5 ml稀释液至500 ml锥形瓶内,制成药膜,待丙酮挥发后24 h内进行测试.每个药物3次重复,各取敏感种群、现场种群和消退组试虫30只供试.以丙酮为对照.观察试虫的击倒数,直至全部击倒,并观察24、48、72 h试虫死亡率.上述步骤均按照国标《GB/T 26352-2010蜚蠊抗药性监测方法》中的药膜法进行.
1.4数据处理 使用SPSS 13.0软件进行数据统计,获得毒力回归线、半数击倒时间(KT50)及其95%置信区间(95%CI),并计算抗性倍数和抗性消退率.计算方法:抗性倍数(R/S)=抗性种群KT50/敏感种群KT50;抗性消退率=(现场种群KT50-消退组KT50)/(现场种群KT50-敏感种群KT50).5%<对照组死亡率(击倒率)<20%,用Abbott公式校正处理组死亡率(击倒率).
1.5抗药性判断标准 根据Lee的抗性判断标准,德国小蠊抗性倍数(R/S)分为5类:R/S≤1为无抗性,1<R/S≤5为低度抗性,5<R/S≤10为中度抗性,10<R/S≤50为高度抗性,R/S>50为极高抗性[9].
2 结 果
2.1现场种群生物测定 由表1可见,德国小蠊现场种群对5种常用杀虫剂均产生了不同程度的抗药性,其中对溴氰菊酯的抗性最高(R/S=30.52倍),为高度抗性;对高效氯氰菊酯次之(7.91倍),为中度抗性;对残杀威、毒死蜱和乙酰甲胺磷产生了低度抗性,抗性倍数分别为4.56、2.06和1.90倍.
2.2消退组生物测定 德国小蠊抗性消退组对溴氰菊酯仍有中度抗性(R/S=8.29倍);对高效氯氰菊酯、毒死蜱、乙酰甲胺磷、残杀威有低度抗性,抗性倍数分别为4.95、2.32、1.90和2.55倍(表2).
2.3现场种群抗性消退情况 德国小蠊现场种群经饲养室正常饲养1年后,除毒死蜱(抗性消退率为-24.19%)外,对其他常用杀虫剂均有不同程度的抗性消退.德国小蠊现场种群对高效氯氰菊酯、乙酰甲胺磷、残杀威、溴氰菊酯的抗性消退率分别达42.82%、49.70%、56.51%和74.77%.在实验条件下,1年内抗高效氯氰菊酯德国小蠊虫株由中度抗性(R/S=7.91倍)转为低度抗性(R/S=4.95倍);抗溴氰菊酯虫株由高抗(R/S=30.52倍)转为中度抗性(R/S=8.29倍),而抗残杀威、抗毒死蜱和抗乙酰甲胺磷虫株抗性水平无显着变化(表3).
2.4现场种群和抗性消退组不同时间(h)的致死效果 与现场种群相比,高效氯氰菊酯、毒死蜱、乙酰甲胺磷、残杀威、溴氰菊酯5种杀虫剂作用于德国小蠊抗性消退组后,死亡率均出现了不同程度的上升.
24 h死亡率上升幅度分别为3.33%、13.33%、16.67%、20.00%和36.67%;48 h死亡率上升幅度分别为53.33%、3.33%、6.67%、16.66%和16.67%;72 h死亡率上升幅度分别为3.33%、0、0、6.67%和-33.33%(表4).
3 讨 论
德国小蠊适应能力强,其繁殖力也是其他蜚蠊的数千倍,数量更远远大于其他种类蜚蠊[10],目前几乎遍布全国成为优势种群[11].德国小蠊也是北京市丰台区的优势种群,本研究选择德国小蠊作为试虫,对丰台区蜚蠊的防制工作具有重要意义.
目前,化学防治仍是德国小蠊防制最主要的手段[12],然而,随着杀虫剂的广泛使用,德国小蠊的抗药性问题日益严重[13].本研究发现,丰台区德国小蠊现场种群对溴氰菊酯、高效氯氰菊酯等菊酯类杀虫剂已产生了中高度抗药性,对氨基甲酸酯类杀虫剂残杀威、有机磷类杀虫剂毒死蜱和乙酰甲胺磷则产生了低度抗性.如何科学合理用药,以防止德国小蠊对杀虫剂抗性的产生,是德国小蠊防制中亟待解决的问题之一[14].
目前杀虫剂的轮用是德国小蠊抗性治理策略中应用最为广泛的策略之一[15].研究表明,选用不同作用机制的杀虫剂合理轮用,可有效地延缓德国小蠊野外种群的抗性演化[7,14].因为抗药性常是可逆的,在药剂选择压力的作用下,一般情况下,杀虫剂使用次数越多或使用剂量越大,德国小蠊抗性种群的抗性进化就越快[3,14];但是,只要停止接触杀虫剂一段时间,野外种群内抗性基因的频率会因繁殖劣势或敏感基因的稀释而逐渐回落到一个很低的水平[14,16].本研究发现,饲养1年后,除了毒死蜱,德国小蠊对溴氰菊酯、高效氯氰菊酯、乙酰甲胺磷、残杀威的抗药性均有不同程度的消退,抗性消退率均达40%以上.因此,在丰台区蜚蠊及其他病媒生物防制中,应暂时减少或停用溴氰菊酯、氯氰菊酯等菊酯类杀虫剂,避免连续使用氨基甲酸酯类和有机磷类杀虫剂,可选用不同作用机制的杀虫剂合理轮用,以克服或延缓蜚蠊抗药性的产生和增强[6-8].
本研究中,毒死蜱抗性未有消退的原因可能在于:德国小蠊现场种群对毒死蜱的抗性水平原本较低;正常饲养1年后,其抗性消退的幅度较小;由于检测方法的局限性[2],抗性消退幅度可能被其他混杂因素(如个体差异、实验条件差异等)所掩盖.研究结果提示,在抗性实验中,虽然药膜法简单易行,被WHO推荐用于德国小蠊抗药性的监测,但是,药膜法并不能准确反映其抗性水平[2].因此,必要时可采用点滴法等其他方法来测定其抗性的强弱.
研究确定轮用间隔期对减少或延缓杀虫剂抗药性的发展有重要意义,而选用的杀虫剂轮换周期应该根据其抗性的消退规律合理制定[7].但是,在实际工作中,由于缺乏可靠的理论依据,轮用间隔期的确定往往存在很大的随意性,有人推测轮用间隔期以3~5个世代为佳[17],也有人认为每种杀虫剂的轮用间隔为1(即每种杀虫剂用1次便轮换)的效果最好[14,16].德国小蠊世代周期较短,从卵发育到成虫1个世代需80 d左右,在适宜的条件下,一年可繁殖3~4代[18].本研究发现,在不接触杀虫剂的条件下,饲养1年后,抗高效氯氰菊酯德国小蠊虫株由中度抗性转为低度抗性;抗溴氰菊酯虫株由高抗转为中度抗性,而抗残杀威、抗毒死蜱和抗乙酰甲胺磷虫株抗性水平无显着变化,仍为低度抗性.也就是说,德国小蠊在经历了3个世代后,德国小蠊的抗性水平仍未消失殆尽.因此,杀虫剂的轮用间隔应至少>3个世代,而轮用间隔期的具体确定仍待进一步的研究证实.
参考文献
[1] 周小洁,刘婷,钱坤,等.溴氰菊酯对德国小蠊滞留喷洒药效与kdr 突变关系研究[J].中国媒介生物学及控制杂志,2012,23(4):310-313.
[2] 曾晓芃,柯海萍,胡建波,等.北京市区德国小蠊对4种杀虫剂的抗性测定[J].中国媒介生物学及控制杂志,1998,9(5):344-346.
[3] 张大羽,程家安,陆永华.杭州市区德国小蠊抗药性及增效剂量的作用[J].中国媒介生物学及控制杂志,1997,8(2):114-117.
[4] 邓丽娟,张腊梅,周良才,等.武汉市不同生境德国小蠊对7种杀虫剂的抗性调查[J].中国媒介生物学及控制杂志,2010,21(1):70-72.
[5] 梁铁麟,何上虹,朱仁义,等.蜚蠊化学防治进展[J].中华卫生杀虫药械,2004,10(2):104-106.
[6] 赵志刚,霍新北.德国小蠊的抗药性机制及预防控制策略[J].中华卫生杀虫药械,2008,14(6):505-507.
[7] 王陇德.病媒生物防制实用指南[M].北京:人民卫生出版社,2010:281-286.
[8] 岳建苏,李晓娇,陈飞,等.昆虫抗药性的产生和治理[J].中国南方果树,2013,42(4):35-39.
[9]Lee LC,Lee CY. Insecticide resistance profiles and possibleunderlying mechanisms in German cockroaches, Blattellagermanica(Linnaeus)(Dictyoptera:Blattellidae)from PeninsularMalaysiap[J]. Med Entomol Zool,2004,55(2):77-93.
[10] 李兴文,温秀军,马涛,等.德国小蠊综合研究进展[J].中国公共卫生管理,2013,29(1):17-21.
[11] 邱文毅,钱进,何德雨.浅谈国境口岸医学媒介生物监测的意义及要求[J].口岸卫生控制,2011,16(4):3-6.
[12] 王学军.山东省德国小蠊抗药性监测及抗性相关酶生化特征研究[D].济南:山东大学,2012.
[13] 孙俊,杨维芳,徐燕.我国蜚蠊及其防治研究概述[J].中国媒介生物学及控制杂志,2009,20(4):275-280.
[14] 张美芳.杀虫剂的使用方式对杀虫效果的影响[J].兰台世界,2002,5:30-31.
[15] 何秀玲.害虫抗药性研究与治理状况概述[J].世界农药,2013,35(5):34-38.
[16] 霍京.德国小蠊的种群特性及控制策略研究[D].济南:山东师范大学,2012.
[17]McKenzie CL,Byford RL. Continuous,alternating,and mixedinsecticides affect development of resistance in the horn fly(Diptera:Muscidae)[J]. J Econ Entomol,1993,86(4):1040-1048.
[18] 谢秀霞.德国小蠊的生物学特性及拟除虫菊酯对其作用机理的研究[D].济南:山东师范大学,2007.
