病媒生物防治新技术研究进展*

陈 晨 刘 冰 高志丹 宋世佩 郝永建

(火箭军疾病预防控制中心，北京 100071)

病媒生物是病媒生物性疾病传播循环中非常重要的一环。我国39种法定报告传染病中有13种由病媒生物传播，约占每年传染病发病总数的5%～10%，还有些病媒生物性传染病没有列入法定报告传染病的范围，但它们对人群健康的危害也是有目共睹,如莱姆病、恙虫病、森林脑炎、新疆出血热、巴尔通体病等(刘起勇等，2011)。病媒生物控制在日常防病和灾害救援中发挥了重要作用，其中的化学防治方法，因具有起效快、高效、简便等特性，成为实际工作中采用的主要措施之一。由于长期大量使用化学农药造成了农药残留、昆虫抗药性等问题,不但危及人类健康、造成环境污染、破坏生态平衡，而且影响了病媒生物防治工作的可持续发展。对此,近些年来业内已经或正在研发和推广使用一些新型环境友好型防控技术与方法，正在引导病媒生物性疾病防控领域向着更加安全、低毒、微量、高效的方向发展(麻毅，2014)。

1 病媒生物防控传统技术方法存在的问题

病媒生物综合治理、可持续控制虽已是病媒控制工作人员的共识，但由于非化学方法起效慢,无法应对突发疫情中需要短时间内控制病媒生物的需求, 因此化学防治仍然在重大疫情处置、重大活动应对等事件中发挥着病媒生物控制主要作用(孙锦程等，2014)。然而，以化学防治为主的病媒生物防控技术也引起了病媒生物抗性、环境污染、生态平衡破坏等问题。

1.1 抗药性问题

化学药剂因具有快速、高效的杀灭效果而被广泛用于病媒生物控制。但化学药剂的长期、过度使用造成了病媒生物产生抗药性,进一步导致用药量增加和抗性增强的恶性循环，人为增加病媒生物控制难度、环境污染等问题(吴治明，2013)。

1.2 药物匮乏问题

在已经登记的农药原药中,卫生杀虫剂只占其中6%;在登记农药种类中,家用杀虫剂占8.6%、防疫用杀虫剂占2.0%,灭鼠毒饵仅占0.3%，目前的卫生杀虫剂尚不能满足病媒生物应急控制和日常防治的需求,需要加大开发研究的投入(刘聪云，2010)。

1.3 化学药剂的安全问题

媒介生物防治工作中的卫生杀虫剂主要应用在人类的生活环境,直接关系到人类健康和生命安全。然而,市场上仍然存在有禁止使用的急性剧毒鼠药和高毒杀虫剂的使用现象(王东，2012)。

1.4 药物的管理和控制规范有待于完善

尽管各级各部门都对了杀虫药剂生产、运输、销售和使用的各个环节进行了规范，但仍存在有些PCO公司滥用杀虫药剂，行业间还存在不良竞争等不规范的行为，还需要加大宣传，指导合理用药，用药频率高、抗性高和数量较大的地区还没有采用轮用、停用、混合用等办法来降低抗性的发生与发展。

2 病媒生物防治新型生物技术

近年来，研发和推广使用了一批新型环境友好型病媒生物防控技术与方法，尤其是绿色环保的生物防治技术在预防和控制媒介生物种群密度、减少病媒生物性疾病传播方面，已经显示出较好的功效。生物防治新技术就是利用自然界各种有益生物或生物的代谢产物来防治病媒生物，控制其种群数量。目前生物防治中信息素诱导、植物源制剂、微生物制剂、天敌培育、转基因构建等生物防治技术受到人们的更多关注(李咏玲等，2010)。

2.1 信息素诱导防治病媒生物的研究

昆虫性信息素,也叫性外激素,是昆虫自身产生释放到体外以引诱同种异性昆虫去交配的化学物质,其化学结构的高度复杂性和特殊性是昆虫种间生殖隔离的重要保证,因此,不同昆虫之间的性信息素相互不能替代,也不会引起混淆,这在昆虫的区域性调查和诱杀防治等方面具有较大的实用价值(李咏玲等，2010)。目前,世界上已有多家公司生产多种昆虫信息素的缓释剂型、散发器和诱捕器,利用性引诱信息素直接诱杀成虫。与化学杀虫剂相比,性诱剂具有活性强,灵敏度高,专一性强,选择性高,用法简单,价格低廉,无毒无害,不污染环境,对人、畜、田地和作物无毒,无须直接喷施,长期使用不产生抗药性等特点(范晓军等，2010)。

2.2 植物源制剂防治病媒生物的研究

植物源制剂是是生物农药的一个重要种类，是利用植物各部分部分浸提或分离到的活性有效成分加工而成的制剂,施药时与对应受体结合，达到控制有害生物的效果。按其用途,可分为植物源杀虫剂、杀菌剂和抗病毒剂等。与化学农药相比,植物源农药具有以下优点:(1)具有多种生物活性,不仅有杀虫活性,还兼有杀菌和刺激植物生长的活性;(2)对人畜及非靶标生物毒性低,在环境中降解快,低残留,无污染;(3)病媒生物不易产生抗性;(4)原料较易得到,可就地取材,就地加工,使用成本较低。植物源制剂的作用方式有:对昆虫具有毒杀、麻醉、引诱、忌避、干扰昆虫正常行为和生长发育等,造成拒食、拒产卵、致畸、不育、抗蜕皮、破坏神经和内分泌系统以及致死等(马志卿等，2000)。

2.3 微生物制剂防治病媒生物的研究

微生物制剂是指利用正常微生物群生长繁殖来抑制致病菌或有害生物的制剂，目前开发研制最成功和应用最有效的蚊虫生物杀虫剂是细菌制剂B.t.i和B.s,其适用于各种孳生水体的多种蚊幼虫的防治(王美秀等，2000)。B.s制剂主要用于杀灭容器及小型积水中的淡色库蚊和致倦库蚊，不过与B.t.i相比,B.s对伊蚊幼虫的防治效果较差,作用发挥较慢,更适用于受有机物污染的水体,但灭蚊持效期较长。此外，真菌类制剂也是有前途的蚊虫微生物防治剂,其中的大链壶菌是最接近实际应用的生物防治物之一。大链壶菌是兼性寄生真菌,既可在水生环境腐生生长,又可寄生于蚊幼虫体内, 被认为是一种有希望的生物灭蚊剂(牟荣等，2003)。

2.4 利用病媒生物的天敌进行病媒生物防治

利用病媒生物的天敌进行病媒生物防治是指经严格的评估、检验检疫流程，以确保引入天敌后不增加传染病流行几率的前提下，向一个区域引入一种病媒生物的天敌(Landisetal.,2012)以达到防治病媒生物等效果。选定的天敌应在网站上公开发布，并评估其存在的长期利益，而后批量生产后释放。为使利用病媒生物的天敌进行病媒生物防治效率达到最高，天敌应具备与病媒生物争夺空间和破坏其栖息环境的能力，并且当病媒生物得到有效控制以后，其能按照自身发展独立存在，而不影响生态环境(Follettetal.,2000)。

2.5 通过转基因构建进行病媒生物防治

利用转基因技术构建“抗病媒生物转基因生物的构建”是生物技术研究的重点,目前已取得了长足进展。

蓝藻作为一种最简单原始的单细胞生物,广泛存在于自然界的多种水体，是蚊幼虫的食物之一。有学者将杀蚊幼基因如B.s.或B.t.晶体毒蛋白基因转入蓝藻中并获得表达, 蚊虫吸食此类蓝藻后抑制了蚊蚴发育，起到了防治蚊虫繁殖的效果。有学者选用丝状固氮蓝藻进行了转基因工作,将Bs.晶体毒蛋白基因导入其中进行表达,实验室证明具有明显灭蚊毒效, 其表达能力及灭蚊毒效远高于单细胞藻,显示出良好的应用前景(Wang，2007)。

近年来发展迅速的基因修饰技术来进行病媒生物防治被认为是具有较好应用前景的方法，通过对防治对象进行基因干预而达到防治效果，现已发展了种群抑制、昆虫不育、释放携带致死基因的昆虫等技术(Wangetal.，2013)。种群抑制技术：主要通过在目标蚊虫种群中引入不育及致死基因的蚊虫，从而引起目标种群的蚊虫绝对数量减少，达到降低疾病流行的目的。昆虫不育技术(SIT)：昆虫不育技术主要通过释放大量经过电离辐射或其他方式处理的雄性蚊虫到目标种群，该蚊种自然种群中雌性蚊虫与释放的无精子雄性蚊虫交配后无法产生下一代，从而降低目标蚊虫种群的数量(Klassen，2009)。利用昆虫不育技术进行媒介防治的策略能否成功的关键在于释放的雄性蚊虫是否具备与雌性蚊虫交配的能力，以及交配后雌性蚊虫是否不再进行二次交配。

释放携带致死基因的昆虫技术： 释放携带致死基因的昆虫不同于传统的不育昆虫技术，其通过释放携带优势死亡基因纯合子的蚊虫与野外蚊虫交配产生后代，死亡基因即遗传下去，能造成后代死亡，最终致种群减少(Blacketal.，2011)，目前该技术已在防治登革热主要媒介之一的埃及伊蚊种群中取得了很好的研究进展，有学者分别在埃及伊蚊转基因品系OX3545及OX3604C中通过基因重组技术导入雌蚊特异性飞行肌动蛋白阻断基因，导致雌蚊不能飞行，从而影响其交配繁衍(Fuetal.，2010)。利用该技术在实验室实现了通过一定比例雌雄蚊的释放，可以在10～20周内消除目标种群。近年来，学者通过分离、鉴定雌性蚊虫特异飞行阻断基因，发现在白纹伊蚊体内也具备和埃及伊蚊类似的功能，可以利用释放携带致死基因的昆虫技术进行防治，由此可见，随着研究的深入，此技术具有发展前景(Labbe GM，2012)。

3 展望

新型环境友好型病媒生物防控技术与方法具有无污染、无公害、不产生抗药性,长效等优点, 在可持续农业模式中占有十分重要的地位，其逐步替代化学农药而成为防治病媒生物的主要手段已是必然趋势。未来的病媒生物防治,必将更加重视自然因素的生态调控作用,充分发挥生物防治技术在病虫害治理中的作用, 建立起可持续发展的病媒生物综合治理体系,只有这样才能更好控制虫媒传染病的发生。