微山湖地区2022年三带喙库蚊生境与抗药性调查研究
2023-10-20娄紫微郭秀霞王奕婷杨琳琳王文倩公茂庆
娄紫微 郭秀霞 王奕婷 杨琳琳 王文倩 公茂庆 程 鹏
1.山东第一医科大学(山东省医学科学院)研究生部,山东 济南 250117; 2.山东省寄生虫病防治研究所医学昆虫学部,山东 济宁 272033; 3.济宁市疾病预防控制中心病媒生物防制科,山东 济宁 272000
三带喙库蚊(Culex tritaeniorhynchus)是流行性乙型脑炎(乙脑)流行传播的主要媒介,同时也是山东省乙脑病毒传播的主要优势蚊种[1]。乙脑为中国分布最广、发病最多、危害最大的一种虫媒病毒感染性疾病,且流行及分布区在逐渐扩大[2]。三带喙库蚊幼虫主要孳生于稻田、灌溉田和田边沟渠等积水中[3]。微山湖地区地表水系发达,稻田范围广,有利于蚊虫大量繁殖。近年来,随着全球气候变暖、城镇化改造等因素,使得三带喙库蚊的孳生地发生变化[4]。加之农业广泛喷洒、使用杀虫剂使得蚊虫抗药性不断形成和发展,目前抗药性已成为三带喙库蚊防控和乙脑防治的主要障碍[5],因此加强媒介的监测工作对乙脑防控意义重大。本课题组于2022年7月至9月在微山湖地区监测点开展相关工作,以期为微山湖地区有效防控乙脑提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 供试虫源
1.1.1 野外种群 2022 年7 月至9 月在微山湖地区监测点(任城区唐口街道、鱼台县王鲁街道、微山县欢城镇)采集三带喙库蚊幼虫,将幼虫混匀饲养,实验用幼虫为Ⅲ龄末、Ⅳ龄初幼虫,成蚊为羽化3 ~5 d未吸血雌蚊。
1.1.2 敏感品系 敏感品系数据参考文献[6]。
1.2 实验药物及来源
实验用0.05%溴氰菊酯药膜、0.15%氯氰菊酯药膜、0.5%马拉硫磷药膜、0.1%残杀威药膜以及敌敌畏(95.0%乳油)、残杀威(97.0%原粉)、溴氰菊酯(98.0%原粉)、氯氰菊酯(91.16%原粉)均由中国疾病预防控制中心传染病预防控制所相赠。
1.3 实验方法
1.3.1 幼虫浸渍法[7]测试微山湖地区三带喙库蚊野外种群幼虫对4 种常用化学杀虫剂的敏感性。根据预实验所得出蚊虫对杀虫剂的敏感程度,将4 种杀虫剂稀释成6 个不同的浓度梯度,将试虫置于装有不同药液浓度的200 mL塑料杯中,每个浓度梯度重复3次,每组蚊虫为25只。并以丙酮作为空白对照。24 h后观察并记录试虫接触4种常用杀虫剂的死亡情况:幼虫体态有改变者或用镊子轻触幼虫呼吸管,幼虫无逃避反应或不能自主逃逸判定为死亡。
1.3.2 成蚊接触筒法[8]使用WHO标准的药膜滤纸测定成蚊对4种不同浓度杀虫剂的抗药性。每种药膜重复3次,空白对照为涂有白油和乙醚的滤纸。试虫击倒和死亡鉴定标准:观察期内,蚊虫出现姿态异常或完全不动、不能正常飞行即视为击倒,用镊子轻触蚊体,试虫无反应或仅有震颤即视为死亡。
1.4 抗药性判定标准
1.4.1 幼虫抗药性判定标准 抗性倍数(R/S)=野外种群LC50/敏感品系LC50,抗性倍数≤ 3为敏感;3 <抗性倍数≤ 10 为低抗;10 ≤ 抗性倍数 < 40 为中抗;抗性倍数 ≥ 40为高抗[9]。若对照组死亡率达到5% ~20%,则采用Abbott公式进行校正;超过20%视为无效实验。
1.4.2 成蚊抗药性判定标准 死亡率=(死亡虫数/试虫总数)×100%,在诊断剂量下,蚊虫死亡率在98% ~ 100%为敏感群体;死亡率在80% ~ 98%(不含)为可能抗性群体;死亡率 < 80%为抗性群体。
1.5 三带喙库蚊孳生地调查
采用勺捕法对位于济宁城区附近农村稻田、灌溉渠、蓄水池塘、污水坑、排水沟、景观水池、积水容器、人畜粪池和其他水体等孳生地三带喙库蚊幼虫孳生情况进行调查。
1.6 统计学处理
采用EXCEL 2019软件对监测结果进行整理分析,根据结果绘制成蚊60 min 内抗性击倒率曲线图;利用SPSS 22.0 软件计算每种杀虫剂的毒力回归方程、95%置信区间(confidence interval,CI)、LC50以及抗性倍数。
2 结 果
2.1 三带喙库蚊孳生地调查
共调查微山湖地区1 346个调查点幼虫孳生情况,大致分为9 种类型。稻田和灌溉渠2 种孳生地类型中三带喙库蚊的密度较高,阳性率分别为86.11%和80.29%;其次在蓄水池塘、污水坑和排水沟中三带喙库蚊幼虫的阳性率分别为28.00%、24.64%和30.00%;景观水池、积水容器和其他水体孳生地监测到三带喙库蚊少量分布,阳性率均在10%以下;在人畜粪池中未采集到三带喙库蚊幼虫。详见表1。
表1 微山湖地区不同孳生地三带喙库蚊幼虫孳生情况
2.2 三带喙库蚊幼虫抗药性调查
微山湖地区三带喙库蚊幼虫对溴氰菊酯和氯氰菊酯的抗性倍数最高,分别为98.75倍和295.50倍,表现为高度抗性;对残杀威和敌敌畏的抗性倍数分别为3.27倍和6.53倍,表现为中度抗性。详见表2。
表2 2022年微山湖地区三带喙库蚊幼虫对4种常用杀虫剂的抗性
2.3 三带喙库蚊成蚊对4 种杀虫剂的击倒变化趋势
微山湖地区三带喙库蚊成蚊对残杀威呈可疑抗性,死亡率为94.11%,对马拉硫磷、溴氰菊酯和氯氰菊酯呈抗性,死亡率分别为45.45%、21.05%、19.35%。见表3。在0 ~ 60 min 内,成蚊接触不同药膜的击倒率均呈现出不同程度的上升趋势,氯氰菊酯和溴氰菊酯上升趋势较残杀威和马拉硫磷较为缓慢,溴氰菊酯并于50 min 达到峰值,此后进入平稳期。见图1。
图1 不同药膜对三带喙库蚊60 min击倒率变化趋势
表3 2022年微山湖地区三带喙库蚊成蚊抗药性测定结果
3 讨 论
微山湖地区是山东省重要的农业及水产生产基地,该地区河流湖泊众多,交通较为便利。这些地域条件有利于蚊媒疾病的暴发和流行,同时蚊虫的分布范围也可伴随人流和贸易的交流而改变。因此蚊虫抗药性及孳生地的监测是蚊媒传染病防控十分重要的环节[10],可以为控制蚊媒密度和降低蚊媒传染病的发生提供科学依据。
三带喙库蚊作为微山湖地区常见蚊种,主要孳生于水质较清的水稻田等水体中[11],本调查研究结果与之相符合。近年来,随着环境变迁,三带喙库蚊的孳生习性发生了改变[12],在非传统报道的生境中监测到三带喙库蚊幼虫,提示应当扩大生境监测范围,采取高效、合理的灭蚊措施,以减少蚊媒传染病的发生[13]。
由于大多数蚊媒病毒缺乏预防性药物和疫苗,化学防治仍然是蚊媒疾病预防和控制的主要手段。自上世纪八十年代以来,杀虫剂便广泛应用于农业生产以及媒介蚊虫防治[14]。杀虫剂长期广泛不合理的使用,导致蚊虫的抗药性不断地发生和发展[15]。本调查结果显示,微山湖地区三带喙库蚊幼虫对4 种常用杀虫剂均产生了不同程度的抗药性,其中对拟除虫菊酯类杀虫剂的抗性程度较强。究其原因,可能与监测地区过多使用该类杀虫剂有关。该类杀虫剂因其使用的便捷性被广泛应用于人们日常生活的多个场所中。我国自20世纪50年代开始,每年在室内外都投放大量拟除虫菊酯杀虫剂进行灭蚊[16]。加之近几年夏季高温天气频繁出现,蚊虫繁殖加快,蚊香、气雾剂使用量增加,其有效成分大都以拟除虫菊酯类杀虫剂为主[17],由于菊酯类杀虫剂为广谱性杀虫剂,对多种害虫均有显著的防治效果,在农业害虫防治中广泛应用,致使菊酯类杀虫剂在土壤和水体中长期、高浓度积累,从而导致媒介蚊虫对其抗性水平大幅度增高[18]。这些因素导致媒介蚊虫对拟除虫菊酯类杀虫剂的抗药性不断形成和发展。由于残杀威和敌敌畏毒性大,在日常生活中使用较少,蚊虫接触此类杀虫剂较少,这可能是三带喙库蚊对残杀威和敌敌畏的抗性水平相对较低的原因。此外本研究发现,三带喙库蚊成蚊对溴氰菊酯和氯氰菊酯表现为抗性,成蚊和幼虫的测定结果均证实三带喙库蚊幼虫对菊酯类杀虫剂产生了抗药性。
综上,在今后的蚊虫防治过程中,微山湖地区应根据当地实际情况,定期开展媒介蚊虫抗药性的监测工作,可以将不同作用机制的杀虫剂轮换使用,避免单一杀虫剂长期使用,可采取不同作用机制的杀虫剂复配来提高其毒力作用,延缓抗药性的发生和发展[19]。
利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突