白纹伊蚊对挥发性拟除虫菊酯抗性机理研究

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白纹伊蚊(Aedes albopictus)俗称亚洲虎蚊,是世界上最具侵袭性的蚊子,也是我国登革热病毒主要的传播媒介,严重威胁人类健康。目前使用高效、低毒的挥发性拟除虫菊酯类杀虫剂是控制白纹伊蚊种群最常用和最有效的措施之一。然而随着长期、大量、不合理的使用,白纹伊蚊对拟除虫菊酯杀虫剂已产生了明显的抗药性。因此,明确白纹伊蚊对常用挥发性拟除虫菊酯类杀虫剂的抗性现状及抗性机制,对白纹伊蚊的抗性治理具有重要意义。本文以中山市东凤镇野外品系白纹伊蚊为研究对象,研究挥发性拟除虫菊酯四氟甲醚菊酯、氯氟醚菊酯、甲氧苄氟菊酯和Es-生物烯丙菊酯对白纹伊蚊的驱避、击倒活性及白纹伊蚊对四种拟除虫菊酯的抗性机理。主要研究结果如下:(1)采用Arm-in-cage assay,测定挥发性拟除虫菊酯四氟甲醚菊酯、甲氧苄氟菊酯、氯氟醚菊酯和Es-生物烯丙菊酯对白纹伊蚊的驱避活性。结果表明:甲氧苄氟菊酯、四氟甲醚菊酯、氯氟醚菊酯和Es-生物烯丙菊酯对敏感品系白纹伊蚊的驱避率分别为67.26%、48.67%、38.17%和35.27%;对野外品系白纹伊蚊的驱避率分别为56.15%、36.74%、34.95%和29.61%,氯氟醚菊酯和Es-生物烯丙菊酯对敏感品系和野外品系间的驱避活性差异均不显著。(2)采用Arm-in-cage assay和三角瓶密闭熏蒸法测定四氟甲醚菊酯、甲氧苄氟菊酯、氯氟醚菊酯和Es-生物烯丙菊酯对白纹伊蚊的击倒活性。结果表明:甲氧苄氟菊酯的击倒速度最快,四氟甲醚菊酯的击倒率最高。Arm-in-cage assay测定甲氧苄氟菊酯、四氟甲醚菊酯、氯氟醚菊酯对敏感白纹伊蚊的KT50分别为19.276 min、21.605min和40.514 min,对野外品系白纹伊蚊的KT50分别为26.111 min、43.262 min和78.411 min,Es-生物丙烯菊酯均未达到半击倒数;三角瓶密闭熏蒸法测定甲氧苄氟菊酯、四氟甲醚菊酯和氯氟醚菊酯对敏感白纹伊蚊的KT50分别为7.509 min、11.358 min和12.801 min;对野外白纹伊蚊的KT50分别为9.245 min、13.582 min和15.775 min;三角瓶密闭熏蒸法测定Es-生物烯丙菊酯对敏感白纹伊蚊的KT50为34.584 min,对野外白纹伊蚊未达到半击倒数。(3)采用幼虫浸渍法和成蚊点滴法,测定四种挥发性拟除虫菊酯对中山市东凤镇野外品系白纹伊蚊和四氟甲醚菊酯汰选11代抗性野外白纹伊蚊的毒杀活性。结果表明:中山市东凤镇野外品系白纹伊蚊幼虫对四氟甲醚菊酯、甲氧苄氟菊酯、氯氟醚菊酯及Es生物丙烯菊酯的抗性倍数分别为9.52、7.54、2.63和6.77倍;野外抗性品系幼虫和成虫抗性倍数分别为42.55、33.92、6.58和8.02倍;18.15、11.60、4.90和4.66倍;四氟甲醚菊酯汰选的野外抗性品系对甲氧苄氟菊酯、氯氟醚菊酯和Es-生物丙烯菊酯产生的交互抗性倍数为4.99、2.98和1.18倍。(4)采用先酶抑制剂处理,后药物处理和酶抑制剂和药物混合处理两种毛细管微量点滴法,测定了酶抑制剂PBO(胡椒基丁醚)和S2(八氯二丙醚)对四氟甲醚菊酯、甲氧苄氟菊酯、氯氟醚菊酯和Es-生物烯丙菊酯的增效作用。结果表明:采用先酶抑制剂处理,后药物处理的方法增效作用优于酶抑制剂和药物混合处理的方法,两种方法的增效作用存在差异,但均显示出PBO对四氟甲醚菊酯、甲氧苄氟菊酯、氯氟醚菊酯和Es-生物烯丙菊酯的增效作用明显,其中先酶抑制剂处理,后药物处理的方法增效比分别为14.614、9.199、6.252和18.860;同时给酶抑制剂和药物的方法增效比分别为10.537、6.040、5.541和10.099;增效剂S2增效效果均不明显。(5)采用实时定量PCR技术,测定了敏感品系白纹伊蚊和四氟甲醚菊酯汰选的野外抗性品系白纹伊蚊体内10个代谢基因的m RNA表达量差异。结果表明:细胞色素c氧化酶亚基I、谷胱甘肽S-转移酶、胰凝乳蛋白酶、脂肪酶3、线粒体核糖体大亚基、乙酰胆碱酯酶、细胞色素P450 CYP6N3v1、L-乳酸脱氢酶、ATP合酶b亚基9种代谢基因的表达量较敏感品系均过量表达,差异倍数分别为79.8、11.5、13.5、7.5、9.6、6.8、6.7、4.9和3.3倍,磷酸化酶基因的表达量较敏感品系降低,差异倍数为0.7。进一步对其体内I、II、III三个细胞色素c氧化酶大亚基表达量检测发现,三个细胞色素c氧化酶亚基均有过量表达,差异倍数分别为56.0、9.1和2.3倍。(6)对野外抗性品系白纹伊蚊电压门控钠离子通道(VGSC)的结构域II、III、IV部分基因进行克隆检测发现,野外抗性品系白纹伊蚊电压门控钠离子通道基因结构域III的F1534位点发生等位基因突变(F1534S)。(7)对野外抗性品系白纹伊蚊体内线粒体电子呼吸链复合体Ⅰ(NADH-辅酶Q还原酶)、Ⅱ(琥珀酸脱氢酶)、Ⅲ(细胞色素c还原酶)、Ⅳ(细胞色素c氧化酶)、Ⅴ(ATP合酶)活性、MFOs活性、Na+/K+-ATPase活性及ATP含量测定发现,野外抗性品白纹伊蚊线粒体呼吸链复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ酶的活性是敏感品系的1.06、2.51、1.03、5.38和13.86倍,MFOs和Na+/K+-ATPase的活性是敏感品系白纹伊蚊品系的2.15和1.21倍,ATP含量较敏感品系白纹伊蚊减少38.06%。(8)对野外抗性品系白纹伊蚊代谢速率进行检测发现,野外抗性品系白纹伊蚊代谢速率是敏感品系白纹伊蚊的1.67倍。
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