印度西孟加拉邦亚喜马拉雅地区致倦库蚊幼虫对合成及植物源杀虫剂的表型敏感性研究

【字体: 时间:2025年09月12日 来源:The Journal of Basic and Applied Zoology 1.1

编辑推荐:

  本研究针对西孟加拉邦亚喜马拉雅地区致倦库蚊(Culex quinquefasciatus)对杀虫剂产生抗性的问题,通过幼虫生物测定法评估了5个地区10个种群对拟除虫菊酯类杀虫剂cyphenothrin、有机磷类temephos以及植物源杀虫剂pyrethrum extract和azadirachtin的敏感性。结果显示当地种群对cyphenothrin普遍产生高水平抗性(RR50>10),对temephos呈现区域性抗性,而对植物源杀虫剂保持较高敏感性。该研究为淋巴丝虫病媒介治理提供了重要耐药性监测数据,对制定轮换用药策略和综合媒介管理(IVM)具有重要指导意义。

  

在热带和亚热带地区的公共卫生领域,一种名为致倦库蚊(Culex quinquefasciatus)的蚊虫正持续引发关注。这种被称为"南方家蚊"的昆虫不仅是淋巴丝虫病的主要传播媒介,还能够传播西尼罗热、寨卡病和圣路易斯脑炎等多种疾病。在印度,淋巴丝虫病呈现地方性流行,全国36个邦和联邦属地的345个地区均受到波及,而西孟加拉邦北部地区正是疫情严重的区域之一。

尽管印度政府实施了"双支柱战略"——包括大规模药物管理(MDA)和 morbidity management and disability prevention (MMDP)——来应对这一疾病,但媒介控制仍然是阻断传播链的关键环节。长期以来,化学杀虫剂的使用一直是控制蚊虫种群的主要手段,然而过度使用导致了一个严峻的问题:抗药性的产生。蚊虫通过靶点修饰、代谢解毒增强、角质层增厚和行为适应等多种机制,对常用杀虫剂产生了抗性,这使得控制工作变得更加复杂。

西孟加拉邦亚喜马拉雅地区独特的地理气候条件为蚊虫孳生提供了理想环境。这里属于湿润亚热带气候,年平均降雨量达150-400厘米,6月至9月的季风降雨会形成大量临时性积水,成为致倦库蚊的繁殖场所。更值得注意的是,该地区与不丹、孟加拉国和尼泊尔接壤,国际边境的存在可能进一步影响媒介种群动态和抗药性的传播。

以往的研究主要关注合成杀虫剂的抗性情况,而对植物源杀虫剂的敏感性了解甚少。植物源杀虫剂如除虫菊提取物(pyrethrum extract)和印楝素(azadirachtin)因其作用机制复杂、环境持久性短而对非靶标生物毒性较低,被认为可能延缓抗性发展。除虫菊提取物主要通过干扰昆虫神经细胞的电压门控钠离子通道,延长其开放状态导致麻痹和击倒作用;印楝素则作为昆虫生长调节剂(IGR),干扰蜕皮激素和保幼激素通路,破坏 metamorphosis 和繁殖过程。

为了全面了解该地区致倦库蚊种群的抗药性状况,研究人员开展了一项系统性的敏感性监测研究,该研究成果发表在《The Journal of Basic and Applied Zoology》上。

研究人员采用了世界卫生组织(WHO)标准幼虫生物测定法,从五个地区收集野外种群进行测试,同时建立实验室敏感品系作为对照。通过 probit 分析计算半致死浓度(LC50)和抗性比率(RR50),评估种群对四类杀虫剂的敏感性状态。

研究结果

不同种群对cyphenothrin的敏感性状况

研究显示,大多数测试种群对cyphenothrin表现出高水平抗性。Siliguri(SLG)种群的抗性水平最高,RR50值达到40,Shivmandir(SHM)种群为34.98,Jalpaiguri(JPG)和Malbazar(MBZ)种群分别为20.52和19.62。Mekhliganj(MKG)和Tufanganj(TFG)种群表现出中等水平抗性,RR50值分别为6.72和7.10。Alipurduar(APD)种群的RR50值为10,处于中等抗性和高水平抗性的临界点。这些结果表明cyphenothrin在该地区的使用可能较为广泛,导致了普遍的抗性发展。

不同种群对temephos的敏感性状况

对有机磷类杀虫剂temephos的测试结果显示,仅Malbazar(MBZ)种群表现出高水平抗性(RR50=21.76)。Tufanganj(TFG)和Islampur(ISL)种群呈现中等水平抗性,RR50值分别为6.72和6.83。值得注意的是,Alipurduar(APD)、Dalkhola(DKL)、Falakata(FKT)和Shivmandir(SHM)种群的RR50值接近5,表明这些种群可能在未来持续使用temephos的情况下发展为中等抗性。其余种群对该杀虫剂保持敏感性。

不同种群对pyrethrum extract的敏感性状况

所有测试种群对植物源杀虫剂pyrethrum extract均保持敏感性。Dalkhola(DKL)种群显示出最高的RR50值(2.07),其次是Siliguri(SLG)种群(2.05),Shivmandir(SHM)和Falakata(FKT)种群的RR50值分别为1.69和1.68。这一结果可能反映了pyrethrum extract在该地区的使用频率较低,或者其复杂的作用机制使蚊虫难以快速产生抗性。

不同种群对azadirachtin的敏感性状况

对另一种植物源杀虫剂azadirachtin的测试发现,大多数种群保持敏感性,但Siliguri(SLG)、Shivmandir(SHM)、Falakata(FKT)和Islampur(ISL)四个种群表现出中等水平抗性。其中Siliguri(SLG)种群的抗性水平最高(RR50=8.31),其次是Islampur(ISL)和Falakata(FKT)种群,RR50值分别为6.92和5.74。这一发现表明,即使是植物源杀虫剂,在持续选择压力下也可能驱动抗性发展。

讨论与结论

该研究揭示了西孟加拉邦亚喜马拉雅地区致倦库蚊种群对杀虫剂的抗性呈现出复杂而多样的模式。对合成拟除虫菊酯类杀虫剂cyphenothrin的普遍高水平抗性值得高度关注,这可能与该类杀虫剂在农业和公共卫生领域的广泛使用有关。同时,蚊虫种群接触其他合成拟除虫菊酯(如氯菊酯、溴氰菊酯、高效氯氟氰菊酯等)可能诱导交叉抗性,进一步加剧抗性问题。

对temephos的抗性虽然目前仅限于特定种群,但多个种群处于敏感性和抗性发展的临界状态,提示需要密切监测这些种群的动态变化。作为WHO推荐的最安全蚊虫幼虫控制剂,temephos的抗性发展可能对淋巴丝虫病的媒介控制工作产生严重影响。

植物源杀虫剂的表现令人鼓舞。除虫菊提取物(pyrethrum extract)在所有测试种群中均保持高效,这可能与其复杂的作用机制有关——除干扰钠离子通道外,还能阻断ATPase酶活性,这种多靶点作用使蚊虫难以通过单一机制产生抗性。然而,印楝素(azadirachtin)在部分种群中已出现中等水平抗性,这表明即使是植物源杀虫剂,在持续选择压力下也可能驱动抗性发展。

研究人员指出,抗性发展的机制可能涉及代谢抗性和靶点抗性两个方面。先前的研究发现,单加氧酶、羧酸酯酶和谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)在对抗拟除虫菊酯、有机磷和有机氯类杀虫剂中发挥作用。最近的研究还在该地区大多数致倦库蚊种群中发现了电压门控钠离子通道的L1014F突变,这是拟除虫菊酯类杀虫剂的主要靶点抗性机制。

这项研究对淋巴丝虫病的媒介控制实践具有重要指导意义。研究结果表明,植物源杀虫剂特别是除虫菊提取物,可作为综合媒介管理(IVM)的有效替代方案。轮换使用不同作用机制的杀虫剂、基于敏感性监测数据制定精准控制策略、结合天敌保护(如蜻蜓、蜘蛛、鱼类等)和栖息地管理(改善污染水体和排水系统),将有助于延缓抗性发展并提高控制效果。

总之,该研究全面评估了西孟加拉邦亚喜马拉雅地区致倦库蚊种群对合成和植物源杀虫剂的敏感性状况,为制定科学合理的媒介控制策略提供了重要依据。在全球面临杀虫剂抗性挑战的背景下,这类研究对实现淋巴丝虫病和其他蚊媒传染病的有效控制目标具有重要价值。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号