Detection of insecticide resistance and its relationship with two detoxification enzymes of Musca domestica in different areas of Tianjin

2006·0.2 MB·

by  Yong-Mei, Zhang

昆 虫 学 报 !"#$%&#’(’)’*+"$,+&+"$，!"#$%&&’，(（) *）：+*,-+(% .//0&(+(1’%)’
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天津地区家蝇抗药性水平及与两种解毒酶的关系
张咏梅，孙晨熹!，李今越
（天津市卫生防病中心，天津 *&&&22）
摘要：用点滴法对采自天津市L个郊区县的L个不同生境野外家蝇种群的抗药性进行了测定并与实验室内的相对
敏感种群进行比较；对不同地区家蝇种群进行了羧酸酯酶（A5C8?H:7$E9$C5E$，M5C3）和谷胱甘肽/1转移酶（=7"959<6?#$/1
9C5#ED$C5E$，N/OE）活性检测。结果表明，不同家蝇种群对 PPQR、高效氯氰菊酯和残杀威的抗性倍数不同，对 PPQR
抗性最高为2,I+’*倍，最低为2I,,+倍；对高效氯氰菊酯最高为2(I&L2倍，最低为2I&L2倍；对残杀威抗性倍数最
高为LI())倍，最低为2I&L2倍。从M5C3平均比活力看，室外家蝇种群M5C3的比活力均高于室内相对敏感种群的
比活力，M5C3活性的分布在敏感种群和不同地区野外种群间具有明显的重叠现象。天津不同地区S 代家蝇N/OE
%
的比活力抗性种群普遍高于室内相对敏感种群，大约在%T(倍之间，不同地区间也具有比较大的差异，而抗药性
高的种群N/OE活性也高，N/OE活性变化与不同种群抗性差异是相符的。
关键词：家蝇；抗药性；解毒酶；羧酸酯酶；谷胱甘肽/1转移酶
中图分类号：U)’+I) 文献标识码：B 文章编号：&(+(1’%)（’ %&&’）&*1&+*,1&+
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*&&&22，M<6#5）
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9C5#ED$C5E$
家蝇 -./"$ 0’(1/#+"$ 属于双翅目环裂亚目蝇科 且抗性范围广泛，对施用过的药剂几乎都有不同程
家蝇属的卫生害虫，是世界大多数地区的优势种。 度的抗性。我国在 %& 世纪 +& 年代开始大量使用
由于家蝇对环境具有高度的适应能力，繁殖力强，人 PPO和丙体六六六消灭家蝇，随后敌百虫、敌敌畏等
类用药频繁，因而其对杀虫剂不仅容易产生抗性，而 有机磷杀虫剂也被广泛使用，到上个世纪L&年代几
作者简介：张咏梅，女，2)’)年生，主管医师，从事病媒防制工作，314567：8$5"9:;<5#=:4>:5<??@A?4@A#
!通讯作者B"9<?CD?CA?CC$EF?#G$#A$，314567：E"#A<$#H6’’,,>2%’IA?4
收稿日期J$A$6K$G：%&&+12212(；接受日期BAA$F9$G：%&&’1&*1%)
#期 张咏梅等：天津地区家蝇抗药性水平及与两种解毒酶的关系 -#&
乎全国各地的家蝇对使用的有机磷杀虫剂普遍产生 农药厂产品；高效氯氰菊酯（&(M原药）为江苏扬州
抗性。上个世纪 !" 年代初拟除虫菊酯引进我国时 农药股份有限公司产品；残杀威（&(M原药）由上海
由于它的高效、低毒及广谱性被用来防治农业及卫 保康化工有限公司提供。
生害虫，但用于防治家蝇#年抗性就增长了$"倍左 N+7%$"7"$ 型分光光度计，4=>G<OP: 公司产品；
右，个别地区（如四川成都）抗性增加到%"%倍（冷欣 电子 天 平（4<B;?B>:6$""/0,），2Q;?@ 公 司 产 品；
夫等，%&&’）。%&&()%&&!年天津野外家蝇对溴氰菊 4,3F5KE FRE44SF 酶标仪，53FEH 公司产品；高速
酯、高效氯氰菊酯和**+,的抗性已达高抗水平，与 台式离心机，德国 3QQA@O?BC 公司产品；N+ R<GTO<
%&!-年相比抗性分别提高到 %$.’/、%/.%’ 和 %.$ I>?/"型双光束分光光度计，美国 ,3公司产品；电
倍；对残杀威抗性增长最高的地区是敏感地区的 热恒温水浴锅，北京医疗设备厂产品。
%##."(倍（范俊兰等，%&&&）。 !"$ 生物测定方法
自发现家蝇产生抗药性以来，在抗性生化机制 用1 代种群，取羽化第 / 天成虫（雌蝇），将供
$
及分子生物学方面各国学者已做了大量工作。目前 试药剂用丙酮各稀释成 ’ 个梯度浓度，用微量点滴
已明确家蝇对各类杀虫剂的抗性机制主要有表皮穿 器将% R量点滴于试虫中胸背板，每个浓度 $ 组，
"
透性降低，多功能氧化酶（012）、酯酶（3456）和谷胱 每组$-只雌蝇，$/ =后检查家蝇死亡数。用 ,2R2
甘肽 47转移酶（89:;<;=>?@A 47;B<@6CAB<6A，D456）等活性 软件计算 R* 值。
-"
升高，乙酰胆碱酯酶（EF=3）和神经膜受体等靶标部 !"% 酶源制备和酶活性测定
位敏感度降低（*<:;ABG<@，%&!#；冷欣夫等，%&&’；邱 !"%"! D456 酶源制备：取羽化第 / 天的成虫（雌
立红和张文吉，%&&&）。 蝇）胸腹部，加".% G?9UR QL’.-的磷酸缓冲液，在冰
对害虫抗药性水平的调查和对其形成机制的了 水浴中匀浆，匀浆液于 /V，%" """W 8离心 $" G>@，
解是制定抗性治理策略的依据。关于天津野外家蝇 取上清液作为酶源。每个种群做#个重复。
不同种群的抗药性调查已有一些零星报道（范俊兰 !"%"# 羧酸酯酶（X<BT?YZ9A6;AB<6A，F<B3）酶源制备：
等，%&&&；白淑萍等，$""-）。但是，关于天津家蝇抗 取羽化第 / 天的成虫（雌蝇）胸腹部，加 "."/ G?9UR
药性机制的研究还未见详细报道。我们研究了天津 QL(." 的磷酸缓冲液，在冰水浴中匀浆，匀浆液于
野外家蝇不同种群的抗药性水平以及相关的抗药性 /V，- """W 8 离心 %- G>@，取上清液作为酶源。每
的生物化学机制，期望对指导天津家蝇抗药性的治 个种群做#个重复。
理以及抗药性的快速监测有参考价值。 !"%"$ F<B3活性测定：参考 [<@ E6QABA@（%&’$）和
郑炳宗等（%&!!）方法，以!7HE为底物（含毒扁豆碱
! 材料和方法 %"\- G?9UR），在 #"V下水浴反应 %- G>@，然后加入
".- GR显色液终止反应，分别在’"" @G处测定光密
!"! 试虫来源及饲养 度值。
家蝇敏感种群（4）为室内培育经多年饲养的种 !"%"% D456活性测定：参照 L<T>8等（%&!%）方法。
群，未接触过任何杀虫药剂。家蝇野外种群用诱笼 以#" GG?9URD4L，#" GG?9UR F*HI各"."# GR，酶液
法采集，室内饲养至1 和 1 代用于实验。 "."# GR，".% G?9UR QL ’.-的磷酸缓冲液（,I4）".!%
% $
家蝇野外种群(个采集地点分别为：宝坻县养 GR组成的反应体系测定酶活性。
猪场，北辰区垃圾处理场，和平区垃圾处理场，河东
区调料厂厂院内，津南区居民区垃圾点，西青区污水 # 结果与分析
河边，东丽区中心公园绿地。
!"# 供试试剂、药剂及仪器 #"! 抗药性水平比较
!7乙酸萘酯（!7HE），上海试剂一厂产品，化学 天津野外家蝇不同种群对 **+,、高效氯氰菊
纯；固蓝I盐为19:J<公司产品；$，/7二硝基苯甲酸 酯、残杀威的相对敏感度见表 %。北辰区家蝇种群
（F*HI）为K?;=公司产品；考马斯亮蓝 D7$-"，英国 对**+,和高效氯氰菊酯的抗性相对较高，与室内
进口分装，中国医药公司北京采购供应站经销；谷 相对敏感种群比较，抗性倍数分别为 %!.-’# 和
胱甘肽（D4L）为美国 4>8G<公司产品。 %/."(%倍。津南区家蝇种群对**+,和残杀威的抗
**+,（&&M原药）和林丹（&&.-M原药）为天津 性相对较高，分别为 (.$#" 和 (./&& 倍。宝坻、东丽
*,$ 昆虫学报 %&’(#)’*+*,*-.&(".).&( ,A卷
和河东区家蝇种群对 ! 种药剂都比较敏感，抗性倍 *#,(-倍。可以看出天津野外家蝇不同种群抗药性
数在"#$$$以下。西青区家蝇种群对 %%&’、高效氯 水平以及抗性谱是不一致的，这可能与家蝇的防治
氰菊酯和残杀威的抗性分别为 !#()"、*#")+ 和 用药历史不同有关。
表! 天津野外家蝇不同种群（" ）的抗药性水平
#
$%&’(! )(*+*,%-.(’(/(’*,0+-*(.,+.+1(*02,3(304*(2’5（" ）.0’’(.,(126071+22(6(-,%6(%*02$+%-8+-
#
%%&’ 高效氯氰菊酯78/9:;93<:45 残杀威’:./.=0:
种群
’./01234.56 >%*（$!?@!） !C"# 抗性倍数 >%*（$!?@!） !C"# 抗性倍数 >%*（$!?@!） !C"# 抗性倍数
（A*B 7>） DD （A*B 7>） DD （A*B 7>） DD
$#$)( $#$-, -#-A-
敏感E $#A$,C$#-$) -#$$$ $#!,*C$#$++ -#$$$ -#!*,C$#--A -#$$$
（$#$*!F$#-,"） （$#$$*F$#$,-） （$#)$*F-#(+!）
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宝坻G2.H4 -#*(-C$#$+* -#))* $#),*C$#-$* -#$(- $#*),C$#-A* -#(+(
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北辰G94I<95 $#)A"C$#-"* -)#*+! -#$AAC$#-$( -,#$(- $#()-C$#-+$ "#"(A
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和平J9/45? -#"(,C$#$AA A#,$" -#!AAC$#$(( -#(-, -#$,*C$#$A( -#"A"
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津南K45525 "#$,!C$#$(! (#"!$ $#(!,C$#-!A -"#")+ $#(!(C$#-*- (#,AA
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西青L4M45? -#-+AC$#-"* !#()" $#)-,C$#-!) *#")+ $#)(AC$#-$, *#,(-
（$#-)(F$#*(A） （$#$,*F$#-",） （!#+--F--#(*)）
$#"+*" $#$-* -#,$$
东丽%.5?14 "#,()C$#$,, !#$,+ -#$-AC$#--! -#$(- $#(+$C$#-!- -#-(*
（$#"-)F$#!""） （$#$--F$#$""） （$#(,+F"#+!)）
"：表示各野外种群与敏感种群之间有极显著差异N5H4I2345?2H4OO9:95I9P93Q9953<96956434R963:24525HH4OO9:953O491H/./01234.5623 $S$#$-#
#9# 天津野外家蝇不同种群 :%6;和 <=$*活性比 （表"）。这可能与家蝇野外种群接触了对72:T具有
较 抑制作用的污染物有关。说明家蝇野外种群的
#9#9! 72:T活性在家蝇不同世代的稳定性：通过 72:T活性是不稳定的，U 代不能直接用于 72:T 活
-
检测天津野外家蝇不同种群U 和U 代72:T的平均 性测定，要选 U 代以后的种群。
- " "
比活力，发现从野外采回的家蝇种群 U 代 72:T 的 #9#9# 天津家蝇野外种群抗药性与 72:T活性的关
-
活性均小于 U 代的 72:T 活性，最高相差近 -$ 倍 系：从72:T的平均比活力看，家蝇野外种群72:T的
"
表# 天津野外家蝇不同种群谷胱甘肽=>转移酶和羧酸酯酶比活力的比较
$%&’(# :07?%6+*0-02.%6&0@5’(*,(6%*(%-1A’4,%,3+0-(=>,6%-*2(6%*(%.,+/+,5+-
304*(2’5?0?4’%,+0-*.0’’(.,(126071+22(6(-,%6(%*02$+%-8+-
谷胱甘肽EW转移酶VEX6 羧酸酯酶72:T
种群’./01234.56 代数V959:234.5 活性YI34R438 倍数 活性YI34R438 倍数
［5;.1（@ ;45·;?）］ DD ［Z%（@ ;45·;?）］ DD
敏感E [ -A"\+($C(\"-$ -\$$$ $\,)+C$\-$! -\$$$
宝坻G2.H4 U- -,-\++$C+\*!""P $\(!* $\)A,C$\$-)"P -\),$
U" !,)\-+$C(\-A,"P -\)$( -\))AC$\$*A"P !\))(
和平J9/45? U- !!+\*)AC-"\)!""P -\(,( $\+*"C$\$-("P -\!,"
U" !)"\-AAC)\A-)"P -\A), -\-((C$\$,("P "\,""
津南K45525 U- ,(,\,$"C(\,!!"P "\,+" $\,A+C$\$!+" -\$"-
U" !"-\("$C(\(!,"P -\+($ $\)($C$\$"-"P -\(A$
河东J9H.5? U- "!(\,)-C-,\$(""P -\"!! $\(-,C$\-"," -\,+A
U" !*)\,!!C*\,(A("P -\)+$ !\($+C$\"A""P (\+"+
西青L4M45? U- -)*\-)!C-!\,($" $\A+- $\*"!C$\-!+" -\$(+
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东丽%.5?14 U- !,-\))-C+\(()"P -\((, $\*A$C$\$,," -\"-,
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北辰G94I<95 U- ($!\++-C,\+)$"P !\+*" $\A)+C$\-!""P "\$"A
U" +$-\$"AC)\**!"P !\--A !\,(+C$\$,-"P (\-*"
"：表示同一种群U-与U"代之间有极显著差异 N5H4I2345?2H4OO9:95I9P93Q9953<9U-25HU"23 $S$#$-#
P：表示各野外种群与敏感种群相比有极显著差异 N5H4I2345?2H4OO9:95I9P93Q9953<96956434R963:24525HH4OO9:953O491H/./01234.5623 $S$#$-#
A期 张咏梅等：天津地区家蝇抗药性水平及与两种解毒酶的关系 @?&
比活力均高于室内相对敏感种群的比活力，但是抗药 群间具有明显的重叠现象（图&）。说明这些种群基本
性程度与家蝇!"#$的活性并不存在线性关系（表%）。 上都属于杂合种群，有些种群内部个体间!"#$比活力
通过检测不同地区家蝇种群单一个体!"#$的比活力， 的差异比较大，但是在高!"#$活性段分布的个体频率
发现!"#$活性的分布在敏感种群和不同地区野外种 与其抗药性水平基本上呈正相关性。
图& 天津家蝇羧酸酯酶活性分布
’()* & +(,-#(./-(0102-34,546(2(6"6-(7(-8026"#.098:4,-4#",4(130/,42:(4,60::46-4;2#0<;(224#41-"#4",02=("1>(1
1(& 昆虫学报 C&,’:0,)*)3)7-&’E-0-&’ (*卷
!"!"# 天津野外家蝇不同种群 !"#$ 活性的比较： ,-.+和!"#$ 的抑制剂作为抗药性治理的增效剂。
除宝坻和西青种群外，家蝇抗性种群 % 代 !"#$的
& 参 考 文 献（$%&%’%()%*）
比活力普遍高于室内相对敏感种群的，大约在 &’(
倍之间；不同种群间也存在比较大的差异，与其对 J-="/，K?-8ALB，;=ML，&NN1O P8$7Q6=Q=R7$.7$=$6-8Q7-8RQF86.FS$6.-67AT
供试药剂的抗药性程度是一致的（表&）。 FU #$%&’()*+%,-&’ 6F8F.2-S=8$7Q6=Q=R7$V ./-0+%+1)$20’3)4567-+0-&
80%+&,-&-(+%9:;$-<*+0,%，)（) )）：:*W()O［白淑萍，张咏梅，李今
越，&NN1O 家蝇对常用杀虫剂的抗性及对策V中华卫生杀虫药，
# 讨论
)（) )）：:*W()］
,?7=8 ,，4-567.2-8 X,，)**)O "65R=7$ F8 AS56-6?=F87 "H6.-8$U7.-$7 =8
本研究结果表明天津野外家蝇种群已经对不同 5+3-&)=+2<’>+’V 80%+&,?-)&/+*V，&（) 9）：91YW9>(O
类型的药剂产生了不同程度的抗性，但是由于用药 4-567.2-8X,，)*9:O 0FS7 FU ?TR.FST$=$ -8R AS56-6?=F87 "H6.-8$U7.-$7$ =8
=8$7Q6=Q=R7.7$=$6-8Q7V P8：!7F.A=F5!/，"-=6F#7R$V /7$607$=$6-8Q76F
历史不同，不同种群产生的抗性水平和抗性谱是不
/7$6=Q=R7V Z7<LF.[：/S7852/.7$$V &&*O
一致的。不同地区的家蝇种群间也具有比较大的差
%-8 M;，,-F \B，K?-8A LB，X5 #L，;= /L，)***O 07$=$6-8Q7
异，这与天津野外家蝇不同种群的抗药性的差异是
R767.2=8-6=F8 F8 8=87 =8$7Q6=Q=R7$ 6F ?F5$7UST =8 #=-8]=8V ./-0+%+
相符的。对家蝇抗药性机制的了解对于抗药性的快 1)$20’3)4@+%,.)0,2)3，)（1 )&）：>&)W>&1O［范俊兰，曹晓梅，张咏
速监测、治理具有重要的参考价值。邱立红和张文 梅，吴彤宇，李培羽，)***O 天津市家蝇对九种杀虫剂的抗性测
定V 医学动物防制，)（1 )&）：>&)W>&1］
吉（)***）用辛硫磷和溴氰菊酯对敏感家蝇进行汰选
@-^=A X@，)*9)O B76?FR =8 78_T2FSFATV P8：X=SS=-2 JM 7RV C$$-T$ UF.
培育，所得的不同抗性水平家蝇非特异性 +"#$ 及
4=UU7.786=-6=F8 FU !S56-6?=F87 "H6.-8$U7.-$7$V Z7< LF.[：CQ-R72=Q
,-.+活力明显高于敏感品系，并且除了处于中抗水 /.7$$V YYO
平的抗辛硫磷家蝇/01，其他各抗性品系的,-.+ ! ;78A\%，#-8AK@，X-8AL,，)**>O BFS7Q5S-.#F3=QFSFATF8 P8$7Q6=Q=R7
2
值均显著下降，说明 ,-.+发生了质的变化，对底物 -8R6?7 P8$7Q6 07$=$6-8Q7V J7=]=8A：,?=8- CA.=Q5S65.7 /.7$$V YW9O
［冷欣夫，唐振华，王荫长，)**>O 杀虫剂分子毒理学及昆虫抗药
的亲和力显著增强；并且各品系的 " 值均比敏感
2-3 性V 北京：中国农业出版社V YW9］
品系的明显提高，表明酶反应速度加快、活性增强。
;7<=$MJ，)*>*O 476F3=Q-6=F8 FUR=-_=F8 ^T $5^Q7SS5S-. U.-Q6=F8$FU R=-_=8F8
!"#$是一类多功能的解毒酶。!"# 结合杀虫 .7$=$6-86-8R$5$Q7E6=^S7?F5$7US=7$V A’,$2+，&&(：*)YO
剂后，增强了杀虫剂分子的水溶性，有利于被害虫排 DEE78FF.6?%M，G-8 C$E7.78 ‘，)*>)O #?7 R76F3=Q-6=F8 78_T27$ Q-5$=8A
泄出体外，从而使杀虫剂解毒。4-567.2-8（)*9:）研 F.A-8FE?F$E?-67.7$=$6-8Q7=8 6?7?F5$7UST：E.FE7.6=7$，=8?=^=6=F8，-8R
6?7-Q6=F8FU=8?=^=6F.$-$$T87.A=$6$V :0,)*)3V :B<V C<<3V，(：:))W
究发现 !"# 也是昆虫对氨基甲酸酯类杀虫剂产生
:::O
抗性的重要因子。在家蝇品系中，!"#的基因是在 a=5;@，K?-8AXM，)***O "65RTF8Q.F$$H.7$=$6-8Q7FU6?7?F5$7UST，#$%&’
第!染色体上，与 ,-.+的基因紧密靠在一起，因此 ()*+%,-&’，<=6? R=UU7.786 .7$=$6-8Q7 S7G7S$ 6F F.A-8FE?F$E?F.5$ -8R
!"#的活性常伴随 ,-.+ 的活性。;7<=（$ )*>*）首次 ET.76?.F=R$=8$7Q6=Q=R7$V 1)$20’3)4./-0’C72-&$3,$2’3D0-=+2%-,6，(：9>
发现家蝇对二嗪农的抗性与高 !"# 活性有关。 W*&［O 邱立红，张文吉，)***O 不同抗性水平家蝇对有机磷、拟
除虫菊酯等药剂的交互抗性研究V 中国农业大学学报，(：9>W
,?7=8和4-567.2-8（)**)）发现在有!"@存在的情况
*&］
下，家蝇 056A7.$多抗性品系的可溶性酶液对二嗪磷
G-8C$E7.78‘，)*>&O C$65RTFU?F5$7UST7$67.-$7$^T27-8$FU-$78$=6=G7
的降解比敏感的 ,"BC品系要快。DEE78FF.6?和 G-8 QFSF.=276.=Q276?FRV 1V 80%+&,@/6%-)3V，（9 (）：(N)W()>O
C$E7.78（)*>)）研究发现，家蝇抗杀虫畏品系 K?78AJK，!-F \X，X-8A K!，,-F JM，)*99O /.=2-.T $65RT F8 6?7
（,F.87))H0 $6.-=8）的抗性形成是 C,?+敏感度降低、 .7$=$6-8Q76FET.76?.F=R$FU C</-%7)%%6<-- =827SF8U=7SR$=8J7=]=8A-8R
6?78F.6?7.8E-.6FU@7^7=/.FG=8Q7V C&,’@/6,)</6V E-0V，)1：11W
!"#$活性升高和水解酶活性升高共同起作用的结
>)O［郑炳宗，高希武，王政国，曹本均，)*99O 北京及河北省北
果。
部地区瓜棉蚜对拟除虫菊酯抗性初步研究V 植物保护学报，)1：
本实验结果表明天津野外家蝇种群对 44I/、高 11W>)］
效氯氰菊酯和残杀威的敏感度均出现不同程度的降
低，,-.+和!"#$ 的活性亦有相应提高。因此，在野外 （责任编辑：黄玲巧）
家蝇防治时应注意对上述药剂的抗性监测以及利用