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家蝇(Musca domestica)是一种世界性卫生害虫,能传播65余种人畜肠道疾病,这不仅严重威胁了人类健康,也给畜牧产业造成了巨大的经济损失。长期以来,国内外对家蝇的防治都以化学防治手段为主要措施,由于家蝇繁殖力强,对环境有较强的适应能力,而人类近期用药频繁,使许多国家和地区的家蝇对多种化学杀虫剂都产生了不同程度的抗性。据报道,目前我国部分地区家蝇对高效氯氰菊酯的抗药性已高达1412倍,抗性的产生给家蝇防治带来很大困难。目前,由于抗药性的增强,要想进一步防治家蝇,就需加大施药剂量,这样的结果就会导致污染环境、对人畜和天敌都会产生不良影响。 随着拟除虫菊酯类农药的大量推广使用,其抗性问题也日益突出。到1990年,至少有50种害虫和螨类对菊酯类药剂产生了抗性。据报道,拟除虫菊酯类药剂在农业使用4年后,就出现了抗药性问题。家蝇对拟除虫菊酯类的抗药性问题已成为一个世界问题。近年来,许多国家都开展了家蝇对拟除虫菊酯类抗性的调查。我国自1980年开始使用拟除虫菊酯以来,家蝇对此类杀虫剂的抗药性在逐年增加。 高效氯氰菊酯(beta-cypermethrin)是一种光稳定性拟除虫菊酯。1988年我国首次合成该产品。由于它具有击倒快、致死性强、持效好、对哺乳动物毒性低的特点,因此被广泛用于防治卫生害虫。2006年已被世界卫生组织WHO列入重要防治媒介生物的卫生杀虫剂农药的名单。 为了解家蝇对高效氯氰菊酯的抗药性发生发展规律,我们在实验室利用室内选育方法进行了家蝇对高效氯氰菊酯的抗药性的培育研究。室内选育是害虫抗性研究的重要手段,其主要目的是通过室内选育,获得家蝇对高效氯氰菊酯抗性品系,探讨拟除虫菊酯对家蝇抗性形成过程、遗传规律以及对其他杀虫剂的交互抗性。在高效氯氰菊酯的连续作用下,经过二十二代的选育,敏感品系家蝇在较短时间内对该种化学杀虫剂会产生较高的抗药性,形成抗性品系,抗性系数达到104倍。家蝇抗性的发生、发展,实质上是杀虫剂对家蝇种群中具有抗性基因的个体作定向选择的结果,选择压越大,抗性发展越快,为延缓家蝇抗药性的产生,延缓农药的使用寿命以及制定科学合理的抗性治理措施,更有效防治家蝇提供科学理论依据。 此外,昆虫的抗药性及其与相关酶活性的关系在国内外均有些相关报道,但是高效氯氰菊酯对于家蝇乙酰胆碱酯酶(AChE)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽硫转移酶(GST)三种常见酶活性变化的影响的相关报道很少。为进一步完善家蝇对高效氯氰菊酯抗药性机理的研究,探讨高效氯氰菊酯的相关作用机制,本试验以通过室内培育得到的抗性品系家蝇为试虫,通过测定CAT、AChE和GST的活性变化,分析探讨该杀虫剂对CAT、AChE和GST活性变化的影响及其作用机制,为家蝇的防治提供更充分的理论基础。在抗性培育过程中,在杀虫剂剂量为0.1mg/ml作用下,三种酶活性均有不同程度的增加。在选育到第18代时,AChE活性由敏感体系的1.062U/mgprot增至19.331U/mgprot;在选育到第18代时,GST活性由最初的171.77U/mgprot增至611.814U/mgprot。 再者,对于家蝇抗性机制的研究从抗性和适合度的角度进行研究的很少。自从Morris和Miler将生命表技术引入昆虫自然种群变动的研究后,生命表已成为分析研究环境因素对昆虫种群数量变动影响的重要方法,并把种群增长指数作为数量变动的重要指标之一。而用生命表技术来研究家蝇的抗性,是对家蝇适合度角度进行抗性机制研究的一种尝试,对抗性的控制与家蝇的防控具有有重要意义。本文的工作从生态学入手,在适宜的综合实验条件下进行实验室饲养观察,采用生命表的方法将抗性品系与敏感品系的生态学生命特征进行比较,探讨了高效氯氰菊酯对家蝇生长发育及其种群动态的影响,分析抗性品系的相对适合度,探讨抗药性品系的抗性与生物学特性之间的关系,为抗性治理提供理论依据。 最后,为研究家蝇在无选择压力下抗性的发展变化情况,本为又进行了家蝇抗性衰退的试验与观察。在无选择压力下,家蝇的抗性会自然衰退,抗性系数由培育的抗性品系的102.9159,经过近五十代的无任何选择压力的培育后,抗性系数降至1.6136,接近敏感品系状态。通过抗性的自然退化与稀释,为探索抗性发展规律制定抗性治理措施提供参考依据。