蚊蟲的生物防制方法研究進展

關(guān)鍵字：  生物防制 
　　蚊蟲是最重要的媒介昆蟲’防制蚊蟲的重要意義不言而喻。國內(nèi)外對蚊蟲防制方法的研究近年取得明顯進展’呈現(xiàn)以下研究趨勢:(1)從重視治"標(biāo)"逐漸過渡到治"本"，達到"標(biāo)"、 "本"兼治;(2)從單一防制方法過渡到綜合防制方法;(3)生物防制方法研究逐漸加強’應(yīng)用明顯增多’逐漸達到生物防制與生態(tài)防制為主的防制策略;(4)高新技術(shù)應(yīng)用于蚊蟲防制方法的研究;(5)將蚊蟲防制結(jié)合到群眾運動中去’使全民參與，達到經(jīng)常性防制與突擊殺滅相結(jié)合。我國在過去幾十年中主要應(yīng)用化學(xué)殺蟲劑進行蚊蟲防制’在防治疾病流行’尤其是病灶點處理方面發(fā)揮了積極作用’但長期大量應(yīng)用化學(xué)殺蟲劑導(dǎo)致抗藥性產(chǎn)生和環(huán)境污染等問題。因此’蚊蟲的生物防制作為綜合防制的主要組成部分近年來進展較快，應(yīng)用逐漸增多’愈來愈受到人們的重視。
　　生物防制即直接或間接地應(yīng)用產(chǎn)生或不產(chǎn)生代謝物的天敵，以防制包括人類疾病媒介在內(nèi)的有害生物，主要包括病原體（如細菌等）、寄生物（如線蟲等）和捕食物（如中劍水蚤等）。生物防制具有較多優(yōu)點，如作用特異性強、對非目標(biāo)生物和有益生物無害、不污染環(huán)境、蚊蟲對其不產(chǎn)生抗性、某些生物防制物可自身再循環(huán)，因此具有長的持效期，大量節(jié)約施藥所需的人力物力。目前有希望用于蚊蟲防制的生物方法主要有細菌制劑和捕食性生物。
　　1　細菌性制劑
　　細菌性制劑B.s和B.t.i是目前開發(fā)研究最成功的蚊蟲生物防制物，適用于各種滋生水體的多種蚊幼蟲的防制。國內(nèi)生產(chǎn)的制劑主要有C3-41、BS-10、TS-1、 B.t.i、Bt187的各種劑型，常用的有細菌原液、可濕性粉劑、乳化劑。較理想的制劑應(yīng)具備效果發(fā)揮好、適用范圍廣、持效期長、有漂浮性、可穿透密集的植被、便于儲存、運輸?shù)忍攸c。國外已研制出各種漂浮顆粒劑’如VectoBac系列〔1〕，獲得較好的商業(yè)利潤。我國湖北研制的B.s C3-41和Bt187多種漂浮緩釋劑型具有明顯的滅蚊幼蟲持效作用’得到廣泛應(yīng)用。
　　B.s和B.t.i的共同優(yōu)點主要有〔2〕：(1)可控制Ⅰ～Ⅳ齡幼蟲，個別劑型對蚊蛹也有殺滅作用；(2)施用后短期(4～24h)即有防制效果，并可持效7～30d；(3)除飲用水外，適用于各種水體(包括澆灌水)的蚊蟲防制；(4)在水體中可自然分解，無殘留，不污染環(huán)境，不影響非目標(biāo)生物；(5)對施藥者、野生動物及家畜無副作用；(6)可作為綜合防制措施的一部分。
　　與B.t.i相比’ B.s對伊蚊幼蟲的效果較差’作用發(fā)揮稍慢’但適用于有機物污染的水體’滅蚊持效期更長。各種生物的和物理的因素可顯著影響兩種細菌制劑的蚊蟲防制效果〔3〕’如:幼蟲齡期、幼蟲密度、pH值、陽光照射、水質(zhì)污染程度、水流速度等。目前尚未在現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)對B.t.i或B.s產(chǎn)生抗性的蚊蟲〔4-5〕。
　　2　食蚊魚防制蚊蟲
　　食蚊魚吞食蚊蟲成蟲前期，可用于蚊蟲控制’其中柳條魚是最著名的一種。某些國家傾向應(yīng)用食草魚，可控制滋生地的植被，對防制蓄水區(qū)的蚊幼蟲非常有效，并可供食用。我國湖北、貴州、福建等省大規(guī)模應(yīng)用稻田養(yǎng)魚防制蚊蟲’取得理想效果’并同時具有"稻田養(yǎng)魚魚養(yǎng)稻’稻谷豐產(chǎn)魚豐收"的效果’廣西等地在飲用水缸內(nèi)養(yǎng)魚’防制伊蚊’也取得較好的防制效果。
　　魚類做為理想的蚊蟲生物防制物需具備以下特點：(1)嗜食蚊幼蟲；(2)體積小，游動快，能穿透密集的植物；(3)難以捕捉，能逃避自然天敵的侵襲；(4)在局限的水域中自由捕食；(5)經(jīng)得起運輸、施用，能耐受大的溫差、pH值波動、污染（包括殺蟲劑的污染）；(6)最好為當(dāng)?shù)胤N屬；(7)經(jīng)過實驗室及現(xiàn)場試驗’均證明具有較理想的防制蚊幼蟲效果。文獻報道有40多個國家試驗了300多種魚，能控制35種以上蚊蟲。3　捕食性中劍水蚤
　　大量的實驗室和現(xiàn)場研究證明，某些中劍水蚤可做為有前途的蚊蟲生物防制物。中劍水蚤體積小，游動快，繁殖力強，繁殖周期短，吞食蚊幼蟲效率高(以伊蚊幼蟲為主)，食性譜廣(在無蚊幼蟲時可食用其它生物)’適用于各種無污染或輕度污染水質(zhì)，且容易大規(guī)模生產(chǎn)，因此可在蚊幼蟲滋生地建立自己的種群，能夠長期防制蚊幼蟲，是非常有前途的蚊蟲生物防制物。
　　1982年Riviere等〔6〕在法屬波里尼西亞大桶內(nèi)釋放中劍水蚤可長期存活，在樹洞和水井中釋放的中劍水蚤5年后仍有17％和48％存活，在此期間伊蚊幼蟲密度降低91％～100％。螃蟹洞內(nèi)中劍水蚤存活47個月以上，幼蟲密度降低90％以上，成蚊密度降低75.6%。在澳大利亞調(diào)查發(fā)現(xiàn)，中劍水蚤的存在與埃及伊蚊和盾板伊蚊幼蟲的降低有顯著關(guān)系，含中劍水蚤的水箱中伊蚊幼蟲密度為0.3±0.7條/桶，不含中劍水蚤的水箱中伊蚊幼蟲密度為21±43條/桶〔7〕。美國發(fā)現(xiàn)多種中劍水蚤’在輪胎內(nèi)可有效控制白紋伊蚊幼蟲一年多時間。越南、泰國、斐濟、巴西等國也對中劍水蚤的滅蚊作用進行了觀察，多數(shù)取得較好效果〔8〕。在山東省’應(yīng)用當(dāng)?shù)胤蛛x的劉氏中劍水蚤進行的現(xiàn)場試驗表明，將中劍水蚤與B.t.i合用防制白紋伊蚊幼蟲、中劍水蚤與Bs合用防制淡色庫蚊幼蟲，發(fā)揮了細菌制劑的速效作用和中劍水蚤的長持效，取得非常理想的防制效果。一次施用能夠在整個蚊蟲季節(jié)有效防制蚊幼蟲’蚊幼蟲和蛹的密度降低率均在89%～98%’中劍水蚤可以在蚊蟲滋生地快速繁殖〔9〕。在山東省的一個縣城’采用了以應(yīng)用中劍水蚤和其它生物方法防制滋生地為主的綜合防制措施’成蚊和幼蟲密度呈現(xiàn)顯著下降’防制經(jīng)費降低60%’蚊蟲對主要殺蟲劑的抗性程度輕微回落〔10〕。
　　4　轉(zhuǎn)基因工程藍藻防制蚊蟲的研究
　　藍藻作為一種水生生物’廣泛存在于自然界的多種水體中’且可作為蚊幼蟲的食物之一。將殺蚊幼基因如B.s或B.t晶體毒蛋白基因轉(zhuǎn)入藍藻中并獲得表達’就有可能達到世界衛(wèi)生組織提出的生物防制蚊蟲的目標(biāo)。Tandeau de Marsac N等〔11〕 首先將球形芽孢桿菌(B.s.1593)晶體蛋白基因在組囊藻(Anacystis nidulans)中表達’該工程藻經(jīng)超聲破碎后’對淡色庫蚊幼蟲有一定的毒效’24h的LC50為1μg蛋白/ml。之后’多位學(xué)者也進行了此領(lǐng)域的研究工作’他們也選擇單細胞藻為轉(zhuǎn)移對象’毒蛋白表達量很低。1993年起’山東省寄生蟲病防治研究所〔12〕選用絲狀固氮藍藻進行了轉(zhuǎn)基因工作’將B.s晶體毒蛋白基因?qū)�入其中進行表達’實驗室證明具有明顯殺蚊幼毒效’其表達能力及滅蚊毒效遠高于單細胞藻’顯示出良好的應(yīng)用前景。
　　建立的基因工程藻，其穿梭質(zhì)粒都能夠穩(wěn)定遺傳給下一代，而且均具有較高水平的表達，使其殺滅蚊幼蟲毒效能夠持續(xù)保持在較高水平；即便將工程藻干燥、貯存后再復(fù)蘇，其穿梭質(zhì)粒仍未丟失，仍能穩(wěn)定復(fù)制、遺傳，而且保持較高水平的表達。這為工程藻的現(xiàn)場應(yīng)用提供了可靠的保障。
　　法國、以色列、美國以及我國山東省的研究人員將蘇云金桿菌(B.t.i)的晶體毒蛋白基因轉(zhuǎn)入藍藻中表達，以提高基因工程藻的廣譜殺滅多種蚊幼蟲作用，為今后蚊蟲的生物防制提供了新的方法。
　　5　其它
　　真菌類制劑是另一個有前途的蚊蟲生物防制物’其中的大鏈壺菌是最接近實際應(yīng)用的生物防制物之一。巨蚊在特定環(huán)境條件下防制蚊幼蟲也有成功的例子，但由于巨蚊和蚊幼蟲在空間及時間上分布重疊較差，飼養(yǎng)巨蚊花費高，巨蚊卵不抗干燥等原因，實際應(yīng)用潛力較小。
　　總之，應(yīng)用生物制劑進行蚊蟲防制并非易事，有些措施需要更好地掌握生態(tài)和種群動力學(xué)，這也是許多生物防制失敗的原因。由于生物防制所具有的優(yōu)點，將逐漸得到更大規(guī)模的應(yīng)用和更深入的研究。筆者認為，生物制劑的防制效果不應(yīng)以化學(xué)殺蟲劑的標(biāo)準進行判斷（如速效差等），應(yīng)在長期的、廣闊的基礎(chǔ)上及在綜合防制中的位置方面進行綜合評價。

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