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蚊蟲(chóng)的生物防制方法研究進(jìn)展
關(guān)鍵字： 生物防制蚊蟲(chóng)是最重要的媒介昆蟲(chóng)’防制蚊蟲(chóng)的重要意義不言而喻。國(guó)內(nèi)外對(duì)蚊蟲(chóng)防制方法的研究近年取得明顯進(jìn)展’呈現(xiàn)以下研究趨勢(shì):(1)從重視治"標(biāo)"逐漸過(guò)渡到治"本"，達(dá)到"標(biāo)"、 "本"兼治;(2)從單一防制方法過(guò)渡到綜合防制方法;(3)生物防制方法研究逐漸加強(qiáng)’應(yīng)用明顯增多’逐漸達(dá)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(chóng)防制方法的研究;(5)將蚊蟲(chóng)防制結(jié)合到群眾運(yùn)動(dòng)中去’使全民參與，達(dá)到經(jīng)常性防制與突擊殺滅相結(jié)合。我國(guó)在過(guò)去幾十年中主要應(yīng)用化學(xué)殺蟲(chóng)劑進(jìn)行蚊蟲(chóng)防制’在防治疾病流行’尤其是病灶點(diǎn)處理方面發(fā)揮了積極作用’但長(zhǎng)期大量應(yīng)用化學(xué)殺蟲(chóng)劑導(dǎo)致抗藥性產(chǎn)生和環(huán)境污染等問(wèn)題。因此’蚊蟲(chóng)的生物防制作為綜合防制的主要組成部分近年來(lái)進(jìn)展較快，應(yīng)用逐漸增多’愈來(lái)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(lèi)疾病媒介在內(nèi)的有害生物，主要包括病原體（如細(xì)菌等）、寄生物（如線(xiàn)蟲(chóng)等）和捕食物（如中劍水蚤等）。生物防制具有較多優(yōu)點(diǎn)，如作用特異性強(qiáng)、對(duì)非目標(biāo)生物和有益生物無(wú)害、不污染環(huán)境、蚊蟲(chóng)對(duì)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(zhǎng)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(chóng)防制的生物方法主要有細(xì)菌制劑和捕食性生物。
1 細(xì)菌性制劑
細(xì)菌性制劑B.s和B.t.i是目前開(kāi)發(fā)研究最成功的蚊蟲(chóng)生物防制物，適用于各種滋生水體的多種蚊幼蟲(chóng)的防制。國(guó)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(xì)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(zhǎng)、有漂浮性、可穿透密集的植被、便于儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)忍攸c(diǎn)。國(guó)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(rùn)。我國(guó)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(chóng)持效作用’得到廣泛應(yīng)用。
B.s和B.t.i的共同優(yōu)點(diǎn)主要有〔2〕：(1)可控制Ⅰ～Ⅳ齡幼蟲(chóng)，個(gè)別劑型對(duì)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(chóng)防制；(4)在水體中可自然分解，無(wú)殘留，不污染環(huán)境，不影響非目標(biāo)生物；(5)對(duì)施藥者、野生動(dòng)物及家畜無(wú)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(duì)伊蚊幼蟲(chóng)的效果較差’作用發(fā)揮稍慢’但適用于有機(jī)物污染的水體’滅蚊持效期更長(zhǎng)。各種生物的和物理的因素可顯著影響兩種細(xì)菌制劑的蚊蟲(chóng)防制效果〔3〕’如:幼蟲(chóng)齡期、幼蟲(chóng)密度、pH值、陽(yáng)光照射、水質(zhì)污染程度、水流速度等。目前尚未在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)對(duì)B.t.i或B.s產(chǎn)生抗性的蚊蟲(chóng)〔4-5〕。
2 食蚊魚(yú)防制蚊蟲(chóng)
食蚊魚(yú)吞食蚊蟲(chóng)成蟲(chóng)前期，可用于蚊蟲(chóng)控制’其中柳條魚(yú)是最著名的一種。某些國(guó)家傾向應(yīng)用食草魚(yú)，可控制滋生地的植被，對(duì)防制蓄水區(qū)的蚊幼蟲(chóng)非常有效，并可供食用。我國(guó)湖北、貴州、福建等省大規(guī)模應(yīng)用稻田養(yǎng)魚(yú)防制蚊蟲(chóng)’取得理想效果’并同時(shí)具有"稻田養(yǎng)魚(yú)魚(yú)養(yǎng)稻’稻谷豐產(chǎn)魚(yú)豐收"的效果’廣西等地在飲用水缸內(nèi)養(yǎng)魚(yú)’防制伊蚊’也取得較好的防制效果。
魚(yú)類(lèi)做為理想的蚊蟲(chóng)生物防制物需具備以下特點(diǎn)：(1)嗜食蚊幼蟲(chóng)；(2)體積小，游動(dòng)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(yùn)輸、施用，能耐受大的溫差、pH值波動(dòng)、污染（包括殺蟲(chóng)劑的污染）；(6)最好為當(dāng)?shù)胤N屬；(7)經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)’均證明具有較理想的防制蚊幼蟲(chóng)效果。文獻(xiàn)報(bào)道有40多個(gè)國(guó)家試驗(yàn)了300多種魚(yú)，能控制35種以上蚊蟲(chóng)。3 捕食性中劍水蚤
大量的實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)研究證明，某些中劍水蚤可做為有前途的蚊蟲(chóng)生物防制物。中劍水蚤體積小，游動(dòng)快，繁殖力強(qiáng)，繁殖周期短，吞食蚊幼蟲(chóng)效率高(以伊蚊幼蟲(chóng)為主)，食性譜廣(在無(wú)蚊幼蟲(chóng)時(shí)可食用其它生物)’適用于各種無(wú)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(chóng)滋生地建立自己的種群，能夠長(zhǎng)期防制蚊幼蟲(chóng)，是非常有前途的蚊蟲(chóng)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(zhǎng)期存活，在樹(shù)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(chóng)密度降低91％～100％。螃蟹洞內(nèi)中劍水蚤存活47個(gè)月以上，幼蟲(chóng)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(chóng)的降低有顯著關(guān)系，含中劍水蚤的水箱中伊蚊幼蟲(chóng)密度為0.3±0.7條/桶，不含中劍水蚤的水箱中伊蚊幼蟲(chóng)密度為21±43條/桶〔7〕。美國(guó)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(chóng)一年多時(shí)間。越南、泰國(guó)、斐濟(jì)、巴西等國(guó)也對(duì)中劍水蚤的滅蚊作用進(jìn)行了觀(guān)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(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明，將中劍水蚤與B.t.i合用防制白紋伊蚊幼蟲(chóng)、中劍水蚤與Bs合用防制淡色庫(kù)蚊幼蟲(chóng)，發(fā)揮了細(xì)菌制劑的速效作用和中劍水蚤的長(zhǎng)持效，取得非常理想的防制效果。一次施用能夠在整個(gè)蚊蟲(chóng)季節(jié)有效防制蚊幼蟲(chóng)’蚊幼蟲(chóng)和蛹的密度降低率均在89%～98%’中劍水蚤可以在蚊蟲(chóng)滋生地快速繁殖〔9〕。在山東省的一個(gè)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(chóng)密度呈現(xiàn)顯著下降’防制經(jīng)費(fèi)降低60%’蚊蟲(chóng)對(duì)主要?dú)⑾x(chóng)劑的抗性程度輕微回落〔10〕。
4 轉(zhuǎn)基因工程藍(lán)藻防制蚊蟲(chóng)的研究
藍(lán)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(chóng)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(lán)藻中并獲得表達(dá)’就有可能達(dá)到世界衛(wèi)生組織提出的生物防制蚊蟲(chóng)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(dá)’該工程藻經(jīng)超聲破碎后’對(duì)淡色庫(kù)蚊幼蟲(chóng)有一定的毒效’24h的LC50為1μg蛋白/ml。之后’多位學(xué)者也進(jìn)行了此領(lǐng)域的研究工作’他們也選擇單細(xì)胞藻為轉(zhuǎn)移對(duì)象’毒蛋白表達(dá)量很低。1993年起’山東省寄生蟲(chóng)病防治研究所〔12〕選用絲狀固氮藍(lán)藻進(jìn)行了轉(zhuǎn)基因工作’將B.s晶體毒蛋白基因?qū)肫渲羞M(jìn)行表達(dá)’實(shí)驗(yàn)室證明具有明顯殺蚊幼毒效’其表達(dá)能力及滅蚊毒效遠(yuǎn)高于單細(xì)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(dá)，使其殺滅蚊幼蟲(chóng)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?gòu)?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(dá)。這為工程藻的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用提供了可靠的保障。
法國(guó)、以色列、美國(guó)以及我國(guó)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(lán)藻中表達(dá)，以提高基因工程藻的廣譜殺滅多種蚊幼蟲(chóng)作用，為今后蚊蟲(chóng)的生物防制提供了新的方法。
5 其它
真菌類(lèi)制劑是另一個(gè)有前途的蚊蟲(chóng)生物防制物’其中的大鏈壺菌是最接近實(shí)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(chóng)也有成功的例子，但由于巨蚊和蚊幼蟲(chóng)在空間及時(shí)間上分布重疊較差，飼養(yǎng)巨蚊花費(fèi)高，巨蚊卵不抗干燥等原因，實(shí)際應(yīng)用潛力較小。
總之，應(yīng)用生物制劑進(jìn)行蚊蟲(chóng)防制并非易事，有些措施需要更好地掌握生態(tài)和種群動(dòng)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(diǎn)，將逐漸得到更大規(guī)模的應(yīng)用和更深入的研究。筆者認(rèn)為，生物制劑的防制效果不應(yīng)以化學(xué)殺蟲(chóng)劑的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷（如速效差等），應(yīng)在長(zhǎng)期的、廣闊的基礎(chǔ)上及在綜合防制中的位置方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。
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