蟑螂抗药性机制及监测方法
随着化学药剂的广泛应用，蜚蛛的抗药性已成为众所关注的问题。德国小蠊适应性强，繁殖力高，对其用药次数频繁，抗药性问题尤为突出。我国北京市调查,来自市区的4个野外品系对氯氰菊酯、溴氰菊酯、氯菊酯和敌敌畏的平均抗性系数分别是敏感品系的3.81、2.30、2.30、2.94和3.16倍。氯氰菊酯和敌敌畏抗性系数偏高(>3)结果与这两种药物在北京市应用最为广泛的状况相一致。广东省某些地区采集的野外德国小蠊种群对氯氰菊酯、溴氰菊酯的抗性系数也达到1.99~20.34、1.62~10.28,产生了较高抗性。武汉市2007-2009年共测定了德国小蠊对9种杀虫剂的敏感性，结果表明武汉市区不同生境德国小镰对高效氯氰菊酯、溴氰菊酯、氯氰菊酯、二氯苯醚菊酯、胺菊酯、残杀威、毒死蜱、敌敌畏、甲基吡恶磷等9种杀虫剂的抗性倍数分别是敏感品系的2.6～7.84，3.12～11，3.5～7.86，4～7.41，12.2～25.9，1.1～2.51，3～3.8，2.5～11和1.75～2.88倍。
昆虫的抗药性是指某些昆虫种群对某种化学杀虫剂的耐受量较该种昆虫的敏感品系(正常品系)有明显的增高，通常认为增高10倍以上即认为产生了抗药性。耐受量的提高是由于长期连续使用化学杀虫剂的结果，是获得抗性，即在杀虫剂使用后才出现的。一个昆虫种群中，不同个体对杀虫药剂的耐受性存在差异，容易被杀死的个体的耐受性低，不容易被杀死的个体的耐受性高，这是昆虫对杀虫剂的耐药性，是由于昆虫的环境因素、营养条件、昆虫本身生理状态的差异所造成。而抗药性即获得抗性是指一个昆虫种群在经过杀虫药剂多世代的处理后发展成为一个稳定的种群，它对杀虫药剂的忍受力超过能杀死正常种群大多数个体的药剂剂量。一般用这样一个标准，即抗性的种群对这种杀虫剂的致死中量(LD5O)比正常种群的致死中量(LD50)大出10倍。
昆虫抗药性是由基因决定的，是杀虫剂选择的结果。近来研究集中在从分子水平阐明抗药性形成的主要机制。
1 抗性形成的原因
关于抗性形成的机制，曾先后提出过几种学说，其中被较广泛接受的是先期适应学说，认为抗药性产生的原因是一个昆虫种群在经过杀虫药剂多世代的处理后发展成为一个稳定的种群，它对杀虫药剂的忍受力超过能杀死正常种群大多数个体的药剂剂量。近年来，随着免疫学、分子遗传学和分子生物学等技术的发展，又提出了基因扩增学说。基因扩增学说可以看作是从DNA水平对先期适应学说的进一步阐明。
(l)先期适应学说： 昆虫抗性是一个先期适应现象，是由选择形成的。在昆虫自然种群中存在着广泛的多态性，各个体间对杀虫剂的敏感性不同。这些个体含有抗性基团，在正常情况下频率很低。杀虫剂的选择作用淘汰了种群中耐药性低的个体，而耐药性高的个体存活下来。后代又经杀虫剂处理，再留下耐药性更高的个体。这样一代代地选择，最后产生了抗性群体，从而形成抗性。在抗性形成的过程中，杀虫剂并没有起作用来改变昆虫，而只是起了筛选作用。在抗性种群(或品系)，抗性基因是本来存在的。抗性的形成过程就是抗性基因积累和加强的过程。因此，并非所有昆虫对所有杀虫剂都能产生抗性。如果没有抗性基因，不论如何选择，也不会形成抗性。先期适应学说可以较好地解释昆虫中许多抗性现象，如某些昆虫对某些杀虫剂不形成抗性;某些昆虫的一个品系能形成抗性，而另一个品系不能形成抗性。
(2)基因扩增学说：与先期适应学说一样，基因扩增学说也承认在抗性种群中本来有抗性基因存在。抗性的形成不是杀虫剂所引起的改变，而认为杀虫剂对调节基因起作用，引起了抗性基因扩增。即一个抗性基因复制成许多抗性基因拷贝。这些扩增的抗性基因可以转移到不同染色体，可以发生突变或继续扩增。经过扩增，抗性基因增加了。因此，可以有量的改变，如解毒酶的增多;也可以由突变产生质的改变，如一种非解毒酶改变为解毒酶。基因扩增学说现已被实验证实，其从分子水平阐明了抗性产生的机制。
2 抗性产生的生理机制
对昆虫使用杀虫剂后，杀虫剂通常按以下主要途径进入体内:一是通过昆虫体表渗入体内;二是通过气孔或节间膜进入体内;三是通过取食进入体内。进入体内的杀虫剂代谢途径如下:①一部分直接到达作用部位，并引起中毒症状，最后死亡;②一部分储藏或积累于脂肪体等惰性部位;③一部分在解毒酶的作用下，通过代谢被降解为无毒物质，并排除体外;④一部分与解毒酶(如酷酶)结合，对杀虫剂起分隔作用;⑤一部分通过活化变成更毒的杀虫剂，如如马拉硫磷变成马拉氧磷等;⑥一部分杀虫剂直接排除体外。上述过程中的任何一个环节的变更均可引起抗性，不过其中最主要的抗性机理是:①表皮穿透速率降低()I;②代谢作用增强(I)I;③靶标部位敏感度降低。
(1)表皮穿透速率降低：作为一种抗性的生理机制，穿透速率降低可能在所有昆虫抗性中普遍存在。穿透速率的降低一般都伴随着解毒代谢，这样少量杀虫剂进入体内后又被降解，对靶标起不到毒害作用。从而增加抗性。不同的杀虫剂引起的穿透速率降低在程度上存在差异。
(2)代谢作用增强而产生代谢抗性：代谢抗性是指由于解毒酶活性增高而使杀虫剂代谢加速而产生的抗性，它是抗性形成的主要生化机制之一。至今，涉及代谢抗性的解毒酶系主要有以下3大类:混合多功能氧化酶系(MFO)中的细胞色素P450单加氧酶系、非专一性酷酶系和谷肤甘肤S一转移酶系。这些酶系中的每一个酶系的组成部分及其量的改变均可改变对杀虫剂的解毒作用。在不同杀虫剂和不同昆虫虫种，起作用的解毒酶的种类可能不同，有时可能存在几种解毒酶的多因素作用。
3 抗药性的种类
（1）单一抗性：即只对一种杀虫药剂有抗性，这种杀虫药剂是对这种昆虫进行选择所用的。
（2）交互抗性：某种昆虫对一种杀虫药剂发生抗性而对另一种杀虫剂也同时发生了抗性，尽管昆虫对后一种杀虫药剂从来没有接触过。
（3）多重抗性或复合抗性：当几种杀虫药剂同时或交互使用时，昆虫对这几种杀虫药剂都产生了抗性，叫做多重抗性。这种抗性不同于交互抗性，交互抗性的产生是由于不同杀虫药剂的作用机制是相同的，而多重抗性的产生是由于不同杀虫药剂的作用机制是不相同的。
（4）负交互抗性这与交互抗性相反，即对一种杀虫药剂发生抗性后，对另一种杀虫药剂反而更为敏感。
4 抗药性的监测方法
抗性的监测是预防抗性发生和发展的前提。长期以来，抗性监测一直采用生物测试法。近年来随着抗性机理研究的进展，先后发展了生化测试法，免疫学监测法和分子生物学监测法。其中生化测试法被WHO推荐作为生物测试法的补充方法，己广泛应用于现场抗性监测中。
(1)生物测试法：生物测试法是用杀虫剂直接处理虫体，有死亡率直接推算抗性的经典方法。WHO(1981)确定了10余种分别用于测定蚊、家蝇、蜚镰、虱、蚤、臭虫和蜂等昆虫成虫，以及一些重要虫和幼虫抗性的标准方法。该方法主要包括点滴法、药膜法合浸液法。生物测试法简便、经济、重复型好，因而长期被广泛应用。但该法存在较明显的局限性，如测试需要大量活的虫体和用时较长(24小时以上)，并且不能监测出个体的抗性频率和不易检出群体低频率抗性，而且往往是在昆虫抗性发生以后才监测出来。因此，该种方法在一定程度上难以适应当前抗药性问题日益突出的形势。
(2)生化测试法：生化测试法的原理是通过测定抗性相关酶的活力来推测抗性及其水平。该法既可用于成虫，也可用于幼虫。目前，生化测试法仅限于监测变构的靶标酶AChE、代谢酶EST和GST。
(3)免疫学监测法：免疫学监测法根据一些抗性是由于解毒酶活力增强的原理，从昆虫高抗性晶系提取解毒酶，制备单克隆抗体或多克隆抗体，以ELISA法监测相关酶。目前己有EST和GST免疫学监测的报道，一些实验室己分别制备成功抗DTD、有机磷和拟除虫菊酷的蚊和蝇细胞色素P45O单克隆抗体。免疫学监测法在诊断抗性频率方面优于生化测试法，但免疫学监测费用亦相当高，并对设备和操作人员有很高要求，此外，该法依赖于酶活性的存在，不能监测酶的突变型。
(4)分子生物学监测法：近年来随着抗性分子机理研究的进展，在库蚊己有多个酯酶抗性基因被克隆。在果蝇与家蝇亦分离到细胞色素P一450的cDNA克隆，并被序列分析和制成探针。已有一些初步应用DNA探针研究自然种群的报道。分子生物学监测法敏感性高，尤其在样本同时存在几种抗性机理时，仍可准确监测，并同时兼可从DNA水平进行抗性机理研究，这是其他方法所不及之处。
（5）简易定性监测法：专业有害生物管理公司（PMP）公司可以在施工中采用放置预先涂抹杀虫剂的粘蟑纸张，通过观察粘捕到的蟑螂死亡时间，定性估计施工区域的蟑螂对某种杀虫剂的抗药性，指导现场施工用药。
蟑螂抗药性机制及监测方法
