中華按蚊擬除蟲菊酯抗性研究進展

蚊媒疾病防控是全球公共衛(wèi)生的重大挑戰(zhàn)，其中中華按蚊因其廣泛分布、強生態(tài)適應性及抗藥性快速演化，成為疾病傳播的核心媒介。盡管化學防治與基因編輯技術取得進展，但傳統(tǒng)防控模式面臨術語體系割裂（如形態(tài)分類與分子機制脫節(jié)）、跨區(qū)域抗性基因流監(jiān)測缺失及本土化技術適配性不足等瓶頸2。現(xiàn)有研究多聚焦單一學科或局域策略，未能系統(tǒng)整合“分類一遺傳一生態(tài)”術語體系，亦缺乏針對抗藥性異質(zhì)性及農(nóng)業(yè)生態(tài)特征的協(xié)同治理框架。

本研究以術語體系重構(gòu)為突破口，通過厘清赫坎按蚊種團形態(tài)分化特征、分子遺傳學術語及生態(tài)學術語的學科關聯(lián)，揭示中華按蚊適應性進化的多維驅(qū)動機制。進一步提出“多學科術語融合一跨區(qū)域協(xié)同研發(fā)一本土化技術集成”的創(chuàng)新路徑，旨在破解抗藥性治理的時空異質(zhì)性難題，推動防控策略從經(jīng)驗依賴向數(shù)據(jù)驅(qū)動轉(zhuǎn)型。研究不僅為中華按蚊可持續(xù)控制提供理論支撐，更為熱帶病全球治理貢獻系統(tǒng)化解決方案。

1中華按蚊研究的術語體系分析

中華按蚊作為疾病傳播媒介的核心地位，決定了其研究需依托跨學科術語體系的系統(tǒng)整合。

1.1分類學術語

中華按蚊的分類學研究以赫坎按蚊種團（Anopheleshyrcanusgroup）為核心參照系。該種團包含東亞至中亞分布的近緣種復合體，其形態(tài)分化特征集中于翅斑（wingspots）與足部白環(huán)（tarsalbands）的分布模式。例如，中華按蚊前翅縱脈V5.2末端常具分叉暗斑，而赫坎按蚊則表現(xiàn)為連續(xù)暗帶；后足脛節(jié)末端白環(huán)的寬度與連續(xù)性構(gòu)成種間鑒別關鍵指標。這種形態(tài)術語的精確界定，為野外種群快速鑒定提供了表型標準。

在亞種劃分層面，地理亞種的命名依賴遺傳與表型的協(xié)同證據(jù)。以中國海南亞種（Anophelessinensishainanensis）與指名亞種（Anophelessinensissinensis）為例，兩者雖形態(tài)差異微弱，但基于線粒體COI基因（cytochromecoxidasesubunitI）的核苷酸多態(tài)性分析顯示，海南亞種在COI基因第658位點存在T→C突變，遺傳分化指數(shù)（Fst）達0.32（ Plt;0.01 ），符合亞種劃分的分子閾值（0.25）[3]。此類術語體系不僅反映種群地理隔離的遺傳印記，亦為抗藥性基因流監(jiān)測提供基線數(shù)據(jù)。

1.2分子遺傳學術語

分子遺傳學術語聚焦中華按蚊抗病與抗藥性相關的功能基因網(wǎng)絡。免疫相關基因中，抗菌肽（AntimicrobialPeptides，AMPs）被定義為具有 β -折疊結(jié)構(gòu)的陽離子肽，其轉(zhuǎn)錄水平在瘧原蟲感染后上調(diào)3～5倍，通過破壞病原體膜結(jié)構(gòu)抑制瘧原蟲卵囊發(fā)育；抗氧化酶Ae-SOD（superoxidedismutase）則通過催化超氧陰離子（ ）歧化，降低蚊體內(nèi)氧化應激損傷，其活性與按蚊壽命呈正相關]。

抗藥性術語的界定與殺蟲劑作用機制直接關聯(lián)：靶標突變kdr（knockdownresistance）特指電壓門控鈉離子通道（VGSC）基因的L1014F或L1014S突變，導致擬除蟲菊酯類殺蟲劑結(jié)合位點構(gòu)象改變，擊倒抗性指數(shù)（ KDT₅₀ ）可升高至野生型的8～12倍；代謝酶P450過表達則指CYP6P3、CYP6M7等細胞色素P450基因在抗性種群中表達量增加2.5～4倍，通過羥基化或環(huán)氧化反應降解殺蟲劑活性成分。此類術語的標準化表述，為抗藥性分子診斷與靶向抑制劑設計提供理論支點[5]。

1.3生態(tài)學術語

生態(tài)學術語體系揭示中華按蚊環(huán)境適應策略與疾病傳播潛能的關聯(lián)機制。家野兩棲性（synanthropicbehavior）描述其兼具室內(nèi)吸血與野外棲息的習性，表現(xiàn)為雌蚊吸血后60%～70% 選擇在人居周邊植被產(chǎn)卵，而 30%～40% 遷入畜舍或房屋，這種空間利用彈性使其成為人畜共患病的高效橋梁媒介。

稻田擎生偏好（ricefieldbreedingpreference）指中華按蚊幼蟲對稻田靜水環(huán)境的依賴性，其子了密度與水體pH、溶解氧及浮游藻類豐度顯著正相關。這一術語隱含農(nóng)業(yè)生態(tài)調(diào)控的干預窗口，例如通過間歇灌溉破壞幼蟲表皮滲透壓穩(wěn)態(tài)，可降低羽化率達 65%～80% 。

越冬行為特征（overwinteringbehavior）涵蓋成蟲滯育與幼蟲耐寒兩種策略：北緯 32^° 以北種群以受精雌蚊滯育越冬，其脂肪體甘油三酯積累量較非滯育個體增加2.3倍；而華南種群則依賴幼蟲在泥漿中分泌抗凍蛋白（AFP-1），耐受短期 低溫。此類術語的解析，為季節(jié)性防控時機選擇與區(qū)域化治理策略制定提供生態(tài)學依據(jù)。

2中華按蚊防控理論創(chuàng)新路徑

中華按蚊的防控理論創(chuàng)新需突破傳統(tǒng)單一學科或技術路徑的局限，通過多學科術語體系融合、跨區(qū)域?qū)嵺`模式協(xié)同及本土化技術集成，構(gòu)建兼具科學性與實踐性的綜合防控框架。本章節(jié)從方法論、技術研發(fā)與區(qū)域?qū)嵺`三個維度，系統(tǒng)闡述防控理論的創(chuàng)新路徑。

2.1多學科術語體系融合

中華按蚊的生態(tài)適應性與抗藥性演化具有多維復雜性，其防控理論創(chuàng)新依賴于形態(tài)分類學與分子遺傳學術語體系的深度整合。在形態(tài)分類學層面，翅脈紋理量化技術通過高分辨率顯微成像與人工智能算法（如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡），將傳統(tǒng)翅斑描述術語（如縱脈V5.2分叉模式）轉(zhuǎn)化為可量化的幾何參數(shù)（翅脈分叉角度、斑塊面積占比），實現(xiàn)種群分化的快速數(shù)字化判讀。例如，海南亞種與指名亞種的翅脈分叉角度差異達 12.3^°±1.5^° ，顯著高于種內(nèi)變異閾值（ Plt;0.01 ）。

分子遺傳學術語的融合則依托全基因組關聯(lián)分析（GWAS），將形態(tài)表型與基因型術語系統(tǒng)關聯(lián)。通過對200個地理種群的GWAS分析，發(fā)現(xiàn)翅斑發(fā)育相關基因（如wingless和vestigial）的單核苷酸多態(tài)性（SNPs）與翅脈分叉角度呈顯著相關性（ r²=0.67 ）。同時，抗藥性基因（如CYP6P3）的表達調(diào)控元件與殺蟲劑暴露史呈劑量依賴性（ R²=0.82 ），揭示表型可塑性背后的表觀遺傳機制。這種術語體系的交叉驗證，不僅提升種群遺傳結(jié)構(gòu)解析的精度，還為抗藥性靶標篩選提供跨尺度證據(jù)鏈。

2.2跨區(qū)域?qū)嵺`模式協(xié)同

針對抗藥性基因的跨區(qū)域擴散與殺蟲劑作用靶標的異質(zhì)性，需建立抗藥性基因數(shù)據(jù)庫共享平臺與靶向殺蟲劑研發(fā)聯(lián)盟。數(shù)據(jù)庫構(gòu)建涵蓋我國、東南亞及歐美地區(qū)的kdr突變頻率、P450基因表達譜及殺蟲劑抗性表型數(shù)據(jù)，通過機器學習模型識別抗性熱點區(qū)域的基因型-表型關聯(lián)規(guī)律。例如，中南半島種群CYP6M7基因拷貝數(shù)擴增與氯菊酯抗性倍數(shù)顯著相關，而我國長江流域種群則以CYP6P3過表達為主導抗性機制。

基于數(shù)據(jù)庫的靶向殺蟲劑研發(fā)聚焦區(qū)域特異性分子靶標。例如，針對東南亞CYP6M7高表達種群，設計P450抑制劑與擬除蟲菊酯的復合配方，使擊倒從單劑處理的 42% 提升至 78% ；針對我國長江流域種群，開發(fā)基于RNA干擾（RNAi）的納米顆粒載體，特異性沉默CYP6P3基因，使抗性逆轉(zhuǎn)效率達 65%～89% 。跨區(qū)域數(shù)據(jù)共享與協(xié)同研發(fā)，顯著降低抗藥性治理的試錯成本，并推動殺蟲劑從廣譜毒性向精準調(diào)控轉(zhuǎn)型。

2.3本土化技術創(chuàng)新

我國農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)特性要求中華按蚊防控技術深度耦合本土生境與農(nóng)事周期。本研究構(gòu)建“監(jiān)測一干預一反饋閉環(huán)體系，實現(xiàn)蚊媒控制與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)協(xié)同增效。

第一，微衛(wèi)星預警系統(tǒng)。

針對傳統(tǒng)監(jiān)測技術缺陷，篩選高多態(tài)性微衛(wèi)星位點解析種群遺傳結(jié)構(gòu)。鄱陽湖案例顯示，AsMS12位點基因流在插秧季激增至2.3，提示農(nóng)業(yè)活動加速蚊蟲擴散。系統(tǒng)據(jù)此觸發(fā)預警并生成干預方案：物理防控方面，幼蟲孵化前3周實施“干濕交替灌溉”，致死率 68% ；化學防控方面，擬除蟲菊酯與新煙堿類殺蟲劑輪用，成蚊密度下降 73% ，kdr突變頻率從0.42降至0.19。該模式將響應時間縮短至 72h_? （2號

第二，稻田菌群調(diào)控技術。

宏基因組測序發(fā)現(xiàn)抗性幼蟲腸道Elizabethkingia豐度升高，提示其增強抗逆性。技術整合方案：菌劑施用方面，分蘗期無人機噴灑HBF-18菌懸液，配合間歇灌溉；效果驗證方面，幼蟲密度下降 94% ，稻谷增產(chǎn) 7.2% ；附加效益方面，菌劑代謝產(chǎn)物IAA促進水稻根系發(fā)育。

第三，技術集成與閉環(huán)優(yōu)化。

構(gòu)建“數(shù)據(jù)驅(qū)動”決策模型，實現(xiàn)技術迭代升級：微衛(wèi)星數(shù)據(jù)自動輸入AI模型，優(yōu)化菌劑配方與施藥策略；形成“精準干預一生態(tài)調(diào)控一區(qū)域聯(lián)動”三位一體模式，降低抗性風險，減少化學農(nóng)藥使用，為全球水稻產(chǎn)區(qū)提供可復制的技術范式。

結(jié)語

本文整合中華按蚊分類學、分子遺傳學及生態(tài)學術語體系，構(gòu)建“基因一生態(tài)一區(qū)域”協(xié)同治理理論框架，提出多學科融合的防控路徑。研究證實：一是形態(tài)量化與GWAS分析精準解析種群遺傳結(jié)構(gòu)，為抗藥性靶標篩選提供跨尺度依據(jù)；二是抗性基因數(shù)據(jù)庫共享結(jié)合機器學習，可識別區(qū)域特異性分子靶標，提升靶向殺蟲劑研發(fā)效率；三是微衛(wèi)星預警系統(tǒng)與稻田菌群調(diào)控技術協(xié)同應用，實現(xiàn)了種群動態(tài)監(jiān)測與生境干預增效，從而顯著降低成蚊密度。

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收稿日期：2025-05-12

作者簡介：馮偉（1988—），男，漢族，碩士研究生。研究方向：昆蟲分子生物學。*通訊作者：陳斌（1962—），男，漢族，碩士研究生，國家二級教授。研究方向：有害生物防治。