杀虫剂抗性对作物生长的影响恶性疟原虫肯尼亚西部布希亚县特索北部和南部县选定群集病媒的咬、食和休息行为

摘要

介绍．对杀虫剂的行为抗性抑制了病媒控制工具对蚊子传播疾病的功效。目前的研究旨在确定杀虫剂抗性对肯尼亚西部布西亚县特索北和特索南杀虫剂抗性地区和无杀虫剂抗性地区主要疟疾病媒叮咬、进食和休息行为的影响。方法．采用勺取蚊幼虫，饲养3 ~ 5日龄雌蚊[4944]，采用世界卫生组织试管法暴露0.75%氯菊酯和0.05%溴氰菊酯。血餐，物种鉴定，还有kdrEastgene PCRs还对使用蚊子采集方法采集的成年蚊子进行了检测[3448]。对从五个选定集群现场采集的蚊子的叮咬、取食、休息和离开行为进行了分析。结果.最低的Kdr基因型频率(SS)比例在女性中发现按蚊在Kengatunyi采集到的基因型频率为58%，而Rwatama的基因型频率最高，为93%，因此分别是敏感和耐药集群。蚊虫叮咬高峰发生在抗性群的0300 ~ 0400时，易感群的0400 ~ 0500时。杂合子蚊保持已知的2100 ~ 2200小时高峰。室内寻找人类的纯合子感病媒介的比例(86.4%)高于室外寻找苦味媒介的比例(78.3%)。人源蚊血在易感的肯格顿伊蚊群和耐药的Rwatama蚊群中分别占60%和87%。以人血为食的纯合子抗性媒介与纯合子敏感蚊子之间存在显著差异( ）.易感人群中牛血比例最高。纯合子抗性按蚊在室内取食和休息的比例较高。室内未发现杂合子蚊，窗户外出捕获的杂合子蚊占4.2%。讨论．抵抗性的转变冈比亚疟蚊在2100-2200小时至0300-0400小时内，Sl的攻击高峰时间是其咬入模式的关键变化。由于抗药性的发展，蚊子不再需要与人类宿主以长效杀虫剂处理过的蚊帐的形式进入原先致命的化学或物理屏障的时间竞争。没有杂合子LS蚊在室内休息，可能是由于杂合子的缺点，在处理过的蚊帐中存在杀虫剂时，可能会增加它们的适应成本和能量成本。结论和建议．雌蚊下床叮咬和部分易感性可能导致残余疟疾传播。抗杀虫剂的媒介变得更加内食和亲人类。因此，杀虫蚊帐、动物预防和新型驱蚊剂仍然是有用的化学、生物和物理屏障，以对抗人类血液搜寻的雌性蚊子。应该进一步研究蚊子的基因变化及其对改变蚊子行为的影响。

1.介绍

肯尼亚西部维多利亚湖周围和沿海地区的稳定疟疾流行区海拔从0到1300米不等[1，2]。降雨、温度和湿度是疟疾常年传播的决定因素。由于气候条件适宜，病媒生命周期通常较短，存活率较高。全年传播强烈，每年的昆虫学接种率在30到100次感染性叮咬之间[3.］．6月底标志着东非疟疾季节的开始。长期降雨后，低地沼泽和沿海地区的环境更有利于蚊子滋生[4- - - - - -6］．尽管自2000年中期以来，通过加强干预措施，疟疾正在减少，但这些环境变化可能使东非高地地区的人口面临疟疾及其流行风险增加的风险，特别是如果当前的干预措施不能持续[7，8］．

过去曾成功地在客厅喷洒杀虫剂，以杀灭成蚊[9，10］．最近，重点放在使用经过合成杀虫剂处理的蚊帐，以加强对蚊子及其传播的疾病，特别是疟疾的保护[11］．许多关于经杀虫剂处理的蚊帐作为控制疟疾手段的有效性的研究报告减少了疟原虫大规模驱虫蚊帐运动和改善全民覆盖后的疟疾传播率和临床疟疾[12，13］．在过去十年中，全球疟疾发病率和死亡率分别下降了37%和58% [14］．不幸的是，昆虫种群对大多数种类的杀虫剂产生抗药性的显著能力，往往使控制方案的杀虫剂选择很少[7，15］．因此，监测和管理杀虫剂耐药性是疟疾控制项目的重要内容。早期发现抗药性是抗药性管理的重要组成部分，因为这可能导致制定杀虫剂使用策略，使进化抗药性的速率最小化[16，17］．

为了阻止或减少杀虫化合物的有害影响，雌蚊可采取多种行为[18］．第一道防线是定性的行为抗性，蚊子以此避免时间、空间或局部接触杀虫剂。在大量使用室内残留喷洒(IRS)或驱虫蚊帐的地区，选择可能倾向于在上午晚些时候或晚上早些时候觅食，这段时间人类宿主没有受到室内处理或蚊帐的保护[19］．随着杀虫化合物的广泛使用，按蚊可能无法避免接触。在这种情况下，如果蚊子在接触杀虫剂后没有因为亚致死剂量或生理抗性基因型而立即被杀死，那么从理论上讲，它们可能进化出定量行为抗性[20］．在不同种类的昆虫中，行为数量抗性可能包括自我治疗、促进抗药性的行为体温调节，以及或逃避减少与杀虫剂接触时间的反应。这些行为活动可以限制杀虫剂在非致死接触后的直接负面影响，就像生化代谢抗性降低到达目标地点的杀虫活性成分的数量一样。只要在一个特定的种群中，在构成性行为抗性性状和/或诱导行为抗性性状上积累了足够的遗传变异，雌性蚊子就可以适应使用杀虫剂工具施加的选择压力而进化[18，21］．诱导性或可塑性抗性性状发生在一代之内，而结构性抗性性状发生在遗传变异在群体中代代传播时。由于表型可塑性，更好的表型匹配可以使生物体根据不同的环境条件产生不同的表型[22，23］．实验和理论研究表明，在恒定的条件下，如接触杀虫剂的总体风险高和ITN广泛覆盖，本构行为抗性是预期的，而当环境条件是可变的，例如接触杀虫剂的风险是不可预测的，可能是因为ITN覆盖的异质性，表型可塑性或诱导行为抗性的进化将会有利[22]。然而，诱导抗性和结构性抗性特征并非相互排斥，因此可以在给定的种群中共存。因此，在个体水平上，一些行为抗性特征（例如，早期叮咬）可以固定，而另一些则是可塑的，如噬动物蚊子。一些个体可能表现出结构性抗性ce性状，而其他在群体水平上表现出塑性抗性性状[18，24- - - - - -27］．

户外寻主或食虫行为的增加也与蚊子对itn和IRS使用的行为适应一致。在被蚊子感染后，蚊子找到一个安全凉爽的休息场所，成功地消化了血液，从而允许恶性疟原虫在内脏中充分发育。一旦吸血被消化，就会引起进一步的感染性吸血，从而在蚊子最终安全离开产卵和繁殖地点时，在特定地区增加疟疾传播[28，29］．按蚊的叮咬行为是疟疾传播的一个重要决定因素。了解当地病媒寄主行为、其室内外叮咬偏好和夜间叮咬时间，对于有效应用和改进病媒控制方法，如长效杀虫蚊帐和个人防护措施至关重要。疟疾的传播和任何控制疟疾的努力都可能受到一小部分经常被叮咬和感染的人的影响[30，31］．雌蚊叮咬未受感染的人或动物的偏好和频率受到干扰，而不是受感染的人，就疟疾活跃传播病例的下降而言，这可能是一个游戏规则的改变者。

最后，生理和行为抗性可能在自然蚊子种群中共存，因此研究这些不同保护策略之间可能的权衡和关联是很重要的。量化和表征杀虫剂抗性对成功感染叮咬、寿命、鉴于使用蚊帐和室内喷洒，目前的病媒控制干预措施可能会在肯尼亚进入疟疾消除前阶段时为知情、反应迅速的高质量杀虫剂抗药性管理和监测增加更多动力[1］．本研究旨在调查表型和基因型抗药性水平对肯尼亚西部布西亚县特索北和特索南杀虫剂抗药性地区和非抗药性地区主要疟疾病媒的叮咬模式和摄食和休息行为的影响。

2.材料和方法

2．1．研究网站

Busia县位于肯尼亚西部，西部与乌干达接壤，Bungoma县在北部，Kakamega县在东部，维多利亚湖和Siaya县在南部。主要的经济活动是通过布西亚镇与邻国乌干达进行贸易。在远离城镇的地方，农村严重依赖渔业和农业，玉米、木薯、红薯、豆类、小米和甘蔗是主要经济作物。布西亚县由七个县组成，即马塔尤斯、富尤拉、纳姆巴莱、布图拉、特索北、特索南和布尼亚拉。Teso North和Teso South有20个地点或集群，我们随机选择了五个集群:两个集群，即在Teso North的Rwatama和Kengatunyi，以及三个集群，即在Teso South的Kaliwa、Odioi和Akiriamasit。对特索县进行有目的的抽样是由于乌干达东部靠近肯尼亚边界的布索尔韦和托罗罗地区最近的报告，那里发生了高频率的特索kdr等位基因(1014S)被记录(Mawejje et al.， 2013)。高kdr乌干达的等位基因频率与在肯尼亚Asembo研究地点所观察到的相似，肯尼亚在肯尼亚东南约150-200公里处。

2．2.样本容量确定

样品量取决于世卫组织的化验要求，敏感性试验是对出生后不超过3-5天的非血液喂养的女性进行的。使用150只成年雌蚊，其中100只暴露于杀虫剂中(4个重复，每个重复约25只)。剩下的50只作为“对照”(即，2个重复，每个重复约25只蚊子)。为了进行阳性对照和阴性对照，我们将50株KISUMU Asembo敏感按蚊置于世卫组织试管内，并将50株雌性按蚊置于世卫组织试管内，并将其置于未经处理的试管内。从县登记档案中获得的户口名单抽样框架分别给出了每个随机选择的子地点或集群、村庄和小区的住户总数。在计算机生成的随机数字表的帮助下，获得了聚类概率样本，用于选择蚊虫采样的亚地点、村庄、化合物和家庭。选定的房屋位于幼虫收集地点半径2公里以内。获得的样本量是96个家庭，因此每个集群或亚位置有20个家庭。在选定家庭半径2-3公里范围内随机选择幼虫收集地点。

2.3.收集蚊子的方法

在进行第1年基线易感调查后，连续2年采集蚊幼虫和成蚊。用标准杓子从自然繁殖地点采集幼虫，放入塑料容器中，运送到实验室进行饲养、物种鉴定和敏感性试验。只有按蚊利用Gilles和Cortzee 1987描述的形态特征对所有采集的幼虫进行筛选，将幼虫保留在容器中。采用室内静息真空吸捕法、人捕法、出口诱捕法、除虫菊酯喷捕法和室外盆栽法采集成蚊。按蚊形态鉴定为冈比亚按蚊sensu lato (s.l.)，一个。funestus，其他按蚊,非按蚊以性腺发育状态(空的、吸血的、怀孕的和半怀孕的雌性蚊子)为特征。供血的腹部保存在-18°C的冰箱中，用于血粉PCR。所有的腿和翅膀都保存在Drierite中，供在kdr基因与物种鉴定。在2012 - 2014年长(5 - 7月)和短(10 - 11月)雨季结束时进行成虫采样。

2.3.1。室内静息吸尘

使用一个真空吸引器，无论是一个电动驱动或手动使用口腔内的吸引压力。将采集到的成蚊放入纸杯中，放在冷却箱中运送到实验室。将适量浸湿的棉絮中的蔗糖溶液置于纸杯网上作为成蚊的食物。

2.3.2。窗口出口Trap (WET)

为收集室内叮咬室外休息的蚊虫，研究抗药性对蚊虫正常活动和摄食习惯的影响，采用窗户出口诱捕器。在每个研究群中，随机选取5所房屋设置窗夹;随机选择一个指标房屋，并根据与指标房屋的邻近程度选择额外的房屋。下午6点，窗夹被放在卧室的窗户上。上午用吸蚊器采集诱蚊器诱蚊。窗户出口陷阱最适合只安装在密封良好、蚊子出口点很少的房间。除窗户外的其他开口都用深色的衣服或纸箱盖住或堵住，除了眼外。通常，卧室是选好了的，陷阱正好装在窗户上。没有被捕兽夹覆盖的窗户部分被黑布、纸箱或硬纸板覆盖。疏水阀的安装方式使集水套筒向外。 It was important to fix traps into position well before sun set. Mosquito collection was done the following morning just after sunrise. All anopheles mosquitoes were collected through the sleeve of the trap with the use of a mouth aspirator. Separate paper cups were used to transport the live and dead mosquitoes collected from each house. Household data was also entered in a structured questionnaire. The paper cups were clearly labelled in pencil or pen with at least the following essential information: location, date, exit trap number, house number or householder code, time of collection, whether mosquitoes were found dead or live in the trap, and name of the collector.

2.3.3。除虫菊喷雾器

为获得室内静息密度，对所有有窗诱物的房屋均采用除虫菊酯喷洒收集法。收货时间在早上6点到8点之间。在手术过程中，房子里的居民被要求在外面等候。记录了据报前一天晚上在该房屋中睡觉的儿童和成年人的数量，并记录了itn /LLINs的存在。所有食物和饮水器皿都被从房子里拿走了。房子里的地板上和家具上都铺着白色的床单。两个收集器，一个在室内，一个在室外，在屋檐周围喷洒了0.025%除虫菊酯乳化剂和0.1%胡椒酰丁醇煤油。房子里的收集器然后喷洒屋顶和墙壁。房子外面的收集器通过房子里面的收集器前面的屋檐喷洒。房子关闭10分钟后，死蚊子从床单上收集起来，放在培养皿内潮湿的滤纸上转移到实验室。

2.3.4。人类着陆捕捉(HLC)

雌性蚊子被人类吸引是因为它们想要吸血。叮咬或落在人身上的蚊子数量是疟疾传播的一个主要决定因素。夜间采集的合适地点的选择是这样一种方式，即它们更接近该地区的病媒孳生点。在疟疾病媒活跃的夜间直接采集叮咬蚊虫吸血。在一个完整的夜间节目中，每小时的收集是在整个时间从17小时到7小时，因此，从黄昏到黎明。这是一项非常费力的活动，使用了两组收集者，每组在室内和室外工作到半夜。在室外收集的情况下，也记录了无法收集的雨天时间。HLC完成每月连续两夜和方法涉及一个同意的成年人坐下来与腿暴露和等待蚊子饲料在收集器上他或她用嘴吸气器收集血液的雌性,放在了纸杯中央上部孔被棉花堵住了。特索南部的Alupe分区医院和特索北部分区的Moding保健中心向所有收集者以及社区其他成员提供医疗监督。

2.3.5。户外花盆收藏(OPC)

粘土罐通常用于储存研究区域家庭中的饮用水。这些陶罐是当地设计、制作的，从18:00到06:00放置在室外 约五时三十分 m来自房屋（Odiere等人，2007年和Degefa等人，2019年）。每个罐容量约为20升，开口为20 cm宽，底部圆形，最大宽度45 厘米。A 2 在制造过程中，将直径为cm的孔置于底座中心。这个洞使水壶不能装水，从而限制了盗窃的可能性。从早上06:00到09:00，从罐子中收集蚊子一次 hrs，方法是将标准成年蚊子笼中的布网放在开口上，并按照Odiere等人2012年所述进行固定。然后，两名采样器中的一名将罐子提起，使开口暴露在光线下，并搅动里面的蚊子，然后将其吹入底部的小孔，使罐子内的蚊子飞走，进入第二名采样器固定的笼子。然后取下布网，用吸尘器将罐中剩余的蚊子回收，并转移到笼子中，完成收集。

２.４.DNA提取与物种鉴定

DNA是从。的腿和翅膀上提取的冈比亚按蚊sl和一个。funestus乙醇沉淀法(Collins et al.， 1987)。常规聚合酶链反应(PCR)用于区分两兄弟种冈比亚按蚊s.l.原产于肯尼亚西部的复杂物种冈比亚按蚊轮和一个。arabiensis(Scott et al.， 1993)。

2．5．谁敏感性分析

将蚊幼虫标本饲养并暴露于世界卫生组织(WHO)的敏感性试剂盒中，试剂盒中浸渍有0.75%氯菊酯、0.05%溴氰菊酯和0.1%恶虫威杀虫剂。采用世卫组织方案检测对氯菊酯、溴氰菊酯和恶虫威杀虫剂的敏感性。肯尼亚的世卫组织合作中心提供了用世卫组织诊断剂量处理过的试卷。25只雌蚊在不同的温度下暴露于不同的杀虫剂 及按世界卫生组织试管测试标准规定的70-80%相对湿度[14].阴性和阳性对照暴露于未处理和处理过的滤纸中1小时 在60分钟暴露期间，每10分钟记录一次击倒时间 暴露于hr后，将蚊子转移到回收管中，并在6%蔗糖溶液中保持24小时 24小时后记录死亡率 hr恢复期。1小时后被击倒的蚊子 hr暴露和1小时后存活的人 hr暴露和仍然存活24小时 随后收集hrs并单独储存在95%酒精中，用于随后的分子分析。

2.6。Kdr突变的基因分型

从成人身上提取DNA冈比亚按蚊和一个。arabiensis如前所述(Scott et al.， 1993)。采用Real-time PCR方法定量电压门控钠通道氨基酸位置1014处的基因型，方法参照Bass et al.， 2007，经[24］．使用探针5对样本进行野生型(易感)等位基因的基因分型 -CTTACGACTAAATTTC-3和1014Skdr等位基因使用探针5 -ACGACTGAATTTC-3 ．Real-time- (RT-) PCR反应采用96孔格式的strategy MxPro 3000机器进行。

2.7。用聚合酶链反应(PCR)检测血粉来源

腹部的吸血部分按蚊蚊子在胸部和腹部之间横切。如Collins等人所述，使用乙醇沉淀法从蚊子腹部提取基因组DNA。使用一个通用反向引物和五个动物特异性正向引物（人、牛、山羊、猪和狗）扩增细胞色素b基因，在线粒体基因组中编码，使用常规PCR检测特定宿主血粉来源。

2.8。数据收集、管理和分析

世卫组织的易感性标准如下:98%至100%之间的死亡率表明完全易感性;在90%至97%之间的死亡率需要进一步调查，而在死亡率<90%的情况下，被认为该种群对测试的杀虫剂具有抗药性。实验组的平均值与阳性和阴性对照的平均值以及组间的平均值进行了比较。所有分析均在SAS版本9.4 (SAS Institute, Cary, NC)中进行。采用Hardy-Weinberg平衡检验计算抗性基因型和等位基因频率kdr基因型和kdr等位基因。退出率计算为窗口出口诱蚊器捕获的蚊数除以每组捕获的所有蚊(窗口诱蚊器、室内静吸和PSC)。在人类媒介叮咬、血液指数、血餐偏好和休息行为方面对易感和耐药群集进行了对比。媒介叮咬行为是指在人类着陆捕获过程中收集的蚊子数量，按收集小时分析，以确定夜间发生大多数叮咬的时间，并按各县的聚集情况进行总结。人类血液指数是指以人类为食的吸血蚊子的比例，即人类血液阳性样本的数量除以测试的蚊子总数。

更多关于本研究使用的材料和方法的信息可以在我的链接论文中找到[32]发表@ "//www.newsama.com/journals/jpr/2020/3560310/”;

3.结果

３．１．表型和基因型抗性水平的所有群集和特索北方和特索南方亚县

在Odioi集群中取样的雌蚊对氯菊酯的表型抗性最强，而Kengatunyi媒介对氯菊酯的表型敏感性最强（表1）1）.Rwatama的SS抗性基因型频率最高，而Kengatunyi的雌性按蚊SS抗性基因型频率最低。Kengatunyi易感人群的耐药水平与Rwatama耐药人群的耐药水平有统计学差异( ）.纯合子SS基因型携带蚊虫对杀虫剂有抗性，纯合子LL基因型携带蚊虫对杀虫剂有抗性。Githinji et al.， 2019年对物种组成和杀虫剂抗性的更多结果进行了探索[32］．

3.2.所有集群和特索北部和特索南部亚县的咬入模式

抗性种群叮咬高峰时间为0300-0400小时，易感种群叮咬高峰时间为0400-0500小时(图)1）.在耐药人群中寻找血液的蚊子数量高于易感人群。整晚户外的咬人者比室内的多。蚊子在早晨比在晚上更活跃。

纯合子SS基因型携带载体1700 ~ 0700小时的叮咬模式为单峰型;杂合型LS蚊的叮咬模式为双峰型，而隐性LL蚊的叮咬模式为双峰型冈比亚疟蚊sl有一个多模式的咬合模式，每小时都有急剧的波动(图2）.敏感载体比杂合子LS和纯合子SS咬食者咬食早。杂合子LS雌蚊持续叮咬高峰时间为2200小时。所有的SS、LS和LL船都在黎明时分开始咬钩。

在黄昏和黎明期间，携带纯合抗性基因型的女性比例较低按蚊蚊虫(83.4%)，而室内人咬者(87.5%)2）.也有更多的抗外食性按蚊就寝时间的带菌者(82.8%)多于非就寝时间的带菌者(66.7%)。值得注意的是，白天不睡觉时室内(13.3%)和夜间睡觉时室外(8.6%)寻找人血的纯合子敏感和杂合子抗性病媒的比例是相同的。户外雌蚊在就寝时间寻人血的比例(82.8%)高于黄昏至黎明时间(66.7%)。在1700 ~ 2200/0500 ~ 0700小时和2200 ~ 0500小时，内食性均高于外食性(87.5%)。

３．３．腹部状态

饲养、未饲养和妊娠比例最高的集群分别是Akiriamasit、Odioi和Rwatama(见表)3.）.敏感蚊群肯格屯伊的未饲喂比例较高，抗性蚊群Rwatama的已饲喂和妊娠比例较高。离开的蚊子大多没有喂食。通过除虫菊酯喷雾剂采集的蚊虫比例与通过湿法和OPC采集的蚊虫比例存在显著差异( ）.

3．4．血餐来源

人血餐仍然是最受欢迎的(图)3.）.在对杀虫剂抗性最高的蚊群中，人血媒介的捕获比例最高;在对杀虫剂抗性最低的蚊群中，人血媒介的捕获比例最低。分析的血餐中没有一份来自狗、猫、驴和鸡的蚊子。低抗性聚类病媒对牛血的亲和力最高。猪血也是另一个低抗性群体Akiriamasit的雌性蚊子的偏好。

从耐药蚊群采集的雌蚊中，来自人类的蚊子血餐比例最高，为87%，而从易感蚊群采集的病媒中，来自人类的蚊子血餐比例最低，为60%(见表)4）.携带SS基因型抗性的雌性按蚊中，80%的人血呈阳性，而50%的LL基因型疟疾易感媒介以人血为食。所有的肯格顿依蚊都是从小屋或房子的窗户出去的。所有纯合易感(LL)疟疾病媒均已分离;他们也是最不像人类的嗜血者。杂合按蚊比纯合按蚊具有较高的人血指数和较低的退出率。

3．5．休息的行为

抗性雌性比例按蚊居内蚊最多，纯合易感基因型携带蚊占11.1%(图1)4(一)）.室内未发现杂合抗性雌蚊。在室内和通过窗口取食的纯合抗性疟疾病媒所占比例最高，其次是纯合敏感蚊子，而杂合抗性蚊子所占比例最低(图)4 (b)）.

4.讨论

对杀虫剂使用作出反应的几种生理抗性机制之间的相互作用，包括生物化学（如靶点修饰和代谢）、形态（如表皮厚度）行为阻力机制也正在成为一个重要的研究课题，这可能导致有助于阻力管理策略设计的发现冈比亚疟蚊午夜过后的2100-2200小时至300-400小时是其咬人模式的一个关键变化。由于抗药性的发展，蚊子可能不再需要与人类宿主进入原先致命的化学或物理屏障的时间竞争。相反，病媒远离人类宿主清醒和对叮咬怀有敌意的时间，而远离人类宿主由于睡眠而无法动弹和最容易被叮咬的时间。据报道，主要疟疾病媒，冈比亚疟蚊［33］．接近黎明时，当人类宿主醒来并再次活跃时，咬人率下降，但不像夜间早些时候那么低。在巴布亚新几内亚的Wosera区，在准备晚餐或早餐时燃烧不同种类的植被或木材作为柴火，已经被认为是一种驱避剂[34］．室外的叮咬量超过室内的叮咬量，这可能是由于经氯菊酯处理过的蚊帐的驱避作用及行为抵抗刺激所致[35］．这确实证实了驱虫蚊帐作为疟疾病媒的物理、化学和驱避屏障仍然有效。残余疟疾传播可能在黎明比在黄昏更频繁，这取决于感染叮咬的数量。随着货物和服务偷运越境，清晨的越境活动可能导致病媒改变其先前的叮咬模式。

高耐药组的尝试叮咬数量超过低易感组。敏感的蚊子早期叮咬多于晚期叮咬，而抗性的雌性蚊子晚期叮咬多于早期叮咬。众所周知，烟可以驱赶寻找人类血液的蚊子，因此在夜间烹饪时，蚊子叮咬量很大[36］．早在1700小时，更多耐饥饿的蚊子就开始积极寻找吸血，而直到早上700小时，还可以看到未喂食的易感蚊子试图成功叮咬。［29]报告说，受感染的蚊子不仅比未受感染的蚊子更有可能再次吸血，而且它们更容易被吸引到受感染的宿主，因此增加了疟疾感染叮咬。

本研究发现，抗性载体的孢子率高于感病载体，且感病载体中未喂养的雌虫比例高于突变体。耐药的蚊子更喜欢人血，因此在室内进食和休息。疟疾寄生虫和疟疾蚊子都需要不同的蚊子叮咬率，以确保寄生虫传播成功和蚊子繁殖成功。双方合作伙伴的尝试，即矢量和疟原虫，以最大限度地限制蚊子叮咬率和生存之间存在的权衡。人类和蚊子的昼夜节律相互影响可能导致构成或诱导的生理过程和活动，以最大限度地提高它们的存活率[19，27］．叮咬、进食和休息模式的变化可能导致传播和防御系统的增强，因此宿主和寄生虫都能大量存活[19，30，37］．

疟疾寄生虫的感染不会伤害它们的蚊子载体。一方面，蚊子的繁殖力随着吸血率的增加而增加，这是因为蚊子吸血量与产卵量之间存在很强的正相关[19，27，38］．另一方面，吸血增加了蚊子死亡的风险，因为蚊子在进食或试图进食时，很可能被激怒的脊椎动物宿主杀死，或被捕食者杀死，因为蚊子体重增加和飞行速度下降。因此，蚊子的繁殖成功率和疟原虫传播成功是蚊子叮咬率的函数[39］．因此，寄生虫的成功是最大的，当叮咬率高于最大蚊子成功所需要的，只要传播增加得更快，与繁殖力和叮咬率。

LL曲线呈现3个高峰时段，分别为1800-2100小时、2400-200小时和300-400小时。剧烈波动可能是由于持续或不同的击倒效应、物理化学障碍和驱虫蚊帐的驱避作用造成的结构性或诱发性行为适应的结果。LS曲线作为中介较为平滑，但最平滑的曲线是SS携带的雌性蚊子，它们的叮咬节奏更明确，整晚都没有受到干扰，表明抗疟媒介对物理屏障、杀虫和驱避作用的耐受。

耐药冈比亚疟蚊Ss仍然是高度嗜人的。机会主义的一个。arabiensis几乎和食人动物一样耐药媒介的嗜内食性和嗜内食性大于嗜外食性和嗜外食性，LS和LL雌蚊的嗜外食性和嗜外食性大于嗜内食性和嗜内食性。可能是由于杂合性的缺点，在氯菊酯处理过的蚊帐中存在杀虫剂时，可能会增加它们的适应成本和能量成本，因此没有LS病媒停留在外面[39]。SS蚊子在睡觉时叮咬的次数更多，而LS和LL病媒在从黄昏到黎明的床上时间比在睡觉时更多地寻找人类血餐。已知温度主要改变蚊子和寄生虫的生活史特征，这是一种对温度敏感的组合，决定了疟疾的传播意图城市[40，41］．夜间的温度、湿度和风确实会随着时间的推移而变化。为了为控制和预防战略提供信息并估计疟疾风险，通常应考虑室外平均温度而不是室内平均温度。

但是，宿主的偏好通常受到各种外在因素和内在因素的影响。内在因素是由遗传选择决定的，而遗传选择似乎是由取食特定宿主物种而产生的适应性优势所控制的。蚊子对宿主的偏好，虽然有遗传基础，但其特点是由宿主物种的密度和可及性介导的高可塑性，这些宿主物种的丰度构成了容易获取的血液来源。蚊子的宿主选择行为是一个例外而不是规律。那些表现出强烈和固有的宿主选择行为的物种属于传染病最重要的载体，这表明这种行为特征可能是与寄生虫-宿主进化并行进化的[18，20，42，43］．在通过酶活性下调杀虫活性成分的过程中，能量消耗可能在黄昏之前就增加了雌蚊对宿主吸血的攻击性[44，45］．健康成本可能会大大缩短寿命，阻止受精和卵子的产生，并严重阻碍恶性疟原虫发展是疟疾传播的三个关键组成部分[34］．

5.结论和建议

大多数耐药疟疾病媒在室内进食和休息，而易感病媒在室外进食和休息，这是主动残留传播期间的一个重要进展。驱虫蚊帐仍然是有用的驱虫剂，化学和物理屏障，以防止人类的血液搜寻雌性蚊子，因此可能会进一步扩大规模。蚊帐和室内滞留喷洒可能不能完全切断受感染的疟疾病媒与人的接触。幼虫源管理、无菌蚊子技术和新型驱蚊剂局部应用可在黄昏和黎明保护人类免受蚊帐叮咬。疟疾媒介的基因操作和系统发育趋势及其对叮咬、喂养和休息模式的影响还有待进一步研究。抗性基因对蚊子整体行为的影响可以进行基因和分子分析、表征和量化。这些性状的有价值的遗传决定因素应该通过基因组分析，在蚊子载体及其兄弟物种的基因组中寻找选择的特征。气候驱动的疟疾传播强度概率变化模型现在可能会随着蚊子改变行为驱动的模型得到加强，以估计疟疾风险并预测蚊子传播疾病的流行。

缩写

基于“增大化现实”技术:	阿拉伯按蚊
背景:	脱氧核糖核酸
ELISA:	酶联免疫吸附试验
遗传算法:	冈比亚疟蚊
HLC:	人类抓着陆
国税局:	室内残留喷洒
ITN:	经杀虫剂处理网
Kdr：	可拆卸的耐药基因
噢,	纯合的，隐性的或易感的
林：	长效杀虫净
LS:	抗杂合的
聚合酶链反应:	聚合酶链反应
采购经理人指数:	总统疟疾倡议
PSC:	除虫菊喷雾抓
SS:	纯合子的耐
联合国:	通用引物
湿:	窗口退出陷阱
人:	世界卫生组织。

数据可用性

支持本文结论的数据集可根据要求提供。

伦理批准

该研究方案获得了KEMRI的科学和伦理审查单位SSC NO: 2560的伦理批准:在肯尼亚西部特索地区主要病媒中测定杀虫剂耐药性及其对疟疾传播潜力的影响^圣2013年10月）.这项研究也是肯尼亚西部杀虫剂抗药性更广泛研究中的一项嵌套研究:(SSC编号:1677)。在听取了有关研究的适当简报后，县和县以下的卫生主管部门提供了额外的批准。

同意

在家庭一级，征求户主的个人同意。

信息披露

资助者在研究设计、数据收集和分析、出版决定以及手稿准备过程中均未发挥任何作用。

的利益冲突

两位作者宣称他们没有相互竞争的利益。

作者的贡献

EKG、LWI、PNN、CMM和晚期EMM参与了研究方案设计和草稿稿的制定。ROA, BJK, MGM参与样品采集和实验室分析。PNM、GMO、AKW进行了统计分析。CMM提供了全面的科学指导和一些实验室试剂。所有的作者参与了对研究结果的解释，阅读并批准了最终的手稿。

致谢

我们感谢地理和人类研究中心的Stephen Munga博士利用基苏木基西安昆虫学研究所的实验室进行实验室分析。非常感谢现场工作人员、特索北方和特索南方各县的卫生管理团队，以及在样本收集期间协助社区和家庭进入的地方行政部门。特别感谢现场工作小组负责人Richard Amito和实验室工作小组负责人Brigid Kemei。已故的约翰·Vulule和已故的弗朗西斯·Atieli在这项研究的成功中起到了关键作用，就总体、实地和实验室工作规划和后勤方面而言。我们衷心感谢世界卫生组织肯尼亚杀虫剂抗性项目(IR - WHO)的首席研究员Charles Mbogo教授为我们提供了一些分子工具和标记。非常感谢我的博士导师Lucy Irungu教授(UoN/ machaos University)、Paul Ndegwa教授(UoN)和Evan Mathenge博士(KEMRI)。本文经KEMRI主任批准发表。这项研究的资金支持是由肯尼亚政府通过国家科学、技术和创新委员会(NACOSTI)在2011/12财政年度# NCST/5/003/3提供的^研发部CALL PhD/110和KEMRI内部研究基金2014/15 # IRG/157/5。

参考文献

1. KNMIS，“2015年肯尼亚疟疾指标调查”，技术代表，国家疟疾控制方案卫生部，肯尼亚内罗毕，肯尼亚国家统计局，2016,2015，https://dhsprogram.com/pubs/pdf/MIS22/MIS22.pdf．视图:谷歌学者
2. N. Minakawa, G. O. Dida, G. O. Sonye, K. Futami和S. M. Njenga，“肯尼亚西部维多利亚湖和邻近栖息地的疟疾病媒”，《公共科学图书馆•综合》，第7卷，第5期3，文章e32725, 2012。视图:出版商网站|谷歌学者
3. J. E. Gimnig, B. L. Nahlen, J. M. Vulule等，“在一个全年疟疾传播剧烈的地区，氯菊酯处理的蚊帐对昆虫学指数的影响”，美国热带医学和卫生杂志，第68卷，第4卷，增刊1，第16-22页，2003。视图:出版商网站|谷歌学者
4. U. Fillinger和S. W. Lindsay，“非洲疟疾控制的幼虫源管理:神话与现实”，《疟疾杂志》上，第10卷，第5期。1, p. 353, 2011。视图:出版商网站|谷歌学者
5. “肯尼亚西部高原地区疟疾病媒幼虫的栖息地稳定性和发生情况”，《国家自然科学基金》，《疟疾杂志》上，第8卷，第2期1, p. 234,2009。视图:出版商网站|谷歌学者
6. T. Homan, N. Maire, a . Hiscox等人，“肯尼亚西部地理异质性景观中疟疾的空间可变风险因素:一项探索性研究，”《疟疾杂志》上，第15卷，第5期。1, p. 1, 2016。视图:出版商网站|谷歌学者
7. D. Yewhalaw和E. J. Kweka，东非的抗药性——疟疾媒介和疾病控制的历史、分布和缺陷《杀虫剂抗性》，InTech, 2016。
8. 谁,抗疟药物疗效监测方法，世界卫生组织，2009年。
9. T. S. Awolola, a . O. Oduola, I. O. Oyewole等，“拟除虫菊酯类杀虫剂抗性等位基因在田间种群中的抑制动态冈比亚疟蚊轮上。尼日利亚西南部。”媒介传播疾病杂志，第44卷，第5期。3，页181 - 188,2007。视图:谷歌学者
10. W. Gu和R. J. Novak，“蚊幼虫干预对昆虫学疟疾接种率、发病率和流行率影响的基于栖息地的模型研究”，美国热带医学和卫生杂志，第73卷，第2期3，页546-552,2005。视图:出版商网站|谷歌学者
11. C. Kerah-Hinzoumbé， M. Péka, C. Antonio-Nkondjio等人，“乍得西南部农村城市古尔蒙的疟疾病媒和传播动态”，BMC传染病，第9卷，第71页，2009年。视图:出版商网站|谷歌学者
12. H. W. Choi, J. G. Breman, S. M. Teutsch, S. Liu, a . W. Hightower，和J. D. Sexton，“杀虫剂浸染蚊帐在减少疟疾感染病例方面的有效性:对已发表结果的元分析，”美国热带医学和卫生杂志号，第52卷。5，第377-382页，1995。视图:出版商网站|谷歌学者
13. K. Choi, M. Coetzee，和L. L. Koekemoer，“通过水解探针分析(Taqman试验)检测绒毛按蚊分支类型(分支I和分支II)”，寄生虫和向量，第6卷，第2期1, p. 173, 2013。视图:出版商网站|谷歌学者
14. 谁,2017年世界疟疾报告, 2017岁的人https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/259492/9789241565523-eng.pdf;jsessionid=335AB22076BC4C770244192FE187DFD9?sequence=1．
15. 谁,疟疾病媒杀虫剂抗药性管理全球计划，第13卷，世界卫生组织出版社，2012年。
16. F.Chandre，F.Darrier，L.Manga等人，“冈比亚按蚊对拟除虫菊酯的抗性状况，”世界卫生组织公报第77期3，页230-234,1999。视图:出版商网站|谷歌学者
17. J. Etang, F. Chandre, P. Guillet, and L. Manga，“降低了氯菊酯EC浸渍蚊帐的生物效能冈比亚疟蚊具有氧化酶基拟除虫菊酯耐受性的菌株《疟疾杂志》上，第3卷，第2期。1, p. 46, 2004。视图:出版商网站|谷歌学者
18. C. Stone和K. Gross，《嗜人蚊子的宿主偏好进化》《疟疾杂志》上，第十七卷，第二期1，第257页，2018。视图:出版商网站|谷歌学者
19. M. K. Cooke, S. C. Kahindi, R. M. Oriango等人，“‘睡前咬一口’:肯尼亚西部高地蚊帐使用时间以外的疟疾媒介暴露”，《疟疾杂志》上第14卷第2期1, p. 259, 2015。视图:出版商网站|谷歌学者
20. M. L. Gatton, N. Chitnis, T. Churcher等人，“非洲蚊子行为适应对疟疾控制的重要性”进化，第67卷，第5期4, pp. 1218-1230, 2013。视图:出版商网站|谷歌学者
21. G. D. Weedall, L. M. J. Mugenzi, B. D. Menze等人，“细胞色素P450等位基因使拟除虫菊酯对一种主要的非洲疟疾病媒产生抗性，降低了杀虫剂处理的蚊帐功效，”科学转化医学，第11卷，第5期。484, article eat at7386, 2019。视图:出版商网站|谷歌学者
22. M.E.Sinka，M.J.Bangs，S.Manguin等人，“亚太地区人类疟疾的主要按蚊媒介：发生数据、分布图和生物学研究，”寄生虫和向量，第4卷，第4期。1，第89页，2011。视图:出版商网站|谷歌学者
23. W.Takken和N.O.Verhulst，“吸血蚊子的宿主偏好，”昆虫学年度回顾，第58卷，第433-453页，2013年。视图:出版商网站|谷歌学者
24. D.K.Mathias，E.Ochomo，F.Atieli等人，“冈比亚按蚊s.s.kdr等位基因L1014S的时空变异和肯尼亚西部杀虫剂敏感性的表型变异，”《疟疾杂志》上，第10卷，第5期。1，第10页，2011。视图:出版商网站|谷歌学者
25. M. O. Ndiath, C. Mazenot, C. Sokhna和j . f。Trape，“传播疟疾的冈比亚按蚊如何适应非洲人口使用经杀虫剂处理的蚊帐，”《公共科学图书馆•综合》，第9卷，第5期。6、article e97700, 2014。视图:出版商网站|谷歌学者
26. N.巴斯德和M.雷蒙德，“蚊子的杀虫剂抗性基因:它们的突变、迁移和野外种群的选择”遗传杂志，第87卷，第2期6，第444-449页，1996。视图:出版商网站|谷歌学者
27. A. Tabbabi和J. Daaboub，“与杀虫剂溴氰菊酯抗性相关的野外labranchiae种群的适合度成本”，回顾巴西昆虫学第62期2, pp. 107-111, 2018。视图:出版商网站|谷歌学者
28. T. Bousema和C. Drakeley，“恶性疟原虫和间日疟原虫配子细胞的流行病学和传染性与疟疾控制和消除的关系”，临床微生物学检查，第24卷，第2期2, pp. 377-410, 2011。视图:出版商网站|谷歌学者
29. H. M. Ferguson和A. F. Read，“蚊子对血液的胃口是由自身和它们的脊椎动物宿主的恰伯迪疟原虫感染刺激的，”《疟疾杂志》上，第3卷，第2期。第1页，2004年。视图:出版商网站|谷歌学者
30. G. F. Killeen，“描述、控制和消除残余疟疾传播”，《疟疾杂志》上，第13卷，第2期1, p. 344, 2014。视图:出版商网站|谷歌学者
31. K. Thiévent, L. Hofer, E. Rapp, M. M. Tambwe, S. Moore和J. C. Koella，“蚊子中的疟疾感染减少了氯菊酯处理过的蚊帐提供的个人防护，”寄生虫和向量，第11卷，第5期。1, 2018年第284页。视图:出版商网站|谷歌学者
32. E. K. Githinji, L. W. Irungu, P. N. Ndegwa等，“肯尼亚西部布西亚县特索北和特索南地区主要疟疾病媒的物种组成、表型和基因型耐药性水平”，寄生虫学研究杂志， 2020年，第3560310号，7页，2020年。视图:出版商网站|谷歌学者
33. M. Viana, A. Hughes, J. Matthiopoulos, H. Ranson，和H. M. Ferguson，“延迟的死亡率影响降低了抗杀虫剂蚊子传播疟疾的潜力，”美国国家科学院院刊，第113卷，第113期。32，第8975-8980页，2016。视图:出版商网站|谷歌学者
34. R.Vernede、M.M.Van Meer和M.P.Alpers，“在巴布亚新几内亚进行的一项实地研究表明，吸烟是一种防止蚊子叮咬的个人保护措施。”东南亚热带医学和公共卫生杂志，第25卷，第2期4，第771-775页，1994。视图:谷歌学者
35. B. M. Ondeto, C. Nyundo, L. Kamau等，“肯尼亚疟疾病媒中杀虫剂耐药性的现状”，寄生虫和向量，第10卷，第5期。1, p. 429, 2017。视图:出版商网站|谷歌学者
36. A. Trivedi, P. Rai, J. Kumar，和C. Ashwin Trivedi，“通过使用不同的精油配方的低烟草药驱蚊棒，”《制药创新杂志》，第7卷，第5期4，第173-175页，2018。视图:谷歌学者
37. J. Bradley, J. Lines, G. Fuseini等人，“按蚊在比奥科岛的户外叮咬目前对疟疾控制没有影响，”《疟疾杂志》上第14卷第2期1, p. 170, 2015。视图:出版商网站|谷歌学者
38. R. Ioshino, D. Carvalho, I. Marques, E. Fernandes, M. Capurro, and a . Costa-da-Silva，“产卵板:一种方便且节省空间的埃及伊蚊个体产卵试验方法”，昆虫，第9卷，第5期。2018年，第103页。视图:出版商网站|谷歌学者
39. S. N. Mitchell和F. Catteruccia，“按蚊生殖生物学:对媒介能力的影响和控制疟疾的潜在途径，”冷泉港医学透视，第7卷，第12期，第a025593条，2017年。视图:出版商网站|谷歌学者
40. N. Endo和E. A. B. Eltahir，“埃塞俄比亚Koka水库周围疟疾传播的环境决定因素”，GeoHealth，第2卷，第2期3, pp. 104-115, 2018。视图:出版商网站|谷歌学者
41. 张丽娟，吴志林，王克峰，刘倩，庄慧明，吴国光，“小菜蛾耐热性与抗药性的权衡”，生态学与进化，第5卷，第5期。2, pp. 515-530, 2015视图:出版商网站|谷歌学者
42. “寄生诱导的寄主斑块选择:基本繁殖比R0和最优毒力，”人口生物学理论第62期2，页97-109,2002。视图:出版商网站|谷歌学者
43. K. Tamura, D. Peterson, N. Peterson, G. Stecher, M. Nei, and S. Kumar，“MEGA5:使用最大可能性、进化距离和最大精简方法的分子进化遗传学分析”，分子生物学与进化第28卷第2期10, pp. 2731-2739, 2011。视图:出版商网站|谷歌学者
44. G. J. H. Bastiaens, E. Schaftenaar, a . Ndaro, M. Keuter, T. Bousema和S. a . Shekalaghe，“坦桑尼亚三种不同恶性疟原虫传播环境下的疟疾诊断检测和治疗实践:政府政策改变之前和之后，”《疟疾杂志》上，第10卷，第5期。1，第76页，2011年。视图:出版商网站|谷歌学者
45. m.d. Bentley和j.f. Day，“化学生态学和蚊子产卵的行为方面”，昆虫学年度回顾第34卷第3期1，第401-421页，1989。视图:出版商网站|谷歌学者

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