Käyttöpermetriini(pyretroidi) on tärkeä osa tuholaistorjuntaa eläimillä, siipikarjassa ja kaupunkiympäristöissä maailmanlaajuisesti, luultavasti johtuen sen suhteellisen alhaisesta myrkyllisyydestä nisäkkäille ja korkeasta tehokkuudesta tuholaisia vastaan 13. Permetriini on laajakirjoinenhyönteismyrkky...joka on osoittautunut tehokkaaksi useita hyönteisiä, mukaan lukien huonekärpäsiä, vastaan. Pyretroidihyönteismyrkyt vaikuttavat jänniteherkkään natriumkanavaproteiiniin häiriten huokoskanavien normaalia toimintaa aiheuttaen toistuvaa hermojen laukaisua, halvaantumista ja lopulta hyönteiseen kosketuksissa olevien hermojen kuolemaa. Permetriinin usein toistuva käyttö tuholaistorjuntaohjelmissa on johtanut laajaan resistenssiin useilla hyönteisillä,16,17,18,19, mukaan lukien huonekärpäset20,21. Metabolisten vieroitusentsyymien, kuten glutationitransferaasien tai sytokromi P450:n, lisääntyneen ilmentymisen sekä kohdepaikan epäherkkyyden on havaittu olevan tärkeimmät permetriiniresistenssiin johtavat mekanismit22.
Jos lajille aiheutuu sopeutumiskustannuksia kehittämällä hyönteismyrkkyresistenssi, tämä rajoittaa resistenssialleelien kasvua, kun lisäämme valintapainetta lopettamalla tiettyjen hyönteismyrkkyjen käytön väliaikaisesti tai korvaamalla vaihtoehtoiset hyönteismyrkyt. Resistentit hyönteiset palauttavat herkkyytensä. Ei esiinny ristiresistenssissä27,28. Siksi tuholaisten ja hyönteismyrkkyresistenssin onnistuneen hallinnan kannalta on ratkaisevan tärkeää ymmärtää paremmin hyönteismyrkkyresistenssiä, ristiresistenssiä ja resistenttien hyönteisten biologisten ominaisuuksien ilmentymistä. Huonekärpästen resistenssiä ja ristiresistenssiä permetriinille on aiemmin raportoitu Punjabissa, Pakistanissa7,29. Tiedot huonekärpästen biologisten ominaisuuksien sopeutumiskyvystä kuitenkin puuttuvat. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli tutkia biologisia ominaisuuksia ja analysoida elinaikataulukoita sen määrittämiseksi, onko permetriinille resistenttien ja herkkien kantojen välillä soveltuvuuseroja. Nämä tiedot auttavat meitä ymmärtämään paremmin permetriiniresistenssin vaikutusta kentällä ja kehittämään resistenssin hallintasuunnitelmia.
Yksittäisten biologisten ominaisuuksien sopivuuden muutokset populaatiossa voivat auttaa paljastamaan niiden geneettisen vaikutuksen ja ennustamaan populaation tulevaisuutta. Hyönteiset kohtaavat monia stressitekijöitä päivittäisissä toimissaan ympäristössä. Altistuminen maatalouskemikaaleille on stressitekijä, ja hyönteiset käyttävät suuria määriä energiaa muuttaakseen geneettisiä, fysiologisia ja käyttäytymismekanismeja vastauksena näihin kemikaaleihin, mikä joskus johtaa resistenssiin aiheuttamalla mutaatioita kohdepaikoissa tai tuottamalla detoksifioivia aineita. Entsyymi 26. Tällaiset toimet ovat usein kalliita ja voivat vaikuttaa resistenttien tuholaisten elinkelpoisuuteen27. Hyönteismyrkkyjä kestävien hyönteisten sopivuuskustannusten puute voi kuitenkin johtua resistenssialleeleihin liittyvien negatiivisten pleiotrooppisten vaikutusten puutteesta42. Jos millään resistenssigeeneistä ei olisi haitallista vaikutusta resistentin hyönteisen fysiologiaan, hyönteismyrkkyresistenssi ei olisi yhtä kallista, eikä resistentti hyönteinen osoittaisi suurempaa biologisten tapahtumien määrää kuin herkkä kanta. Negatiivisesta vinoumasta 24. Lisäksi detoksifiointientsyymien43 estomekanismit ja/tai modifioivien geenien44 läsnäolo hyönteismyrkkyjä kestävissä hyönteisissä voivat parantaa niiden sopivuutta.
Tämä tutkimus osoitti, että permetriinille resistenteillä kannoilla Perm-R ja Perm-F oli lyhyempi elinikä ennen aikuisuutta, pidempi elinikä, lyhyempi jakso ennen munimista ja vähemmän päiviä ennen munimista verrattuna permetriinille herkkään Perm-S-kantaan, ja niiden munasolu oli korkeampi, tuottavuus ja korkeampi eloonjäämisaste. Nämä arvot johtivat lisääntyneisiin terminaalisiin, luontaisiin ja nettokasvunopeuksiin sekä lyhyempiin keskimääräisiin sukupolvenaikoihin Perm-R- ja Perm-F-kannoilla verrattuna Perm-S-kantaan. Perm-R- ja Perm-F-kantojen korkeiden huippujen ja vxj:n varhainen esiintyminen viittaa siihen, että näiden kantojen populaatiot kasvavat nopeammin kuin Perm-S-kanta. Perm-S-kantoihin verrattuna Perm-F- ja Perm-R-kannoilla oli alhainen ja korkea permetriiniresistenssi29,30. Havaitut mukautumiset permetriiniresistenttien kantojen biologisissa parametreissa viittaavat siihen, että permetriiniresistenssi on energeettisesti halpaa ja se saattaa puuttua fysiologisten resurssien kohdentamisessa hyönteismyrkkyresistenssin voittamiseksi ja biologisten aktiviteettien suorittamiseksi. Kompromissi 24.
Erilaisten hyönteisten torjunta-aineille vastustuskykyisten kantojen biologisia parametreja eli kuntokustannuksia on arvioitu useissa tutkimuksissa, mutta ristiriitaisin tuloksin. Esimerkiksi Abbas ym.45 tutkivat imidaklopridin hyönteismyrkkyn laboratoriovalinnan vaikutusta huonekärpästen biologisiin ominaisuuksiin. Imidaklopridiresistenssi aiheuttaa yksittäisille kannoille sopeutumiskustannuksia, mikä vaikuttaa negatiivisesti kärpästen hedelmällisyyteen, selviytymiseen eri kehitysvaiheissa, kehitysaikaan, sukupolvenaikaan, biologiseen potentiaaliin ja sisäiseen kasvunopeuteen. Huonekärpästen kuntokustannuksissa on raportoitu eroja, jotka johtuvat pyretroidihyönteismyrkkyjen resistenssistä ja hyönteismyrkkyille altistumisen puutteesta46. Myös kotitalousbakteerien laboratoriovalinta spinosadin avulla aiheuttaa kuntokustannuksia useille biologisille tapahtumille verrattuna herkkiin tai valitsemattomiin kantoihin27. Basit ym.24 raportoivat, että Bemisia tabaci (Gennadius) -bakteerin laboratoriovalinta asetamipridilla johti alhaisempiin kuntokustannuksiin. Asetamipridin suhteen seulotuilla kannoilla oli korkeampi lisääntymisnopeus, internalisaationopeus ja biologinen potentiaali kuin laboratoriossa herkillä kannoilla ja testaamattomilla kenttäkannoilla. Äskettäin Valmorbida ym. 47 raportoi, että pyretroidiresistentti Matsumura-kirva parantaa lisääntymiskykyä ja vähentää bioottisiin tapahtumiin soveltuvuutta.
Permetriinille resistenttien kantojen biologisten ominaisuuksien paraneminen on huomattavaa kestävän huonekärpästen torjunnan onnistumisen kannalta. Tietyt huonekärpästen biologiset ominaisuudet, jos niitä havaitaan kentällä, voivat johtaa permetriiniresistenssin kehittymiseen runsaasti käsitellyillä yksilöillä. Permetriinille resistentit kannat eivät ole ristiresistenttejä propoksurille, imidaklopridille, profenofossille, klooripyrifossille, spinosadille ja spinosadi-etyylille29,30. Tässä tapauksessa eri vaikutusmekanismeilla varustettujen hyönteismyrkkyjen rotaatio voi olla paras vaihtoehto resistenssin kehittymisen hidastamiseksi ja huonekärpästen epidemioiden torjumiseksi. Vaikka tässä esitetyt tiedot perustuvat laboratoriotietoihin, permetriinille resistenttien kantojen biologisten ominaisuuksien paraneminen on huolenaihe ja vaatii erityistä huomiota huonekärpästen torjunnassa kentällä. Tarvitaan lisätietoa permetriiniresistenssialueiden jakautumisesta, jotta resistenssin kehittymistä voidaan hidastaa ja sen tehokkuutta ylläpitää pidempään.
Julkaisuaika: 25.10.2024