Brugen afpermethrin(pyrethroid) er en vigtig komponent i skadedyrsbekæmpelse hos dyr, fjerkræ og bymiljøer verden over, sandsynligvis på grund af dets relativt lave toksicitet for pattedyr og høje effektivitet mod skadedyr 13. Permethrin er et bredspektretinsekticidder har vist sig effektiv mod en række forskellige insektskadedyr, herunder husfluer. Pyrethroidinsekticider virker på spændingsstyrede natriumkanalproteiner, forstyrrer den normale aktivitet i porekanalerne og forårsager gentagen affyring, lammelse og i sidste ende død af nerverne i kontakt med insektet. Hyppig brug af permethrin i skadedyrsbekæmpelsesprogrammer har resulteret i udbredt resistens hos en række forskellige insekter,16,17,18,19, herunder husfluer20,21. Øget ekspression af metaboliske afgiftningsenzymer såsom glutathiontransferaser eller cytochrom P450, samt ufølsomhed over for målstedet, har vist sig at være de vigtigste mekanismer, der fører til permethrinresistens22.
Hvis en art pådrager sig tilpasningsomkostninger ved at udvikle insekticidresistens, vil dette begrænse væksten af resistensalleler, når vi øger selektionspresset ved midlertidigt at stoppe brugen af visse insekticider eller erstatte dem med alternative insekticider. Resistente insekter vil genvinde deres følsomhed. Udviser ikke krydsresistens27,28. Derfor er det afgørende at forstå insekticidresistens, krydsresistens og ekspressionen af biologiske træk hos resistente insekter bedre for at kunne håndtere skadedyr og insekticidresistens. Resistens og krydsresistens over for permethrin hos husfluer er tidligere blevet rapporteret i Punjab, Pakistan7,29. Der mangler dog information om tilpasningsevnen af biologiske træk hos husfluer. Formålet med denne undersøgelse var at undersøge biologiske karakteristika og analysere livstabeller for at bestemme, om der er forskelle i fitness mellem permethrinresistente stammer og modtagelige stammer. Disse data vil bidrage til yderligere at forstå virkningen af permethrinresistens i felten og udvikle resistenshåndteringsplaner.
Ændringer i individuelle biologiske træks fitness i en population kan hjælpe med at afsløre deres genetiske bidrag og forudsige populationens fremtid. Insekter støder på mange stressfaktorer under deres daglige aktiviteter i miljøet. Eksponering for agrokemikalier er en stressfaktor, og insekter bruger store mængder energi til at ændre genetiske, fysiologiske og adfærdsmæssige mekanismer som reaktion på disse kemikalier, hvilket nogle gange fører til resistens ved at forårsage mutationer på målsteder eller producere afgiftende stoffer. Enzym 26. Sådanne handlinger er ofte dyre og kan påvirke resistente skadedyrs levedygtighed 27. Manglen på fitnessomkostninger hos insekticidresistente insekter kan dog skyldes manglen på negative pleiotrope effekter forbundet med resistensalleler 42. Hvis ingen af resistensgenerne havde en skadelig effekt på det resistente insekts fysiologi, ville insekticidresistens ikke være så dyr, og det resistente insekt ville ikke udvise en højere grad af biologiske hændelser end den modtagelige stamme. Fra negativ bias 24. Derudover kan mekanismer til hæmning af afgiftningsenzymer 43 og/eller tilstedeværelsen af modificerende gener 44 hos insekticidresistente insekter forbedre deres fitness.
Denne undersøgelse viste, at de permethrin-resistente stammer Perm-R og Perm-F havde en kortere levetid før voksenalderen, en længere levetid, en kortere periode før æglægning og færre dage før æglægning sammenlignet med den permethrin-følsomme stamme Perm-S samt en højere ægproduktivitet og højere overlevelsesrate. Disse værdier resulterede i øgede terminale, intrinsiske og netto reproduktionsrater samt kortere gennemsnitlige generationstider for stammerne Perm-R og Perm-F sammenlignet med stammen Perm-S. Den tidlige forekomst af høje toppe og vxj for Perm-R- og Perm-F-stammerne antyder, at populationerne af disse stammer vil vokse hurtigere end Perm-S-stammen. Sammenlignet med Perm-S-stammerne viste Perm-F- og Perm-R-stammerne henholdsvis lave og høje niveauer af permethrinresistens29,30. De observerede tilpasninger i de biologiske parametre for permethrin-resistente stammer antyder, at permethrinresistens er energimæssigt billig og muligvis fraværende i allokeringen af fysiologiske ressourcer til at overvinde insekticidresistens og udføre biologiske aktiviteter. Kompromis 24.
De biologiske parametre eller fitnessomkostninger for insekticidresistente stammer af forskellige insekter er blevet vurderet i forskellige undersøgelser, men med modstridende resultater. For eksempel undersøgte Abbas et al. 45 effekten af laboratorieselektion af insekticidet imidacloprid på de biologiske egenskaber hos stuefluer. Imidaclopridresistens påfører individuelle stammer tilpasningsomkostninger, hvilket påvirker stuefluernes fertilitet, overlevelse på forskellige udviklingsstadier, udviklingstid, generationstid, biologisk potentiale og iboende vækstrate negativt. Forskelle i fitnessomkostningerne for stuefluer på grund af resistens over for pyrethroidinsekticider og manglende eksponering for insekticider er blevet rapporteret 46. Laboratorieselektion af husholdningsbakterier med spinosad påfører også fitnessomkostninger på en række biologiske begivenheder sammenlignet med følsomme eller uselekterede stammer 27. Basit et al. 24 rapporterede, at laboratorieselektion af Bemisia tabaci (Gennadius) med acetamiprid resulterede i reducerede fitnessomkostninger. Stammer screenet for acetamiprid viste højere reproduktionsrater, internaliseringsrater og biologisk potentiale end laboratoriefølsomme stammer og utestede feltstammer. For nylig har Valmorbida et al. 47 rapporterede, at den pyrethroidresistente Matsumura-bladlus giver forbedret reproduktionsevne og reducerede fitnessomkostninger til biotiske begivenheder.
Forbedringen i de biologiske egenskaber ved permethrinresistente stammer er slående for succesen med bæredygtig husfluebekæmpelse. Visse biologiske egenskaber ved husfluer kan, hvis de observeres i felten, føre til udvikling af permethrinresistens hos personer, der er blevet behandlet hårdt. Permethrinresistente stammer er ikke krydsresistente over for propoxur, imidacloprid, profenofos, chlorpyrifos, spinosad og spinosad-ethyl29,30. I dette tilfælde kan roterende insekticider med forskellige virkningsmekanismer være den bedste løsning til at forsinke udviklingen af resistens og kontrollere udbrud af husfluer. Selvom de data, der præsenteres her, er baseret på laboratoriedata, er forbedringen i de biologiske egenskaber ved permethrinresistente stammer bekymrende og kræver særlig opmærksomhed ved bekæmpelse af husfluer i felten. Yderligere forståelse af fordelingen af områder med permethrinresistens er nødvendig for at bremse udviklingen af resistens og opretholde dens effektivitet over længere perioder.
Opslagstidspunkt: 25. oktober 2024