Brugen afpermethrin(pyrethroid) er en vigtig komponent i skadedyrsbekæmpelse i dyr, fjerkræ og bymiljøer verden over, sandsynligvis på grund af dets relativt lave toksicitet over for pattedyr og høj effektivitet mod skadedyr 13 . Permethrin er et bredt spektruminsekticidsom har vist sig effektiv mod en række forskellige skadedyr, herunder husfluer. Pyrethroide insekticider virker på spændingsstyrede natriumkanalproteiner, forstyrrer den normale aktivitet af porekanalerne, hvilket 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 insekter16,17,18,19, herunder stuefluer20,21. Øget ekspression af metaboliske afgiftningsenzymer, såsom glutathiontransferaser eller cytochrom P450, såvel som target site-ufølsomhed har vist sig at være de vigtigste mekanismer, der fører til permethrinresistens22.
Hvis en art pådrager sig adaptive omkostninger ved at udvikle insekticidresistens, vil dette begrænse væksten af resistensalleler, når vi øger selektionstrykket ved midlertidigt at stoppe brugen af visse insekticider eller erstatte alternative insekticider. Modstandsdygtige insekter vil genvinde deres følsomhed. Udviser ikke krydsmodstand27,28. For at håndtere skadedyr og insekticidresistens med succes er det derfor afgørende at forstå insekticidresistens, krydsresistens og udtrykket af biologiske egenskaber hos resistente insekter bedre. Resistens og krydsresistens over for permethrin hos husfluer er tidligere blevet rapporteret i Punjab, Pakistan7,29. Der mangler dog oplysninger om tilpasningsevnen af husfluers biologiske træk. Formålet med denne undersøgelse var at undersøge biologiske egenskaber og analysere livstabeller for at bestemme, om der er forskelle i fitness mellem permethrin-resistente stammer og modtagelige stammer. Disse data vil hjælpe med at fremme vores forståelse af virkningen af permethrinresistens i marken og udvikle resistenshåndteringsplaner.
Ændringer i konditionen af individuelle biologiske egenskaber i en population kan hjælpe med at afsløre deres genetiske bidrag og forudsige befolkningens fremtid. Insekter støder på mange stressfaktorer under deres daglige aktiviteter i miljøet. Eksponering for landbrugskemikalier 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 levedygtigheden af resistente skadedyr27. Imidlertid kan manglen på fitnessomkostninger hos insekticidresistente insekter skyldes manglen på negative pleiotrope effekter forbundet med resistensalleler42. Hvis ingen af resistensgenerne havde en skadelig virkning på det resistente insekts fysiologi, ville insekticidresistens ikke være så dyrt, og det resistente insekt ville ikke udvise en højere hastighed af biologiske hændelser end den modtagelige stamme. Fra negativ bias 24. Desuden kan mekanismer for inhibering af afgiftningsenzymer43 og/eller tilstedeværelsen af modificerende gener44 i insekticidresistente insekter forbedre deres kondition.
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 og et højere æg. produktivitet og højere overlevelsesrate. Disse værdier resulterede i øgede terminale, iboende og nettoreproduktionshastigheder og 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 tyder på, at populationerne af disse stammer vil vokse hurtigere end Perm-S-stammen. Sammenlignet med Perm-S-stammer viste Perm-F- og Perm-R-stammer henholdsvis lave og høje niveauer af permethrinresistens29,30. De observerede tilpasninger i de biologiske parametre for permethrin-resistente stammer tyder på, at permethrinresistens er energisk billig og kan være fraværende i allokeringen af fysiologiske ressourcer til at overvinde insekticidresistens og udføre biologiske aktiviteter. Kompromis 24.
De biologiske parametre eller fitnessomkostninger for insekticid-resistente stammer af forskellige insekter er blevet vurderet i forskellige undersøgelser, men med modstridende resultater. For eksempel har Abbas et al. 45 undersøgte virkningen af laboratorieudvælgelse af insekticidet imidacloprid på de biologiske egenskaber hos stuefluer. Imidaclopridresistens pålægger individuelle stammer tilpasningsomkostninger, hvilket påvirker husfluens frugtbarhed negativt, overlevelse på forskellige udviklingsstadier, udviklingstid, generationstid, biologisk potentiale og iboende væksthastighed. Forskelle i konditionsomkostningerne for stuefluer på grund af resistens over for pyrethroide insekticider og manglende eksponering for insekticider er blevet rapporteret46. Laboratorieudvælgelse af husholdningsbakterier med spinosad pålægger også fitnessomkostninger på en række biologiske hændelser sammenlignet med følsomme eller ikke-udvalgte stammer27. Basit et al24 rapporterede, at laboratorievalg af Bemisia tabaci (Gennadius) med acetamiprid resulterede i reducerede fitnessomkostninger. Stammer screenet for acetamiprid viste højere reproduktionshastigheder, internaliseringshastigheder og biologisk potentiale end laboratoriefølsomme stammer og ikke-testede feltstammer. For nylig har Valmorbida et al. 47 rapporterede, at den pyrethroid-resistente Matsumura bladlus giver forbedret reproduktionsevne og reducerede fitnessomkostninger til biotiske begivenheder.
Forbedringen i de biologiske egenskaber af permethrin-resistente stammer er slående for succesen med bæredygtig husflueforvaltning. Visse biologiske egenskaber ved husfluer kan, hvis de observeres i marken, føre til udvikling af permethrinresistens hos stærkt behandlede individer. Permethrin-resistente stammer er ikke krydsresistente over for propoxur, imidacloprid, profenofos, chlorpyrifos, spinosad og spinosad-ethyl29,30. I dette tilfælde kan roterende insekticider med forskellige virkemåder være den bedste mulighed for at forsinke udviklingen af resistens og bekæmpe husflueudbrud. Selvom de her præsenterede data er baseret på laboratoriedata, er forbedringen af de biologiske egenskaber for permethrin-resistente stammer bekymrende og kræver særlig opmærksomhed ved bekæmpelse af husfluer i marken. Yderligere forståelse af fordelingen af områder med permethrinresistens er nødvendig for at bremse udviklingen af resistens og bevare dens effektivitet over længere perioder.
Indlægstid: 25. oktober 2024