Het gebruik vanpermethrin(pyrethroid) is een belangrijk bestanddeel van de ongediertebestrijding bij dieren, pluimvee en in stedelijke omgevingen wereldwijd, waarschijnlijk vanwege de relatief lage toxiciteit voor zoogdieren en de hoge effectiviteit tegen ongedierte 13. Permethrin is een breedspectruminsecticidedat effectief is gebleken tegen een verscheidenheid aan insectenplagen, waaronder huisvliegen. Pyrethroïde insecticiden werken in op spanningsafhankelijke natriumkanaalproteïnen, waardoor de normale activiteit van de poriekanalen wordt verstoord, wat leidt tot herhaaldelijk vuren, verlamming en uiteindelijk de dood van de zenuwen die in contact staan met het insect. Het frequente gebruik van permethrin in bestrijdingsprogramma's heeft geleid tot wijdverspreide resistentie bij een verscheidenheid aan insecten,16,17,18,19 waaronder huisvliegen20,21. Verhoogde expressie van metabolische ontgiftingsenzymen zoals glutathiontransferasen of cytochroom P450, evenals ongevoeligheid van de doelwitplaats, zijn de belangrijkste mechanismen gebleken die leiden tot permethrinresistentie22.
Als een soort adaptieve kosten maakt door insecticideresistentie te ontwikkelen, zal dit de groei van resistentie-allelen beperken wanneer we de selectiedruk verhogen door het gebruik van bepaalde insecticiden tijdelijk te stoppen of alternatieve insecticiden te gebruiken. Resistente insecten zullen hun gevoeligheid terugkrijgen. Er is geen sprake van kruisresistentie27,28. Om plagen en insecticideresistentie succesvol te bestrijden, is het daarom cruciaal om insecticideresistentie, kruisresistentie en de expressie van biologische kenmerken van resistente insecten beter te begrijpen. Resistentie en kruisresistentie tegen permethrin bij huisvliegen zijn eerder gerapporteerd in Punjab, Pakistan7,29. Er is echter weinig informatie beschikbaar over de aanpasbaarheid van biologische kenmerken van huisvliegen. Het doel van deze studie was om biologische kenmerken te onderzoeken en levenscyclusanalyses uit te voeren om te bepalen of er verschillen in fitness bestaan tussen permethrinresistente en gevoelige stammen. Deze gegevens zullen bijdragen aan een beter begrip van de impact van permethrinresistentie in het veld en aan de ontwikkeling van resistentiebeheerplannen.
Veranderingen in de fitheid van individuele biologische eigenschappen in een populatie kunnen helpen om hun genetische bijdrage te onthullen en de toekomst van de populatie te voorspellen. Insecten ondervinden veel stressfactoren tijdens hun dagelijkse activiteiten in de omgeving. Blootstelling aan landbouwchemicaliën is een stressfactor, en insecten gebruiken grote hoeveelheden energie om genetische, fysiologische en gedragsmechanismen te veranderen als reactie op deze chemicaliën, wat soms leidt tot resistentie door mutaties op doelwitten te veroorzaken of ontgiftende stoffen te produceren. Enzym 26. Dergelijke acties zijn vaak kostbaar en kunnen de levensvatbaarheid van resistente plagen beïnvloeden27. Het ontbreken van fitheidskosten bij insecticideresistente insecten kan echter te wijten zijn aan het ontbreken van negatieve pleiotrope effecten die geassocieerd zijn met resistentie-allelen42. Als geen van de resistentiegenen een schadelijk effect zou hebben op de fysiologie van het resistente insect, zou insecticideresistentie niet zo kostbaar zijn en zou het resistente insect geen hogere frequentie van biologische gebeurtenissen vertonen dan de gevoelige stam. Vanuit negatieve bias 24. Daarnaast kunnen mechanismen van remming van ontgiftingsenzymen43 en/of de aanwezigheid van modificerende genen44 bij insecticideresistente insecten hun fitheid verbeteren.
Uit dit onderzoek bleek dat de permethrinresistente stammen Perm-R en Perm-F een kortere levensduur vóór volwassenheid, een langere levensduur, een kortere periode vóór de eiafzetting en minder dagen vóór de eiafzetting hadden in vergelijking met de permethringevoelige stam Perm-S, en een hogere eiproductiviteit en een hogere overlevingskans. Deze waarden resulteerden in verhoogde terminale, intrinsieke en netto reproductiesnelheden en kortere gemiddelde generatietijden voor de stammen Perm-R en Perm-F in vergelijking met stam Perm-S. Het vroegtijdig optreden van hoge pieken en vxj voor de stammen Perm-R en Perm-F suggereert dat de populaties van deze stammen sneller zullen groeien dan die van de Perm-S-stam. In vergelijking met Perm-S-stammen vertoonden Perm-F en Perm-R-stammen respectievelijk lage en hoge niveaus van permethrinresistentie29,30. De waargenomen aanpassingen in de biologische parameters van permethrinresistente stammen suggereren dat permethrinresistentie energetisch niet veel kost en mogelijk geen rol speelt bij de toewijzing van fysiologische hulpbronnen om insecticideresistentie te overwinnen en biologische activiteiten uit te voeren. Compromis 24.
De biologische parameters of fitnesskosten van insecticideresistente stammen van verschillende insecten zijn in diverse studies onderzocht, maar met tegenstrijdige resultaten. Abbas et al. 45 onderzochten bijvoorbeeld het effect van laboratoriumselectie van het insecticide imidacloprid op de biologische kenmerken van huisvliegen. Resistentie tegen imidacloprid brengt aanpassingskosten met zich mee voor individuele stammen, wat een negatieve invloed heeft op de vruchtbaarheid, overleving in verschillende ontwikkelingsstadia, ontwikkelingstijd, generatietijd, biologisch potentieel en intrinsieke groeisnelheid van huisvliegen. Er zijn verschillen gerapporteerd in de fitnesskosten van huisvliegen als gevolg van resistentie tegen pyrethroïde insecticiden en het ontbreken van blootstelling aan insecticiden46. Laboratoriumselectie van huishoudelijke bacteriën met spinosad brengt ook fitnesskosten met zich mee voor een reeks biologische processen in vergelijking met gevoelige of niet-geselecteerde stammen27. Basit et al.24 rapporteerden dat laboratoriumselectie van Bemisia tabaci (Gennadius) met acetamiprid resulteerde in lagere fitnesskosten. Stammen die op acetamiprid werden gescreend, vertoonden hogere reproductiesnelheden, internalisatiesnelheden en biologisch potentieel dan in het laboratorium gevoelige stammen en niet-geteste veldstammen. Recentelijk rapporteerden Valmorbida et al. 47 dat de pyrethroïde-resistente Matsumura-bladluis zorgt voor verbeterde reproductieve prestaties en lagere fitnesskosten bij biotische gebeurtenissen.
De verbetering van de biologische kenmerken van permethrinresistente stammen is opvallend voor het succes van een duurzame bestrijding van huisvliegen. Bepaalde biologische kenmerken van huisvliegen kunnen, indien waargenomen in het veld, leiden tot de ontwikkeling van permethrinresistentie bij zwaar behandelde individuen. Permethrinresistente stammen vertonen geen kruisresistentie tegen propoxur, imidacloprid, profenofos, chloorpyrifos, spinosad en spinosad-ethyl29,30. In dit geval kan het afwisselen van insecticiden met verschillende werkingsmechanismen de beste optie zijn om de ontwikkeling van resistentie te vertragen en huisvliegenplagen te bestrijden. Hoewel de hier gepresenteerde gegevens gebaseerd zijn op laboratoriumgegevens, is de verbetering van de biologische kenmerken van permethrinresistente stammen zorgwekkend en vereist speciale aandacht bij de bestrijding van huisvliegen in het veld. Meer inzicht in de verspreiding van gebieden met permethrinresistentie is nodig om de ontwikkeling van resistentie te vertragen en de effectiviteit ervan op langere termijn te behouden.
Geplaatst op: 25 oktober 2024