Het gebruik vanpermethrine(pyrethroïde) is een belangrijk bestanddeel in de ongediertebestrijding bij dieren, pluimvee en stedelijke omgevingen wereldwijd, waarschijnlijk vanwege de relatief lage toxiciteit voor zoogdieren en de hoge effectiviteit tegen ongedierte 13 . Permethrine is een breedspectruminsecticidedie effectief is gebleken tegen diverse insectenplagen, waaronder huisvliegen. Pyrethroïde insecticiden werken in op spanningsafhankelijke natriumkanaaleiwitten, waardoor de normale activiteit van de poriënkanalen wordt verstoord. Dit leidt tot herhaaldelijke activering, verlamming en uiteindelijk de dood van de zenuwen die in contact komen met het insect. Frequent gebruik van permethrine in ongediertebestrijdingsprogramma's heeft geleid tot wijdverbreide resistentie bij diverse insecten,16,17,18,19, waaronder huisvliegen20,21. Verhoogde expressie van metabole detoxificatie-enzymen zoals glutathiontransferases of cytochroom P450, evenals ongevoeligheid voor de doellocatie, blijken de belangrijkste mechanismen te zijn die leiden tot permethrineresistentie22.
Als een soort adaptieve kosten maakt door resistentie tegen insecticiden te ontwikkelen, zal dit de groei van resistentie-allelen beperken wanneer we de selectiedruk verhogen door tijdelijk te stoppen met het gebruik van bepaalde insecticiden of door alternatieve insecticiden te gebruiken. Resistente insecten zullen hun gevoeligheid terugkrijgen. Vertoont geen kruisresistentie27,28. Om plagen en resistentie tegen insecticiden succesvol te beheersen, is het daarom cruciaal om insecticidenresistentie, kruisresistentie en de expressie van biologische eigenschappen van resistente insecten beter te begrijpen. Resistentie en kruisresistentie tegen permethrine bij huisvliegen is eerder gerapporteerd in Punjab, Pakistan7,29. Informatie over de aanpasbaarheid van biologische eigenschappen van huisvliegen ontbreekt echter. Het doel van deze studie was om biologische kenmerken te onderzoeken en overlevingstabellen te analyseren om te bepalen of er verschillen in fitness bestaan tussen permethrine-resistente stammen en vatbare stammen. Deze gegevens zullen ons helpen om de impact van permethrine-resistentie in het veld beter te begrijpen en resistentiebeheerplannen te ontwikkelen.
Veranderingen in de fitness van individuele biologische kenmerken in een populatie kunnen helpen hun genetische bijdrage te onthullen en de toekomst van de populatie te voorspellen. Insecten komen tijdens hun dagelijkse activiteiten in de omgeving veel stressoren tegen. Blootstelling aan agrochemicaliën is een stressor 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 doellocaties 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 fitnesskosten bij insecticide-resistente insecten kan echter te wijten zijn aan het ontbreken van negatieve pleiotrope effecten geassocieerd met resistentie-allelen42. Als geen van de resistentiegenen een schadelijk effect had op de fysiologie van het resistente insect, zou insecticide-resistentie niet zo kostbaar zijn en zou het resistente insect geen hogere frequentie van biologische gebeurtenissen vertonen dan de vatbare stam. Van negatieve vooringenomenheid 24. Bovendien kunnen mechanismen van remming van ontgiftingsenzymen43 en/of de aanwezigheid van modificerende genen44 bij insecticide-resistente insecten hun fitness verbeteren.
Deze studie toonde aan dat de permethrine-resistente stammen Perm-R en Perm-F een kortere levensduur tot volwassenheid, een langere levensduur, een kortere periode tot eiafzetting en minder dagen tot eiafzetting hadden in vergelijking met de permethrine-gevoelige stam Perm-S, en een grotere 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 vroeg 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 de Perm-S-stam. Vergeleken met de Perm-S-stammen vertoonden de stammen Perm-F en Perm-R respectievelijk een lage en hoge mate van permethrineresistentie29,30. De waargenomen aanpassingen in de biologische parameters van permethrine-resistente stammen suggereren dat permethrine-resistentie energetisch goedkoop is en mogelijk afwezig is bij de toewijzing van fysiologische middelen om insecticide-resistentie te overwinnen en biologische activiteiten uit te voeren. Compromis 24.
De biologische parameters of fitnesskosten van insecticide-resistente stammen van verschillende insecten zijn in verschillende studies beoordeeld, maar met tegenstrijdige resultaten. Zo bestudeerden Abbas et al. 45 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 van huisvliegen, overleving in verschillende ontwikkelingsstadia, ontwikkelingstijd, generatietijd, biologisch potentieel en intrinsieke groeisnelheid. Verschillen in de fitnesskosten van huisvliegen als gevolg van resistentie tegen pyrethroïde insecticiden en gebrek aan blootstelling aan insecticiden zijn gerapporteerd 46. Laboratoriumselectie van huishoudelijke bacteriën met spinosad brengt ook fitnesskosten met zich mee voor een reeks biologische gebeurtenissen in vergelijking met gevoelige of niet-geselecteerde stammen 27. 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, internalisatiepercentages en biologische potentie dan laboratoriumgevoelige stammen en niet-geteste veldstammen. Onlangs rapporteerden Valmorbida et al. 47 dat de pyrethroïde-resistente Matsumura-bladluis zorgt voor verbeterde reproductieprestaties en lagere fitnesskosten voor biotische gebeurtenissen.
De verbetering van de biologische kenmerken van permethrine-resistente stammen is opvallend voor het succes van duurzaam beheer van huisvliegen. Bepaalde biologische kenmerken van huisvliegen kunnen, indien waargenomen in het veld, leiden tot de ontwikkeling van permethrine-resistentie bij zwaar behandelde exemplaren. Permethrine-resistente stammen zijn niet kruisresistent 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 huisvlieguitbraken te bestrijden. Hoewel de hier gepresenteerde gegevens gebaseerd zijn op laboratoriumgegevens, is de verbetering van de biologische kenmerken van permethrine-resistente stammen zorgwekkend en vereist speciale aandacht bij de bestrijding van huisvliegen in het veld. Meer inzicht in de verspreiding van gebieden met permethrine-resistentie is nodig om de ontwikkeling van resistentie te vertragen en de effectiviteit ervan gedurende langere perioden te behouden.
Plaatsingstijd: 25-10-2024