Использованиеперметрин(пиретроид) является важным компонентом в борьбе с вредителями животных, птицы и в городских условиях по всему миру, вероятно, из-за его относительно низкой токсичности для млекопитающих и высокой эффективности против вредителей 13. Перметрин – это препарат широкого спектра действияинсектицидЭто средство доказало свою эффективность против различных насекомых-вредителей, включая комнатных мух. Пиретроидные инсектициды воздействуют на потенциалзависимые натриевые каналы, нарушая нормальную активность поровых каналов, вызывая повторную активацию, паралич и, в конечном итоге, гибель нервов, контактирующих с насекомым. Частое использование перметрина в программах борьбы с вредителями привело к широкому распространению резистентности у различных насекомых16,17,18,19, включая комнатных мух20,21. Было установлено, что основными механизмами, приводящими к резистентности к перметрину, являются повышенная экспрессия ферментов метаболической детоксикации, таких как глутатионтрансферазы или цитохром P450, а также нечувствительность к целевым участкам22.
Если вид несет адаптивные издержки, развивая устойчивость к инсектицидам, это ограничит рост аллелей устойчивости, когда мы увеличиваем давление отбора путем временного прекращения использования определенных инсектицидов или замены их альтернативными инсектицидами. Устойчивые насекомые восстановят свою чувствительность. Не проявляет перекрестной устойчивости27,28. Поэтому для успешной борьбы с вредителями и устойчивостью к инсектицидам крайне важно лучше понимать устойчивость к инсектицидам, перекрестную устойчивость и проявление биологических признаков устойчивых насекомых. Устойчивость и перекрестная устойчивость к перметрину у комнатных мух ранее были зарегистрированы в Пенджабе, Пакистан7,29. Однако информация об адаптивности биологических признаков комнатных мух отсутствует. Целью данного исследования было изучение биологических характеристик и анализ таблиц жизненного цикла, чтобы определить, существуют ли различия в приспособленности между устойчивыми к перметрину и восприимчивыми штаммами. Эти данные помогут нам глубже понять влияние устойчивости к перметрину в полевых условиях и разработать планы управления устойчивостью.
Изменения в приспособленности отдельных биологических признаков в популяции могут помочь выявить их генетический вклад и предсказать будущее популяции. Насекомые сталкиваются со множеством стрессоров в своей повседневной деятельности в окружающей среде. Воздействие агрохимикатов является стрессором, и насекомые тратят большое количество энергии на изменение генетических, физиологических и поведенческих механизмов в ответ на эти химикаты, что иногда приводит к развитию резистентности за счет мутаций в целевых участках или выработки детоксицирующих веществ. Фермент 26. Такие действия часто требуют больших затрат и могут повлиять на жизнеспособность устойчивых вредителей27. Однако отсутствие затрат на приспособленность у устойчивых к инсектицидам насекомых может быть связано с отсутствием отрицательных плейотропных эффектов, связанных с аллелями резистентности42. Если бы ни один из генов резистентности не оказывал пагубного влияния на физиологию устойчивого насекомого, устойчивость к инсектицидам не была бы столь дорогостоящей, и устойчивое насекомое не демонстрировало бы более высокую частоту биологических событий, чем восприимчивый штамм. От отрицательного смещения 24. Кроме того, механизмы ингибирования ферментов детоксикации43 и/или присутствие модифицирующих генов44 у насекомых, устойчивых к инсектицидам, могут улучшить их приспособленность.
Это исследование показало, что перметрин-резистентные штаммы Perm-R и Perm-F имели более короткую продолжительность жизни до взрослой особи, более длинную продолжительность жизни, более короткий период до яйцекладки и меньшее количество дней до яйцекладки по сравнению с перметрин-чувствительным штаммом Perm-S и более высокую яйценоскость и более высокую выживаемость. Эти значения привели к повышению терминальной, внутренней и чистой репродуктивных скоростей и более короткому среднему времени генерации для штаммов Perm-R и Perm-F по сравнению со штаммом Perm-S. Раннее появление высоких пиков и vxj для штаммов Perm-R и Perm-F предполагает, что популяции этих штаммов будут расти быстрее, чем штамм Perm-S. По сравнению со штаммами Perm-S, штаммы Perm-F и Perm-R показали низкий и высокий уровень устойчивости к перметрину, соответственно29,30. Наблюдаемые изменения биологических параметров перметрин-резистентных штаммов свидетельствуют о том, что резистентность к перметрину энергетически недорога и может отсутствовать при распределении физиологических ресурсов, необходимых для преодоления резистентности к инсектицидам и осуществления биологической активности. Компромисс 24.
Биологические параметры или затраты на приспособленность устойчивых к инсектицидам штаммов различных насекомых оценивались в различных исследованиях, но с противоречивыми результатами. Например, Аббас и др. 45 изучали влияние лабораторной селекции инсектицида имидаклоприда на биологические характеристики комнатных мух. Устойчивость к имидаклоприду налагает затраты на адаптацию на отдельные штаммы, отрицательно влияя на плодовитость комнатных мух, выживаемость на разных стадиях развития, время развития, время генерации, биологический потенциал и собственную скорость роста. Были зарегистрированы различия в затратах на приспособленность комнатных мух из-за устойчивости к пиретроидным инсектицидам и отсутствия воздействия инсектицидов46. Лабораторная селекция бытовых бактерий со спиносадом также налагает затраты на приспособленность на ряд биологических событий по сравнению с чувствительными или неселекционированными штаммами27. Базит и др. 24 сообщили, что лабораторная селекция Bemisia tabaci (Gennadius) с ацетамипридом привела к снижению затрат на приспособленность. Штаммы, протестированные на ацетамиприд, показали более высокую репродуктивную способность, скорость интернализации и биологический потенциал, чем штаммы, восприимчивые к лабораторным препаратам, и неисследованные полевые штаммы. Недавно Вальморбида и соавторы 47 сообщили, что устойчивая к пиретроидам тля мацумура обладает улучшенной репродуктивной способностью и сниженными затратами на приспособленность к биотическим событиям.
Улучшение биологических характеристик перметрин-резистентных штаммов имеет решающее значение для успеха устойчивого контроля численности комнатных мух. Определенные биологические характеристики комнатных мух, наблюдаемые в полевых условиях, могут привести к развитию резистентности к перметрину у особей, подвергавшихся интенсивной обработке. Устойчивые к перметрину штаммы не обладают перекрестной устойчивостью к пропоксуру, имидаклоприду, профенофосу, хлорпирифосу, спиносаду и спиносаду-этилу29,30. В этом случае ротация инсектицидов с различными механизмами действия может быть наилучшим вариантом для задержки развития резистентности и контроля вспышек численности комнатных мух. Хотя представленные здесь данные основаны на лабораторных данных, улучшение биологических характеристик перметрин-резистентных штаммов вызывает беспокойство и требует особого внимания при борьбе с комнатными мухами в полевых условиях. Для замедления развития резистентности и поддержания ее эффективности в течение более длительного времени необходимо более глубокое понимание распределения зон резистентности к перметрину.
Время публикации: 25 октября 2024 г.