использованиеперметринПиретроид является важным компонентом в борьбе с вредителями у животных, птицы и в городской среде во всем мире, вероятно, из-за его относительно низкой токсичности для млекопитающих и высокой эффективности против вредителей¹³. Перметрин — это препарат широкого спектра действия.инсектицидЭтот препарат доказал свою эффективность против различных насекомых-вредителей, включая комнатных мух. Пиретроидные инсектициды воздействуют на белки потенциал-зависимых натриевых каналов, нарушая нормальную активность поровых каналов, вызывая повторные импульсы, 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 целевому участку22.
Если вид несет адаптивные издержки, развивая устойчивость к инсектицидам, это ограничит рост аллелей устойчивости при усилении селективного давления путем временного прекращения использования определенных инсектицидов или замены их альтернативными. Устойчивые насекомые восстановят свою чувствительность. Перекрестная резистентность отсутствует27,28. Поэтому для успешного управления вредителями и устойчивостью к инсектицидам крайне важно лучше понимать устойчивость к инсектицидам, перекрестную резистентность и проявление биологических признаков устойчивых насекомых. Устойчивость и перекрестная резистентность 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 жизни для определения наличия различий в приспособленности между устойчивыми к перметрину штаммами и восприимчивыми штаммами. Эти данные помогут нам лучше понять влияние устойчивости к перметрину в полевых условиях и разработать планы управления резистентностью.
Изменения в приспособленности отдельных биологических признаков в популяции могут помочь выявить их генетический вклад и предсказать будущее популяции. Насекомые сталкиваются со многими стрессовыми факторами в своей повседневной жизни в окружающей среде. Воздействие агрохимикатов является стрессовым фактором, и насекомые тратят большое количество энергии на изменение генетических, физиологических и поведенческих механизмов в ответ на эти химические вещества, что иногда приводит к резистентности путем мутаций в целевых участках или выработки детоксицирующих веществ. Фермент 26. Такие действия часто дорогостоящи и могут влиять на жизнеспособность устойчивых вредителей27. Однако отсутствие издержек для приспособленности у насекомых, устойчивых к инсектицидам, может быть связано с отсутствием отрицательных плейотропных эффектов, связанных с аллелями резистентности42. Если бы ни один из генов резистентности не оказывал вредного воздействия на физиологию устойчивого насекомого, резистентность 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 наличие модифицирующих генов44 у насекомых, устойчивых к инсектицидам, могут повысить их приспособленность.
Данное исследование показало, что устойчивые к перметрину штаммы Perm-R и Perm-F имели более короткую продолжительность жизни до достижения взрослого состояния, более длительную продолжительность жизни, более короткий период до откладки яиц и меньшее количество дней до откладки яиц по сравнению с чувствительным к перметрину штаммом Perm-S, а также более высокую продуктивность яиц и более высокую выживаемость. Эти значения привели к увеличению конечной, внутренней и чистой репродуктивной способности 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 штаммом Perm-S, штаммы Perm-F и Perm-R показали низкий и высокий уровни устойчивости к перметрину соответственно29,30. Наблюдаемые адаптации биологических параметров устойчивых к перметрину штаммов позволяют предположить, что устойчивость к перметрину энергетически недорога и может отсутствовать при распределении физиологических ресурсов для преодоления устойчивости к инсектицидам и осуществления биологической активности. Компромисс 24.
В различных исследованиях оценивались биологические параметры или издержки приспособленности инсектицидоустойчивых штаммов различных насекомых, однако результаты были противоречивыми. Например, Аббас и др. 45 изучали влияние лабораторного отбора инсектицида имидаклоприда на биологические характеристики комнатных мух. Устойчивость к имидаклоприду накладывает издержки адаптации на отдельные штаммы, негативно влияя на фертильность комнатных мух, выживаемость на разных стадиях развития, время развития, время генерации, биологический потенциал и внутреннюю скорость роста. Сообщалось о различиях в издержках приспособленности комнатных мух из-за устойчивости к пиретроидным инсектицидам и отсутствия воздействия инсектицидов46. Лабораторный отбор бытовых бактерий с помощью спиносада также накладывает издержки приспособленности на ряд биологических событий по сравнению с чувствительными или неселектированными штаммами27. Басит и др.24 сообщили, что лабораторный отбор Bemisia tabaci (Gennadius) с помощью ацетамиприда привел к снижению издержек приспособленности. Штаммы, проверенные на ацетамиприд, показали более высокие показатели воспроизводства, скорости интернализации и биологический потенциал, чем лабораторно чувствительные штаммы и непроверенные полевые штаммы. Недавно Вальморбида и др. 47 сообщили, что устойчивая к пиретроидам тля Мацумура обеспечивает улучшенные показатели воспроизводства и снижение издержек приспособленности к биотическим событиям.
Улучшение биологических характеристик перметрин-устойчивых штаммов имеет важное значение для успешного устойчивого контроля численности комнатных мух. Некоторые биологические характеристики комнатных мух, наблюдаемые в полевых условиях, могут привести к развитию устойчивости к перметрину у особей, подвергшихся интенсивной обработке. Перметрин-устойчивые штаммы не обладают перекрестной устойчивостью к пропоксуру, имидаклоприду, профенофосу, хлорпирифосу, спиносаду и спиносаду-этилу29,30. В этом случае чередование инсектицидов с различными механизмами действия может быть наилучшим вариантом для замедления развития устойчивости и контроля вспышек численности комнатных мух. Хотя представленные здесь данные основаны на лабораторных исследованиях, улучшение биологических характеристик перметрин-устойчивых штаммов вызывает опасения и требует особого внимания при борьбе с комнатными мухами в полевых условиях. Необходимо дальнейшее изучение распространения очагов устойчивости к перметрину для замедления развития резистентности и поддержания ее эффективности в течение более длительных периодов времени.
Дата публикации: 25 октября 2024 г.