Användningen avpermetrin(pyretroid) är en viktig komponent i skadedjursbekämpning hos djur, fjäderfä och stadsmiljöer över hela världen, troligen på grund av dess relativt låga toxicitet för däggdjur och höga effektivitet mot skadedjur 13 . Permetrin är ett bredspektrummedelinsekticidsom har visat sig effektivt mot en mängd olika skadeinsekter, inklusive husflugor. Pyretroidinsekticider verkar på spänningsstyrda natriumkanalproteiner, vilket stör porkanalernas normala aktivitet, vilket orsakar upprepad avfyrning, förlamning och slutligen död av nerverna i kontakt med insekten. Frekvent användning av permetrin i skadedjursbekämpningsprogram har resulterat i utbredd resistens hos en mängd olika insekter,16,17,18,19, inklusive husflugor20,21. Ökat uttryck av metaboliska avgiftningsenzymer såsom glutationtransferaser eller cytokrom P450, såväl som okänslighet för målstället har visat sig vara de viktigaste mekanismerna som leder till permetrinresistens22.
Om en art ådrar sig anpassningskostnader genom att utveckla insektsmedelsresistens, kommer detta att begränsa tillväxten av resistensalleler när vi ökar selektionstrycket genom att tillfälligt stoppa användningen av vissa insekticider eller ersätta dem med alternativa insekticider. Resistenta insekter kommer att återfå sin känslighet. Uppvisar inte korsresistens27,28. För att framgångsrikt hantera skadedjur och insektsmedelsresistens är det därför avgörande att bättre förstå insektsmedelsresistens, korsresistens och uttrycket av biologiska egenskaper hos resistenta insekter. Resistens och korsresistens mot permetrin hos husflugor har tidigare rapporterats i Punjab, Pakistan7,29. Information om anpassningsförmågan hos biologiska egenskaper hos husflugor saknas dock. Syftet med denna studie var att undersöka biologiska egenskaper och analysera livslängdstabeller för att avgöra om det finns skillnader i kondition mellan permetrinresistenta stammar och känsliga stammar. Dessa data kommer att bidra till att ytterligare förstå vår inverkan av permetrinresistens i fält och utveckla resistenshanteringsplaner.
Förändringar i konditionen hos individuella biologiska egenskaper i en population kan hjälpa till att avslöja deras genetiska bidrag och förutsäga populationens framtid. Insekter stöter på många stressfaktorer under sina dagliga aktiviteter i miljön. Exponering för agrokemikalier är en stressfaktor, och insekter använder stora mängder energi för att förändra genetiska, fysiologiska och beteendemässiga mekanismer som svar på dessa kemikalier, vilket ibland leder till resistens genom att orsaka mutationer på målplatser eller producera avgiftande ämnen. Enzym 26. Sådana åtgärder är ofta kostsamma och kan påverka livskraften hos resistenta skadedjur 27. Bristen på konditionskostnader hos insekticidresistenta insekter kan dock bero på avsaknaden av negativa pleiotropa effekter associerade med resistensalleler 42. Om ingen av resistensgenerna hade en skadlig effekt på den resistenta insektens fysiologi, skulle insekticidresistens inte vara lika kostsam, och den resistenta insekten skulle inte uppvisa en högre andel biologiska händelser än den mottagliga stammen. Från negativ bias 24. Dessutom kan mekanismer för hämning av avgiftningsenzymer 43 och/eller närvaron av modifierande gener 44 hos insekticidresistenta insekter förbättra deras kondition.
Denna studie visade att de permetrinresistenta stammarna Perm-R och Perm-F hade en kortare livslängd före vuxen ålder, en längre livslängd, en kortare period före äggläggning och färre dagar före äggläggning jämfört med den permetrinkänsliga stammen Perm-S, samt en högre äggproduktivitet och högre överlevnadsgrad. Dessa värden resulterade i ökad terminal, intrinsisk och netto reproduktionshastighet samt kortare genomsnittliga generationstider för stammarna Perm-R och Perm-F jämfört med stammen Perm-S. Den tidiga förekomsten av höga toppar och vxj för Perm-R- och Perm-F-stammarna tyder på att populationerna av dessa stammar kommer att växa snabbare än Perm-S-stammen. Jämfört med Perm-S-stammar uppvisade Perm-F- och Perm-R-stammarna låga respektive höga nivåer av permetrinresistens29,30. De observerade anpassningarna i de biologiska parametrarna för permetrinresistenta stammar tyder på att permetrinresistens är energetiskt billig och kan saknas i allokeringen av fysiologiska resurser för att övervinna insektsmedelsresistens och utföra biologiska aktiviteter. Kompromiss 24.
De biologiska parametrarna eller fitnesskostnaderna för insektsmedelsresistenta stammar av olika insekter har utvärderats i olika studier, men med motstridiga resultat. Till exempel studerade Abbas et al. 45 effekten av laboratorieselektion av insekticiden imidakloprid på husflugors biologiska egenskaper. Imidaklopridresistens medför anpassningskostnader för enskilda stammar, vilket negativt påverkar husflugornas fertilitet, överlevnad i olika utvecklingsstadier, utvecklingstid, generationstid, biologisk potential och inneboende tillväxthastighet. Skillnader i fitnesskostnaderna för husflugor på grund av resistens mot pyretroidinsekticider och bristande exponering för insekticider har rapporterats 46. Laboratorieselektion av hushållsbakterier med spinosad medför också fitnesskostnader för en rad biologiska händelser jämfört med känsliga eller oselekterade stammar 27. Basit et al. 24 rapporterade att laboratorieselektion av Bemisia tabaci (Gennadius) med acetamiprid resulterade i minskade fitnesskostnader. Stammar som screenades för acetamiprid visade högre reproduktionshastigheter, internaliseringshastigheter och biologisk potential än laboratoriekänsliga stammar och otestade fältstammar. Nyligen har Valmorbida et al. 47 rapporterade att den pyretroidresistenta Matsumura-bladlusen ger förbättrad reproduktionsförmåga och minskade konditionskostnader för biotiska händelser.
Förbättringen av de biologiska egenskaperna hos permetrinresistenta stammar är slående för framgången med hållbar husflugehantering. Vissa biologiska egenskaper hos husflugor, om de observeras i fält, kan leda till utveckling av permetrinresistens hos hårt behandlade individer. Permetrinresistenta stammar är inte korsresistenta mot propoxur, imidakloprid, profenofos, klorpyrifos, spinosad och spinosad-etyl29,30. I detta fall kan roterande insekticider med olika verkningsmekanismer vara det bästa alternativet för att fördröja utvecklingen av resistens och kontrollera utbrott av husflugor. Även om de data som presenteras här är baserade på laboratoriedata, är förbättringen av de biologiska egenskaperna hos permetrinresistenta stammar oroande och kräver särskild uppmärksamhet vid bekämpning av husflugor i fält. Ytterligare förståelse för fördelningen av områden med permetrinresistens behövs för att bromsa utvecklingen av resistens och bibehålla dess effektivitet under längre tidsperioder.
Publiceringstid: 25 oktober 2024