Použitípermethrin(pyrethroid) je důležitou složkou v hubení škůdců u zvířat, drůbeže a městského prostředí po celém světě, pravděpodobně kvůli své relativně nízké toxicitě pro savce a vysoké účinnosti proti škůdcům 13. Permethrin je širokospektrální látkainsekticid...který se osvědčil proti řadě hmyzích škůdců, včetně much domácích. Pyrethroidní insekticidy působí na napěťově řízené proteiny sodíkových kanálů, čímž narušují normální aktivitu pórových kanálů a způsobují opakované pálení, paralýzu a nakonec odumírání nervů při kontaktu s hmyzem. Časté používání permethrinu v programech hubení škůdců vedlo k rozsáhlé rezistenci u řady druhů hmyzu,16,17,18,19, včetně much domácích20,21. Zjištěno je, že hlavními mechanismy vedoucími k rezistenci na permethrin jsou zvýšená exprese metabolických detoxikačních enzymů, jako jsou glutathiontransferázy nebo cytochrom P450, a také necitlivost cílového místa22.
Pokud druh vynaloží adaptační náklady rozvojem rezistence vůči insekticidům, omezí to růst alel rezistence, když zvýšíme selekční tlak dočasným zastavením používání určitých insekticidů nebo nahrazením alternativními insekticidy. Rezistentní hmyz znovu získá svou citlivost. Nevykazuje zkříženou rezistenci27,28. Pro úspěšnou ochranu proti škůdcům a rezistenci vůči insekticidům je proto zásadní lépe porozumět rezistenci vůči insekticidům, zkřížené rezistenci a projevům biologických vlastností rezistentního hmyzu. Rezistence a zkřížená rezistence vůči permethrinu u much domácích byla dříve hlášena v Paňdžábu v Pákistánu7,29. Chybí však informace o adaptabilitě biologických vlastností much domácích. Cílem této studie bylo prozkoumat biologické vlastnosti a analyzovat tabulky životnosti, aby se zjistilo, zda existují rozdíly ve zdatnosti mezi kmeny rezistentními vůči permethrinu a vnímavými kmeny. Tato data nám pomohou lépe porozumět dopadu rezistence vůči permethrinu v terénu a vyvinout plány řízení rezistence.
Změny ve zdatnosti jednotlivých biologických znaků v populaci mohou pomoci odhalit jejich genetický přínos a předpovědět budoucnost populace. Hmyz se během svých každodenních aktivit v prostředí setkává s mnoha stresory. Expozice agrochemikáliím je stresor a hmyz spotřebovává velké množství energie ke změně genetických, fyziologických a behaviorálních mechanismů v reakci na tyto chemikálie, což někdy vede k rezistenci způsobením mutací v cílových místech nebo produkcí detoxikačních látek. Enzym 26. Takové akce jsou často nákladné a mohou ovlivnit životaschopnost rezistentních škůdců27. Nedostatek nákladů na zdatnost u hmyzu rezistentního vůči insekticidům však může být způsoben absencí negativních pleiotropních účinků spojených s alelami rezistence42. Pokud by žádný z genů rezistence neměl škodlivý vliv na fyziologii rezistentního hmyzu, rezistence vůči insekticidům by nebyla tak nákladná a rezistentní hmyz by nevykazoval vyšší míru biologických událostí než vnímavý kmen. Z negativního zkreslení 24. Kromě toho mohou mechanismy inhibice detoxikačních enzymů43 a/nebo přítomnost modifikujících genů44 u hmyzu rezistentního vůči insekticidům zlepšit jeho zdatnost.
Tato studie ukázala, že kmeny Perm-R a Perm-F rezistentní na permethrin měly kratší životnost před dospělostí, delší životnost, kratší období před kladením vajíček a méně dní před kladením vajíček ve srovnání s kmenem Perm-S citlivým na permethrin a vyšší produktivitu vajíček a vyšší míru přežití. Tyto hodnoty vedly ke zvýšené terminální, vnitřní a čisté reprodukční míře a kratší průměrné generační době u kmenů Perm-R a Perm-F ve srovnání s kmenem Perm-S. Časný výskyt vysokých vrcholů a vxj u kmenů Perm-R a Perm-F naznačuje, že populace těchto kmenů poroste rychleji než kmen Perm-S. Ve srovnání s kmeny Perm-S vykazovaly kmeny Perm-F a Perm-R nízkou, respektive vysokou úroveň rezistence na permethrin29,30. Pozorované adaptace biologických parametrů kmenů rezistentních na permethrin naznačují, že rezistence na permethrin je energeticky nenáročná a může chybět při alokaci fyziologických zdrojů k překonání rezistence na insekticidy a provádění biologických aktivit. Kompromis 24.
Biologické parametry neboli náklady na zdatnost (fitness) insekticid-rezistentních kmenů různých druhů hmyzu byly hodnoceny v různých studiích, ale s protichůdnými výsledky. Například Abbas a kol.45 studovali vliv laboratorní selekce insekticidu imidaklopridu na biologické vlastnosti much domácích. Rezistence na imidakloprid představuje pro jednotlivé kmeny adaptační náklady, což negativně ovlivňuje plodnost much domácích, přežití v různých vývojových stádiích, dobu vývoje, generační dobu, biologický potenciál a vnitřní rychlost růstu. Byly hlášeny rozdíly v nákladech na zdatnost much domácích v důsledku rezistence na pyrethroidní insekticidy a nedostatečné expozice insekticidům46. Laboratorní selekce bakterií v domácnosti se spinosadem také představuje náklady na zdatnost u řady biologických událostí ve srovnání s citlivými nebo neselektovanými kmeny27. Basit a kol.24 uvedli, že laboratorní selekce Bemisia tabaci (Gennadius) s acetamipridem vedla ke snížení nákladů na zdatnost. Kmeny testované na acetamiprid vykazovaly vyšší míru reprodukce, míru internalizace a biologický potenciál než laboratorně citlivé kmeny a netestované polní kmeny. Nedávno Valmorbida a kol. 47 uvádí, že mšice Matsumura rezistentní na pyrethroidy poskytuje lepší reprodukční výkon a snižuje náklady na biotické události.
Zlepšení biologických charakteristik kmenů rezistentních na permethrin je pozoruhodné pro úspěch udržitelné ochrany proti mouchám domácím. Určité biologické vlastnosti much domácích, pokud jsou pozorovány v terénu, mohou vést k rozvoji rezistence na permethrin u silně ošetřených jedinců. Kmeny rezistentní na permethrin nejsou zkříženě rezistentní na propoxur, imidakloprid, profenofos, chlorpyrifos, spinosad a spinosad-ethyl29,30. V tomto případě může být střídání insekticidů s různými mechanismy účinku nejlepší volbou pro oddálení rozvoje rezistence a kontrolu ohnisek mouch domácích. Ačkoli zde prezentovaná data vycházejí z laboratorních dat, zlepšení biologických charakteristik kmenů rezistentních na permethrin je znepokojivé a vyžaduje zvláštní pozornost při hubení mouch domácích v terénu. Je zapotřebí dalšího pochopení rozložení oblastí rezistence na permethrin, aby se zpomalil rozvoj rezistence a udržela její účinnost po delší dobu.
Čas zveřejnění: 25. října 2024