مکانیسم های بیوشیمیایی مقاومت به اسپیرودیکلوفن در جمعیت های کنه قرمز اروپایی (Panonychus ulmi)

کد مقاله : 1482-23IPPC
نویسندگان
خیابان خرم ابتدای کوچه جوزدان مجتمع بهار طبقه سوم
چکیده
کنه قرمز اروپایی، Panonychus ulmi Koch، از آفات مهم درختان سیب در ایران و جهان به‌شمار می‌‌‌آید که با تغذیه از سلول‌های پارانشیم برگ سیب، می تواند باعث کاهش شدید فتوسنتز شده و فعالیت گیاه را به‌طور کلی مختل نموده و اغلب منجر به کاهش شدید ارزش کمی و کیفی در میوه سیب می‌شود. ضرورت کنترل شیمیایی با توجه به توان بالای خسارت زایی آن، جهت جلوگیری از خسارت امری اجتناب نا‌پذیر است. اسپیرودیکلوفن کنه‌کشی اختصاصی و غیر سیستمیک، از گروه تترونیک‌اسید‌ها، با نحوه اثر بازدارندگی آنزیم استیل کوآنزیم آ کربوکسیلاز می‌باشد. یکی از مشکلاتی که کنترل شیمیایی آفات را با شکست رو به رو می‌کند بروز پدیده مقاومت می‌باشد. مقاومت به معنای توانایی قابل توارث در نژادی از حشره یا کنه، در تحمل دوز‌های کشنده یک آفت‌کش است. به منظور ارزیابی مقاومت P. ulmi به اسپیرودیکلوفن، از مناطق مهم سیب‌کاری ایران از جمله آذربایجان غربی (ارومیه، شاهین دژ، مهاباد، سلماس)، آذربایجان شرقی (میانه، مرند، مراغه، اهر) و اصفهان (سمیرم) جمعیت‌های P. ulmi جمع‌آوری شدند. با انجام آزمون‌های زیست‌سنجی به‌روش دیسک برگی با دستگاه برج پاشش پاتر، دوز کشنده میانگین (LC50) جمعیت‌های مختلف اندازه‌گیری شد. در برابر اسپیرودیکلوفن مقاوم‌ترین جمعیت‌ها ارومیه و شاهین دژ به‌ترتیب با (LC50)، (mg a.i/L) 26/433 و (mg a.i/L) 88/305 و نسبت مقاومت به ترتیب 5/216 و 4/149برابری بودند و حساس‌ترین، جمعیت اهر باLC50 ، (mg a.i/L) 1/2 بود. جهت بررسی نوع مکانیسم درگیر در ایجاد مقاومت، نقش آنزیم‌های سم‌زدا (سیتوکروم P450 مونواکسیژناز‌ها، استراز‌ها و گلوتاتیون اس ترانسفراز‌ها) با استفاده از سینرژیست‌ها بررسی شد. در جمعیت‌های مقاوم و حساس به اسپیرودیکلوفن تاثیر پیش تیمار سه سینرژیست PBO (پیپرونیل بوتوکساید)، TPP (تری فنیل فسفات) و DEM (دی اتیل مالئات) بررسی شد. LC50 جمعیت‌های تیمار شده با PBO نسبت به دو سینرژیست دیگر کاهش بیشتری داشت. علاوه بر این PBO باعث کاهش در نسبت‌های مقاومت شد. مهار آنزیم‌های استراز و گلوتاتیون اس ترانسفراز، به ترتیب توسط سینرژیست‌های TPP و DEM نشان داد که این آنزیم‌ها در ایجاد مقاومت به اسپیرودیکلوفن نقش چندانی ندارند. در نتیجه احتمالا مهم‌ترین مکانیسم درگیر در ایجاد مقاومت، آنزیم سیتوکروم P450 مونواکسیژناز‌ها می‌باشند. طبق نتایج به‌دست آمده، با ردیابی به‌موقع مقاومت (توسط آزمون‌های زیست‌سنجی) به اسپیرودیکلوفن در جمعیت‌های P. ulmi می‌توان در جلوگیری از شدت یافتن آن استفاده نمود که در نتیجه می‌تواند به کاهش مصرف کنه‌کش‌ها و آسیب کمتر به محیط زیست منجر شود.
کلیدواژه ها
موضوعات
 
Title
Biochemical mechanisms of resistance to spirodiclofen in the European red mite, Panonychus ulmi, populations
Authors
fahimeh badieinia
Abstract
The European red mite, Panonychus ulmi Koch, is one of the major pests of apple trees in Iran as well as in the world. By feeding on apple parenchymal cells, P. ulmi can significantly reduce photosynthesis and disrupt general plant activity which often leads to a significant reduction in the quality and quantity of apple fruits. Regarding the high damage ability of the mite, its chemical control is often unavoidable to prevent crop loss. Spirodiclofen, a specific and non-systemic acaricide, belongs to tetronic acids and acts by inhibiting acetyl coenzyme-A-carboxylase. One of the importanat problems in the pest chemical control is the resistance development. Resistance is a heritable ability in an insect or mite strain to tolerate lethal doses of a pesticide. In order to evaluate P. ulmi resistance to spirodiclofen, several populations of P. ulmi were collected from apple orchards of Iran including: West Azarbaijan (Urmia, Shahin Dezh, Mahabad, Salmas), East Azarbaijan (Miyane, Marand, Maragheh, Ahar) and Isfahan (Semirom). The average lethal doses (LC50s) of different populations were measured by bioassay tests using a Potter spray tower. The highest resistance to spirodiclofen observed in Urmia and Shahin dezh populations with the LC50 values of 433.26 (mg a.i/L) and 305.88 (mg a.i/L) and with resistance ratios of 214.5 and 149.4, respectively. Ahar population was the most susceptible with an LC50 value of 2.1 (mg a.i./L). To elucidate the resistance mechanisms, the role of detoxyfing enzymes, Cytochrome P450 monoxygenases, esterases and glutathione-S-transferases, were determined using the synergist. Therefore, the effects of pretreatment with three synergists, pipronil Botoxide (PBO), triphenilphosphat (TPP) and diethyl maleat (DEM), were evaluated on the resistant and susceptible populations. PBO pretreatment caused higher reduction in the LC50 values than that of other synergists. In addition, PBO reduced the resistance ratios. Inhibiting esterases and glutathione-S-transferases with TPP and DEM, respectively, showed that these enzymes have no major role in the spirodiclofen resistance. In conclusion, possibly enhanced detoxification, especially P450s play an important role in spirodiclofen resistance in P. ulmi. The results can be used in the early detection of spirodiclofen resistance in P. ulmi populations and preventing or delaying the resistance development and finally it may help in reducing acaricide applications and environment damages.
Keywords
Apple tree, P. ulmi, resistance, acaricide, Cytochrome P450 Monoxygenase