Kırmızıörümcek avcısı Stethorus gilvifrons (Muls.)`un farklı ırklarının baz insektisit ve akarisitlere duyarlılıklarının belirlenmesi

Abstract

Kırmızıörümcek avcısı Stethorus gilvifrons (Muls.) (Coleoptera: Coccinellidae)' un duyarlı ve dayanıklı ırklarının insektisitlere ve akarisitlere olan duyarlılıklarının yanında karboksilesteraz (CarE), Glutatyon S-transferaz (GST), Sitokrom P450 monooksigenaz (P450) aktiviteleri değerlendirilmiştir. Sinerjist çalışmalarında olası direnç mekanizmalarını test etmek için pestisitlerin ayırıcı dozlarıyla (LD10) birlikte S,S,S-tributylphosphorotrithioate (DEF), piperonyl butoxide (PBO) ve diethyl maleate (DEM) sinerjist maddeleri kullanılmıştır. Bunlara ek olarak, asetilkolinesteraz (AChE) duyarsızlığını belirlemek için paraxon ve pirimicarb kullanılmıştır. Çalışmalar 8 farklı popülasyon üzerinden yürütülmüş olup, ayırıcı doza göre duyarlılık farklılığı gösteren popülasyonlarda biyoassay ve biyokimyasal çalışmalar yapılmıştır. Dirençli popülasyonun abamectin, bifenazate, chlorpyrifos, cyhexatin, hexythiazox ve ?-cyhalothrin' ne LD50 değerleri için sırasıyla 2,2, 11,2, 6,7, 5,6, 4,8 ve 4,3 kat duyarlılık kaybı saptanmıştır. Böylece S. gilvifrons püpülasyonlarının abamectin hariç diğer beş bileşiğe karşı düşük düzeyde bir tolerans gösterdiği belirlenmiştir. Dirençli popülasyonda oluşan tolerans bifenazate ve chlorpyrifos' ta DEF, ?-cyhalothrin ve hexythiazox' ta DEF+DEM, cyhexatin' de ise DEF+DEM+PBO ile ilişkilendirilmiştir. CarE aktivitesi ?-naphthyl acetate kullanıldığında duyarlı popülasyona göre dirençli popülasyonda 1,5 kat, ß- naphthyl acetate kullanıldığında daha yüksek 4,3 kat daha yüksek aktivite oluşmuştur. Doğal poliakrilamid jelde 4µM paraxon uygulandığında dirençli ırkta 3 aktif zon belirlenirken, hassas ırkta tüm isozim' ler engellenmiştir. Ayrıca GST aktivitesinde dirençli ırkta 2 substrat kullanılmış olup, duyarlı ırka göre 1-chloro-2,4- dinitrobenzene' de 4,3 kat, 2,4-dinitro-1-iodobenzene' de de 1,4 kat yüksek aktivite belirlenmiştir. P450 aktivitesi ise dirençli ırkta duyarlı ırka göre 1,5 kat daha yüksek olmuş fakat istatiksel anlamda bir fark bulunamamıştır. Dayanıklı popülasyondaki AChE engelleme kinetiklerinin duyarlı ırka göre 1µM pirimicrab ile oluşturulan engellemenin 1,7 kat daha duyarsız olduğu saptanmıştır. Doğal düşman popülasyonlarına karşı kullanılan pestisitlerde oluşan eşit olmayan duyarsızlıklar biyokimyasal dayanıklılık mekanizmalarından, özellikle CarE, GST ve PBO' dan oluşan yüksek aktivitelerden kaynaklanabileceği sonucuna varılmıştır.

The susceptibilities to insecticides and acaricides, as well as carboxylesterase (CarE), cytochrome P450 monooxygenase (P450) and glutathione S-transferases (GSTs) activities were evaluated in a susceptible (SSS) and a resistant strain (RSS) of the spider mite predator, the ladybird beetle Stethorus gilvifrons (Muls.) (Coleoptera: Coccinellidae). Synergism studies using S,S,S-tributylphosphorotrithioate (DEF), piperonyl butoxide (PBO) and diethyl maleate (DEM) in combination with at a discrimination dose (LD10) of selected pesticides were also conducted to test for possible resistance mechanisms. In addition, the insensitivity of acetylcholinesterase (AChE) to the inhibitors, paraoxon and pirimicarb, is also determined. Studies have been taken over 8 different populations, among these populations, they indicating differences in sensitivity according to a diagnostic dose, were carried out bioassay and biochemical studies. Compared with SSS, resistance ratios of RSS, as indicated by LC50 values, was calculated 2.2, 11.2, 6.7, 5.6, 4.8 and 4.3-fold, respectively, for abamectin, bifenazate, chlorpyrifos, cyhexatin, hexythiazox and ?-cyhalothrin. Thus, the field collected resistant S. gilvifrons population were tolerant at medium level to five compounds, except abamectin. The tolerance to the pesticides in RSS was associated with the tolerance to DEF in bifenazate and chlorpyrifos, DEF+DEM in ?-cyhalothrin and hexythiazox and DEF+DEM+PBO in cyhexatin resistances. CarE activity was significantly higher in RSS than in SSS, 1.5-fold for ?-naphthyl acetate and 4.3-fold for ß- naphthyl acetate. RSS strain possessed three activity zones in native gel that could be inhibited by 4µM paraxon, while SSS strain all esterases inhibited. Also significant enhanced GSTs activity were determined in RSS using two substrates, 1-chloro-2,4- dinitrobenzene (4.3-fold) and 2,4-dinitro-1-iodobenzene (1.4-fold), compared with SSS. Although 1.5-fold higher P450 activity in RSS than SSS was observed, a significant difference was not found. Inhibition kinetics revealed that AChE from RSS was 1.7-fold more insensitive to inhibition by 1µM pirimicarb than AChE from SSS. The disparity in susceptibility to these pesticides in the predator populations were due to the responsibility of multiple biochemical resistance mechanisms, including mainly elevated CarE, GSTs and PBO activities.