٨ مجله علوم كشاورزي ايران جلد ٣٨ شماره ۲ سال (۱۸۱ ۱۸۹) ٣٨٦ بررسي سازوکار مقاومت شته سبز هلو (Sulzer) Myzus persicae به حشره کش هاي پيريميکارب و اکسي دي متون متيل محمد قدمياري خليل طالبي جهرمي عليرضا بنداني ۵ و غلامرضا رسوليان ٣ ٣ ٤ مهران حبيبي رضايي ٥ دانشجوي دوره دكتري استاد دانشيار و استاد پرديس كشاورزي و منابع طبيعي دانشگاه تهران ٤ استاديار پرديس علوم دانشگاه تهران (تاريخ دريافت: ۸۴/۱۲/۲۸ تاريخ تصويب: ٨٥/٧/٩) چکيده شته سبز هلو يکي از ا فات مهم کشاورزي در سرتاسر جهان ميباشد. به دليل استفاده مکرر و گسترده از ترکيبات شيميايي اين ا فت مکانيسمهاي مختلف مقاومت به حشره کشها را بروز داده است. در اين مقاله مکانيسم مقاومت به حشره کشهاي پريميکارب و اکسي دي متون متيل مورد بررسي قرار گرفت. زيست سنجي به روش قطرهگذاري و با استفاده از ماده تکنيکال پيريميکارب و ماده فرموله شده اکسي دي متون متيل انجام شد. نتايج ا زمايشات زيست سنجي روي ٦ جمعيت جمع ا وري شده از استانهاي شمالي و شهرستان کرج نشان داد که جمعيتهاي تالش تيرتاش پلنگر و کرج به حشره کشهاي پريميکارب و اکسي دي متون متيل حساس بودند. نتايج ا زمايشات بيوشيميايي مشخص کرد که در تيمار پيريميکارب دوز بازدارنده ٥٠ درصد ا نزيم استيل کولين استراز ) 50 I) به ترتيب براي جمعيتهاي کرج رشت و مقاوم ٥ ٨ ٨ ٠ /٣٦٥ ٠ /٣٦٦ و ٠ /٨٩ مولار است. همچنين در تيمار اکسي دي متون متيل دوز بازدارنده کرج رشت و مقاوم ٥٠ درصد ا نزيم استيل کولين استراز به ترتيب براي جمعيتهاي ٧ ٨/٣٦ ٠ ٧ ٧/٥٦٦ ٠ و ٦ / ٠ مولار ميباشد. نسبت غيرحساس شدن ا نزيم استيل کولين استراز جمعيت مقاوم نسبت به پيريميکارب و اکسي دي متون متيل به ترتيب ٣٨٤/٦ و /٧ بود. جمعيت مقاوم به اين حشره کشها غيرحساس است. نتايج نشان ميدهد که ا نريم استيل کولين استراز واژههاي كليدي: شته سبز هلو پيريميکارب اکسي دي متون متيل استيل کولين استراز مقاومت به حشره کشها مقدمه شته سبز هلو Myzus persicae Sulzer يکي از ا فات مهم اقتصادي است که در سرتاسر جهان پراکنش داشته و به طيف وسيعي از محصولات زراعي و گياهان زينتي حمله ميکند (). اين حشره از شيره گياهي تغذيه نموده و ضمن اينکه موجب ضعف گياه ايجاد پيچيدگي در برگهاي جوان و ترشح عسلک ميشود باعث انتقال بيش از يکصد نوع ويروس گياهي نيز ميگردد (٩). اين شته ناقل بيماريهاي ويروسي مانند ويروس پيچيدگي برگ سيب زميني ويروس Y سيبزميني روي گياهان تيره Solanaceae و ويروسهاي زردي و زردي غربي چغندرقند روي گياهان تيره Chenopodiaceae و ويروسهاي موزاييک خيار و طالبي روي گياهان تيره Cucurbitaceae ميباشد (٠). توانايي توليد مثل بالا و طول دوره رشدي کوتاه در اين ا فت سبب شده است که به بسياري از ا فت کشها مقاوم شود. بيشترين مورد مقاومت به حشره کشها مربوط به شته E-mail: khtalebi@ut.ac.ir * نويسنده مسي ول: خليل طالبی جهرمی تلفن: ۲۸۱۸۷۰۵ ۰۲۶۱
مجله علوم کشاورزي ايران جلد ۳۸ شماره ۲ سال ۱۳۸۶ ۱۸۲ از سبز هلو ميباشد که بر اساس کتاب رکوردهاي حشرات رکورد دار مقاومت به حشرهکشهاست (). در سايت بانک اطلاعات مقاومت بند پايان به ا فت کشها ليست کاملي از ا فت کشهايي که اين حشره به ا نها مقاومت نشان داده است ارايه شده است (٣). تا کنون مقاومت به ا فت کشها ٣ کشور جهان گزارش گرديده است به دليل (). استفاده گسترده و مکرر از حشره کشها اين ا فت حداقل سه مکانيسم مختلف مقاومت را گسترش داده است که اين مکانيسمها عبارتند از افزايش سطح ا نزيمهاي استرازها (٧ ٨) استيل کولين استراز تغييريافته (٥) و مقاومت در برابر اثر ضربه اي (kdr) (). در شته سبز هلو همبستگي مثبت بين فعاليت کربوکسيل استراز و مقاومت به حشره کشهاي فسفره در اوايل دهه ٩٧٠ گزارش شده بود (٩). بعدا مشخص گرديد که افزايش فعاليت استرازي به دليل توليد بسيار زياد ا نزيم استراز ميباشد E4 که موجب ميگردد حشرهکشهاي داراي پيوند استري تجزيه شده و حشرهکش محصور گردد. اين ا نزيم خالص شده و خواص ا ن تعيين گرديده است و نشان داده شده که قادر است استرهاي حشرهکشها (شامل فسفره کاربامات و پايريتروييد) را تجزيه کند. در مقاومترين کلني شته سبز هلو E4 تا سه درصد وزن کل پروتي ين شته را تشکيل ميدهد که ناشي از افزايش mrna کد کننده E4 ميباشد (٥ ٦). مشخص شده است که استراتژي مصرف مخلوط حشرهکشها يا تناوب در مصرف ا نها به عنوان وسيله غلبه بر اين نوع مقاومت کارساز نيست (٤). مقاومت مبتني بر استيل کولين استراز غيرحساس در شته سبز هلو اولين بار از يونان گزارش گرديد سپس اين ا نزيم غيرحساس در جمعيتهايي از ژاپن و جنوب ا مريکا مشاهده شد. اين مکانيسم باعث بروز مقاومت بالايي نسبت به حشرهکشهاي دي متيل کاربامات مانند پيريميکارب و همچنين تري ا زاميت ميگردد (٥). از روش ساده Microtiter plate براي توصيف خصوصيات ا نزيم استيل کولين استراز در حشرات انفرادي شته سبز هلو استفاده شد. در اين مطالعه نمونه از انگلستان ٤ نمونه از قاره اروپا ٩ نمونه از ايالات متحده يک نمونه از چين يک نمونه از استراليا و ٥ نمونه از ژاپن مورد بررسي قرار گرفت و مشخص شد که در بين اين نمونهها فقط ٤ نمونه از اروپا و ٣ استيل کولين استراز غيرحساس ميباشند (٤). نمونه از ژاپن داراي تاکنون تحقيق مشخصي در زمينه مقاومت شته سبز هلو به حشرهکشها در ايران صورت نگرفته است. هدف از اين مطالعه جمعا وري اطلاعاتي در زمينه مقاومت به حشرهکشهاي پيريميکارب و اکسي دي متون متيل با استفاده از ا زمونهاي زيست سنجي و بيوشيميايي است. اين اطلاعات براي مديريت مقاومت بسيار مفيد خواهد بود. مواد و روشها جمع ا وري جمعيتهاي حساس و مقاوم به حشره کش محل و تاريخ جمعا وري زيست سنجي در جدول جمعيتها پس از روي گياهان کلزاي پرورش داده شدند. زيست سنجي جمعيتهاي مورد ا زمون در ا مده است. جمعا وري به ا زمايشگاه منتقل و رقم بهاره (AGS) در شرايط گلخانه مواد شيميايي: حشره کش پيريميکارب مورد استفاده در زيست سنجي به صورت ماده تکنيکال از مرکز تحقيقات ا فتکشها و شرکت گياه (وارداتي از کشور چين) تهيه شد. اين ماده داراي درجه خلوص ٩٥% بود. حشرهکش اکسي دي متون متيل بصورت ماده فرموله شده (٥% (EC در ٣ زيست سنجي مورد ا زمون قرار گرفت و از شرکت باير تهيه ٥ ٤ گرديد. استيل تيوکولين ا يودايد دي تي ان بي و ماده ٦ تکنيکال پريميکارب از شرکت واکو و ماده تکنيکال اکسي ٧ دي متون متيل از شرکت ا کواستاندارد (با درجه خلوص 2. Oxydimeton methyl 3. Bayer 4. Acetylthiocholine Iodide 5. 5,5- dithiobis- (2-nitrobenzoic acid) (DTNB) 6. Wako 7. Accustandard ٩٨ درصد) تهيه شد. 1. Sequester
٨٣ جدول محل و تاريخ جمع ا وري جمعيت هاي مورد ا زمون در زيست سنجي گياه ميزبان تاريخ جمع ا وري محل جمع ا وري جمعيت توتون تابستان ٣٨٣ گرگان روستاي پلنگر پلنگر توتون تابستان ٣٨٣ تيرتاش مرکز تحقيقات توتون تير تاش توتون تابستان ٣٨٣ رشت مرکز تحقيقات توتون رشت توتون تابستان ٣٨٣ تالش تالش بهار ٣٨٤ کرج گلخانه تحقيقاتي گروه کرج باغباني دانشگاه تهران چغندر قند پاييز ٣٨٣ کرج گلخانه تحقيقاتي ويروس مقاوم شناسي گروه گياهپزشکي دانشگاه تهران ا زمون مقدماتي براي تعيين دامنه دوز: ابتدا ا زمونهاي مقدماتي براي تعيين محدوده دوزهاي موثر حشرهکش بر حشره انجام گرفت و دوزهايي که مابين ٠ تا ٩٠ درصد تلفات ايجاد ميکردند در ا زمون نهايي استفاده گرديد. ا زمون نهايي: در اين ا زمايش از روش قطره گذاري موضعي استفاده گرديد و استون ٧٠ درصد (٧٠ قسمت استون + ٣٠ قسمت ا ب) به دليل قدرت تبخير شوندگي بالاي استون به عنوان حلال حشرهکش بکار برده شد. در اين ا زمون پنج يا شش غلظت از ماده تکنيکال پيريميکارب و ماده فرموله شده اکسي دي متون متيل تهيه و بر حشرات کامل (حداکثر ٤ ساعته) اثر داده شد. شاهد با حلال (٧٠ قسمت استون ٣٠ + قسمت ا ب) براي هر تيمار گرديد. غلظت چهار تکرار در نظر گرفته که در هر تکرار تا عدد حشره کامل به صورت کاملا تصادفي استفاده گرديد. قطره گذاري بر روي حشرات کامل با استفاده از يک ميکرواپليکاتور (ساخت شرکت بورکارت ( انجام شد. بر سطح پشتي هر حشره گذاشته شد. ٠/٥ ميکروليتر از محلول سمي حشرات پس از تيمار روي گياهان کلزا رقم بهاره (AGS) منتقل شدند و هر گلدان در ظرف استوانهاي از جنس پلاکسي گلاس (به ارتفاع ٨ و قطر ٨ سانتيمتر) براي مجزا کردن از گلدان هاي ديگر قرار داده شد. براي تهويه و جريان يافتن هوا سوراخهاي پوشيده با توري پارچه اي در بدنه و در ظروف تعبيه گرديد. ا زمايش در اتاقک رشد ±٤ بادماي درجه سانتيگراد رطوبت نسبي ٧٠±٠ درصد و دوره ي روشنايي ٦:٨ (تاريکي: روشنايي) انجام گرديد. پس از ٤ ساعت ميزان تلفات تعيين و داده ها به ٣ کمک نرم افزار پولوپي سي تجزيه گرديد (٠). اندازه گيريI50 سي عدد حشره کامل بدون بال در ٩٠٠ ميکروليتر بافر يک دهم مولار فسفات حاوي تريتون X ٠٠ (ph= ٧) يک دهم درصد (V/V) با استفاده از هموژنايزر شيشهاي هموژنايز شدند سپس هموژنانت در ٠٠٠٠g و به مدت ده دقيقه در چهار درجه سانتيگراد سانتريفوژ گرديد. رونشين به ظرف شيشهاي جديد منتقل شده و با بافر فسفات رقيق گرديد. براي اندازهگيري ميزان بازدارندگي ا نزيم استيل کولين استراز به وسيله بازدارندهها از روش ژو و گاي و( ٩٩٩ ) با تغييرات جزيي استفاده شد ٠٠.(٣) ميکروليتر بافر فسفات ٤٠ ميکروليتر رونشين ٤٠ ميکروليتر از غلظتهاي مختلف بازدارنده و ٠ ميکروليتر از محلول دي تي ان بي درون هر يک از چاهکهاي پليت الايزا ريخته بعد از ٠ دقيقه ٤٠ ميکروليتر محلول استيل تيوکلين ايودايد اضافه نموده و مقدار استيل تيوکلين تجزيه شده بوسيله يک ٤ ميکرو پليت ريدر (بکمن ( مدل ٤٠٥ در ٤٥ نانومتر اندازهگيري شد. شاهد شامل ا نزيم سوبسترا DTNB بافر فسفات و فاقد بازدارنده است در شاهد معادل حجم بازدارنده بافر فسفات اضافه گرديد. با استفاده از رابطه 3. Polo-pc 4. Beckman 1. Topical application 2. Burkard
مجله علوم کشاورزي ايران جلد ۳۸ شماره ۲ سال ۱۳۸۶ ۱۸۴ پروبيت درصد مهار کنندگي لگاريتم غلظت I50 محاسبه گرديد. نتايج و بحث زيست سنجي: نتايج حاصل از زيست سنجي حشره کشهاي پيريميکارب و اکسي دي متون متيل بر روي حشرات کامل در جدول و ٣ ا مده است. با وارد کردن دادهها در برنامه پولوپيسي ميزان LD50 حشره کشهاي پيريميکارب و اکسي دي متون متيل روي جمعيتها تخمين زده شد. جمعيت کرج به دليل دارا بودن پايين ترين LD50 به عنوان جمعيت پايه حساس در نظر گرفته شد (جداول و ٣ ) و هر کدام از جمعيتهاي مورد ا زمون با جمعيت کرج مورد مقايسه قرار گرفتند. نتايج نشان داد که در تيمار پيريميکارب چون محدوده اطمينان ٩٥% نسبت LD50 هاي محاسبه شده (يعني سميت نسبي ( توسط برنامه پولو پي سي براي جمعيتهاي پلنگر تيرتاش و تالش شامل عدد يک ميشود (جدول ٣). بنابراين از نظر ا ماري LD50 اين جمعيتها اختلاف معنيداري ندارند و تمام اين جمعيتها به حشرهکش پيريميکارب حساس هستند. در مورد جمعيت رشت نسبت مقاومت برابر بود (جدول ٣). سطح مقاومت در جمعيت مقاوم به حدي بالا بود که ميسر نشد LD50 اندازهگيري شود. چون حتي در دوز اشباع هيچ مرگ و ميري مشاهده نگرديد. بنابراين ماده تکنيکال مشکوک در نظر گرفته شد. براي رفع هر گونه شک در مورد ماده تکنيکال پيريميکارب ا زمون مجددا به وسيله ماده تکنيکال جديدي که از شرکت گياه تهيه شده تکرار گرديد. نتايج حاصله با ماده تکنيکال جديد مشابه با نتايج ا زمون قبلي بود. اين نتيجه نشان ميدهد که درجه خلوص ماده تکنيکال مورد استفاده در ا زمون اول صحيح بوده است. همچنين با استفاده از روش غوطه وري حشره در محلول اشباع شده از پيريميکارب و روش غوطه وري گياه در محلول اشباع شده هيچ تلفاتي مشاهده نشد. دادههاي بيوشيميايي تاييد کننده مقاومت بسيار بالاي جمعيت مقاوم به حشره کش پيريميکارب ميباشد (جدول ٤). چون مکانيسم مقاومت شته مقاوم مبتني بر استراز (قدمياري دادههاي چاپ نشده) و استيل کولين استراز غيرحساس ميباشد (جدول ٤). در حشره مقاوم ميزان فعاليت استرازها ٣/٧ برابر جمعيت حساس ميباشد (قدمياري دادههاي چاپ نشده). همچنين ا نزيم استيل کولين استراز به ميزان ٣٨٤/٦ برابر غيرحساس به حشرهکش پيريميکارب است (جدول ٤). با توجه به اينکه مکانيسمهاي مقاومت اثر سينرژيستي دارند. بنابراين دور از انتظار نخواهد بود که حشره مقاوم در دوز اشباع تلفاتي نشان ندهد. پيريميکارب شته کش سيستميک و انتخابي است که به طور وسيع براي کنترل شتهها روي گياهان زينتي پنبه درختان ميوه و در گلخانهها استفاده ميشود. تاکنون مقاومت به اين حشرهکش در گونههاي زيادي از حشرات گزارش شده است. مورس و همکاران (٩٩٦) گزارش کردند که نسبت مقاومت بدست ا مده براي شته جاليز Glover) (Aphis gossypii با استفاده از روش غوطه وري برگ بيشتر از ٣٨٠ برابر بود (٦). همچنين نسبت مقاومت به پيريميکارب (تخمين زده شده با استفاده از روش تماسي) در استرين شته جاليز مقاوم جمع ا وري شده از جنوب فرانسه معادل ٣٥٠ برابر بود همچنين اين استرين نسبت به برخي از حشرهکشهاي فسفره و تري ا زاميت مقاوم بود (٣). چون امکان اندازهگيريLD50 پيريميکارب روي جمعيت مقاوم وجود نداشت. به همين دليل نسبت مقاومت براي اين حشرهکش قابل محاسبه نبود (جدول ٣). ولي نسبت مقاومت گزارش شده براي حشرهکش پيريميکارب توسط مورس و همکاران براي استرينهاي مقاوم شته سبز هلو ٩٧B ٩٦B و ٠٥ A به ترتيب ٤٥ بيشتر از ٥٠٠ و بود. اين محققين از روش غوطهوري شتهها در محلول حشرهکش استفاده کرده بودند (٥). ميزان LD50 گزارش شده توسط نانن و البرت براي استرين حساس به حشره کش با استفاده از روش غوطهوري برگها ٣/٧ mg/l بود (٨). نتايج ما نشان ميدهد که ميزان LD50 براي جمعيت حساس (جمعيت کرج) /٤٦ نانو گرم ماده موثره بر حشره ميباشد (جدول ٣). 2. Leaf dip bioassay / جمعيت مشکوک به مقاومت 1. Relative potency = LD 50 جمعيت حساس LD 50
٨٥ Χ2 (df)c جدول برا ورد غلظت کشنده ٥٠ درصد محدوده اطمينان ٩٥ درصد و پارامترهاي خطوط پاسخ حشرات کامل جمعيتهاي مختلف شته سبز هلو به حشره کش اکسي دي متون متيل سميت نسبي (محدوده اطمينان ٩٥%)b شيب خط± SE LD50a (محدوده اطمينان ٩٥%) جمعيت تعداد حشره با شاهد ٩/٣ (٤) /٧٣±٠/ پلنگر ٠/٧٨ ٣٥/٧)٧/ ٩٠ ٦ ٧٠ ( ٤ /٦٣) / ٠/٧٨ ( ٨ ٤/٠ (٤) /٤±٠/ تيرتاش ٣٥/٦٦) ٨/ ٦ ٦ ٧٠ /٦ ( ٩٤ /٦٥) / ٠/٨٧ ( ٨ /٨٣ (٤) /٣٩±٠/ تالش ٩/٤٨) ٥/ ٤٥ ٦ ٧٠ /٤ ( ٠٧ /٣٩) / ٠/٨ ( ٨٩ ٣/٨٥ (٤) /٨±٠/ ٥ کرج ٨/٥٦) ٣/ ٦ ٦ ٧٠ ٨/٦٦ ( d ٤/٣٩ (٤) /٧٨±٠/ رشت ٤/٣) ٣/ ٣ ٦ ٧٠ ٤/٤٦ ( ٣٤ /٨٣) / ٠/٩٩ ( ٦ ٠/٣ (٤) ٤ /٧٦±٠/ ٨٦ ( ٤/٠ ٣/٠٩)/٠* ( ٥٦٣/ ٦٩٩/) ٦٣٧/٥* مقاوم ٦ ٧٠ (µg ماده فرموله شده (حشره/ a b سميت نسبي= LD50 جمعيت مشکوک به مقاومت تقسيم بر LD50 جمعيت حساس (کرج) c مقدار Χ2 در سطح ٥% از مقدار کاي اسکوار جدول کمتر است. d پايه حساس * از لحاظ LD50 و عدم همپوشاني محدوده اطمينان ٩٥% با جمعيت حساس پايه اختلاف معني داري دارد. تعداد دوز Χ2 (df)c جدول ٣ برا ورد غلظت کشنده ٥٠ درصد محدوده اطمينان ٩٥ درصد و پارامترهاي خطوط پاسخ حشرات کامل جمعيتهاي مختلف شته سبز هلو به حشره کش پيريميکارب سميت نسبي (محدوده اطمينان ٩٥%)b شيب خط± SE LD50a (محدوده اطمينان ٩٥%) جمعيت تعداد حشره با شاهد تعداد دوز /٥٧ (٣) /٦±٠/ پلنگر /٤٩ ٣/٥٦) ٣/ ٠ ٥ ٧٠ ( ٦ /٥٨) / /٠٠ ( ٩ /٥٩ (٣) ٣/±٠/ تيرتاش /٥٦ ٣/٤٣) / ٩٨ ٥ ٧٠ ( ٠٣ /٤٧) / ٠/٩٨ ( ٣٣ /٦٦ (٣) ٣/٩±٠/ تالش /٥٨ ٣/٤٦) ٣/ ٠ ٥ ٧٠ ( ٠٩ /٤٨) / ٠/٩٩ ( ٣٤٤ /٨٦ (٣) ٣/٠±٠/ ٣٥ کرج /٠٧ /٨٤) / ٤٥ ٥ ٧٠ ( d ٧/٧ (٣) ٤٣٠ /٧٦±٠/ ٣ * /٠٨ /٧٨) /٥٧ ( * ٥/٥ ٤/٠٣ ٦/٦) ( ٥ ٧٠ رشت - مقاومe µg حشره/ AI1 a b سميت نسبي= LD50 جمعيت مشکوک به مقاومت تقسيم بر LD50 جمعيت حساس (کرج) c مقدار Χ2 در سطح ٥% از مقدار کاي اسکوار جدول کمتر است. d پايه حساس e به علت محدود بودن ميزان حل شدن پريميکارب ميزان LD50 تخمين زده نشد. * از لحاظ LD50 و عدم همپوشاني محدوده اطمينان ٩٥% با جمعيت حساس پايه اختلاف معني داري دارد. 1. AI (Active ingredient)
مجله علوم کشاورزي ايران جلد ۳۸ شماره ۲ سال ۱۳۸۶ ۱۸۶ در مورد حشره کش اکسي دي متون متيل محدوده نسبت ٩٥% اطمينان LD50 هاي محاسبه شده (يعني سميت نسبي) توسط برنامه پولو پي سي براي جمعيتهاي پلنگر تيرتاش رشت و تالش شامل عدد يک ميشود ). (جدول بنابراين از نظر ا ماري LD50 اين جمعيتها اختلاف معني داري ندارند و تمام اين جمعيتها به حشرهکش اکسي دي متون متيل حساس ميباشند. با توجه به شيب محاسبه شده خطوط دوز ) (جدول پاسخ جمعيت حساس (کرج) با مقاوم نه تنها بر هم منطبق نبوده df= p ٠/٠٠٠) ٧٠/٣٥=χ2) و بلکه با هم موازي نيستند (٠/٠٠ p df= و ٠/٩=χ2) که نشان ميدهد که کميت و کيفيت ا نزيمهاي موثر در کاهش سميت در جمعيتهاي حساس با مقاوم متفاوت ميباشد. ا زمونهاي بيوشيميايي و ژنتيکي تاييد کننده اين نتايج ميباشد (قدمياري دادههاي چاپ نشده). نسبت مقاومت در مورد اکسي دي متون متيل در حدود /٠ ميباشد (جدول ). اندازهگيري ميزان بازدارندگي استيل کولين استراز به وسيله پريميکارب و اکسي دي متون متيل با توجه به ا زمايشات زيست سنجي جمعيتهاي کرج رشت و مقاوم ٣) و (جداول براي انجام ا زمايشات بازدارندگي ا نزيم استيل کولين استراز انتخاب شدند و رابطه بين درصد بازدارندگي فعاليت استيل کولين استراز و غلظت بازدارندههاي پيريميکارب و اکسي دي متون متيل در اين جمعيتها مورد بررسي قرار گرفت (شکلهاي و ). نتايج نشان داد که در جمعيت مقاوم نسبت غيرحساس شدن ا نزيم به پيريميکارب و اکسي دي متون متيل به ترتيب ٣٨٤/٦ و /٧ ميباشد (جدول ٤). اين نتايج نشان ميدهد که ا نزيم استيل کولين استراز جمعيت مقاوم غير حساس به اين حشرهکشهاست. I50 دو جمعيت رشت و کرج اختلاف ناچيزي با هم دارند ٤). (جدول غيرحساس شدن ا نزيم کولين استراز و سمزدايي متابوليکي از مکانيسمهاي مقاومت به سموم فسفره در تعداد زيادي از شتهها ميباشد (٦ ٩.(٣ براساس تحقيقات مورس و همکاران وجود استيل کولين استراز غير حساس در استرين ٩٦ B (استرين مقاوم شته سبز هلو) مقاومت به پيريميکارب و تري ا زاميت را باعث ميشود و نسبت مقاومت بيشتر از ميباشد. فعاليت استراز E4 البته قسمت اعظم مقاومت ٥٠٠ برابر) (٥٠ برابر ناشي از بوده و حداقل ٠ برابر مقاومت ناشي از استيل کولين استراز غيرحساس ميباشد (٥). اما در حشره مقاوم مورد ا زمون فعاليت استرازي ٣/٧ برابر حساس ميباشد (قدمياري دادههاي چاپ نشده) که مقاومت ناشي از فعاليت استرازي در نمونه مقاوم مورد ا زمون به مراتب کمتر از استرين ٩٦B است. در نمونههاي مقاوم به حشرهکش پيريميکارب که توسط نابشيما و همکاران از ژاپن گزارش شده ميزان LD50 استرينهاي مقاوم ٣٠٠ ٠٠٠ برابر استرين حساس ميباشد. همچنين ميزان غيرحساس شدن ا نزيم استيل کولين استراز ٥٠ ٣٠ برابر استرين حساس بود (٧). اما نسبت غيرحساس شدن ا نزيم استيل کولين استراز جمعيت مقاوم ٣٨٤ برابر ميباشد (جدول ٤ ). جدول ۴ بازدارندگی استيل کولين استراز با اکسی دی متون متيل و پيريميکارب جمعيت اکسی دی متون متيل پيريميکارب RR ( (مولار I 50 RR 1 (مولار) I 50 ۱۳۸۴/۶ ۵ ۱/۸۹*۱۰ ۲/ ۷ ۸ ۱ *۳۶۵*۱۰ ۸ ۱ /۳۶۶*۱۰ ۶ مقاوم /۱۱۷*۱۰ ۲ ۷ کرج ۱۰*۷/۵۶۶ ۷ رشت ۱۰*۸/۲۳۶ مورس و همکاران با تفسير دادههاي بيوشيميايي خاطر نشان کردند ژني که باعث غيرحساس شدن استيل کولين استراز ميگردد هتروزيگوت ميباشد و اين موضوع را از طريق تلاقي استرين حساس و مقاوم نيز ثابت کردند (٥). مازوني و همکاران مقاومت به پيريميکارب را در ٥٠ جمعيت شته سبز هلوي جمعا وري شده از درختان هلو در ايتاليا مورد بررسي قرار دادند و مشاهده کردند که ٠ درصد از جمعيتهاي مورد بررسي داراي استيل کولين استراز غيرحساس به پيريميکارب بودند (). 2. Triazamate 1. RR = LD LD 50 50 of of R S
٨٧ مطالعات ما نشان ميدهد بر خلاف اظهارات کارشناسان موسسه توتون هيچ گونه مقاومتي به حشرهکشهاي پيريميکارب و اکسي دي متون متيل در جمعيتهاي جمعا وري شده از مناطق توتون کاري شمال ايران ثبت نگرديد (جداول و ٣). فقط در مورد جمعيت رشت نسبت مقاومت دو برابر بود اما مشخص گرديد که ا نزيم استيل کولين استراز اين جمعيت حساس به پيريميکارب ميباشد (جدول ٤). احتمالا اين اختلاف در LD50 ناشي از تحمل اين جمعيت در برابر حشرهکش پيريميکارب و يا خطا در ا زمونهاي زيست سنجي باشد چون اکثر محققين نسبتهاي برابر مقاوت را تحمل به حساب ميا ورند. به عنوان مثال در مورد سوسري ا لماني نسبتهاي مقاومت کمتر از ٣ را به تحمل نسبت ميدهند (). جمعيت مقاوم مقاومت مبتني بر استيل کولين استراز غيرحساس را گسترش داده است. در اين بررسي مشخص گرديد که مکانيسم موثر در مقاومت استيل کولين استراز غير حساس ميباشد. مشخص نمودن مکانيسمهاي بيوشيميايي زير بنايي ميتواند نقش مهمي در غلبه بر مشکلات مرتبط با مقاومت به حشرهکشها داشته باشد و همچنين به انتخاب مخلوط حشرهکشها و تناوب ا نها کمک خواهد کرد. دو راهکار براي غلبه بر مقاومت مبتني بر استيل کولين استراز غير حساس توسط محققين پيشنهاد شده است (): استفاده از ترکيباتي که کارايي شان تحت تاثير مقاومت قرار نميگيرد. بنابراين در مديريت حشره مقاوم بايستي از ترکيباتي استفاده کرد که نحوه تاثيرش متفاوت از حشره کشهاي فسفره و کاربامات است. استفاده از ترکيبات ضد مقاومت (يعني مواد شيميايي که روي استرين مقاوم فعالتر از استرين حساس ميباشند). بنابراين بايستي مطالعاتي در زمينه مقاومت تقاطعي منفي نيز صورت گيرد. چون به مدت چندين دهه است که اين راهکار توسط محققين مورد بررسي قرار گرفته است. در نهايت تغيير استيل کولين استراز در جمعيت مقاوم شته سبز هلو باعث کاهش چشمگير گيرايي استيل کولين استراز نسبت به حشرهکشها ميشود. اختلافات در خواص بازدارندگي بين استيل کولين استراز جمعيت مقاوم و حساس شته سبز هلو نشان میدهد که تغييرات کيفي در مرکز کاتاليتيکي ا نزيم يا نزديک به مرکز ممکن است منجر به پاسخهاي متفاوت استيل کولين استراز مقاوم به بازدارندهها شود. چنين تغيير ساختماني در استيل کولين استراز مرتبط با مقاومت به ترکيبات ا لي فسفره در سوسک کلرادو مقاوم به اثبات رسيده است (٤). 1. Affinity 120 اکسي دي متون 100 80 60 40 20 مقاوم کرج رشت درصد بازدارندگی استيل کولين استراز 0 0.0001 0.00001 0.000001 0.0000001 غلظت بازدارنده (M) شکل ميزان بازدارندگي استيل کولين استراز به وسيله اکسي دي متون متيل
مجله علوم کشاورزي ايران جلد ۳۸ شماره ۲ سال ۱۳۸۶ ۱۸۸ 120 پيريميکارب 100 80 60 40 20 مقاوم کرج رشت درصد بازدارندگی استيل کولين استراز 0 0.001 0.00001 0.0000001 0.000000001 غلظت بازدارنده (M) شکل ميزان بازدارندگي استيل کولين استراز به وسيله پيريميکارب REFERENCES 1. Clements, K.M., C.E. Sorenson, B.M. Wiegman & M.R. Roe. 2000. Insecticide resistance in the Myzus persicae complex (Homoptera: Aphididae) with emphasis on tobacco pest management. Rev. Toxicol. 3:1-23. 2. Cochran, D. G. 1996. Relevence of resistance ratios to operational control in the German cockroach. J. Econ. Entomol. 88: 1542-1544. 3. Delorme, R., D. Auge, M. T. Bethenod, & F. Villatte. 1999. Insecticide resistance in a strain of Aphis gossypii from southern France. Pestic. Sci. 49:90-96. 4. Devonshire, A.L., L.M. Field, S.P. Foster, G.D. Moores, M.S. Williamson & R.L. Blackman. 1998. The evolution of insecticide resistance in the peach-potato aphid, Myzus persicae. Phill. Trans. R. Soc. Lond. 53:1667-1684. 5. Devonshire, A.L. 1989. Resistance of aphid to insecticides. pp.123-139. In: Minks, A.K. & P. Harrewijn (eds,). Aphids, their biology, natural enemies and control. Volume C. Elsevier Science Publishers. 6. Devonshire, A.L. & G.D. Moores.1982. A carboxylesterase with broad substrate specificity causes organophosphorus, carbamate, pyrethroid resistance in peach potato aphid (Myzus persicae). Pestic. Biochem. Physiol. 18:235-246. 7. Field, L.M., R. L. Blackman, C. Tyler-smith, & A.L. Devonshire. 1999. Relationship between amount of esterase and gene copy number in insecticide resistance Myzus persicae (Sulzer). Biochem J. 399:737-742. 8. Field, L.M.& S.P. Foster. 2002. Amplified esterase gen and their relationship with other insecticide resistance mechanisms in English field populations of the aphid, Myzus persicae (Sulzer). Pest Manag. Sci. 58: 889-894. 9. Foster, S.P., I. Denholm, & A.L. Devonshire. 2000. The ups and downs of insecticide resistance in peach-potato aphids (Myzus persicae) in the UK. Crop Prot. 19: 873-879. 10. LeOra Software. 1987. POLO-PC: A user guide to probit or logit analysis. LeOra Software, Berkeley, California. 11. Martinez-Torres D., S. P. Foster, L. M. Field, M. S. Williamson, & A. L. Devonshire. 1999. A sodium channel mutation is associated with knockdown resistance (kdr) to DDT and pyrethroids in the peach-potato aphid, Myzus persicae (Sulzer) (Hemiptera: Aphididae). Insect Molec. Biol. 8(3): 339-346.
٨٩ 12. Mazzoni, E. & P. Cravedi. 2002. Analysis of insecticide-resistant Myzus persicae (Sulzer) populations collected in Italian peach orchards. Pest Manag. Sci. 58:975-980. 13. Mishigan State University, IRAC and USDA. 2006. Rsistant Pest Newsletter, resistant arthropods database. Available at: http://whalonlab.msu.edu/rpmnews/ 14. Moores, G.D., I. Denholm, F. J. Byrne, A. L. Kennedy, & A.L. Dovonshire. 1988. Characterising acetylcholinesterase genotypes in resistant insect populations. Proc. Br. Crop Prot. Conf. 1:451. 15. Moores, G.D., G. J. Devine, & A.L. Devonshire. 1994. Insecticide-insensitive acetylcholinesterase can enhance esterase-based resistance in Myzus persicae and Myzus nicotianae. Pest. Biochem. Physiol. 4:114-120. 16. Moores, G. D., X. Gao, I. Denholm, & A. Devonshire. 1996. Characterization of insensitive acethylcholinesterase cotton aphid, Aphis gossypii Glover ( Homoptera: Aphididae). Pestic. Biochem. Physiol. 56: 102-110. 17. Nabeshima, T., T. Kozaki, T. Tomita, & Y. Kono. 2003. An amino acid substitution on the second acetylcholinesterase in the pirimicarb-resistance strains of the potato aphid, Myzus persicae. Biochem. & Biophys. Res. Comun. 307:15-22. 18. Nauen, R. & A. Elbert. 2003. European monitoring of resistance to insecticides in Myzus persicae and Aphis gossypii (Hemiptera: Aphididae) with special reference to imidaclopride. Bull. Entomol. Res. 93:47-54. 19. Needham, P.H. & R.M. Sawicki. 1971. Diagnosis of resistance to organophosphorus insecticides in Myzus persicae. Nature.230:125-126. 20. Schepers, A. 1989. Control of aphid. pp.89-122. In: Minks, A.K. & P. Harrewijn (eds). Aphids their biology, natural enemies and control. Volume C. Elsevier Science Publishers. 21. Vasquez, B.L. 1995. Resistant to most insecticides. In: T. J. Walker (ed.). The University of Florida Book of Insect Records. pp.34-36. available at: http://ufbir.ifas.ufl.edu/chap15.pdf 22. Villate, F., D. Auge, P. Touton, R. Delorme, & D. Fournier. 1999. Negative cross-insensitivity in insecticide- resistance cotton aphid Aphis gossypii Glover. Pest. Biochem. Physiol. 65: 55-61. 23. Zhu, K. Y. & J. R. Gao. 1999. Increased activity associated with reduced sensitivity of acetylcholinesterase in organophosphate-resistant greenbug, Schizaphis graminum (Homoptera: Aphididae). Pestic. Sci. 55: 11-17. 24. Zhu, K. Y., S. H. Lee, & J. M. Clark. 1996. A point mutation of acetylcholinesterase associated with azinphosmethyl resistance and reduced fitness in Colorado potato beetle. Pestic Biochem. Physiol. 55: 100-108.