Other language title :
مكانيسم هاي بيوشيميايي و الگوهاي مقاومت تقاطعي مقاومت به كلرپيريفوس در يك سويه مقاوم شده شب پره پشت الماسي (Plutella xylostella ( Lepidoptera : Plutellidae
Title of article :
Biochemical Mechanisms and Cross Resistance Patterns of Chlorpyrifos Resistance in a Laboratory-Selected Strain of Diamondback Moth, Plutella xylostella (Lepidoptera: Plutellidae)
Author/Authors :
Soleymanzade, A Department of Plant Protection - Faculty of Agriculture - Urmia University, Urmia, Islamic Republic of Iran , Valizadegan, O Department of Plant Protection - Faculty of Agriculture - Urmia University, Urmia, Islamic Republic of Iran , Askari Saryazdi, G Plant Protection Research Department - Yazd Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Yazd, Islamic Republic of Iran
Abstract :
Diamondback moth (Plutella xylostella) is a serious pest of cruciferous vegetables
worldwide. In Iran, it is commonly controlled by using chlorpyrifos. Due to a range of
biochemical and behavioral features, this pest can rapidly develop resistance to many
insecticides from different groups. To achieve a better resistance management plan, a
chlorpyrifos resistant strain of P. xylostella was selected under laboratory conditions and
its cross resistance to five other insecticides and resistance characteristics were
investigated. After 15 generations of selection, the selected strain (CLRS) developed
39.61-fold higher resistance to chlorpyrifos in comparison with susceptible strain (AL).
CLRS exhibited 19.62-, 17.84-, 3.43- and 3.33-fold cross resistance to hexaflumuron,
indoxacarb, thiodicarb and flubendiamide, respectively, but showed no cross resistance to
abamectin. Synergism and biochemical studies suggested potential involvement of
Esterase (EST) in CLRS. However, no difference was seen for Glutahion-S-Transferase
(GSTs) and Mixed Function Oxidase (MFO) in CLRS and AL strains. To determine the
role of AcetylCholinEsterase (AChE) insensitivity in resistance mechanism, Kinetic
parameters (Km and Vmax) and inhibitory effect of chlorpyrifos-oxon on this enzyme were
evaluated. Affinities and hydrolyzing efficiencies of AChE in CLRS were higher than AL.
This enzyme in CLRS was also less sensitive to inhibition by chlorpyrifos-oxon. Results
indicated that chlorpyrifos resistance exhibited cross resistance to other insecticides from
different classes and enhanced EST activity and AChE insensitivity were probably the
main factors in chlorpyrifos resistance. These results can help the users of insecticides and
can delay the resistance development of P. xylostella.
Farsi abstract :
شب پره پشت الماسي يا بيد كلم، Plutella xylostella، يكي از آفات مهم چليپاييان در سراسر دنيا و ايران مي باشد و معمولا با استفاده از حشره كش كلرپيريفوس كنترل مي شود. اين آفت به دليل داشتن طيف وسيعي از ويژگي هاي بيوشيمايي و رفتاري مي تواند به سرعت در برابر بسياري از حشره كش هاي شيميايي مختلف مقاوم شود. به منظور دستيابي به يك طرح مديريت مقاومتي بهتر، يك سويه مقاوم از شب پره پشت الماسي به حشره كش كلرپيريفوس تحت فشار گزينشي در آزمايشگاه ايجاد شد و مقاومت تقاطعي آن به پنج حشره كش ديگر و همچنين خصوصيات مقاومتي آن مورد بررسي قرار گرفت. پس از گذشت 15 نسل از فشار گزينشي، جمعيت مقاوم (CLRS) حدود 39/61 برابر نسبت به جمعيت حساس (AL) به كلرپيريفوس مقاوم شد. نسبت مقاومت تقاطعي در جمعيت مقاوم (CLRS) نسبت به جمعيت حساس (AL) در برابر حشره كش هاي هگزافلومورون، ايندوكساكارب، تيوديكارب و فلوبندياميد به ترتيب 19/62، 17/84، 3/43 و -3/33 برابر بود. همچنين در بررسي مقاومت تقاطعي، هيچ نوع مقاومت تقاطعي در برابر حشره كش آبامكتين مشاهده نگرديد. اگرچه آزمايش هاي بيوشيميايي و سينرژيسمي نشان دادند كه استرازها در جمعيت مقاوم نقش مهمي را در مقاومت به كلرپيريفوس دارند، تفاوتي در فعاليت آنزيم هاي گلوتاتيون اس-ترانسفراز و مونواكسيژناز در جمعيت مقاوم و جمعيت حساس مشاهده نشد. براي تعيين غير حساس شدن آنزيم استيل كولين استراز، پارامترهاي سينتيكي ( Km , Vmax )، و اثر بازدارندگي كلرپيريفوس اكسان روي اين آنزيم مورد بررسي قرار گرفت. ميل تركيبي و كارايي تجزيه اي اين آنزيم در سويه مقاوم بيشتر از سويه حساس بود. همچنين مشخص شد در سويه مقاوم اين آنزيم حساسيت كمتري نسبت به مهار كننده كلرپيريفوس اكسان دارد. نتايج حاصل از اين تحقيق مي تواند براي استفاده كنندگان از سموم شيميايي موثر باشد و همچنين مي تواند موجب به تاخير افتادن توسعه مقاومت در شب پره پشت الماسي شود.
Keywords :
Synergism , Resistance management plan , Insecticide resistance , Brassicaceae , Acetylcholine esterase