イエバエにはペルメトリン耐性に関連する適応コストがありません。

     の使用ペルメトリン（ピレスロイド）は、哺乳類に対する毒性が比較的低く、害虫に対する効果が高いことから、世界中の動物、家禽、都市環境における害虫駆除の重要な成分となっています13。ペルメトリンは、広範囲に作用する殺虫剤イエバエを含む様々な害虫に効果があることが証明されているピレスロイド系殺虫剤があります。ピレスロイド系殺虫剤は電位依存性ナトリウムチャネルタンパク質に作用し、孔チャネルの正常な活動を阻​​害することで、昆虫と接触した神経の反復発火、麻痺、そして最終的には神経死を引き起こします。害虫駆除プログラムにおけるペルメトリン頻繁な使用は、イエバエ20,21を含む様々な昆虫16,17,18,19に広範な耐性をもたらしました。グルタチオントランスフェラーゼやシトクロムP450などの代謝解毒酵素の発現増加と標的部位不応性が、ペルメトリン耐性につながる主なメカニズムであることが判明しています22。
種が殺虫剤耐性を獲得することで適応コストを被ると、特定の殺虫剤の使用を一時的に中止したり、代替殺虫剤に切り替えたりして選択圧を高めても、耐性対立遺伝子の成長が制限されます。耐性昆虫は感受性を取り戻します。交差耐性を示さない27,28。したがって、害虫や殺虫剤耐性を効果的に管理するには、殺虫剤耐性、交差耐性、および耐性昆虫の生物学的形質の発現をよりよく理解することが重要です。イエバエにおけるペルメトリン耐性と交差耐性は、パキスタンのパンジャブで以前に報告されています7,29。しかし、イエバエの生物学的形質の適応性に関する情報は不足しています。本研究の目的は、生物学的特性を調べ、生命表を分析することで、ペルメトリン耐性株と感受性株の間に適応度の違いがあるかどうかを判断することです。これらのデータは、圃場でのペルメトリン耐性の影響についての理解を深め、耐性管理計画を策定するのに役立ちます。
集団内の個々の生物学的形質の適応度の変化は、それらの遺伝的寄与を明らかにし、集団の将来を予測するのに役立つ可能性がある。昆虫は、環境中での日常活動の中で多くのストレス要因に遭遇する。農薬への曝露はストレス要因であり、昆虫はこれらの化学物質への反応として、遺伝的、生理学的、行動学的メカニズムを変化させるために大量のエネルギーを使用し、標的部位での突然変異を引き起こしたり、解毒物質を生成したりすることで耐性を獲得することがある。酵素26。このような行動はしばしばコストがかかり、耐性害虫の生存能力に影響を与える可能性がある27。しかし、殺虫剤耐性昆虫における適応度コストの欠如は、耐性対立遺伝子に関連する負の多面的効果の欠如に起因する可能性がある42。耐性遺伝子のいずれも耐性昆虫の生理機能に有害な影響を及ぼさない場合、殺虫剤耐性はそれほどコストがかからず、耐性昆虫は感受性株よりも生物学的イベントの発生率が高くなることはないだろう。否定的な偏見から24。さらに、解毒酵素の阻害機構43および/または殺虫剤耐性昆虫の改変遺伝子44の存在により、昆虫の適応度が向上する可能性がある。
この研究では、ペルメトリン耐性株 Perm-R および Perm-F はペルメトリン感受性株 Perm-S と比較して、成虫になるまでの寿命が短く、寿命が長く、産卵までの期間が短く、産卵前の日数が少なく、卵が大きく、生産性が高く、生存率が高いことが示されました。これらの値により、Perm-R 株と Perm-F 株は Perm-S 株と比較して末端繁殖率、固有繁殖率、純繁殖率が増加し、平均世代時間が短くなりました。Perm-R 株と Perm-F 株の高いピークと vxj の早期発生は、これらの株の個体数が Perm-S 株よりも速く成長することを示唆しています。Perm-S 株と比較して、Perm-F 株と Perm-R 株はそれぞれ低いレベルのペルメトリン耐性と高いレベルのペルメトリン耐性を示しました29,30。ペルメトリン耐性株の生物学的パラメータに観察された適応は、ペルメトリン耐性はエネルギー的に安価であり、殺虫剤耐性を克服して生物学的活動を行うための生理学的資源の配分に欠けている可能性があることを示唆している。妥協案24。
様々な昆虫の殺虫剤耐性株の生物学的パラメータまたは適応度コストは、様々な研究で評価されてきたが、結果は矛盾している。例えば、Abbas et al. 45 は、殺虫剤イミダクロプリドの実験室選抜がイエバエの生物学的特性に及ぼす影響について研究した。イミダクロプリド耐性は個々の株に適応コストを課し、イエバエの繁殖力、各発育段階での生存、発育時間、世代時間、生物学的ポテンシャル、および固有成長率に悪影響を及ぼす。ピレスロイド系殺虫剤への耐性と殺虫剤への曝露不足によるイエバエの適応度コストの違いが報告されている46。スピノサドを用いた家庭内細菌の実験室選抜も、感受性株または非選抜株と比較して、さまざまな生物学的イベントに適応度コストを課す27。Basit et al24 は、アセタミプリドを用いたタバココナジラミ（Bemisia tabaci）の実験室選抜により、適応度コストが減少したと報告している。アセタミプリドについてスクリーニングされた系統は、実験室感受性系統および未試験の野外系統と比較して、高い繁殖率、内部化率、および生物学的ポテンシャルを示した。最近、Valmorbidaら47は、ピレスロイド耐性のマツムラアブラムシが繁殖能力を向上させ、生物的イベントに対する適応度コストを低減することを報告した。
ペルメトリン耐性株の生物学的特性の改善は、持続可能なイエバエ防除の成功にとって特筆すべき事項です。イエバエの特定の生物学的特性は、野外で観察された場合、高濃度に散布された個体においてペルメトリン耐性の発達につながる可能性があります。ペルメトリン耐性株は、プロポキスル、イミダクロプリド、プロフェノホス、クロルピリホス、スピノサド、およびスピノサドエチル29,30に対して交差耐性を示しません。この場合、作用機序の異なる殺虫剤をローテーション使用することが、耐性の発達を遅らせ、イエバエの発生を抑制するための最善の選択肢となる可能性があります。ここで提示されたデータは実験室データに基づいていますが、ペルメトリン耐性株の生物学的特性の改善は懸念事項であり、野外でイエバエを防除する際には特別な注意が必要です。耐性の発達を遅らせ、その効果を長期間維持するためには、ペルメトリン耐性地域の分布をさらに理解する必要があります。