の使用ペルメトリンペルメトリンは、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において重要な成分である13。殺虫剤ペルメトリンは、イエバエを含むさまざまな害虫に対して効果があることが証明されています。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し、昆虫と接触している神経の繰り返し発火、麻痺、そして最終的には死を引き起こします。害虫駆除プログラムでペルメトリンを頻繁に使用した結果、イエバエ20,21を含むさまざまな昆虫16,17,18,19に広範な抵抗性が生じています。グルタチオン転移酵素やシトクロムP450などの代謝解毒酵素の発現増加、および標的部位の不感性が、ペルメトリン抵抗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。
種が殺虫剤耐性を発達させることで適応コストを被る場合、特定の殺虫剤の使用を一時的に停止したり、代替殺虫剤に置き換えたりして選択圧を高めると、耐性アレルの増加が制限されます。耐性昆虫は感受性を取り戻します。交差耐性は示しません27,28。したがって、害虫と殺虫剤耐性をうまく管理するには、殺虫剤耐性、交差耐性、および耐性昆虫の生物学的特性の発現をよりよく理解することが重要です。イエバエのペルメトリンに対する耐性と交差耐性は、以前にパキスタンのパンジャブで報告されています7,29。しかし、イエバエの生物学的特性の適応性に関する情報は不足しています。この研究の目的は、ペルメトリン耐性系統と感受性系統の間で適応度の違いが存在するかどうかを判断するために、生物学的特性を調べ、生命表を分析することでした。これらのデータは、現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、それらの遺伝的貢献を明らかにし、集団の将来を予測するのに役立ちます。昆虫は、環境内での日常活動中に多くのストレス要因に遭遇します。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に反応して遺伝的、生理学的、行動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、耐性につながることがあります。酵素26。このような行動はしばしばコストがかかり、耐性害虫の生存に影響を与える可能性があります27。しかし、殺虫剤耐性昆虫の適応度コストがないのは、耐性アレルに関連する負の多面的効果がないためです42。耐性遺伝子のいずれも耐性昆虫の生理に有害な影響を与えなければ、殺虫剤耐性はそれほどコストがかからず、耐性昆虫は感受性系統よりも高い生物学的イベント率を示さないでしょう。負のバイアス24から。さらに、殺虫剤耐性昆虫における解毒酵素の阻害メカニズム43および/または修飾遺伝子の存在44は、その適応度を向上させる可能性がある。
この研究では、ペルメトリン耐性系統 Perm-R と Perm-F は、ペルメトリン感受性系統 Perm-S と比較して、成虫になる前の寿命が短く、寿命が長く、産卵までの期間が短く、産卵までの日数が少なく、卵の生産性が高く、生存率が高いことが示されました。これらの値により、系統 Perm-R と Perm-F は、系統 Perm-S と比較して、終末繁殖率、内在繁殖率、純繁殖率が高く、平均世代時間が短くなりました。Perm-R と Perm-F 系統で高ピークと vxj が早期に発生したことは、これらの系統の個体群が Perm-S 系統よりも速く成長することを示唆しています。Perm-S 系統と比較して、Perm-F と Perm-R 系統は、それぞれペルメトリン耐性のレベルが低く、高いことが示されました 29,30。ペルメトリン耐性株の生物学的パラメーターに見られる適応は、ペルメトリン耐性がエネルギー的に安価であり、殺虫剤耐性を克服し生物学的活動を実行するための生理学的資源の配分には関与していない可能性を示唆している。妥協24。
さまざまな昆虫の殺虫剤耐性系統の生物学的パラメータまたは適応度コストはさまざまな研究で評価されていますが、結果は矛盾しています。たとえば、Abbas ら 45 は、殺虫剤イミダクロプリドの実験室選択がイエバエの生物学的特性に及ぼす影響を研究しました。イミダクロプリド耐性は個々の系統に適応コストを課し、イエバエの繁殖力、さまざまな発達段階での生存、発達時間、世代時間、生物学的潜在能力、および固有の成長速度に悪影響を及ぼします。ピレスロイド系殺虫剤に対する耐性と殺虫剤への曝露の欠如によるイエバエの適応度コストの違いが報告されています 46。スピノサドによる家庭用細菌の実験室選択も、感受性または選択されていない系統と比較して、さまざまな生物学的イベントに適応度コストを課します 27。Basit ら 24 は、アセタミプリドによる Bemisia tabaci (Gennadius) の実験室選択により適応度コストが減少すると報告しました。アセタミプリドに対するスクリーニングを受けた系統は、実験室感受性系統および未試験の野外系統よりも高い繁殖率、内部化率、および生物学的潜在能力を示した。最近、Valmorbidaら47は、ピレスロイド耐性マツムラアブラムシが、生物学的イベントに対する繁殖パフォーマンスの向上と適応度コストの低減をもたらすことを報告した。
ペルメトリン耐性系統の生物学的特性の改善は、持続可能なイエバエ管理の成功にとって重大な問題である。野外で観察されるイエバエの特定の生物学的特性は、高濃度に処理された個体におけるペルメトリン耐性の発達につながる可能性がある。ペルメトリン耐性系統は、プロポクスル、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持たない。この場合、作用機序の異なる殺虫剤をローテーションで使用することが、耐性の発達を遅らせ、イエバエの大発生を抑制するための最善の選択肢となる可能性がある。ここで提示されたデータは実験室データに基づいているが、ペルメトリン耐性系統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ある。耐性の発達を遅らせ、その有効性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に関するさらなる理解が必要である。
投稿日時：2024年10月25日
