Farklı Stethorus gilvifrons (Muls.) (Coleoptera: Coccinellidae) popülasyonlarının bazı insektisit ve akarisitlere duyarlılıkları ve enzimatik özelliklerinin saptanması

HEPHIZLI, Pınar; Kumral, Nabi Alper

Farklı Stethorus gilvifrons (Muls.) (Coleoptera: Coccinellidae) popülasyonlarının bazı insektisit ve akarisitlere duyarlılıkları ve enzimatik özelliklerinin saptanması

Pınar HEPHIZLI, (Atatürk Bahçe Kültürleri Merkez Araştırma Enstitüsü, Yalova, Türkiye)

Nabi Alper KUMRAL (Uludağ Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Bitki Koruma Bölümü, Bursa, Türkiye)

Türkiye Entomoloji Dergisi

8 1

Yıl: 2012 Cilt: 36 Sayı: 4 Sayfa Aralığı: 571 - 584 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Farklı Stethorus gilvifrons (Muls.) (Coleoptera: Coccinellidae) popülasyonlarının bazı insektisit ve akarisitlere duyarlılıkları ve enzimatik özelliklerinin saptanması

Öz:

Bu çalışmada Stethorus gilvifrons (Muls.) (Col.:Coccinellidae)un bir hassas (SSS) ve bir de daha az duyarlı (RSS) popülasyonunda bazı insektisitlere ve akarisitlere duyarlılıklarının saptanması yanında, bu popülasyonların duyarlılıklarıyla ilişkili karboksilesteraz (CarE), sitokrom P450 monooksigenaz (P450) and glutatyon S-transferaz (GST) aktiviteleri değerlendirilmiştir. Ayrıca, herbir ilacın bir sublethal ayırıcı dozu (~LD20) ile sinerjist maddeler olan S,S,S-tributilfosforotrithioate (DEF), piperonil butoksit (PBO) ve dietil maleyat (DEM) ile karıştırılarak, muhtemel fizyolojik tolerans mekanizmaları test edilmiştir. Bu popülasyonlarda paraoxon ve pirimicarb inhibitörleri kullanılarak, asetilkolinesteraz (AchE)ın duyarsızlığı saptanmıştır. SSS popülasyonunun LC50 değerleri ile karşılaştırıldığında, RSS popülasyonu abamectin, bifenazate, chlorpyrifos, cyhexatin, hexythiazox ve λ-cyhalothrine sırasıyla 2.1, 11.2, 6.7, 1.7, 1.6 ve 2.3-kat daha az duyarlı bulunmuştur. Sonuçta, S. gilvifronsun dirençli bahçe popülasyonu 4 ilaca orta düzeyde bir duyarlılık kaybı göstermiştir. Substrat ortamı olarak α-naftil asetat ve β- naftil asetat kullanıldığında, CarE aktivitesi RSSde SSSye oranla sırasıyla 1.5 ve 4.3 kat fazla olmuştur. Ayrıca, 1-chloro-2,4- dinitrobenzene ve 2,4- dinitro-1-iodobenzene substarları kullanıldığında GSTlerin aktivitesi RSS popülasyonunda önemli olarak sırasıyla 4.3 ve 1.4 kat daha fazla bulunmuştur. İnhibasyon kinetiklerine göre, 1mM primicarb kullanıldığında RSSnin AchEi SSSye göre 2.5 kat daha duyarsız olmuştur. Sonuç olarak, popülasyonların pestisitlere karşı duyarlılık farkları artan CarE, GST ve P-450 enzim aktivitelerini içeren çoklu fizyolojik mekanizmalarından kaynaklanmıştır.

Anahtar Kelime:

Konular: Biyoloji

Determination of susceptibility to insecticides and acaricides along with enzymatic characteristics in the different ladybird beetle Stethorus gilvifrons (Muls.) (Coleoptera: Coccinellidae) populations

Öz:

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 an unsusceptible strain (RSS) of Stethorus gilvifrons (Muls.) (Col.: Coccinellidae). Synergism studies using S,S,Stributylphosphorotrithioate (DEF), piperonyl butoxide (PBO) and diethyl maleate (DEM) in combination with at a discrimination dose (~LD20) of selected pesticides were also conducted to test for possible physiological mechanisms. In addition, the insensitivity of acetylcholinesterase (AchE) to the inhibitors, paraoxon and pirimicarb, is also determined. Compared with SSS, tolerance ratios of RSS, as indicated by LC50 values, was calculated 2.1, 11.2, 6.7, 1.7, 1.6 and 2.3-fold, respectively, for abamectin, bifenazate, chlorpyrifos, cyhexatin, hexythiazox and λ-cyhalothrin. Thus, the field collected resistant S. gilvifrons population were tolerant at medium level to four compounds. CarE activity was significantly higher in RSS than in SSS, 1.5-fold for α-naphthyl acetate and 4.3-fold for β- naphthyl acetate. 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. Inhibition kinetics revealed that AchE from RSS was 2.5-fold more insensitive to inhibition by 1mM primicarb than AchE from SSS. The disparity in susceptibility to these pesticides in the predator populations were due to the responsibility of multiple physiological mechanisms, including elevated CarE, GSTs and P-450 enzymes activities.

Anahtar Kelime:

Konular: Biyoloji

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

Alzoubi, S. & S. Çobanoğlu, 2007. Effects of sublethal dose of different pesticides on the Two-spotted spider mite Tetranychus urticae Koch and its predatory mites under greenhouse conditions. World Journal of Agricultural Sciences, 3(6): 764-770.
Alzoubi, S. & S. Çobanoğlu, 2008. Toxicity of some pesticides against Tetranychus urticae and its predatory mites under laboratory conditions. American-Eurasian Journal of Agriculture & Environmental Science, 3(1): 30-37.
Alzoubi, S. & S. Çobanoğlu, 2010. Bioassay of some pesticides on two-spotted spider mite Tetranychus urticae Koch and predatory mite Phytoseiulus persimilis A-H. International Journal of Acarology, 36(3): 267-272.
Ay, R., 2005. Determination of susceptibility and resistance of some greenhouse populations of Tetranychus urticae Koch to chlorpyrifos (Dursban 4) by the petri dish-Potter tower method. J. Pest. Sci., 78: 139143.
Ay, R. & M. O. Gürkan, 2005. Resistance to bifenthrin and resistance mechanisms of different strains of the twospotted spider mite (Tetranychus urticae) from Turkey. Phytoparasitica, 33: 237244.
Baker, J. E., D. K. Weaver, J. E. Throne & J. L. Zettler, 1995. Resistance to protectant insecticides in two field strains of the stored-product insect parasitoid Bracon hebetor (Hymenoptera: Braconidae). Journal of Economic Entomology, 88(3): 512-519.
Biddinger, D. J. & L. A. Hull, 1995. Effects of several types of insecticides on the mite predator, Stethorus punctum (Coleoptera: Coccinellidae), including insect growth regulators and abamectin. Journal of Economic Entomology, 88(2): 358-366.
Biddinger, D. J., D. C. Weber & L. A. Hull, 2009. Coccinellidae as predators of mites: Stethorini in biological control. Biological Control, 51: 268-283.
BioStat, 2009. STATSDIRECT Statistical Software, Statsdirect Ltd.: a users guide to probit or logit analysis. Statsdirect Statistical Software, Version 6, Cheshire, UK.
Bonafos, R., V. Vigues, E. Serrano & P. Auger, 2008. Resistance monitoring to deltamethrin and chlorpyriphos-ethyl in 13 populations of Typhlodromus pyri Scheuten (Acari: Phytoseiidae) from vineyards in the southwest of France. Crop Protection, 27(3/5): 855-858.
Bradford, M. M., 1976. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein using the principle of protein-dye binding. Anal. Biochem., 72: 248254.
Cho, J. R. K. J., J. K. Hong, J. K. Yoo, J. R. Bang & J. O. Lee, 1997. Comparative toxicity of selected insecticides to Aphis citricola, Myzus malisuctus (Homoptera: Aphididae), and the predator, Harmonia axyridis (Coleoptera: Coccinellidae). J. Econ. Entomol., 90: 11-14.
Cho, J. R. K. J., Y. J. Kinnt, H. S. Kim & J. K. Yoo, 2002. Some biochemical evidence on the selective insecticide toxicity between the two aphids, Aphis citricola and Myzus rnalisuctus (Homoptera: Aphididae), and their predator, Harmonia axyridis (Coleoptera: Coccinellidae). J. Asia-Pacific Entomol., 5: 49-53.
Christie, P. T. & D. J. Wright, 1990. Activity of abamectin against larval stages of Spodoptera littoralis Boisduval and Heliothis armigera Hübner (Lepidoptera: Noctuidae) and possible mechanisms determining differential toxicity. Pesticide Science, 29(1): 29-38.
Colburn, R. & D. Asquith, 1970. Contact and residual toxicity of selected acaricides and insecticides to a ladybird beetle, Stethorus punctum. J. Econ. Entomol., 63: 1686-1688.
Croft, B. A., 1990. Arthropod Biological Control Agents and Pesticides. John Wiley & Sons, NewYork, 723pp.
Çobanoğlu, S. & N. A. Kumral, 2011. Ankara, Bursa ve Yalova İllerinde Solanaceae Familyası Bitkilerinde Akar Türlerinin Belirlenmesi ve Önemli Akar Türlerinin Popülasyon Yoğunlukları ile Doğal Düşmanlarının Saptanması Üzerine İncelemeler. TUBITAK TOVAG 108O363 nolu proje sonuç raporu (yayınlanmamış).
Finney, D. J. 1971. Probit Analysis, 3rd ed. Cambridge University Press, London.
Gençer, N. S. & N. A. Kumral, 2008. Meyve ve Sebzelerde Zararlı Kırmızıörümceklere Karşı Stethorus gilvifrons (Mulstant)un Biyolojik Mücadele Ajanı Olarak Kullanılma Potansiyelinin Araştırılması. U.Ü. Bil. Araş. Proj. 2008/16, yayınlanmamış proje raporu.
Habig, W. H., M. J. Pabst & W. B. Jakoby, 1974. Glutathione S-transferases: The first enzymatic step in mercapturic acid formation. J. Biol. Chem., 249: 71307139.
Hull, L. & E. Beers, 1985. Ecological Selectivity: Modifying Chemical Control Practices to Preserve Natural Enemies, 103-122. In: Biological Control in Agricultural IPM Systems (Eds: M.A. Hoy & D.C. Herzog). Academic Press, New York.
James, D. G., 2002. Selectivity of the miticide, bifenazate, and aphicide, pymetrozine, to spider mite predators in Washington hops. Int. J. Acarol., 28: 175-179.
James, D. G., 2003. Pesticide susceptibility of two coccinellids (Stethorus punctum picipes and Harmonia axyridis) important in biological control of mites and aphids in Washington hops. Biocon. Sci. Tech., 13: 253259.
Kim, S. & S. Seo, 2001. Relative toxicity of some acaricides to the predatory mite, Amblyseius womersleyi and the twospotted spider mite, Tetranychus urticae (Acari: Phytoseiidae, Tetranychidae). Applied Entomology and Zoology, 36(4): 509-514.
Kim, Y. J., S. H. Lee, S. W. Lee & Y. J. Ahn, 2004. Fenpyroximate resistance in Tetranychus urticae (Acari: Tetranychidae): cross-resistance and biochemical resistance mechanisms. Pest Manag. Sci., 60: 10011006.
Kim, D., S. Kim, K. Kim & J. Hyun, 2006. Comparative toxicity of some pesticides to the predatory mites, Neoseiulus fallacis Garman (Acari: Phytoseiidae). Korean Journal of Applied Entomology, 45(2): 179-188.
Kumral, N. A. & B. Kovancı, 2007a. The diversity and abundance of mites in agrochemical-free and conventional deciduous fruit orchards of Bursa, Turkey. Türk. Entomol. Derg., 31(2): 83-96.
Kumral, N. A. & B. Kovancı, 2007b. Susceptibility of female populations of Panonychus ulmi (Koch) (Acari: Tetranychidae) to some acaricides in apple orchards. J. Pest Sci., 80(3): 131-137.
Kumral, N. A., H. Susurluk, N. S. Gençer & M. O. Gürkan, 2009. Resistance to chlorpyrifos and lambda-cyhalothrin along with detoxifying enzyme activities in field-collected populations of European red mites. Phytoparasitica, 37(1): 7-15.
Kumral, N. A., N. S. Gencer, H. Susurluk & C. Yalcin, 2011. A comparative evaluation of the susceptibility to insecticides and detoxifying enzyme activities in Stethorus gilvifrons and Panonychus ulmi. International Journal of Acarology, 37(3): 255-268.
Liu, Y. & J. Shen, 2003. Biochemical mechanism and genetics of resistance to lambda-cyhalothrin in the beet armyworm, Spodoptera exigua, and the relative fitness of the resistant strain. Acta Entomologica Sinica, 46(5): 567-572.
Maurya, R. P., M. A. Khan, S. Kumar & A. Kumar, 2009. Artificial selection of green lacewing, Chrysoperla carnea Stephens for tolerance to insecticides. Annals of Plant Protection Sciences, 17(1):1-4.
Mori, K. & T. Gotoh, 2001. Effects of pesticides on the spider mite predators, Scolothrips takahashii (Thysanoptera: Thripidae) and Stethorus japonicus (Coleoptera: Coccinellidae). International Journal of Acarology, 27(4): 299- 302.
Nieuwenhuyse, P. van, T. van Leeuwen, J. Khajehali, B. Vanholme & L. Tirry, 2009. Mutations in the mitochondrial cytochrome b of Tetranychus urticae Koch (Acari: Tetranychidae) confer cross-resistance between bifenazate and acequinocyl. Pest Management Science, 65(4): 404-412.
Obrien, P. J., Y. A. Abdel-All, J. A. Ottea & J. B. Graves, 1992. Relationship of insecticide resistance to carboxylesterases in Aphis gossypii (Homoptera: Aphididae) from midsout cotton. J. Econ. Entomol., 85(3): 651-657.
Ornstein, L. & B. J. Davis, 1964. Disc Electrophoresis. 2, Method and application to human serum proteins. Ann. N. Y. Acad. Sci. 121: 404427.
Pasqualini, E. & C. Malavolta, 1985. A recommended spray (Acarina:Tetranychidae) on apple in Emilia-Romagna. programme for integrated mite control on apples. Orch. Bollettino dell Istituto di Entomologia Guido Grandi della Universita degli Studi di Bologna, 39: 221-230.
Pathan, A. K., A. H. Sayyed, M. Aslam, M. Razaq, G. Jilani & M. A. Saleem, 2008. Evidence of field-evolved resistance to Organophosphates and Pyrethroids in Chrysoperla carnea (Neuroptera: Chrysopidae). Journal of Economic Entomology, 101: 1676-1684.
Pree, D. J., L. A. Bittner & K. J. Whitty, 2002. Characterization of resistance to clofentezine in populations of European red mite from orchards in Ontario. Experimental and Applied Acarology, 27(3): 181-193.
Rose R. L., F. Gould, P. E. Levi & E. Hodgson, 1991. Differences in cytochrome-P450 activities in Tobacco budworm larvae as influenced by resistance to host plant allelochemicals and induction. Comparative Biochemistry and Physiology B-Biochemistry & Molecular Biology, 99(3): 535-540.
Rose, R. L., L. Barbhaiya, R. Roe, G. Rock & E. Hodgson, 1995. Cytochrome P450-associated insecticide resistance and the development of biochemical diagnostic assays in Heliothis virescens. Pestic. Biochem. Physiol., 51:178191.
Silva, M. Z. da, C. A. L. de Oliveira & M. E. Sato, 2009. Selectivity of the pesticides to the predaceous mite Agistemus brasiliensis Matioli, Ueckermann & Oliveira (Acari: Stigmaeidae). Revista Brasileira de Fruticultura, 31(2): 388- 396.
SPSS, 2005, SPSS 13.0 for Windows. SPSS Inc., Chicago, USA.
Stumpf, N., C. P. W. Zebitz, W. Kraus, G. D. Moores & R. Nauen, 2001. Resistance to organophosphates and biochemical genotyping of acetylcholinesterases in Tetranychus urticae (Acari: Tetranychidae). Pestic. Biochem. Physiol., 69: 131142.
Temizkan, G. & N. Arda, 2008. Moleküler Biyolojide Kullanılan Yöntemler. Nobel Tıp Kitabevleri, İstanbul, 345s.
Uygun, N. 1981. Türkiye Coccinellidae (Coleoptera) Faunası Üzerinde Taksonomik Araştırmalar. Ç.Ü. Ziraat Fak. Yayınları: 157, Bilimsel Araştırma ve İncelemeler: 48, 110pp.
Van Leeuwen, T., L. Tirry & R. Nauen, 2006. Complete maternal inheritance of bifenazate resistance in Tetranychus urticae Koch (Acari : Tetranychidae) and its implications in mode of action considerations. Insect Biochemistry and Molecular Biology, 36(11): 869-877.
Van Leeuwen, T. & L. Tirry, 2007. Esterase-mediated bifenthrin resistance in a multiresistant strain of the two-spotted spider mite, Tetranychus urticae. Pest Manag. Sci., 63: 150156.
Van Leeuwen T., J. Vontas, A. Tsagkarakou, W. Dermauwa & L. Tirry, 2010. Acaricide resistance mechanisms in the two-spotted spider mite Tetranychus urticae and other important Acari: A review. Insect Biochemistry and Molecular Biology, 40: 563-572.
Whalon, M. E., R. M. Mota-Sanchez, R. M. Hollingworth & L. Duynslager, 2008. Artrhopods Resistant to Pesticides Database (ARPD). http://www.pesticideresistance.org.
Wu, G. & T. Miyata, 2005. Susceptibilities to methamidophos and enzymatic characteristics in 18 species of pest insects and their natural enemies in crucifer vegetable crops. Pestic. Biochem. Physiol., 82: 7993.
Wu, G., T. Miyata, C. Y. Kang & L. H. Xie, 2007. Insecticide toxicity and synergism by enzyme inhibitors in 18 species of pest insect and natural enemies in crucifer vegetable crops. Pest Manag. Sci., 63: 500510.
Yang, X., D. C. Margolies, K. Y. Zhu & L. L. Buschman, 2001. Host-plant induced changes in detoxification enzymes and susceptibility to pesticides in the two-spotted spider mite (Acari: Tetranychidae). J. Econ. Entomol., 94: 381 387.
Yang, X. M., L. L. Buschman, K. Y. Zhu & D. C. Margolies, 2002. Susceptibility and detoxifying enzyme activity in two spider mite species (Acari : Tetranychidae) after selection with three insecticides. J. Econ. Entomol., 95(2): 399- 406.
Yu J., D. Seo, E. Kim, J. Han, K. Ahn & G. Kim, 2005. Inheritance and cross resistance of bifenazate resistance in twospotted spider mite, Tetranychus urticae. Korean Journal of Applied Entomology, 44(2): 151-156.
Yu, S. J., 2008. The Toxicology and Biochemistry of Insecticides. CRC press, London, UK.

APA	HEPHIZLI P, Kumral N (2012). Farklı Stethorus gilvifrons (Muls.) (Coleoptera: Coccinellidae) popülasyonlarının bazı insektisit ve akarisitlere duyarlılıkları ve enzimatik özelliklerinin saptanması. , 571 - 584.
Chicago	HEPHIZLI Pınar,Kumral Nabi Alper Farklı Stethorus gilvifrons (Muls.) (Coleoptera: Coccinellidae) popülasyonlarının bazı insektisit ve akarisitlere duyarlılıkları ve enzimatik özelliklerinin saptanması. (2012): 571 - 584.
MLA	HEPHIZLI Pınar,Kumral Nabi Alper Farklı Stethorus gilvifrons (Muls.) (Coleoptera: Coccinellidae) popülasyonlarının bazı insektisit ve akarisitlere duyarlılıkları ve enzimatik özelliklerinin saptanması. , 2012, ss.571 - 584.
AMA	HEPHIZLI P,Kumral N Farklı Stethorus gilvifrons (Muls.) (Coleoptera: Coccinellidae) popülasyonlarının bazı insektisit ve akarisitlere duyarlılıkları ve enzimatik özelliklerinin saptanması. . 2012; 571 - 584.
Vancouver	HEPHIZLI P,Kumral N Farklı Stethorus gilvifrons (Muls.) (Coleoptera: Coccinellidae) popülasyonlarının bazı insektisit ve akarisitlere duyarlılıkları ve enzimatik özelliklerinin saptanması. . 2012; 571 - 584.
IEEE	HEPHIZLI P,Kumral N "Farklı Stethorus gilvifrons (Muls.) (Coleoptera: Coccinellidae) popülasyonlarının bazı insektisit ve akarisitlere duyarlılıkları ve enzimatik özelliklerinin saptanması." , ss.571 - 584, 2012.
ISNAD	HEPHIZLI, Pınar - Kumral, Nabi Alper. "Farklı Stethorus gilvifrons (Muls.) (Coleoptera: Coccinellidae) popülasyonlarının bazı insektisit ve akarisitlere duyarlılıkları ve enzimatik özelliklerinin saptanması". (2012), 571-584.

APA	HEPHIZLI P, Kumral N (2012). Farklı Stethorus gilvifrons (Muls.) (Coleoptera: Coccinellidae) popülasyonlarının bazı insektisit ve akarisitlere duyarlılıkları ve enzimatik özelliklerinin saptanması. Türkiye Entomoloji Dergisi, 36(4), 571 - 584.
Chicago	HEPHIZLI Pınar,Kumral Nabi Alper Farklı Stethorus gilvifrons (Muls.) (Coleoptera: Coccinellidae) popülasyonlarının bazı insektisit ve akarisitlere duyarlılıkları ve enzimatik özelliklerinin saptanması. Türkiye Entomoloji Dergisi 36, no.4 (2012): 571 - 584.
MLA	HEPHIZLI Pınar,Kumral Nabi Alper Farklı Stethorus gilvifrons (Muls.) (Coleoptera: Coccinellidae) popülasyonlarının bazı insektisit ve akarisitlere duyarlılıkları ve enzimatik özelliklerinin saptanması. Türkiye Entomoloji Dergisi, vol.36, no.4, 2012, ss.571 - 584.
AMA	HEPHIZLI P,Kumral N Farklı Stethorus gilvifrons (Muls.) (Coleoptera: Coccinellidae) popülasyonlarının bazı insektisit ve akarisitlere duyarlılıkları ve enzimatik özelliklerinin saptanması. Türkiye Entomoloji Dergisi. 2012; 36(4): 571 - 584.
Vancouver	HEPHIZLI P,Kumral N Farklı Stethorus gilvifrons (Muls.) (Coleoptera: Coccinellidae) popülasyonlarının bazı insektisit ve akarisitlere duyarlılıkları ve enzimatik özelliklerinin saptanması. Türkiye Entomoloji Dergisi. 2012; 36(4): 571 - 584.
IEEE	HEPHIZLI P,Kumral N "Farklı Stethorus gilvifrons (Muls.) (Coleoptera: Coccinellidae) popülasyonlarının bazı insektisit ve akarisitlere duyarlılıkları ve enzimatik özelliklerinin saptanması." Türkiye Entomoloji Dergisi, 36, ss.571 - 584, 2012.
ISNAD	HEPHIZLI, Pınar - Kumral, Nabi Alper. "Farklı Stethorus gilvifrons (Muls.) (Coleoptera: Coccinellidae) popülasyonlarının bazı insektisit ve akarisitlere duyarlılıkları ve enzimatik özelliklerinin saptanması". Türkiye Entomoloji Dergisi 36/4 (2012), 571-584.