Реверсия чувствительности к инсектицидам у мультирезистентных культур Musca domestica при длительном разведении в лабораторных условиях

В лабораторных условиях проведена оценка устойчивости к инсектицидам из различных химических классов нескольких культур комнатной мухи Musca domestica, полученных из популяций, собранных на объектах в Московской и Калужской областях. Установлено, что при топикальном нанесении комнатные мухи обеих культур высокорезистентны к циперметрину (ПР=500–900×), фипронилу (ПР=46–75×), тиаметоксаму и клотианидину (ПР=100–333×), флураланеру (ПР=300–2100×), чувствительны к хлорпирифосу (ПР=0.6–1.4×), индоксакарбу (ПР=0,24–1,46×) и хлорфенапиру (ПР=0,25–0,33×). После разведения в инсектарии без пресса инсектицидов в течение 50–52 поколений резистентность культур Калуга и Красногорск к циперметрину снизилась в 3,0 и 8,3 раза; к фипронилу — в 6,0 и 5,3 раза, соответственно. Уровень чувствительности к хлорпирифосу остался прежним. Резистентность к тиаметоксаму культуры Калуга возросла в 1,7 раза, к клотианидину — в 2,4 раза, тогда как у культуры Красногорск резистентность к этим неоникотиноидам снизилась в 6,3 и 5,8 раз, соответственно. К индоксакарбу и хлорфенапиру культура Калуга стала более устойчивой — в 4,2 и 7,6 раза, а культура Красногорск — в 3,0 и 6,4 раза, соответственно. Определение чувствительности культур к этим проинсектицидам, проведенное на насекомых 2–3 поколения, продемонстрировало их высокую чувствительность — в несколько раз более высокую, чем для инсектарной культуры S-НИИД. Через 2 года чувствительность мух к индоксакарбу и хлорфенапиру снизилась и приблизилась к таковой культуры S-НИИД. Предположено, что этот факт связан с изначально большей активностью монооксигеназ у резистентных мух F3 по сравнению с F52. Повышенный уровень монооксигеназ у резистентных насекомых приводит к быстрому окислению проинсектицида и превращению его в активный метаболит. Обсуждаются механизмы резистентности комнатной мухи к инсектицидам.

1. Рославцева С.А. Особенности развития и специфичность механизмов резистентности комнатных мух Musca domestica L. к фосфорорганическим инсектицидам / Дисс. на соиск. уч.ст. д.б.н. М: 1975. 353 с.

2. Melo-Santos M.A.V., Varjal-Melo J.J.M., Araujo A.P., Gomes T.C.S., Paiva M.H.S., et al. Resistance to the organophosphate temephos: mechanisms, evolution and reversion in an Aedes aegypti laboratory strain from Brazil // Acta Tropica. 2010. Vol. 113. P. 180-189.

3. Zhang N.N., Liu C.F., Yang F., Dong S.L., Han Z.J. Resistance mechanisms to chlorpyrifos and F392W mutation frequencies in the acetylcholine esterase ace1 allele of field populations of the tobacco whitefly, Bemisia tabaci in China // J. Insect. Sci. 2012. Vol. 12. P. 41.

4. Sial A.A., Brunner J.F. Selection for resistance, reversion towards susceptibility and synergism of chlorantraniliprole and spinetoram in obliquebanded leafroller, Choristoneura rosaceana (Lepidoptera: Tortricidae) // Pest Manag. Sci. 2012. Vol. 68. № 3. P. 462-468.

5. Kristensen M., Knorr M., Spencer A.G., Jespersen J.B. Selection and reversion of azamethiphos-resistance in a field population of the housefly Musca domestica (Diptera: Muscidae), and the underlying biochemical mechanisms // J. Econ. Entomol. 2000. Vol. 93. № 6. P. 1788-1795.

6. Kavi L.A., Kaufman P.E., Scott J.G. Genetics and mechanisms of imidacloprid resistance in house flies // Pestic. Biochem. Physiol. 2014. Vol. 109. P. 64-69.

7. Finney D.J. Probit analysis. Cambridge University Press. Cambridge, UK. 1971.

8. Freeman J.C., San Miguel K., Scott J.G. All resistance alleles are not equal: the high fitness cost of super-kdr in the absence of insecticide // Pest. Manag. Sci. 2021. Vol. 77. № 8. P. 3693-3697.

9. Khan H.A., Akram W., Iqbal J., Naeem- Ullah U. Thiamethoxam resistance in the house fly, Musca domestica L.: current status, resistance selection, cross-resistance potential and possible biochemical mechanisms // PLoS One. 2015. Vol. 10. № 5. e0125850.

10. Domingues L.N., Guerrero F.D., Becker M.E., Alison M.W., Foil L.D. Discovery of the Rdl mutation in association with a cyclodiene resistant population of horn flies, Haematobia irritans (Diptera: Muscidae) // Vet. Parasitol. 2013. Vol. 198. № 1-2. P. 172-179.

11. Sheppard C.D., Joyce J.A. Increased susceptibility of pyrethroid-resistant horn flies (Diptera: Muscidae) to chlorfenapyr // J. Econ. Entomol. 1998. Vol. 91. № 2. P. 398–400.

12. Wing K.D., Sacher M., Kagaya Y., Tsurubuchi Y., Mulderig L., et al. Bioactivation and mode of action of the oxadiazine indoxacarb in insects // Crop Protect. 2000. Vol. 19. P. 537–545.

13. Sayyed A.H., Wright D.J. Genetics and evidence for an esterase associated mechanism of resistance to indoxacarb in a field population of diamondback moth (Lepidoptera: Plutellidae) // Pest Manag. Sci. 2006. Vol. 62. P. 1045–1051.

14. Gondhalekar A.D., Nakayasu E.S., Silva I., Cooper B., Scharf M.E. Indoxacarb biotransformation in the German cockroach // Pestic. Biochem. Physiol. 2016. Vol. 134. P. 14-23.

15. Zhang J., Cui L., Xu X., Rui C. Frequency detection of imidacloprid resistance allele in Aphis gossypii field populations by real-time PCR amplification of specific-allele (rtPASA) // Pestic Biochem. Physiol. 2015. Vol. 125. P. 1-7.

16. Xu X., Ding Q., Wang X., Wang R., Ullah F., et al. V101I and R81T mutations in the nicotinic acetylcholine receptor β1 subunit are associated with neonicotinoid resistance in Myzus persicae // Pest Manag. Sci. 2022. Vol. 78. № 4. P. 1500–1507.

17. Sial M.U., Mehmood K., Saeed S., Husain M., Rasool K.G., et al. Neonicotinoid's resistance monitoring, diagnostic mechanisms and cytochrome P450 expression in green peach aphid Myzus persicae (Sulzer) (Hemiptera: Aphididae) // PLoS One. 2022. Vol. 7. № 1. e0261090.

18. Khan H.A., Akram W., Haider M.S. Genetics and mechanism of resistance to deltamethrin in the house fly, Musca domestica L., from Pakistan // Ecotoxicology. 2015. Vol. 24. № 6. P. 1213-1220.

19. Feng X., Li M., Liu N. Carboxylesterase genes in pyrethroid resistant house flies, Musca domestica // Insect Biochem. Mol Biol. 2018. Vol. 92. P. 30-39.

20. Scott J.G. Evolution of resistance to pyrethroid insecticides in Musca domestica // Pest Manag. Sci. 2017. Vol. 73. № 4. P. 716-722.

21. Roca-Acevedo G., Boscaro I., Toloza A.C.. Global pattern of kdr-type alleles in Musca domestica (L.) // Curr. Trop. Med. Rep. 2023. Vol. 10. № 1:1-10.

22. Sun H., Tong K.P., Kasai S., Scott J.G. Overcoming super-knock down resistance (superkdr) mediated resistance: multi-halogenated benzyl pyrethroids are more toxic to super-kdr than kdr house flies // Insect Mol. Biol. 2016. Vol. 25. № 2. P. 126-137.