Journals / Türk Biyokimya Dergisi / 2015 / Cilt: 40 - Sayı: 5
Türkiye'deki Sitophilus zeamais Motschulsky (Coleoptera: Curculionidae)'nin organofosfat direnç durumunun ve mekanizmasının belirlenmesi
- Journal
- Türk Biyokimya Dergisi
- Pages
- 417–422
- DOI
- —
Abstract
Objective: The objectives of this study were to determine resistance status to malathion and pirimiphos-methyl insecticides and to make biochemical analysis of resistance mechanism(s) developed to these insecticides in Sitophilus zeamais (S. zeamais) populations, collected from two different locations in Turkey. Two organophosphate insecticides, malathion and pirimiphos-methyl, were examined by bioassay using a discriminating dosage technique with impregnated filter papers. Mortality percentages were determined at the discriminating doses of these insecticides. In addition, esterase, glutathione S-transferase, and cytochrome P450 monooxygenase activities were also determined in this study in order to analyze detoxification mechanism(s) of tested insecticides in S. zeamais.Methods: Bioassay experiments of malathion and pirimiphos-methyl insecticides in S. zeamais populations were performed according to the IRAC susceptibility test method No:006. Furthermore, enzyme activities of esterases, cytochrome P450 monooxygenases, and glutathione S-transferases were determined by using biochemical assays.Results: The bioassay results of malathion and pirimiphos-methyl showed that only Kırıkkale population of S. zeamais has resistance to both malathion and pirimiphos-methyl insecticides. However, no resistance was detected to malathion and pirimiphos-methyl insecticides in Samsun population of S. zeamais. Additionally, biochemical analysis displayed that while CYP450-PNOD activities showed an increase only in Kırıkkale population (3.0-fold), EST-PNPA activities showed an increase only in Samsun population (1.3-fold). Finally, GST-CDNB activities increased both in Kırıkkale (1.4-fold) and Samsun (2.2- fold) populations of S. zeamais compared to susceptible population. Conclusion: Consequently, cytochrome P450 monooxygenases and glutathione S-transferases seem to play a role in organophosphate resistance in Kırıkkale population of S. zeamais from Turkey.
Özet
Amaç: Bu çalışmanın amaçları Türkiye'de iki farklı yerden toplanan Sitophilus zeamais populasyonlarının malatyon ve pirimifos-metil insektisiterine karşı dayanıklılık durumlarının tespiti ve bu insektisitlere karşı geliştirilen dayanıklılık mekanizmasının yada mekanizmalarının biyokimyasal olarak analiz edilmesidir. İki organofosfatlı insektisitin (malatyon ve pirimifos-metil) biyoanalizi emdirilmiş filtre kağıtları kullanılarak ayırt edici doz tekniği ile test edildi. Bu insektisitlerin ayırt edici doz'daki ölüm yüzdeleri belirlendi. Ayrıca, bu çalışmada S. zeamais'de test edilen bu insektisitlerin deteoksifikasyon mekanizmalarının analizi için esteraz, glutatyon S-transferaz ve sitokrom P450 monooksijenaz aktiviteleri de belirlendi.Metod: S. zeamais'in malatyon ve pirimifos-metil insektisitleri ile biyoanaliz deneyleri IRAC hassasiyet testi No:006'ya göre yapıldı. Ayrıca, esteraz, glutatyon S-transferaz and sitokrom P450 monooksijenaz enzim aktiviteleri biyokimyasal yöntemlerle belirlendi.Bulgular: Biyoanaliz sonuçları sadece S. zeamais'in Kırıkkale populasyonu'nun malatyon ve pirimifos-metil insektisitlerine karşı dayanıklılık oluşturduğunu göstermektedir. Buna karşın, S. zeamais'in Samsun populasyonu'nun malatyon ve pirimifos-metil insektisitlerine karşı dayanıklılık oluşturmadığı tespit edildi. Ayrıca, biyokimyasal analizler CYP450-PNOD aktivitelerinin sadece S. zeamais'in Kırıkkale populsyonunda (3-kat) artarken, EST-PNPA aktivitesinin sadece S. zeamais'in Samsun populasyonun da (1.3-kat) arttığını göstermektedir. Son olarakta S. zeamais'in, GST-CDNB aktiviteleri hem Kırıkkale (1.4-kat) hem de Samsun (2.2-kat) populasyonlarında hassas populasyona göre artmıştır.Sonuç: Sonuç olarak, sitokrom P450 monooksijenazların ve glutatyon S-transferazların Türkiye'deki S. zeamais'in Kırıkkale populasyonundaki organofosfat direnç oluşmunda rol oynadıkları görülmektedir.