THE MECHANISM OF MALATHION‐RESISTANCE IN THE BLOWFLY CHRYSOMYA PUTORIA
Authors: TOWNSEND M. G. , BUSVINE J. R. 
Published: April 2011

DER MECHANISMUS DER MALATHION‐RESISTENZ BEI DER SCHMEISSFLIEGE CHRYSOMYA PUTORIA

1. Der zu dieser Untersuchung benutzte resistente Stamm von Chrysomya putoria stammt aus dem Kongo, wurde aber vorher etwa 6 Jahre lang im Labor gezüchtet. Frühere Untersuchungen ergaben, daß (1.) seine Resistenz hochspezifisch gegen Malathion und Malaoxon gerichtet ist, (2.) diese Resistenz durch nichtgiftige, dreifach substituierte Phosphor‐Verbindungen überwunden werden kann, die als Malathion‐Synergisten wirken, und (3.) diese Resistenz durch ein einzelnes, dominantes autosomales Gen vererbt wird.

2. Wenn der Stamm zu Homozygotie selektiert wurde, war er beträchtlich weniger fruchtbar als ein empfindlicher Schmeißfliegen‐Stamm. Vergleichende Messung der Lebensdauer, Eiproduktion, Schlüpf‐, Verpuppungs‐ und Puppenschlupfraten zeigte, daß der einzig deutliche Unterschied darin bestand, daß die Anzahl der täglich pro Weibchen produzierten Eier bei dem resistenten Stamm nur etwa halb so groß war wie die des anfälligen.

3. Durch Vergleich der entsprechenden LD 50‐Werte der beiden Stämme wurde ein Resistenzspektrum für Malathion‐Analoge erhalten und mit ähnlichen Spektren für Stubenfliegen und Mücken verglichen. Wie bei anderen Insekten wurde festgestellt, daß für die Resistenz die Alkyloxy‐Gruppe im Malathion‐Molekül entscheidend ist (höchste Resistenz mit Methoxy). Die Natur des Carboxy‐Alkyl‐Restes war relativ unwichtig.

4. Die Kutikula‐Durchdringungsrate des Malathion war in den beiden Stämmen etwa die gleiche.

5. Der Malathion‐Abbau durch den larvalen Fettkörper in vitro wurde gaschromatogra‐phisch gemessen und im resistenten Stamm größer befunden. Dieses Verfahren war jedoch nicht ideal und alle weiteren Versuche wurden daher mit 14C‐markiertem Malathion durchgeführt.

6. Abbauprodukte des Malathion, die von larvalem Fettgewebe in vitro entstanden, wurden durch Dünnschichtchromatographie getrennt. Die einzige festgestellte Verbindung entsprach dem Rf‐Wert von Malathion‐Monoacid. Die Anreicherung desselben entsprach dem Verlust an Malathion und war bei dem resistenten Stamm durchgehend größer.

7. Die symmetrischen, dreifach substituierten Phosphor‐Verbindungen, welche sich in früheren Untersuchungen vorzugsweise in resistenten Stämmen als Synergisten von Malathion erwiesen hatten, wurden auf ihre Wirkung beim in vitro‐Abbau von Malathion geprüft. Der Abbau wurde in beiden Stämmen bis auf einen Rest verhindert, der geringer war als der des nichtverhinderten empfindlichen Stammes. Andere Synergisten wurden ebenfalls, aber mit unterschiedlichen Ergebnissen erprobt; jedoch war keiner ebenso wirksam wie die der ursprünglichen Serien, die für Carboxyesterase‐Hemmer gehalten werden.

8. Larvale Fettkörper wurden homogenisiert und durch Zentrifugieren in verschiedene Fraktionen getrennt. Maximaler Malathion‐Abbau war nachweislich mit der Mikrosomen‐Fraktion verbunden.

9. Eindringen und Abbau des Malathion wurden in vivo an erwachsenen Schmeißfliegen untersucht. Das Eindringen verlief beim resistenten Stamm etwas schneller, während dann im Inneren Malathion‐Monoacid immer doppelt so hoch war wie Malathion. Das Umgekehrte galt für den empfindlichen Stamm.

10. Gewebe adulter Schmeißfliegen wurden homogenisiert und zentrifugiert (wie die larvalen Fettkörper) und wieder fand sich die maximale Aktivität in der Mikrosomen‐Fraktion.

11. Die Eigenschaften der Esterasen beider Stämme wurden untersucht. Die Cholinesterase‐Niveaus waren etwa gleich, aber die Ali‐Esterase‐Aktivität betrug in dem resistenten Stamm nur 10–20% der im empfindlichen gefundenen.

12. Homogenisierung und Zentrifugierung der Gewebe zeigten, daß die Ali‐Esterase‐Aktivität in der Mikrosomen‐Fraktion lokalisiert ist.

13. Beide Stämme wurden gekreuzt. Die auf Resistenz ausgelesene Hybridnachkommenschaft hatte niedrigere Ali‐Esterase‐Spiegel. Paarungen innerhalb eines auf niedrigen Ali‐Esterase‐Gehalt ausgelesenen Hybridstammes ergaben eine hochresistente Nachkommenschaft.