Διερεύνηση των μηχανισμών ανθεκτικότητας στα εντομοκτόνα και της διασποράς των υπεύθυνων γονιδίων σε πληθυσμούς των Bemisia tabaci (αλευρώδη) και Tetranychus urticae (τετράνυχου)
Authors: Ηλίας Άρης 
Published: August 2021

Ο τετράνυχος Tetranychus urticae και ο αλευρώδης Bemisia tabaci είναι δύο πολύσημαντικοί εχθροί των καλλιεργούμενων φυτών. Η χρήση χημικών σκευασμάτων αποτελείτον κύριο τρόπο ελέγχου των πληθυσμών, όπου η εκτεταμένη χρήση τους είναι υπεύθυνηγια εξαιρετικά υψηλά επίπεδα ανθεκτικότητας και για τα δύο είδη.Εκτιμήθηκαν τα επίπεδα ανθεκτικότητας 9 Ελληνικών πληθυσμών τετράνυχου σεεύρος σκευασμάτων με διαφορετικό τρόπο δράσης. Οι περισσότεροι πληθυσμοί εμφάνισανυψηλή ανθεκτικότητα σε τουλάχιστον μία δραστική ουσία. Σε πληθυσμό που συλλέχθηκεαπό θερμοκήπιο τριανταφυλλιάς εντοπίστηκαν πολύ υψηλά επίπεδα ανθεκτικότητας στοabamectin. Μελετήθηκαν οι μοριακοί μηχανισμοί που ήταν υπεύθυνοι για τηνανθεκτικότητα στο abamectin μέσω βιοδοκιμών με συνεργιστές, βιοχημική ανάλυση τωνμονοπατιών αποτοξικοποίησης, χρήσης RNAi μέσω τροφής με τεχνητή δίαιτα, και μοριακήανάλυση του στόχου. Εντοπίσαμε μια καινούρια μεταλλαγή στον τρίτο κανάλι χλωρίου(GluCl3) που σχετίστηκε ισχυρά με την ανθεκτικά. Με κλασικές μεθόδους γενετικής καιγονοτύπηση μεμονωμένων ατόμων αποδείχθηκε ότι η μεταλλαγή παίζει καθοριστικό ρόλοστην ανθεκτικότητα στο abamectin και είναι απαραίτητη για την επιβίωση του τετράνυχουσε υψηλές συγκεντρώσεις του σκευάσματος. Επιπροσθέτως, σχεδιάστηκαν μοριακάδιαγνωστικά για την έγκαιρη παρακολούθηση της ανθεκτικότητας του abamectin στοναγρό.Στον αλευρώδη, βρέθηκαν υψηλά επίπεδα ανθεκτικότητας σε διαφορετικάσκευάσματα νεονικοτινοειδών εντομοκτόνων, σε 10 πληθυσμούς που συλλέχθηκαν απότην Κρήτη. Ακολούθησε εργαστηριακή επιλογή με δύο νεονικοτινοειδή, imidacloprid καιacetamiprid, για την καλύτερη μελέτη των μηχανισμών ανθεκτικότητας. Στα ανθεκτικάστελέχη εντοπίστηκαν πολύ υψηλά επίπεδα ανθεκτικότητας στο thiacloprid (RR > 900) καιμέτρια επίπεδα στα imidacloprid (24 <RR< 56) και acetamiprid (9 <RR< 17). In vivoπειράματα με ενζυμικούς παρεμποδιστές καθώς και βιοχημικά πειράματα με ενζυμικάυποστρώματα και RNAi μέσω τροφής με τεχνητή δίαιτα χρησιμοποιήθηκαν για διερεύνησητων μηχανισμών ανθεκτικότητας.Υποδείχτηκε συμμετοχή των P450s στην ανθεκτικότητα. Πειράματα Real Time PCRέδειξαν υψηλά επίπεδα έκφρασης της γνωστής για τον ρόλο της στον μεταβολισμόνεονικοτινοειδών P450, CYP6CM1, στα ανθεκτικά στελέχη. Ωστόσο, η συγκεκριμένη P450έχει συσχετιστεί ισχυρά με την ανθεκτικότητα στα imidacloprid και thiacloprid αλλά όχι στο acetamiprid. Είναι πιθανή η ύπαρξη επιπρόσθετου μηχανισμού ανθεκτικότητας στανεονικοτινοειδή.Στο τελευταίο κεφάλαιο της διατριβής, εξετάστηκε η παρουσία και διασποράγνωστών μεταλλαγών ανθεκτικότητας στόχου σε 33 δείγματα τετράνυχων από 20 χώρες, μεαλληλούχιση. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι αν και οι συχνότητες των μεταλλαγώνανθεκτικότητας διέφεραν σημαντικά, οι περισσότερες από αυτές ήταν ευρύταταδιαδεδομένες γεωγραφικά σε πολλές περιοχές του κόσμου.Μελετήθηκε η εξελικτική προέλευση των μεταλλαγών της ακετυλοχολινεστεράσης(ace) προκειμένου να απαντηθεί το ερώτημα αν οι μεταλλαγές ανθεκτικότηταςεμφανίστηκαν σε μια περιοχή και εξαπλώθηκαν παγκοσμίως ή εμφανίστηκαν σεδιαφορετικές περιοχές ανεξάρτητα. Εξετάστηκε το γενετικό υπόβαθρο των μεταλλαγώναυτών μέσω αλληλούχισης τμήματος του γονιδίου της ace συμπεριλαμβανομένωνιντρονίων. Βρέθηκε σημαντική παραλλακτικότητα της ace, χωρίς συσχέτιση με τηνγεωγραφική κατανομή. Λαμβάνοντας υπόψη τον αριθμό των διαφορετικών μεταλλαγών ήσυνδυασμό μεταλλαγών καθώς και το γεγονός ότι κάθε μεταλλαγή σχετίζεται μεδιαφορετικά γενετικά υπόβαθρά βγήκε το συμπέρασμα ότι οι μεταλλαγές εμφανίστηκαν σεδιαφορετικές γεωγραφικές περιοχές ανεξάρτητα, τουλάχιστον τρεις φορές.