Sivrisineklerde direnç tespiti ve direnç gelişimini sağlayan enzimatik mekanizmaların araştırılması
Research on the enzymatic mechanisms of resistance development and resistance level evaluation in mosquitoes
Yazar: MUHAMMET MUSTAFA AKINER
Danışman: PROF. DR. SELİM S. ÇAĞLAR
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Bu çalışmada, ülkemizde yaygın oranda dağılım gösteren ve sıtma parazitinin ana vektörü ve potansiyel vektörlerini içeren Anopheles maculipennis kompleks türlerinin üç farklı bölgede insektisitlere karşı direnç düzeyleri ve direnci sağlayan biyokimyasal mekanizmalar incelenmiştir.Çalışma 2006-2008 yıllarında üç yıl boyunca Çankırı-Kızılırmak, Şanlıurfa-Birecik ve Konya-Beyşehir ilçelerinde gerçekleştirilmiştir. Çalışma periyodundaki her yılda en az iki defa olmak üzere örneklem gerçekleştirilmiş ve tüm denemeler getirilen canlı örnekler ve bunlardan gelişen birinci kuşak larva ve erginlerinde gerçekleştirilmiştir.Moleküler analizler sonucunda Birecik bölgesinin saf Anopheles sacharovi populasyonunu içerdiği, Beyşehir bölgesinin Anopheles maculipennis s.s., Anopheles melanoon ve An. sacharovi populasyonlarını içerdiği, Çankırı bölgesinin ise An. maculipennis s.s. ve An. sacharovi populasyonlarını içerdiği belirlenmiştir. Bu durum yumurta morfolojisine göre yapılan ayrım sonucunda da teyit edilmiştir.Biyokimyasal analizler, direnci oluşturan ya da oluşturabilecek ana yapının genel esteraz ve özellikle glutatyon S transferazlardan kaynaklandığını ve tüm bölgelerde 2006 yılından 2008 yılına enzimatik aktivitelerde anlamlı artışlar olduğunu göstermiştir. Genel esterazlar açısından test edilen üç farklı yöntemde de (pNPA, alfa-naftol, beta-naftol) yıldan yıla artışlar olduğu ve en belirgin artışların karboksilesterazlar grubundan alfa ve beta naftol açısından olduğu saptanmıştır. Karışık fonksiyonlu oksidazlardan kaynaklanan bir direnç durumu belirlenememiştir. Asetilkolinesteraz ve duyarsız asetilkolinesteraz seviyeleri incelendiğinde, tüm bölgelerde duyarsız asetilkolinesteraz seviyesinin 2006 yılından 2008 yılına artış gösterdiği ve asetilkolinesteraz direncinin populasyonlarda var olduğu belirlenmiştir.Klasik denemeler sonucunda tüm bölgelerdeki populasyonların ülkemizde yoğun olarak kullanılan larvisitlere karşı hassas oldukları ve denenen iki biyolojik preparat (Bacillus thuringiensis var. israilensis ve Bacillus sphaericus) ve iki kimyasalın (Temephos ve Fenthion) mücadele çalışmalarında efektif olarak kullanılabileceği saptanmıştır. Ergin denemeleri sonucunda kullanımı yıllar önce yasaklanan DDT'ye karşı hala direncin korunduğu, Deltamethrin ve Permethrin'e karşı düşük de olsa direncin bulunduğu ve Malathion'un ise kontrol edilmesi gereken kategoride bulunduğu belirlenmiştir. En efektif ergin kontrol insektisitlerinin sırasıyla Malathion, Permethrin ve Deltamethrin olduğu saptanmıştır.B.t.i'nin öldürücü olmayan dozlarının uygulanmasının çeşitli populasyon parametrelerini etkilediği, ömür uzunluğunda artmaya, net ve toplam üreme oranlarında azalmaya ve pupa çıkış oranlarında düşüşe neden olduğu belirlenmiştir. Etkilenme durumunun B.t.i dozunun artışıyla paralellik gösterdiği belirlenmiştir. Üç ardıl kuşağa yapılan uygulama sonucunda ikinci kuşakta uygulamaya tepki olarak net ve toplam üreme oranlarında artışlar gözlense de devamlı baskı altında kalındığında etkinin buna paralel artış gösterdiği bulunmuştur.

Abstract:
In this study, the resistance levels and biochemical mechanisms of resistance to insecticides of the Anopheles maculipennis complex as the main and potential vector of malaria parasite and widely distributed in Turkey from three different regions were investigated.The study was conducted in three years time between 2006-2008, in Çankırı-Kızılırmak, Şanlıurfa-Birecik and Konya-Beyşehir. Sampling was carried out at least two times each year of study period and all experiments were conducted on alive collected and their first generation larvae and adults.Molecular analysis determined the presence of pure Anopheles sacharovi population in Birecik, Anopheles maculipennis s.s., Anopheles melanoon and An. sacharovi populations in Beyşehir and An. maculipennis s.s. and An. sacharovi populations in Çankırı region. This case was also confirmed by the separation egg morphology.Biochemical analysis showed that the main or the possible factor causing resistance was esterase and especially glutathion S transferase activity and a significant increase on enzyme activities in all regions from 2006 to 2008. Three different analysis (pNPA, alpha naphtol, beta naphtol) testing general esterase activity showed that increase activity from year to year and most substantial increases being occured in the alpha and beta naphtol of carboxilesterases. Resistance causing from mixed function oxidases could not be determined. The measurement of the Acethylcholinesterases and insensitive Acethylcholinesterases levels determined that, increase insensitive Acethylcholinesterase levels from 2006 to 2008 in all regions, thus acethylcholinesterase resistance could be recorded in all regions.As a result of classical experiments, it was determined that, all populations were sensitive to larvicides which commonly used in Turkey and tested two biological preparation (Bacillus thuringiensis var. israilensis and Bacillus sphaericus) and two chemicals (Temephos and Fenthion) could be used effectively in control measures. Adult trials showed that the resistance to DDT which was banned the years ago was still keeping and there was a resistance to Deltamethrin and Permethrin although showed low level and to Malathion in controlled category. The most effective insecticides for adult control was described as Malathion, Permethrin and Deltamethrin respectively.The nonlethal dosages of B.t.i effected certain population parameters such as increased longevity, reduced net and total reproductive capacity and reduced pupal emergence were determined. The response of population parameters increased with dosages of B.t.i. As a result of the application of consequtive three generations, although it was recorded an increase in total and net reproductive capacity in the second generation in response to the application, continued B.t.i applications resulted in parallel responses for population parameters.