Culex pipiens (Diptera,Culicidae) populasyonlarında RDL ve VSSC genlerindeki direnç mutasyon frekanslarının zamana bağlı değişimleri ve morfometrik analizler
Time-based variations of mutation frequencies in RDL and VSSC genes of Culex pipiens (Diptera,Culicidae) populations and morphometric analysis
Yazar: TAYLAN DOĞAROĞLU
Danışman: DOÇ. DR. BELGİN GÖÇMEN TAŞKIN
Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Sivrisinekler, yaşamı tehdit eden birçok hastalığın vektörleri olmalı nedeni ile insektisit uygulamalarına yoğun bir şekilde maruz bırakılan organizmalardandır. Sivrisineklerin farklı insektisit gruplarına karşı direnç geliştirebilme kapasiteleri, bu organizmalara karşı gerçekleştirilen savaşımı daha da güçleştirmektedir. Bu durum her yıl birim alan başına daha fazla kimyasal kullanımına neden olmakta ve böylece küresel kirlilik tehdidi ile sonuçlanan bir kısır döngü oluşturmaktadır. Sivrisinek populasyonlarındaki direnç seviyelerinin belirlenmesi, daha etkili ve kalıcı zararlı kontrol stratejilerinin geliştirilebilmesinde temel faktördür.
Bu çalışmada, Ege Bölgesi'ndeki 6 ile ait toplam 25 lokasyondan, Türkiye'deki baskın sivrisinek türü olan Culex pipiens populasyonları, üç farklı dönemde örneklenmiştir. Bu dönemlerden ilki; yıllık sivrisinek mücadele çalışmalarının başlamasının hemen öncesindeki ilkbahar, ikincisi; yaz boyunca yapılan ilaçlamaları takiben sonbahar ve üçüncüsü ise; direnç allellerinin kışı geçirme durumlarını dolayısı ile uyum bedellerini ortaya koyabilmek amacı ile bir sonraki ilkbahar olarak belirlenmiştir.
Öncelikle 4 farklı insektisit grubuna (organofosfat, karbamat, organoklor ve piretroit) karşı gelişen direnç seviyelerindeki mevsimsel varyasyonların belirlenebilmesi amacı ile, örneklenen populasyonlar üzerinde WHO kriterleri doğrultusunda direnç testleri uygulanmıştır. Hedef bölge duyarsızlaşmasının genetik temellerinin ortaya konulabilmesi amacı ile, rdl ve vssc genlerindeki direnç ile ilişkili mutasyonların frekansları sırası ile PCR-RFLP ve kısmi baz dizi analizleri ile belirlenmiştir. Son olarak insektisit direncinin kanat morfometrik karakterleri ile ilişkisinin ortaya konulabilmesi amacı ile klasik morfometrik ölçümler gerçekleştirilmiştir.
Gerçekleştirilen direnç testlerinden elde edilen sonuçlara göre populasyonlar uygulanan insektisitlere karşı dirençli ve muhtemel dirençli olarak belirlenirken, lokal insektisit baskısı direnç gelişiminde önemli bir faktör olarak öne çıkmaktadır. Belirgin bir mevsimsel varyasyon göstermeyen rdl mutasyon (A302S) frekans değerleri oldukça düşük olarak belirlenmiştir. Buna karşılık, kdr mutasyon (L1014C and L1014F) frekans değerleri çok yüksek olarak belirlenmiştir. L1014C mutasyonu Ege Bölgesi'nde baskın kdr mutasyonu olarak saptanırken klasik morfometrik ölçümlerden elde edilen sonuçlara göre insektisit direnci ile ilişkilendirilebilecek anlamlı bir varyasyon ile karşılaşılmamıştır.

Abstract:
Mosquitoes are one of the organisms subjected to frequent insecticide application due to their status as vectors which carry a wide range of life threatening diseases.  However, capacity of these organisms to develop resistance against varying groups of insecticides renders the combat against them challenging. This situation creates a vicious circle that triggers the use of more chemicals per unit area each year which results in a global pollution threat. The determination of the resistance level on mosquito populations is the basic factor to develop more effective and permanent pest control strategies.
In this study, we sampled Cx. pipiens, the dominant mosquito species in Turkey, populations from six locations in the Aegean region of Turkey. The populations were sampled in three different periods. First of these periods was the spring preceding the beginning of annual mosquito combat activities; the second period was the autumn following the insecticide application carried throughout the summer season; and the third period was the spring of the following year in order to evaluate the over-wintering of the populations, hence the fitness cost of resistance alleles.
Primarily, bioassays were carried out according to WHO standard procedures in order to detect the seasonal variations in resistance levels of the sampled populations against 4 different insecticide groups (organophosphate / carbamate, organochlorine and pyrethroid insecticides). In order to assert the genetic basis of target site insensitivity, the frequencies of resistance-associated mutations in two genes (rdl and vssc) were detected respectively through PCR-RFLP method and partial base sequence analyses. Finally, wing morphometric characters that may be modified by the insecticide resistance pressure were evaluated through classic morphometric measurements.
Bioassay results showed that populations are resistant or likely-resistant against applied insecticides and local insecticide pressure was found as an important factor on the resistance development. The frequencies of rdl mutations (A302S) were determined to be low and no obvious seasonal changes were found. On the contrary, the frequencies of kdr mutations (L1014C and L1014F) were determined to be strikingly high. L1014C mutation is found to be dominant kdr mutation in Eagean Region. Results from the classic morphometric measurements did not reveal a significant separation which can be associated with insecticide resistance.