Türkiye'de arıcılığın yoğun olarak yapıldığı bölgelerden örneklenen Varroa destructor popülasyonlarında insektisit direnç mutasyon frekanslarının belirlenmesi
Determination of insecticide resistance mutation frequencies in Varroa destructor populations sampled from regions in Turkey with intensive beekeeping
Yazar: ELİF ÇELİKKOL
Danışman: DOÇ. DR. ERSİN DOĞAÇ
Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Genetik = Genetics

Özet:
Varroa destructor (Mesostigmata: Varroidae) akarları arı yetiştiriciliğinde doğrudan neden olduğu zararlı etkisinin yanı sıra birkaç önemli arı virüsünün vektörü olması nedeniyle de günümüzde bal arıları için global ölçekte en ciddi tehditlerden biri olarak kabul edilmektedir. Varroa akarları, yetişkin arının yağ dokusu ile beslenir, böylelikle parazitlenmiş arıların veya arı kolonilerinin bağışıklık tepkisini bastırırak bireylerin ya erken ölmesine ya da optimal üreme performansı gösterememesine neden olurlar ve bu da koloninin hayatta kalmasını ve üremesini tehdit eder. Arıcıların V. destructor istilasından kaynaklanan koloni kayıplarını önlemek amacıyla en yaygın olarak kullandıkları mücadele yöntemi ise insektisitlerin (akarisit) kullanıldığı kimyasal mücadeledir. Ancak bu kimyasal bileşiklerin yıllarca yaygın ve kontrolsüz bir şekilde kullanımı akar popülasyonları üzerinde güçlü bir seçilim baskısı oluşturmuş, dolayısıyla dünya çapında birçok ülkede dirençli akar popülasyonları ortaya çıkmıştır.
Bu çalışmada, Türkiye'de arıcılık faaliyetlerinin yoğun olarak yapıldığı Ege, Karadeniz ve Akdeniz Bölgelerinden Muğla, Aydın, İzmir, Ordu, Trabzon, Kastamonu, Adana, Antalya ve Mersin illerinden her ilden 80 birey olacak şekilde toplam 720 Varroa destructor bireyi örneklenmiştir. Örnekleme yapılan bu popülasyonlarda PCR-RFLP (Polimeraz Zincir Reaksiyonu-Restriksiyon Parça Uzunluk Polimorfizmi) yöntemi ile piretroidlere dirençle ilişkili voltaj kapılı sodyum kanalının (VGSC) 925. pozisyonundaki mutasyonlar tespit edilmiştir. 
Örnekleme yapılan tüm popülasyonlarda 925. pozisyonda direnç kazanımını sağlayan ve piretroidlerin yaygın kullanımını yansıtan mutasyonlara rastlanmıştır. Bununla birlikte analiz edilen 718 örnekten 498'i homozigot dirençli, 200'ü heterozigot duyarlı ve 20'si de homozigot duyarlı genotip sergilemiştir. %92 homozigot dirençli genotip (RR) oranı ve %96,25 dirençli alel (925V) frekansıyla en yüksek direnç Mersin ilinden örneklenen akarlarda gözlemlenmiştir. Ülke genelinde dirençli ve duyarlı alel frekansı ise sırasıyla %83,29 ve %16,71 olarak bulunmuştur. 
Sonuçlarımız ülke genelinde piretroid grubu insektisit uygulamalarının başarı oranın düşük olmasına dair raporların, kovanlarda direnç kazanımını sağlayan mutasyonların yüksek oranda görülmesine atfedilebileceğini kanıtlar niteliktedir. Ayrıca V. destructor popülasyonlarında piretroid direnç mutasyonlarının uygulamalardan önce tespit edilmesi, hem kontrol sonucunu iyileştirecek olup hem de akarların kontrolüne yönelik daha etkili stratejilerin geliştirilmesine de olanak sağlayacaktır. Tüm bunlarla birlikte kovanlarda dirençli alel frekansını olabildiğince düşük tutmak ve akarın uzun vadede başarılı bir şekilde kontrol edilmesine katkıda bulunmak için etkinliğini koruyan bileşiklerin evrimsel ilkeler göz önünde bulundurularak kullanılması ve mevcut mücadele yöntemlerinin Varroa popülasyonlarının düzenli olarak izlenmesiyle şekillendirilmesi zorunludur. 

Anahtar kelimeler: Varroa destructor, İnsektisit direnci, PCR-RFLP, VGSC, Kimyasal mücadele

Abstract:
Varroa destructor (Mesostigmata: Varroidae) mites are considered one of the most significant global threats to honeybees today, not only due to the direct damage they cause but also because they serve as vectors for several important bee viruses. Varroa mites feed on the fat bodies of adult bees, thereby suppressing the immune responses of the parasitized bees or colonies. This suppression leads to premature death of individual bees or suboptimal reproductive performance, which in turn threatens the survival and reproduction of the entire colony. The most commonly used method by beekeepers to prevent colony losses caused by V. destructor infestations is chemical control through the use of insecticides (acaricides). However, the widespread and uncontrolled use of these chemical compounds over the years has exerted strong selection pressure on mite populations, resulting in the emergence of resistant mite populations in many countries around the world. 
In this study, a total of 720 Varroa destructor individuals were sampled, with 80 individuals from each of the following provinces in Turkey, where beekeeping activities are prevalent: Muğla, Aydın, İzmir, Ordu, Trabzon, Kastamonu, Adana, Antalya, and Mersin, which are located in the Aegean, Black Sea, and Mediterranean regions. In these sampled populations, mutations at position 925 of the voltage-gated sodium channel (VGSC), associated with pyrethroid resistance, were detected using the PCR-RFLP (Polymerase Chain Reaction-Restriction Fragment Length Polymorphism) method.
Mutations conferring resistance at position 925, reflecting the widespread use of pyrethroids, have been detected across all sampled populations. Among the 718 analyzed specimens, 498 exhibited a homozygous resistant genotype, 200 were heterozygous susceptible, and 20 displayed a homozygous susceptible genotype. The highest level of resistance was observed in mites sampled from Mersin, with a 92% rate of homozygous resistant genotype (RR) and a resistant allele (925V) frequency of 96.25%. Nationally, the frequencies of resistant and susceptible alleles were found to be 83.29% and 16.71%, respectively.
Our findings substantiate reports indicating a low success rate of pyrethroid insecticide applications nationwide, which can be attributed to the high prevalence of resistance-conferring mutations in hives. Moreover, the detection of pyrethroid resistance mutations in V. destructor populations prior to treatments would not only enhance control outcomes but also facilitate the development of more effective mite control strategies. Additionally, to maintain a low frequency of resistant alleles in hives and ensure the successful long-term control of mites, it is imperative to use compounds that retain their efficacy, guided by evolutionary principles, and to shape current management practices based on regular monitoring of Varroa populations.

Keywords: Varroa destructor, Insecticide resistance, PCR-RFLP, VGSC, Chemical control