Antalya bölgesinden toplanan beyazsinek, Bemisia tabaci (Genn.), (Hemiptera: Aleyrodidae) populasyonlarında para-tip sodyum kanal ve asetilkolinesteraz gen bölgelerindeki mutasyonların saptanması
Identification of mutations in para-type sodium channel gene and acetylcholinesterase gene of different cotton whitefly, Bemisia tabaci (Genn.), (Hemiptera: Aleyrodidae), populations from Antalya
Yazar: İNCİ ŞAHİN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. CENGİZ İKTEN
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bitki Koruma Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Ziraat = Agriculture

Özet:
Pamuk beyazsineği, Bemisia tabaci (Gennadius) (Hemiptera: Aleyrodidae), tüm dünyada birçok kültür bitkisinde görülen çok önemli zararlılardan biridir. Ayrıca, zararlı birçok gruptan insektisite karşı hızla direnç geliştirme kabiliyetine sahip olması nedeniyle kontrolü problemlidir. Bu çalışmanın amacı beyazsineğin Antalya Bölgesi populasyonlarında 4 farklı insektisite karşı direnç durumunu araştırmak ve piretroit ve organik-fosfat grubu insektisitlerle ilişkili kdr ve ace lokuslarındaki mutasyonları ortaya koymaktır.Antalya'nın 6 farklı ilçesinden (7 farklı lokasyondan) toplanan beyazsinek populasyonları üzerinde çalışılmış ve duyarlı populasyon olarak 11.08.2009 tarihinden itibaren Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi Bitki Koruma Bölümü iklim odalarında patlıcan bitkisi üzerinde yetiştirilen Koçarlı populasyonu kullanılmıştır. Populasyonların direnç düzeyleri daldırma biyoesseyi yöntemi ile ace ve para-tip sodyum kanalı gen bölgelerindeki farklılıklar ise DNA izolasyonu, agaroz jel elektroforezi, Sanger dizi analizi yöntemi ve kapiller elektroforezi kullanılarak tespit edilmiştir.Yapılan biyoessey çalışması sonucunda tüm populasyon direnç düzeylerinin, cypermethrin için 2.2-164.5 arasında, deltamethrin için 0.3-2.9 arasında, chlorpyrifos-ethyl için 0.2-2.9 arasında ve thiamethoxam için 0.3-48.6 kat arasında değiştiği bulunmuştur. ace ve kdr lokusları bakımından hassas popülasyonda dahil olmak üzere tüm popülasyon bireylerinde yapılan DNA dizileme analizi sonucunda literatürde organofosfat direnci ile ilişkilendirilen F331W, piretroit direnci ile ilişkilendirilen L925I mutasyonları saptanmıştır. Piretroit direnç lokusunda bulunan ikinci mutasyon bölgesi T929V açısından ise bütün bireyler hassas alleli taşıdıkları belirlenmiştir. Bu lokusta her iki dayanıklılık allelini taşıyan bireye rastlanmamıştır. Ayrıca dizileme işlemine tabi tutulan bireyin hangi biyotipe ait olduğunu belirlemede mtCOI gen bölgesi taranmış ve referans B. tabaci biyotip bilgileri ile karşılaştırılmış ve tüm populasyonların B biyotipine ait oldukları tespit edilmiştir.Genel olarak sonuçlar, Antalya bölgesi tarla ve örtüaltı alanlarda B. tabaci mücadelesinde organofosforlu ve piretroit grubu insektisitlerin kullanılmasının zararlı üzerinde tam etkili olmayabileceğine, zararlının son yıllarda thiamethoxam'a daha fazla maruz kaldığına ve son 3 yıl içerisinde direnç düzeyinin kontrol sağlanamayacak düzeye ulaştığına işaret etmektedir. Uygulama alanlarında dirençle ilişkilendirilen mutasyonların sabitlenmiş olması, mücadelede seçilecek insektisitlerin asetilkolinesteraz veya sodyum kanal etki mekanizmalı olmaması gerektiğini göstermektedir.

Abstract:
Cotton whitefly, Bemisia tabaci (Gennadius) (Hemiptera: Aleyrodidae), is one of most damaging insect pest on numerous cultivated crops worldwide. Furthermore, it has the ability to develop resistance to diverse group of insecticides rapidly, hence controlling the pest is problematic. The aims of current study are to investigate resistance status of different populations collected from Antalya, Turkey for four different insecticides and to detect pyrethroid and organophosphate resistance-associated mutations in kdr and ace loci, respectively.A set of insect populations collected from 6 different counties of Antalya (7 different locations), and a susceptible lab population (Koçarlı) collected earlier and maintained since 11.08.2009 at the Entomology lab of Akdeniz University were used as insect materials. Leaf dip bioassay was employed for resistance screening and molecular diagnostic tools (DNA isolation, agarose gel electrophoresis, sanger sequencing with capillary electrophoresis) were used to monitor the frequency of the resistance mutations in the populations.The results of bioassays were shown that resistance ratios ranged from 2.2 to 164.5 for cypermetrin, 0.3 to 2.9 for deltamethrin, 0.2 to 2.9 for chlorpyrifos-ethyl, and 0.3 to 48.6 for thiamethoxam. DNA sequencing results showed that all populations including susceptible population (Koçarlı) had the F331W mutation in ace locus which is associated with OP resistance and the L925I mutation in kdr locus, which is associated with pyrethroid resistance. On the other hand, T929V mutation wasn?t found in any population. Furthermore, the two mutations in kdr locus did not occur together in the same individual. Moreover, mtCOI sequencing results indicated that all populations were B biotype.Overal, the results indicated that the use of pyrethroid and organophosphate insecticides on whitefly may not be effective on the regions sampled. Furthermore, the pest has been exposed to thiamethoxam more frequently in recent years and the resistance level may have reached to uncontrollable levels in three years. The fact that mutations associated with resistances were fixed in all sample areas suggest that the insecticides for whitefly control should not target acetylcholinestarase and para-type sodium channel.