توصيفگر ها :
Rhizoglyphus robini , هورمزيس , نئونيكوتينوئيدها , ايميداكلوپريد , القاي آنزيمي , ذخاير انرژي
چكيده فارسي :
كنه پياز، Rhizoglyphus robiniاز آفات مهمي است كه در مزرعه و همچنين انبار خسارت قابل توجهي به محصولات مختلف از جمله محصول استراتژيك زعفران وارد ميكند. در حفاظت محصولات كشاورزي در برابر آفات گاه كنترل شيميايي اجتناب ناپذير است. علاوه بر مرگ و مير مستقيم ناشي از اثر آفتكشها، بايد اثرات غيركشنده آنها روي بيولوژي و فيزيولوژي بندپايان ارزيابي شود. يكي از پاسخهايي كه با به كار بردن حشرهكش بدست ميآيد، تحريك فرآيندهاي بيولوژيكي از طريق القاي هورمزيس است. اين اصطلاح در توصيف اثرات تحريككننده توسط سطح خفيفي از عوامل استرسزا (از جمله آفتكشها) استفاده ميشود. اين پديده ميتواند از دلايل احتمالي ظهور آفات ثانويه و طغيان مجدد آفت هدف باشد. نئونيكوتينوئيدها يكي از آفتكشهاي پرمصرف هستند كه ممكن است منجر به بروز اثرات تحريككننده در حشرات و كنههاي تحت تأثير قرار گرفته شوند. در اين پژوهش ابتدا اثر غلظتهاي زيركشنده سه نئونيكوتينوئيد ايميداكلوپريد، تيامتوكسام و دينوتفوران بر ميزان توليدمثل كنه R. robini در زمانهاي 24، 48، 72 و 96 ساعت پس از تيمار تعيين گرديد. بر اساس نتايج بالاترين تعداد تخم نسبت به شاهد در حشرهكش ايميداكلوپريد در غلظتهاي 70 و 140 ميليگرم ماده موثر بر ليتر، در 24 ساعت اوليه پس از تيمار ديده شد. بنابراين اثر تيمار حشرهكش ايميداكلوپريد بر ويژگيهاي بيولوژيك و فيزيولوژيك اين كنه مورد بررسي قرار گرفت. با وجود مشاهده اثرات تحريك تخمريزي در كنه ماده بالغ R. robini، در نتاج كنههاي تيمار شده با ايميداكلوپريد تفاوت معنيداري در درصد تفريخ تخم، طول دوره جنيني و همچنين نسبت جنسي نسل اول (F1) مشاهده نگرديد، در حالي كه با در معرض قرارگيري ايميداكلوپريد افزايش طول دوره پيش از بلوغ F1 مشاهده شد. آنزيمهاي سمزدا مانند سيتوكروم P450 منواكسيژنازها، گلوتاتيون اس-ترانسفرازها و استرازها علاوه بر نقش مهمي كه در متابوليسم حشرهكشها در حشرات و كنهها دارند، توانايي افزايش سريع فعاليت در پاسخ به استرس شيميايي را دارند، كه اين پديده به عنوان القاي آنزيم شناخته ميشود. با بررسي فعاليت آنزيمهاي سمزدا در دو بازه زماني صفر و 48 ساعت پس از تيمار كنه ماده بالغ با ايميداكلوپريد، در زمان صفر، بالاترين ميزان فعاليت آنزيمهاي سمزداي كربوكسيل استراز و گلوتاتيون اس-ترانسفراز در دوز 70 ميليگرم ماده موثر بر ليتر و براي آنزيم سيتوكروم P450 منواكسيژناز در دوز 140 ميليگرم ماده موثر بر ليتر، مشاهده شد. همچنين افزايش فعاليت آنزيم آنتياكسيدان كالاتاز در كنه هاي تيمار شده با غلظتهاي مختلف ايميداكلوپريد در زمانهاي صفر و 48 ساعت پس از تيمار نسبت به كنترل مشاهده شد. با توجه به اينكه در بررسي اثر ايميداكلوپريد بر بيولوژي كنه افزايش توليد تخم در ساعات اوليه پس از تيمار مشاهده شد، لذا به نظر ميرسد ميان افزايش توليدمثل كنه و القاي فعاليت آنزيمهاي سمزدا همبستگي وجود دارد. از نظر فيزيولوژيك، چربيها و قندها مواد لازم براي رشد، نمو و حركت حشرات هستند و بهبود فرايندهاي فيزيولوژيك نيز ميتواند در ارتباط با هورموزيس باشد. در اين بررسي افزايش قابل توجه مقادير چربي در كنه R. robini در دوزهاي هورمتيك 70 و 140 ميليگرم ماده موثر بر ليتر مشاهده شد. محتواي چربي در حشرات به عنوان سرمايه براي توليدمثل در نظر گرفته شده است و محتواي چربي بالا به طور كلي به پتانسيل باروري بالا ترجمه ميشود. اجسام چربي همچنان كه محل اصلي ذخيره انرژي در حشرات هستند، به عنوان واسطه متابوليسم در حشرات عمل ميكنند و بسياري از آنزيمهاي درگير سمزدايي حشرهكش را در خود ايجاد و ذخيره ميكنند. در اين تحقيق همچنين مشاهده شد كه با اعمال پيشتيمار ايميداكلوپريد در غلظت 140 ميليگرم ماده موثر بر ليتر و فعالسازي مسير سمزدايي، حساسيت به ديازينون بر اساس مقادير LC50 كاهش دو برابري داشته است. نتايج اين مطالعه ميتواند در معرفي تناوب يا مخلوط مناسب آفتكشها اطلاعات كاربردي فراهم آورد زيرا تركيبات با اثرات هورمتيك نه تنها باعث كنترل آفت نشده بلكه ممكن است باعث بروز مقاومت يا تحمل بيشتر آفات به ساير تركيبات گردد.
چكيده انگليسي :
The bulb mite, Rhizoglyphus robini, is one of the important pests that cause significant damage to various products at the field as well as storage, including the strategic product of saffron. The need for chemical control is often inevitable to protect agricultural products against pests. In addition to direct lethal effects of pesticides, their sublethal effects on the arthropod biology and physiology should be evaluated. One of the responses to insecticides is the stimulation of biological processes by inducing hormesis, a term which is used to describe the stimulatory effects of mild to moderate levels of stressors (including pesticides). This phenomenon can be a possible cause of secondary pest outbreaks and target pest resurgence. Neonicotinoid insecticides are one of the most frequently used pesticides which may lead to stimulant effects in the affected insects and mites. Thus in this study, first, we determined the effects of sublethal doses of three neonicotinoids, imidacloprid, thiamthoxam and dinotefuran, on the reproduction of R. robini, at 24, 48, 72 and 96 hours after treatment. Based on the results, the highest number of eggs compared to the control was observed in imidacloprid at 70 and 140 mg a.i./l concentrations at 24 hours after treatment (HAT), so biological and physiological impacts of imidacloprid were subsequently evaluated. Despite of the stimulating effects of imidacloprid on the mite reproduction, no significant differences were observed in the offspring (F1) biological aspects including egg hatch rate, embryonic period and sex ratio, while an increase was found in the preimaginal period of imadacloprid treated F1 mites. In addition to their important roles in the metabolism of insecticides in insects and mites, detoxification enzymes such as cytochrome P450 monooxygenases, Glutathione S-transferases, and esterases are capable to respond to chemical stresses through increasing enzyme activity a process known as enzyme induction. evaluation of the detoxification enzyme activities at 0 and 48 HAT with imidacloprid, showed that the highest activities of esterases and glutathione S-transferases were determined at 70 mg a.i./l and for cytochrome P450s at 140 mg a.i./l, all at 0 HAT. Also, an increase in the activity of antioxidant enzyme catalase was observed in treated mites at 0 and 48 HAT compared to that of control. Considering that imidacloprid exposure induced an increase in the egg production in the early hours after treatment, it seems that there is a correlation between increased reproduction and induced activity of detoxification enzymes. Physiologically, lipids and carbohydrates are essential for the growth, development and movement of insects, and the improvement of physiological processes can also be related to hormesis. In this study, a significant increase in the lipid content of R. robini was observed at the hormetic doses of 140 and 70 mg a.i./l. Lipids in insects are considered as capital for reproduction, and high lipid content generally translates into high fecundity potential. In addition to being the main source of energy storage in insects, fat bodies also mediate metabolism in insects, which produce and store many of the enzymes involved in insecticide detoxification. In this study, we also showed that after imidacloprid pretreatment at a concentration of 140 mg a.i./l. and activating the detoxification pathways, diazinon susceptibility (based on the LC50 values) was significantly declined (two-fold). The result of this study can provide useful information to develop suitable rotations or mixtures of pesticides, since hormesis-inducing pesticides may cause not only control failure of the pest but also might contribute to the higher tolerance of other pesticides.