Способ определения устойчивости к инсектицидам у популяций насекомых

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ К ИНСЕКТИЦИДАМ У ПОПУЛЯЦИЙ НАСЕКОМЫХ , включающий воздействие повреждающим фактором на выборки насекомых из исследуемой и стандартной популяций и последующее определение доли выжйвших особей, отличающийся тем, что, с целью повьщ1ения точности и снижения трудоемкости способа, воздействие повреждающим фактором осуществляют на две группы насекомых из исследуемой и стандартной популяций, причем в качестве повреждающего фактора для первой группы насекомых из исследуемой и стандартной популяций используют формальдегид , а для второй Группы - гравиг (Л тационные перегрузки, при этом устойчивость определяют по разности уровня неспецифической устойчивости.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

МЦ Ц

РЕЯЧУБЛИК

as (1l) gag А 01 К 67/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.: /

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАН ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) . 357 1001/30-15 (22) 06.01.83 (46) 30.08.84. Бюл. Ф 32 (72) С.И. Черныш и В.А. Лухтанов (71) Ленинградский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. А.А. Жданова (53) 632.911(088,8) (56) 1. Микроорганизмы в борьбе с вредными насекомыми и клещами. М., "Колос", 1976, с. 354, 479.

2. Гар К.А. Методы испытаний токсичности и эффективности инсектицидов.

М., 1963, с. 17. (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ К ИНСЕКТИЦИДАМ У ПОПУЛЯЦИЙ НА1

CEK0MblX, включающий воздействие" пов реждающим фактором на выборки насекомых из исследуемой и стандартной популяций и последующее определение доли выживших особей, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности и снижения трудоемкости способа, воздействие повреждающим фактором осуществляют на две группы насекомых из исследуемой и стандартной популяций, причем в качестве повреждающего фактора для первой группы насекомых нз исследуемой и стан» дартной популяций используют формальдегид, а для второй группы — гравитационные перегрузки, при этом устойчивость определяют по разности уровня неспецифической устойчивости.

10428 2

t0

25

Недостаток известного способа состоит в том, что он позволяет выя- З5 вить только уровень устойчивости:к данному инсектициду и не дает никакой информации об уровне перекрестной устойчивости популяции (т.е. устойчивости к средствам борьбы, имею40 щим различную структуру и механизм действия). В то же время известно, что под влиянием даже одного инсектицида на протяжении нескольких лет могут возникнуть перекрестно-устой45 чивые популяции вредителей. В современной интегрированной системе защиты растений используют широкий набор ,различных инсектицидов, биологических агентов (бактериальных, вирусных, грибных и т.д.), гербицидов, фунгицидов, хемостерилянтов. В этой ситуации контроль устойчивости известным способом становится трудоемким, дорогостоящим и длительным, по- 55 скольку требует определения величины

LD для очень большого числа аген5о тов. На практике оказывается осущест1

f 11

Изобретение относится к сельскому! хозяйству, в частности к защите сельскохозяйственных животных и растений от насекомых, и может быть использовано для контроля устойчивости популя ций -насекомых к химическим, биологическим и физическим средствам борьбы с ними, Известен способ определения устойчивости популяций насекомых к средствам борьбы, основанный на нанесении насекомым дозированнаго повреждения и последующем определении доли выживших особей (1 ).

Однако известный способ не позволяет прогнозировать изменения уровня устойчивости популяций к средствам борьбы.

Известен также способ определения устойчивости популяций к инсектицидам, заключающийся в воздействии на выборку насекомых несколькими дозировками инсектицидов и последующем расчете дозы, вызывающей гибель 50X ,особей (летальная роза 507 — LD5 ).

Значение LD ä определяют параллельно дпя контролируемой популяции и стандартной чувствительной популяции (или лабораторной линии), не подвергавшейся ранее действию данного инсектицида. На основании сравнения величин LD5 судят об уровне устойчивости койтролируемой популяции f2 ).

I вимым определение LD лишь для небольшой доли средств борьбы, что делает ненадежным выявление перекрестно-устойчивых популяций.

Цель изобретения — повышение точности и снижение трудоемкости способа.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения устойчивости к инсектицидам у популяций насекомых выбирают по две группы насекомых из исследуемой и стандартной популяций, и на одну группу, содержащую насекомых из исследуемой и стандартной популяции, воздействуют формальдегидом, а на вторую группу— гравитационными перегрузками, и устойчивость определяют по разности уровня неспецифической устойчивости.

Реакция популяций вредних насекомых на средства борьбы в процессе отбора изменяется; давление отбора, создаваемого инсектицидом, приводит не только к избирательному нстребленик особей с повышенной чувствительностью к данному ннсектициду и соответствующему повышению специфической устойчивости, но и к накоплению в популяции особей с повышенной способностью переносить различные неблагоприятные воздействия, не связанные друг с другом общей структурой и механизмом действия, т.е. особей с повышенной неспецифической устойчивостью.

Поэтому в популяции, обрабатываемой длительное время инсектицидом, одно- временно возрастают уровни специфической .и неспецифической устойчивости.

Экспериментальное обоснование этой закономерности проведено на комнатной мухе. Популяции комнатной мухи, которые,в процессе отбора приобрели повышенную устойчивость к инсектицидам (например, мекарбенилу и хлорофосу), одновременно обладают повышенной устойчовостью к неспецифическим факторам - формальдегиду и гравитационным перегрузкам. Эти факторы обладают выраженным неспецифическим действием, вызывая генерализованные повреждения во всех органах и тканях. В то же время механизм их повреждающего действия совершенно различен. Формальдегид вызывает необратимые повреждения третичной структуры белков в результате многочисленных сшивок пептидных цепей. Такие повреждения нарушают работу практически всех метаболических систем, т.е являются истинно неспецифическими.

Э 1110428

Гравитационные перегрузки вызывают механические повреждения s клетках всех органов и тканей, воздействуют на самые различные внутриклеточные структуры. Такое генерализованное повреждение организма также в значительной мере является неспецифическим.

Явление процесса повьппения уровня неспецифической устойчивости одновременно с повышением устойчивости к ннсектицидам может быть использовано как индикатор изменения перекрестной устойчивости к инсектицидам (устойчивости к инсектицидам из различных химических групп) . Для надежного определения уровня неспецифической устойчивости и, следовательно, для выявления перекрестной устойчивости достаточно получить значения LD<> для формальдегнда и гравитационных перегрузок.

Пример. Определение устойчивости к инсектицидам у исследуемой и стандартной популяций комнатной мухи

Исследуемая популяция в течение ряда лет в каждом поколении подвергалась отравлению мекарбенилом. Для выявления изменений устойчивости иэ этой популяции выбирают две группы самцов и две группы самок. Одну группу самцов разделяют на подгруппы и каждую из подгрупп обрабатывают

20Х-ным раствором формальдегида в течение 2,5; 5; 10; 20; 40 мин. После обработки формальдегндом мух тщательно промывают в 8 сменах воды.

Подсчет числа погибших особей производят в течение 2 сут после травмы.

Аналогично обрабатывают группу самок.

Другую группу самцов также разделяют на подгруппы и подвергают действию гравитационных перегрузок . Для этого мух помещают в центрифужные

i пробирки с водой и подвергают перегрузкам на центрифуге с диаметром ротора 15 см в течение 20 мин при скорости вращения от 2 до 5 тыс.об/мин в различных подгруппах. Подсчет погибших особей производят через 1 сут после центрифугирования. Аналогично обрабатывают группу самок.

Параллельно по вышеописанной методике определяют устойчивость к формальдегиду и гравитационным перегрузкам мух стандартной популяции, которая никогда не подвергалась действию инсектицидов.

Результаты определения устойчивости самцов и самок комнатной мухи исследуемой и стандартной популяций к неспецифическим фактораМ представлены в таблице.

1110428 ь ь

Ю о о о о л л л (1 л л я о со cv ao л Ф

4Ч Ch < ф

t4 - v ao сь о о С Ъ ф )

Ф е л л ф С Ъ С Ъ.

Ф

Ф с4

Ф О О с 1 л в л

"0 Ch

ΠΠ— o

О О 1

° С ) С ) Cl 1 Ð4 & л Cl л л ч0 л л ao a t r rI

I сп л о 00 Ф Ф сЧ Ф л л О ф л @ чО л л

I л

° сч е о о о

° — < 3 ф л

° е о о о 4 сф

I о cv с1 о

Ф л л л о г л ф

СО

Ю ф!

СО

1Г л

°

+!

С Ъ

Ф

Ch 1110428 х

1 !С

1 X! Ф

FJ!

1- — »

Щ о о о о л

Ю! М I

I g I и

1 — » д1

I

1 сч

СЬ

Ю с«1 о

C) сч

pl сч о

I

1

I

1 1 ф ! с ! о а 1 с» I «3

Ф I

D 1 е 1 сГ\ о с-! о

РЪ с»1

М с»

-+1

Ю о

00 с» ) !

» и

1Х е 1

1 с») 1 о л сч сч

1

1

1

«

1»0 IL

I 1 Х и х о е а 8 о э ! с а

v m

f |

Э 1 1

Э 1 о! о

gL I о х

«1

6)

pj а с» х

l0 1

1

1

1

1 4)

»0

f» и о

Е а

Э

X о о

CJ о о 1.

С0 д

i» и .о

03 ц )х о е

«4 Ю

0О О О л л л

О1»О сч е л

00 с л

° \

° I « ° » е и сч с с»1 О 00 о о о о о о о о о о о о

I сч с сл

I а

I 0I

Я

М ю л ° » л о л и

° »ф

1

I »O ch ° л

1 л л « сч сч о л сч Ф л

1

СО СЧ 00 В о о сч о

I ь о л

«

I

1

I ! о о о о о.о о о о о о о

CV & N 1/\

1110 нические, циклодиеновые, карбаматные, Внедрение предлагаемого способа, пиретроидные, неорганические, гормо- достаточно простого, надежного и экональные инсектициды, бактериальные номичного, в практику контроля за и вирусные препараты), т.е. при- 40 популяциями вредителей позволит мерно для 20 соединений. Новый способ своевременно выявлять случаи формипозволяет сократить объем определе- рования перекрестно-устойчивых поний примерно в 10 раз. пуляций, прогнозировать изменения их, Кроме того, данный способ при рав-, устойчивости и на этой основе соверных затратах труда обеспечивает бо45 шенствовать стратегию борьбы с вредльшую надежность выявления перекрест- ными насекомыми.

Составитель В. Горбатовский

Редактор В. Ковтун Техред М.Кузьма Корректор Л. Тяско

Заказ 6206/2 Тираж 721

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4

Сравнение данных по устойчивости исследуемой и стандартной популяций к формальдегиду и гравитационным перегрузкам показывает, что исследуемая популяция обладает повышенной неспецифической устойчивости и, кро" ме того, повышенной перекрестной устойчивостью к инсектицидам, что подтверждается токсикологическими характеритиками исследуемой и стандартной 10 популяций. Исследуемая популяция в результате многолетних обработок мекарбенилом приобрела повышенную устойчивость к этому инсектициду по сравнению со стандартной популяцией.

ЛК хлорофоса для самцов исследуемои популяции составляет 0,39 0,025ß, а самок — 0,41+0,025Х, а для самцов стандартной популяции — 0,04+0,007, и самок — 0,12>0,087, т.е. Устойчи- рб вость исследуемой популяции к хлорофосу достоверно выше. Таким образом, исследуемая популяция приобрела по сравнению со стандартной выраженную перекрестную устойчивость к инсекти- 2 цидам.

Данный способ обеспечивает упрощение технологии определения пере— крестно-устойчивых популяций. Для то.го, чтобы получить достаточно полную Зр характеристику перекрестной устойчивости популяций известным способом, необходимо определить величины для нескольких инсектицидов, по крайней мере для двух инсектицидов из каждой

35 группы (хлорорганические, фосфорорга428 10 ной устойчивости по сравнению с проверкой по сокращенной программе, когда величину Що определяют только для 2-3 инсектицидов. Это обусловлено тем, что инсектициды имеют специфический механизм действия, который не позволяет установить уровень неспецифической устойчивости достаточно надежно.

Изобретение впервые позволяет прогнозировать изменения устойчивости популяции при отмене обработок инсектицидами. Известно, что в случае формирования специфического механизма устойчивости устойчивые особи, как правило, обладают пониженной жизнеспособностью и плодовитостью по сравнению с обычными. Поэтому популяции со специфической устойчиг востью при отмене обработок в течение нескольких поколений теряют достигнутый уровень устойчивости и возвращаются к исходному. Если в результате отбора возрастает также уровень неспецифической устойчивости (следовательно, общей жизнеспособности), то такая популяция может поддерживать высокий уровень устойчивости к инсектицидам значительно дольше (или неограниченно долго). Новый способ позволяет точно установить изменился ли уровень неспецифической устойчивости популяции и на этой основе прогнозировать темпы изменений устойчивости при отмене обработок.