Биологические науки/7. Зоология
К.б.н. Соколянская М. П.
Институт биохимии и
генетики УНЦ РАН, Россия
ИЗМЕНЕНИЕ БИОТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ БТБ-УСТОЙЧИВЫХ ЛИНИЙ КОМНАТНОЙ МУХИ В
ОТСУТСТВИИ СЕЛЕКЦИИ
При использовании инсектицидов
против вредных насекомых наблюдается не только гибель или формирование
резистентности насекомых, но и изменение их биотических параметров, например,
снижение плодовитости и массы тела имаго, увеличение продолжительности
личиночной стадии. Вопрос об изменении биотических параметров селектированных
линий в отсутствии селекции практически не изучен.
Для исследования изменения биотических параметров устойчивых
к битоксибациллину (БТБ) насекомых использовались личинки III
возраста комнатной мухи Musca domestica (L.) двух селектированных линий. Селекцию битоксибациллином
проводили путем добавления его водных растворов в корм – пшеничные отруби -
двумя способами: 1) низкими летальными концентрациями на уровне ЭК10 (линия
R-БТБ10), и 2) дробной селекцией: 4 поколения
обрабатывались низкими летальными концентрациями препарата на уровне ЭК10,
а затем отсекающей концентрацией, в 10 раз превышающей низкую летальную
концентрацию (линия R-БТБдр).
Биотические
параметры определяли у селектированных линий на 25 поколении. Обе линии к этому
поколению (после 24 селекций) приобрели устойчивость, близкую по значению
(ПР=27,4 у линии R-БТБ10 и ПР= 35,4 для линии R-БТБдр).
Битоксибациллин, применявшийся для селекции в течение 25 поколений в разных
концентрациях, привел к разным физиологическим адаптациям у личинок комнатной
мухи (табл. 1).
Таблица
1
Биотические
параметры личинок комнатной мухи при наличии и отсутствии селекции
битоксибациллином
|
Показатель |
Линия |
Селекция
F1-25 |
F30- F34
без
селекции |
|
Максимальная продолжительность
стадии имаго, дни |
S |
46,3±2,7 |
|
|
R-БТБ10 |
48,4±2,9 |
43,4±2,9 |
|
|
R-БТБдр |
49,6±2,4 |
47,6±2,4 |
|
|
Средняя продолжительность
стадии имаго, дни |
S |
28,1±3,9 |
|
|
R-БТБ10 |
22,21±1,95 |
19,43±1,95 |
|
|
R-БТБдр |
26,33±2,5 |
28,71±2,5 |
|
|
Продолжительность стадии
личинки, дни |
S |
11,5±1,15 |
|
|
R-БТБ10 |
12,3±1,21 |
12,39±1,11 |
|
|
R-БТБдр |
15,6±,35 |
11,43±1,15 |
|
|
Продолжительность стадии пупария, дни |
S |
4,3±0,57 |
|
|
R-БТБ10 |
4,7±0,58 |
5,0±0 |
|
|
R-БТБдр |
4,7±0,58 |
5,0±0 |
|
|
Продолжительность репродуктивного
периода, дни |
S |
30,4±4,56 |
|
|
R-БТБ10 |
36,7±4,06 |
39,5±3.6 |
|
|
R-БТБдр |
34,3±3,02 |
40,1±3.4 |
|
|
Плодовитость, количество
яиц на 1 самку |
S |
222,3±14,86 |
|
|
R-БТБ10 |
293,5±15,17 |
289,3±31.1 |
|
|
R-БТБдр |
251,7±13,42 |
271,2±21.3 |
|
|
Выживаемость на
преимагинальной стадии, % |
S |
8,25±1,02 |
|
|
R-БТБ10 |
16±1,56 |
26,7±5,4 |
|
|
R-БТБдр |
13,5±1,13 |
10,3±1,63 |
|
При селекции
БТБ на уровне ЭК10 препарат способствовал увеличению плодовитости
имаго и выживаемости личинок по сравнению с чувствительной (S) линией, но в то же
время вызывал сокращение средней продолжительности жизни имаго. При чередовании
в процессе селекции низких и высоких концентраций БТБ наблюдалось продление
преимагинальной стадии развития насекомого и повышенная смертность в этот
период развития за счет низкой выживаемости личинок.
После 29-го
поколения мы разделили каждую селектированную линию на 2 группы, и одну из
каждой группы в течение 5 поколений вели без селекции, а затем измеряли уровень
резистентности и биотические показатели. У селектированных линий ПР и
биотические показатели практически не изменились. В отсутствии селекции у линии
R-БТБ10 резистентность не изменилась, а у линии R-БТБдр
уже через 5 поколений снизилась более, чем в 2 раза, что подтверждает сделанный
ранее вывод о разных механизмах формирования резистентности к БТБ в этих
линиях. При этом в 35-м поколении максимальная и средняя продолжительность
стадии имаго, а также пупария в обеих линиях не изменилась, а продолжительность
стадии личинки в линии R-БТБдр снизилась,
вернувшись к уровню чувствительной линии. В обеих линиях в отсутствии селекции
наблюдалось сохранение увеличенной продолжительности репродуктивного периода и
повышенной плодовитости, у линии R-БТБдр выживаемость на
преимагинальной стадии несколько снизилась.
Таким
образом, при отсутствии в течение 5 поколений селекции у комнатной мухи
наблюдалось:
у линии R
БТБ10 – сохранение уровня резистентности и всех биотических
параметров (длительность жизни имаго, длительность репродуктивного периода
имаго; плодовитость, длительность личиночной стадии; длительность стадии
пупария и всего преимагинального развития; время репродуктивного созревания;
выживаемость в ходе онтогенеза);
у линии R-БТБдр
– реверсия чувствительности к селектанту, снижение продолжительности стадии
личинки и выживаемости на преимагинальной стадии.