Ο τετράνυχος Tetranychus urticae (Koch) (Acari : Tetranychidae) αποτελεί έναν από τους πιο σοβαρούς εχθρούς των καλιεργειών. Η καταπολέμησή του γίνεται κυρίως με χημικά μέσα με συνέπεια να εμφανίζει υψηλά επίπεδα ανθεκτικότητας σε πολλές τοξικές ουσίες.
Στη συγκεκριμένη εργασία χρησιμοποιήθηκε ένα ελληνικό ανθεκτικό (TU82) στις αβερμεκτίνες, αλλά και σε άλλα εντομοκτόνα, στέλεχος T. urticae το οποίο συλλέχθηκε από θερμοκηπιακή καλλιέργεια τριανταφυλλιάς από το Μαραθώνα Αττικής, με ιδιαίτερα επιβεβαρυμμένο ιστορικό καταπολέμησης.
Οι αβερμεκτίνες είναι μακροκυκλικές λακτόνες και παράγονται φυσικά από το μύκητα Streptomyces avermitillis. Η ουσία αυτή δρα κυρίως στο γ-αμινοβουτυρικό οξύ (GABA) και στους διαύλους χλωρίου (glutamate gated-chloride channels), οδηγώντας σε ενεργοποίηση των καναλιών χλωρίου με τελικό στόχο την παράλυση του οργανισμού στόχου.
Είχε προηγουμένως βρεθεί ότι τα επίπεδα ανθεκτικότητας του υπό μελέτη πληθυσμού είναι 2000 φορές (χρειάζονταν 2000 φορές μεγαλύτερη ποσότητα εντομοκτόνου προκειμένου να θανατωθεί το 50% του πληθυσμού των ανθεκτικών ακάρεων, σε σχέση με αυτά του ευαίσθητου), και ότι δύο μεταλλαγές στους διαύλους χλωρίου σχετίζονται με το φαινότυπο – ο ρόλος ωστόσο μίας από αυτές δεν είναι εξακριβωμένος.
Με κλασσικές μεθόδους γενετικής μελετήθηκε ο τύπος της κυριαρχίας της ανθεκτικότητας στις αβερμεκτίνες (κυρίαρχος, υπολειπόμμενος ή ενδιάμεσος), το αν η ανθεκτικότητα αυτή οφείλεται σε περισσότερα του ενός γονίδια, και η γενετική συσχέτιση της δεύτερης μεταλλαγής με την ανθεκτικότητα στις αβερμεκτίνες. Βρήκαμε ότι ο τύπος της κυριαρχίας είναι ενδιάμεσος και ότι η ανθεκτικότητα ελέγχεται από περισσότερα του ενός γονίδια. Επίσης, η δεύτερη μεταλλαγή συσχετίζεται σημαντικά με το φαινότυπο της ανθεκτικότητας.
Τέλος, με βάση δεδομένα, τα ευρήματα της εργασίας αλλά και πειράματα μικροσυστοιχιών που επίσης δείχνουν ότι η ανθεκτικότητα οφείλεται σε πολλά γονίδια, αναπτύξαμε μεθοδολογία βασισμένη στην παρεμβολή RNA (RNAi) για την εξειδικευμένη αποσιώπηση γονιδίων, η έκφραση των οποίων σχετίζεται με την ανθεκτικότητα. Με τον τρόπο αυτό μπορεί να ελεγχθεί η πιθανή λειτουργική τους σύνδεση με το φαινότυπο. Δοκιμάστηκε η μέθοδος των μικροενέσεων και επιτεύχθηκε σίγηση γονιδίου του κεντρικού νευρικού συστήματος (AChE), όταν όμως εφαρμόστηκαν σε συγχρονισμένα άτομα διπλές μικροενέσεις (double injections).
(EL)
The two spotted spider mite (TSSM), Tetranychus urticae (Koch) (Acari : Tetranychidae) is one of the most important pests in many agricultural crops worldwide. This species becomes highly resistant in many of the commercial compounds which are used for its control.
An avermectin resistant strain of T. urticae (TU82) that was isolated from a heavily sprayed rose plant greenhouse near Athens (Marathonas) and had high levels of resistance against avermectins (2000 fold:.2000-fold higher dose was needed in order to kill 50% of TU82 mites, compared to susceptible strain).
Avermectins belong to the class of macrocyclic lactones and are derived from the fermentation of the microorganism Streptomyces avermitillis. The target site of these compounds is GABA and glutamate – gated chloride channels.
Two point mutations in glutamate - gated chloride channels have been associated with avermectin resistance, one previously characterized and another one that has been more recently found in our lab but not yet characterised.
I used genetic crosses in order to, (a) study the dominance of the avermectin resistance phenotype of TU82, (b) investigate the number of genes involved in the resistance and (c) investigate the role of the novel mutation in resistance. The results showed that the mode of inheritance is intermediate and resistance is controlled by more than one gene. Furthermore, the second point mutation seems to play an important role on the phenotype of resistance to avermectins.
Finally, we developed a RNA interference method for the functional validation of the role of specific genes in T. urticae non target site resistance. The dsRNA was introduced into the organisms via micro-injections and it successfully silenced the AChE gene when the injections were done to synchronous (same age) mites by applying double injections.
(EN)
