Сравнительное исследование ферментативных механизмов резистентности к пиретроидам у насекомых

• Автор: Романова, Ирина Геннадьевна
• Шифр специальности: 03.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 150 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1 Современное состояние биохимической проблемы резистентности

1.1. Исследование механизмов резистентности к пиретроидам

1.1.1. Развитие резистентности к пиретроидным инсектицидам

1.1.2. Развитие резистентности у колорадского жука.

1.1.3. Развитие резистентности у тараканов

1.1.4. Развитие резистентности у других членистоногих.

1.2. Ферментативные механизмы резистентности

1.2.1. Оксидоредуктазы широкого спектра действия

1.2.2. Трансферазные механизмы резистентности.

1.2.3. Гидролитические механизмы резистентности.
Глава 2. Материалы и методы исследования
2.1. Материал для исследования
2.2. Приготовление экстрактов растворимых белков
2.3. Электрофоретические методы определения активности ферментов.
2.3.1. Малатдегидрогеназа.
2.3.2. Глюкозо6фосфатдегидрогеназа
2.3.3. Сукцинатдегидрогеназа
2.3.4. Эстеразный комплекс ферментов
2.3.4.1. Спектрофотометрический метод измерения эстеразной активности.
2.3.5. Щелочная фосфатаза
2.3.6. Активность кислых фосфатаз
2.4. Обработка полученных данных.
2.4.1. Определение активности множественных форм ферментов, расчт денситограмм
2.4.2. Определение и расчт относительной электрофоретической подвижности белковых фракций.
2.4.3. Статистическая обработка полученных данных
Глава 3. Сравнительное исследование активности дегидрогеназного, эстеразного и фосфатазного комплекса ферментов у чувствительных и резистентных популяций рыжего таракана
3.1. Сравнительное исследование активности дегидрогеназного комплекса ферментов у чувствительных и резистентных популяций рыжего таракана.
3.2. Сравнительное исследование активности эстеразного комплекса ферментов у чувствительных и резистентных популяций рыжего таракана
3.3. Сравнительное исследование активности фосфатазного комплекса ферментов у чувствительных и резистентных популяций
рыжего таракана.
Глава 4. Сравнительное исследование активности дегидрогеназного, эстеразного и фосфатазного комплекса ферментов у трх популяций
колорадского жука.
4.1. Сравнительное исследование активности дегидрогеназного комплекса ферментов общего гомогената у чувствительных и резистентных особей имаго колорадского жука.
4.2 Сравнительное исследование активности эстеразного комплекса ферментов общего гомогената у чувствительных и резистентных особей имаго колорадского жука
4.3. Сравнительное исследование активности фосфатазного комплекса ферментов общего гомогената у чувствительных и резистентных особей имаго колорадского жука
4.4. Сравнительный анализ активности ферментов у чувствительных и резистентных популяций рыжего таракана и колорадского жука.
4.4.1. Сопоставление суммарной активности дегидрогеназного, эстеразного и фосфатазного комплекса ферментов у высокорезистентных к перметрину и резистентных к циперметрину популяций колорадского жука.
4.4.2. Сравнительный анализ суммарной активности дегидрогеназ, эстераз и фосфатаз у чувтвительных и резистентных к перметрину
популяций рыжего таракана и колорадского жука.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
Список принятых сокращений
ссГФДГ аглицерофосфатдегидрогеназа
В трансгенный картофель
ЬЯР резистентные к перметрину расы комнатных мух
я резистентные или устойчивые
8 сенситивные или чувствительные
АТФ аденозинтрифосфат
АХЭ ацетилхолинэстераза
ГБТФ глутатионБтрансфераза
ГАМК гамааминомасляная кислота
ДА дофамин
ДНК дезоксирибонуклеиновая кислота
ДОФА диоксифенилаланин
ИТ индекс токсичности
КФ кислая фосфатаза
КЭ карбоксилэстеразы
лдг лактатдегидрогеназа
мдг малатдегидрогеназа
МО монооксигеназа
НАД никотинамидадениндинуклеотид
НАДФ никотинамидадениндинуклеофосфат
нет нитротетразол и вый синий
нэ неспецифические эстеразы
оэп относительная электрофоретическая подвижность
ПААГ полиакриламидный гель
ППБ пиперонилбутоксид
ПР показатель резистентности
ИХ МБ парахлормеркурийбензоат
РАН Российская академия наук
РНК рибонуклеиновая кислота
едг сукцинатдегидрогеназа
ТБТФ три бути лтритиофосфат
ТФФ трифенилфосфат
ФМС фсназинметасульфат
ФОН фосфорорганические инсектициды
ФОС фосфоорганические соединения
ЭФН оэтилфенилопнитрофенилтиофосфат
Введение
Актуальность


Провести сравнительный анализа суммарной активности тестируемых ферментов, а также активности их молекулярных форм в общем гомогенате двух видов насекомых, представителей разных отрядов колорадского жука отряд Со1еор1ега и рыжего таракана отряд В1аПобеа, с целью выяснения роли мапатдегидрогеназы, сукцинатдегидрогеназы, глюкозо6фосфатдегидрогеназ, эстеразного комплекса ферментов, щелочных и кислых фосфатаз в выработке устойчивости к пиретроидным инсектицидам. Установить корреляционные отношения между исследованными биохимическими характеристиками различных популяций рыжего таракана и колорадского жука и биологическим показателем резистентности к пиретроидам, а также разработать предложения по применению ферментативных методов тестирования резистентности у представителей различных отрядов насекомых. Впервые получены комплексные экспериментальные данные, демонстрирующие участие дегидрогеназного, эстеразного и фосфатазного комплекса ферментов в формировании ферментативных механизмов резистентности к пиретроидным инсектицидам у колорадского жука. В1аНо1еа рыжего таракана. Показано, что имаго колорадского жука более устойчивы к действию пиретроидов по сравнению с тараканами. Обнаружено, что детоксикация перметрина с помощью эстераз носит видо и тканеспецифический характер. Анализ отзывчивости отдельных эстсраз к действию перметрина позволил установить участие в формировании резистентности контрастных по подвижности ацетилхолинэстераз и карбоксилэстераз. Осуществлено детальное изучение ферментативных механизмов резистентности к пиретроидным инсектицидам у колорадского жука и рыжего таракана и проведено сопоставление полученных биохимических показателей с биологическим уровнем устойчивости у исследованных насекомых. Знание биохимических механизмов резистентности необходимо учитывать при ротации пестицидов, а также при подборе ингибиторов ферментов, ответственных за е развитие. Исходя из различий в уровне суммарной активности тестируемых ферментов, а также активности их молекулярных форм у чувствительных и устойчивых популяций насекомых и корреляции биохимических показателей с уровнем резистентности, предложен энзиматический способ тестирования е развития. Полученные данные вносят значительный вклад в развитие концепции биохимических механизмов действия пиретроидных инсектицидов и формирование к ним устойчивости у насекомых, особенно колорадского жука и могут быть использованы в ВНИИ защиты растений при скрининге инсектицидов. Результаты исследований включены в лекционные курсы кафедры органической и биологической химии, а также применяются при проведении семинарских занятий, спецкурсов студентов биологохимического факультета МПГУ. По материалам диссертации опубликовано 5 работ и 2 статьи находятся в печати. Диссертация состоит из введения, обзора литературы Глава 1, освещающего степень изученности ферментативных механизмов резистентности к пиретроидам у насекомых описания объектов и методов исследования Глава 2изложения и обсуждения полученных экспериментальных результатов Главы заключения выводов и списка литературы. Работа изложена на 0 страницах машинописного текста и включает таблицы, рисунки и схемы. Современное состояние проблемы резистентности. Исследование механизмов резистентности к пиретроидам. Резистентность вредных организмов и инсектоакарицидам, фунгицидам и гербицидам является глобальной проблемой. Свыше 0 видов членистоногих, видов сорняков и 0 видов патогенов имеют в настоящее время резистентные к пестицидам популяции. Резистентность к пестицидам является одной из трх наиболее важных проблем в сельском хозяйстве наряду с эрозией почв. Только в США потери от резистентности составляют от 0 млн. Рославцева, . Резистентность динамический феномен, развивающийся в весьма различных пределах у разных видов и даже у одного и того же вида при различном давлении отбора. Наиболее значительным отличием является появление мультирезистентности у нескольких важных переносчиков инфекционных заболеваний. После обнаружения резистентности к ДЦТ у москитов i в штате Бихар, Индия, единственный вид среди важных переносчиков, о котором не поступало сведений о наличии устойчивости это мухи цеце.