| Summary: | Torjunta-aineiden käyttö on lisännyt niille vastustuskykyisten lajien määrää ympäri
maailmaa. Torjunta-ainevastustuskykyyn on yhdistetty mm. ATP:tä sitovat
kasettikuljettimet (ABC), jotka esimerkiksi poistavat myrkyllisiä yhdisteitä solusta.
Koloradonkuoriainen, Leptinotarsa decemlineata, on laajalle levinnyt haitallinen
tuholainen, joka käyttää ravintonaan mm. perunaa, ja sen torjuminen on vaikeaa,
sillä se on vastustuskykyinen vähintään 56 torjunta-aineelle. Tavoitteenani oli
tunnistaa ABC-geenejä koloradonkuoriaisen perimästä, sekä selvittää, ovatko ne
yhteydessä sen torjunta-ainevastustuskykyyn. Tutkin 1) vaikuttavatko
atsinfossimetyyli (AZ; organofosfaatti) ja karbaryyli (CAR; karbamaatti) ABCgeenin
ilmentymiseen, sekä 2) eroaako niiden ilmentyminen torjunta-aineille
vastustuskykyisen (Vermont, U.S.A) ja alttiimman (Belchow, Puola) populaation
välillä. 18 yksilöä (yht. 36) kummastakin populaatiosta altistettiin joko torjuntaaineelle
tai asetonille (kontrolli). Eristin RNA:n, valmistin komplementaarista
DNA:ta ja analysoin kuuden ABC-geenin (ABCBmember6, ABCBmember7,
ABCC13, ABCG1041A, ABCH278B, ABCH278C) ilmentymistasoja qPCRmenetelmällä.
Sekä AZ että CAR voimistivat kaikkien ABC-geenien ilmentymistä.
AZ-käsittelyn jälkeen ABCBmember6-geeni ilmentyi vastustuskykyisessä
populaatiossa enemmän, kun taas ABCC13 ilmentyminen oli suurempaa alttiissa
populaatiossa. Ilmentymisessä ei havaittu eroja populaatioiden välillä CAR- tai
kontrollikäsittelyn jälkeen. Kaiken kaikkiaan ABC-geenit vaikuttavat olevan
tärkeitä kuoriaisen suojaamisessa torjunta-aineilta. Etenkin ABCBmember6 on
vahva ehdokas organofosfaattivastustuskyvyn osatekijäksi koloradonkuoriaisella.
Insecticide resistance is a global issue caused by ever-increasing use of insecticides.
One gene-family linked to the resistance is the family of ATP-binding cassette (ABC)
transporters which e.g. excrete toxins from the cytoplasm. The Colorado potato
beetle (CPB), Leptinotarsa decemlineata, is a widespread pest species. CPB causes
massive losses to for instance potato crops and is hard to control due to its high
resistance to insecticides: the beetle is known to be resistant to 56 insecticides. My
aim was to identify ABC genes in the genome of CPB and find out if they are linked
to insecticide resistance. I wanted to know 1) if azinphos-methyl (AZ;
organophosphate) and carbaryl (CAR; carbamate) influence the expression of ABC
genes in CPB and 2) whether the expressions differ between resistant (Vermont,
U.S.A.) and more susceptible (Belchow, Poland) populations. 18 individuals (total
36) from each population were treated with either an insecticide or acetone (control).
I extracted their RNA, synthesized cDNA, and performed qPCR with primers of six
different ABC genes (ABCBmember6, ABCBmember7, ABCC13, ABCG1041A,
ABCH278B, ABCH278C). Exposure to both AZ and CAR elevated the expression
rates of all ABC genes across the populations. After AZ treatment, ABCBmember6
was more upregulated in the resistant population, whereas ABCC13 was more
upregulated in the sensitive one. The gene expressions did not differ between the
populations in either CAR or control groups. My study supports the importance of
ABC genes in protecting CPB against these insecticides. Especially ABCBmember6
is a probable candidate for being a part of organophosphate resistance in the beetle.
|
|---|