وراثة مقاومة الحشرات لفعل المبيدات

1 - التقسيم الوراثي لظاهرة المقاومة

أوضح Crow عام 1958 تفسيرين مختلفين تماماً لتوضيح دور المبيدات في إظهار الحشرات لظاهرة المقاومة لفعل هذه السموم، ويمكن الإشارة إلى هذه التفسيرات بإيجاز فيما يلى :

(أ) التأقلم الطفري Post adaptation

وهي حالة ظهور سلالة مقاومة لمبيد معين كنتيجة مباشرة لاستعمال المبيد نفسه ، وذلك بتأثيره على الحشرات ، وتكوين طفرات بها . ولا يوجد حتى الآن تفسير مقبول كاف لفعل المبيدات المباشر على إظهار الكفاءة الوراثية للمقاومة .

(ب) التأقلم الطبيعي Preadaptation

وهي حالة ظهور السلالات المقاومة للمبيد بعد تعرض العشيرة Population لهذا المبيد بتركيزات قاتلة ينتج عنها استبعاد الأفراد الحساسة ، وانتخاب الأفراد المقاومة له ، والتي تحمل الجين ، أو الجينات الخاصة بالمقاومة . وتكون هذه الجينات موجودة أصلاً قبل استعمال المبيد ، أي أن التراكيب الوراثية المسئولة عن المقاومة موجودة فعلاً في العشيرة ، ويعمل المبيد كمؤثر انتخابي يرجح ازدياد تكرار التركيب الوراثي المسئول عن المقاومة لهذا المبيد .

وبالنسبة لمقاومة الحشرات والقراد والحلم للمبيدات .. فإنه من المعتقد من نتائج الأبحاث التي أجريت حتى الآن أنها حالات تأقلم طبيعي ، وتدعم الدلائل الآتية هذا الرأي :

1- عدم استحداث مقاومة متوارثة باستخدام جرعات غير قاتلة من مبيد ما ، وذلك لأن الجرعات القاتلة لا تقضى على أية أفراد من العشيرة ؛ مما يؤدى إلى انتقال جميع التراكيب الوراثية الموجودة في العشيرة من جيل لآخر دون تغير ، بينما تقضى الجرعات القاتلة على معظم الأفراد الحساسة للمبيد ، مما ينتج عنه انتقال التراكيب الوراثية المقاومة للمبيد إلى الجيل الثاني .

2- عدم إمكان انتخاب في سلالة نقية متماثلة Homogenous ، وذلك لاستحداث مقاومة متوارثة لمبيد معين ، وذلك لأن السلالة النقية تحتوي على تركيب وراثي متماثل . لذا .. فهي تفتقر إلى التباين الوراثي ، أو عدم التجانس Heterogenity اللازم توافره في إجراء الانتخاب بغرض تحسين صفة معينة.

2 ـ الانتخاب Selection

الانتخاب هو العملية المباشرة المسببة لظهور السلالات المقاومة ، فالمبيد يعمل على قتل الأفراد الحساسة ، بينما تنجو الأفراد المقاومة . وباستمرار تعرض الأجيال للمبيد يستمر الانتخاب ، وتتكون سلالة مقاومة ، وتزداد درجة مقاومتها باستمرار تعرضها لتركيزات قاتلة من المبيد .

إذا مثلت قيم LD₅₀ للأجيال المتتالية . استمرار الانتخاب برسم بياني ، ينتج منحنى على شكل حرف (S) كما في الشكل التالي ، الناتج من انتخاب مستمر لسلالات الذباب المنزلي المقاوم لمجموعة من المبيدات المختلفة . ففي الأجيال الأولى من الانتخاب تكون الزيادة في قيمة ال LD₅₀ بطيئة ، وتصبح الزيادة بعد ذلك سريعة ، وتظهر سلالة شديدة المقاومة . وباستمرار الانتخاب بعد ذلك تكون الزيادة بطيئة جدا ، أو تثبت درجة المقاومة .

شكل يبين : التغير في مستوى المقاومة مقدرة على أساس LD₅₀ مع زيادة عدد الأجيال المعرضة للانتحاب .

ويعتقد ميلاني أن الفترة الأولى من الانتخاب تمثل فترة التحضير التي تتجمع فيها الجينات المحورة Modifiers ، وتستبعد فيها الجينات غير الملائمة ، ويستعد التركيب الجيني للفرد لتقبل جين المقاومة وفي أثناء الانتخاب للمقاومة قد تنتخب عوامل ، أو صفات مفيدة للأفراد ، مثل : زيادة حجم الفرد ، أو تغيير في تركيب وسمك الكيوتيكل ، وكمية ونوع الدهن ، وغيرها من العوامل المؤثرة على درجة مقاومة الأفراد للمبيد . وقد يحدث أن يتوقف الارتفاع المستمر في درجة المقاومة بالرغم من استمرار الانتخاب بالمبيد ، فتتكون هضبة Plateau كما في الشكل السابق ، وذلك للوصول لسلالة أفرادها مقاومة ، وتكون فيها جينات المقاومة في صورة متماثلة Homozygous . وهناك أمثلة لهذه الحالة تحت ظروف المعمل ، ولكن يتم توقف الانتخاب بالمبيد في الطبيعة واستبداله بمبيد آخر في الغالب . وينتج مثل هذا التأثير أيضاً إذا كان جين المقاومة ذا تأثير قاتل ، أو ضار في الصورة المتماثلة ، إذ تستبعد الأفراد التي تحمله في هذه الصورة ، وتبقى الأفراد المقاومة التي تحمله في صورة مختلفة Heterozygous .

3 - العوامل المؤثرة على سرعة تكوين السلالة المقاومة للمبيد

تختلف سرعة تكوين السلالة المقاومة لمبيد باختلاف نوع المبيد المستعمل في عملية الضغط الانتخابي ، ونوع الحشرة المعرضة للمبيد . ويرجع ذلك إلى مجموعة من العوامل الوراثية ، هي :

( أ ) القدرة النسبية على التنافس لكل من السلالة المقاومة والحساسة

من المتوقع أن يكون لجين المقاومة تأثير ضار على الحشرة في عدم تعرضها للمبيد ، ولذلك تظل نسبته ضئيلة في الحشرة حتى يستعمل المبيد ، فيزداد تكراره لأنه في هذه الحالة يضيف للحشرة صفة مميزة وهي مقاومتها للمبيد . ولقد لوحظ انعكاس المقاومة . في عدم وجود المبيد في العديد من التجارب . وهناك من الأمثلة الدالة على انخفاض مستوى خصوبة Fertility الافراد المقاومة . ولم يظهر أي فرق واضح في حالات أخرى بين السلالة الحساسة والسلالة المقاومة ، فلم تظهر فروق ثابتة بين سلالات الذباب المنزلي الحساس ، ومعظم السلالات المقاومة في إنتاج البيض ، أو نسبة الفقس ، أو طول فترة الطور اليرقي ، أو العذري ، أو أوزان العذارى ، أو طول فترة حياة الحشرة الكاملة .

(ب) عدد جينات المقاومة ودرجة السيادة

كلما زاد عدد جينات المقاومة ، انخفضت سرعة تكوين المقاومة ، وذلك لطول فترة تجمع هذه الجينات . فوجود جين المقاومة لمبيد ما في العشيرة قبل تعرضها للمبيد لا يعنى ضرورة وجود الفرد المقاوم ، وذلك لأن جين المقاومة قد يوجد في صور غير متماثلة . فإذا كان جين المقاومة متنحيا Recessive ، كان الفرد الذي يحمل هذا الجين في الصورة غير المتماثلة فرداً حساساً . وباستعمال المبيد .. يقتل مثل هذا الفرد مع باقي الأفراد التي لا تحمل جين المقاومة . أما إذا كان الجين ذا سيادة غير تامة Partial dominance ، فسوف تنمو نسبة من الأفراد التي تحمل جين المقاومة في صورة غير متماثلة . وتتوقف هذه النسبة على تركيز المبيد المستعمل ، ودرجة السيادة . أما إذا كان الجين ذا سيادة تامة Complete dominance ، فإن الفرد الذي يحمله في صورة غير متماثلة يكون مقاوماً . ويصعب الوصول في هذه الحالة إلى سلالة تتميز أفرادها بالتماثل التام . من حيث جين المقاومة ، وذلك لأن للأفراد غير المتماثلة نفس درجة المقاومة للمبيد ، والتي للأفراد المقاومة المتماثلة Homozygous بالنسبة لجين المقاومة . لذا تنجو جميع الأفراد غير المتماثلة عند استعمال المبيد ، وكذلك الأفراد المتماثلة في جين المقاومة ، فيستمر جين الحساسية في الوجود . وعموماً .. كلما زادت درجات سيادة جين المقاومة ، كان الوصول إلى المقاومة أسرع ، وذلك بالضغط الانتخابي للمبيد .

(جـ) تكرار جين المقاومة قبل تعرض العشيرة

كلما زاد تكرار جين المقاومة Frequency ، وزادت نسبة الأفراد التي تحمله في العشيرة قبل تعرضها للمبيد ، كان نجاح الانتخاب أكبر في الوصول إلى سلالة مقاومة بسرعة . وقد أظهرت الدراسات أن نسبة أفراد بعوض الجامبيا التي تحمل جين المقاومة لمبيد الدايلدرين تبلغ حوالى 6٪ ، وذلك في منطقة لم تعامل بالمبيد في نيجيريا . بينما بلغت نسبة الأفراد المقاومة المتماثلة العوامل في المنطقة المعاملة بحوالي 90٪ . وقد أوضحت الدراسات أن جين المقاومة للدايلدرين منتشر نسبيا في سلالات البعوض التي لم يسبق تعرضها للمبيد . وقد يفسر ذلك سرعة تكوين السلالات المقاومة بعد تعرض البعوض للدايلدرين .

(د) حجم العشيرة

كلما زاد حجم العشيرة التي تتعرض للانتخاب باستعمال مبيد معين ، زاد احتمال وسرعة تكوين سلالة مقاومة لهذا المبيد ، وذلك نظراً لزيادة احتمال وجود جين ، أو جينات المقاومة في الأعداد الكبيرة ، وزيادة عدد الأفراد التي تحمله . وبذلك فإن عدد الأفراد في العشيرة التي تتعرض للانتخاب يؤثر على نجاح الانتخاب في تكوين سلالة مقاومة لمبيد معين . وفي حالة صغر حجم العشيرة ينخفض مدى التباين الوراثي ، ويكون تأثير الانتخاب أقل . كما يؤدى انخفاض تعداد العشيرة إلى فشل تكوين سلالة مقاومة منها داخل المعمل ، وذلك لغياب أو احتمال فقد الجين الخاص بالمقاومة أثناء الضغط الانتخابي .

(هـ) شدة الضغط الانتخابي

تعتمد سرعة تكوين سلالة مقاومة لمبيد ما على شدة الانتخاب . وعموماً .. يمكن القول بأنه كلما زاد شدة الانتخاب ، زادت نسبة الأفراد التي تقتل في كل جيل ، ويؤدى ذلك إلى سرعة ظهور السلالة المقاومة ، ويحدث هذا بحد معين . فإذا زادت شدة الانتخاب عن هذا الحد ، فقد تفشل عملية الانتخاب إما لفقدان جين المقاومة نتيجة انخفاض عدد الأفراد التي تنجو عقب استعمال المبيد وفقدان كثير من التباين الوراثي ، أو للانخفاض الشديد في خصوبة الأفراد التي تحمل الجين . وقد لاحظ King عام 1954 سرعة انتخاب سلالة من ذبابة الدروسوفيلا بالـ د.د.ت ، مع استعمال جرعة منخفضة LD50 مقارنة بنفس المبيد مع استعمال جرعة عالية LD95. وهذا لا يعني أن الانتخاب الشديد لا تنتج عنه سلالة مقاومة ، فهناك حالات فيها الانتخاب عند مستوى مرتفع جدا LD98، ونجحت في تكوين سلالة مقاومة .

(و) الطور المعرض للانتخاب

تختلف سرعة تكوين السلالة للمقاومة لمبيد ما بواسطة الانتخاب باختلاف طور الحشرة المعرض للمبيد . فقد وجد أن الـ د.د.ت يتمتع بقدرة أكبر على انتخاب السلالة المقاومة ، وذلك إذا وجد في غذاء اليرقات مقارناً بوجوده مترسباً على الأسطح التي يقف عليها الطور الكامل من الذباب المنزلي . وقد يتسبب الضغط اليرقي في إنتاج طور كامل مقاوم ، ويرقات مقاومة أيضاً . إلا أن مقاومة الحشرة الكاملة تكون أكبر عندما يتم الانتخاب عليها وحدها بالمقارنة بإجراء الانتخاب على الطور اليرقي ، أو الطور اليرقي والحشرة الكاملة معاً . كذلك أدى الضغط اليرقي لبعوض الأييدس إلى تكوين درجة مقاومة في اليرقات للـ د.د.ت أكبر مما حدث من ضغط طور الحشرة الكاملة .

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

قسم الشؤون الفكرية يستعد لافتتاح موكب سقّاء عاشوراء في النجف الأشرف

المجمع العلميّ يُجري اختبارات نظريّة وتطبيقيّة لطلبته في قضاء الحمزة الشرقيّ

لطلبتها وملاكاتها جامعة الكفيل تواصل تنظيم الورشة التدريبية للإسعافات الأولية استعدادًا لزيارة الأربعين

مصنع الجود للمحاليل الوريدية: نحرص على إنتاج دواءٍ آمن وفعّال بأيدٍ وطنيّة دعمًا للقطّاع الصحي العراقي

المزيد

الآخبار الصحية

"شعور لا مفر منه" في الحياة يهدد حياة الملايين بالموت المبكر!

أعراض للخرف قد تظهر في المشي.. كيف نكتشفها؟

ماذا يحدث لسكر الدم عند شرب القهوة؟

سرطان القلب.. لماذا يعد من أندر أنواع السرطانات؟

المزيد

الآخبار التكنلوجية

صهر أردوغان يطلق منصة تواصل جديدة.. تنافس فيسبوك ؟!

غوغل تطلق "مرشد الويب" لتنظيم نتائج البحث بالذكاء الاصطناعي

بعد 20 عاما.. رصد أصغر أفعى في العالم مجددا في بربادوس !

ذكر أم أنثى؟.. دراسة تنسف الاعتقاد الشائع حول جنس المولود

المزيد

مواضيع ذات صلة

مقاومة الأعداء الحيوية للمبيدات

منظمات ومثبطات النمو في الحشرات - المقاومة والمستقبل

مقاومة الآفات للمبيدات Resistance of Pests against pesticides

مشاكل التوسع في استخدام المبيدات

مخاليط المبيدات ( الفلسفة والمستقبل )

مثبطات التطور الحشرية Insect Development Inhibitors

مبيدات بيض الآفات Ovicides

مانعات التغذية (المواد التي تمنع تغذية الآفات على النبات) Antifeedants

كيفية وصول المبيدات للتربة الزراعية (بعض مظاهر سلوك المبيدات في التربة)

سلوك المبيدات في التربة ومصيرها (بعض مظاهر سلوك المبيدات في التربة)

حقيقة وتشخيص مقاومة الحشرات لفعل المبيدات الحشرية

حركة المبيدات في البيئة