EFFECT OF CYPERMETHRIN ON MORPHOLGY AND SEX RATIO OF ADULTS OF Drosophila melanogaster

Abstract

In this research, the effects of cypermethrin on the morphological characteristics of Drosophila melanogaster's adults and on the sex ratio were studied. Cypermethrin was applied to Drosophila melanogaster by means of nutrition. Abnormality was observed in the adults, especially in those which originate from the third thorax segment and in their wings. Abnormalities were observed in both generations. The abnormality rate of F₁ generation in experimental groups  (3.99) is considerably higher when compared to the control group (0.77). However, abnormality rate in F₂ generation was found to be lower in some experimental groups when compared to the control group. Results may indicate the development of resistance against cypermethrin. It can be said that males are more inclined to the resistance development.  When all findings of the research regarding the sex ratio are taken into account, it can be suggested that there is no developmental disorder, arising out of sex. Besides, females can be said to be more sensitive to cypermethrin than males. 

Keywords

• Cypermethrin,Drosophila melanogaster,Mophology,Mutation,Sex ratio

CYPERMETHRİN’İN Drosophila melanogaster’DE ERGİN BİREYLERİN MORFOLOJİSİ VE EŞEY ORANINA ETKİSİ

Abstract

Bu araştırmada cypermethrinin, Drosophila melanogaster’in ergin bireylerinin morfolojik özellikleri ve eşey oranına etkileri araştırılmıştır. Cypermethrin Drosophila melanogaster’e beslenme yoluyla uygulanmıştır. Ergin bireylerin özellikle üçüncü toraks segmentinden kaynaklanan üyelerinde ve kanatlarında anormallik gözlenmiştir. Anormallikler iki nesilde de ortaya çıkmıştır. F₁ neslinin fenotipik anormallik oranı deney gruplarında kontrol grubuna (%1.77) göre oldukça (%3.99) yüksektir. Fakat F₂ neslindeki anormallik oranı bazı deney gruplarında kontrol grubuna (%1.77) göre daha düşük (%0.96) bulunmuştur. Sonuçlar cypermethrine karşı direnç geliştiğini gösterebilir. Erkek bireylerin direnç gelişimine daha yatkın oldukları da ifade edilebilir. Araştırmanın eşey oranıyla ilgili tüm verileri dikkate alındığında, eşeye bağlı olarak gelişimsel bir aksama olmadığı söylenebilir. Ayrıca dişilerin, cypermethrine karşı erkek bireylerden daha hassas oldukları ifade edilebilir.

Keywords

• Cypermethrin,Drosophila melanogaster,Morfoloji,Mutasyon,Eşey oranı

References

1. [1] Velazquez, A., Creus, A., Xamena, N. and Marcos, R., “Mutagenicity of the insecticide endosulfan in Drosophila melanogaster”, Mutat. Res., 136: 115-118 (1984).
2. [2] Velazquez, A., Xamena, N., Creus, A. and Marcos, R., “Mutagenic evaluation of the organophosphorous insecticides methyl parathion and triazophos in Drosophila melanogaster”, J. Toxicol. Environ. Health., 31: 313-325 (1990).
3. [3] Ware, G.W., “Pesticides Theory and Aplication”, Freeman, San Francisco, 3-219 (1983).
4. [4] Al-Qaravi, A.A., Mahmoud, O.M., Haroun, E.M., Sabaih, M.A., and Adam, S.E.I., “Comparative effects of diazinon and malathion in najdi sheep”, Vet. Human Toxicol., 41: 287-290 (1999).
5. [5] Hela, D.G., Lambropoulou, D.A., Konstantinou, I.K. and Albanis, T.A., “Environmental monitoring and ecological risk assestment for pesticides contamination and effects in like Pamvotis, northwestern Greece”, Environ. Toxicol. Chem., 24: 1548-56 (2005).
6. [6] Simon, L.M., Laslo, K., Kotorman, M., Vertesi, A., Bagi, K. and Nemcsok, J., “Effects of synthetic pyrethroids and methidation on activities of some digestive enzymes in carp (Cyprinus carpio L.)”, J. Environ. Sci. Health. B., 34: 819-828 (1999).
7. [7] İleri, N., “Drosophila melanogaster Meig. (Diptera: Drosophilidae) Yabanıl (Keçiören) ve İki Mutant (Vestigial ve Spinless) Populasyonları Üzerinde Sentetik Pyrethroidlerin Etkisi”, Doktora tezi, H.Ü. Fen Bil. Enst., 2-9, 61-66 (1988).
8. [8] Morgan, M.K., Sheldon, L.S., Croghan, C.W., Jones, P.A., Robertson, G.L., Chuang, J.C., Wilson, N.K. and Lyu, C.W., “Exposures of preschool children to chlorpyrifos and its degradation product 3,5,6, –trichloro-2-pyridinol in their everyday environments”, J. Expo. Anal. Environ. Epidemiol., 15: 297-309 (2005).

9. [9] Barr, D.B., Allen, R., Olsson, O.A., Bravo, R., Caltabiano, L.M., Montesano, A., Nguyen, J., Udunka, S., Walden, D., Walker, R.D., Weerasekera, G., Whitehead, Jr.R.D., Schober S.E and Needham L.L., “Concentrations of selective metabolites of organophosphorous pesticides in the United States population”, Environ. Res,. 99: 314-326 (2005).
10. [10] Institóris, L., Ųndeger, Ų., Siroki, O., Nehéz, M. and Dési, I., “Comparison of detection sensitivity of immuno- and genotoxicological effects of subacute cypermethrin and permethrin exposure in rats”, Toxicology, 137: 47-55 (1999).
11. [11] Ecevit, O., “Zirai Mücadele İlaçları ve Çevreye Olan Etkileri”, 19 Mayıs Üniversitesi Yayınları, No:27, Samsun, 5-46 (1988).
12. [12] Çelik, T., “Bazı insektisitlerin (Basudin, Agromethrin) ve fungusitlerin (Korsikol, Derosal) buğday (Triticum aestivum cv. Gerek 79) da oluşturduğu sitogenetik değişimler ve bu değişmelerin verim ve kalite ilişkileri”, Doktora Tezi, Fırat Üniv. Fen. Bil. Ens., 102-117 (1996).
13. [13] Çakir, Ş., Yamanel, Ş., “Böceklerde insektisidlere direnç”, Gazi Üniversitesi Kırşehir Eğitim Fakültesi Dergisi, 6 (1): 21-29 (2005).
14. [14] Kence M., “The Ecological Genetics of Malathion Resistance In House Fly Musca Domestica”, PhD Thesis, METU, (1988).
15. [15] Mukhopadhyay, I., Nazir, A., Saxena, D.K. and Chowdhuri, D.K., “Toxicity of cypermethrin: hsp70 as a biomarker of response in transgenic Drosophila”, Biomarkers, 7(6): 501-510 (2002).
16. [16] Mukhopadhyay, I., Siddique, H.R., Bajpai, V.K., Saxena, D.K. and Chowdhuri, D.K., “Synthetic pyrethroid cypermethrin induced cellular damage in reproductive tissues of Drosophila melanogaster: Hsp70 as a marker of cellular damage”, Arch. Environ. Contam. Toxicol., 51:673–680 (2006).
17. [17] Hadnagy, W., Seemayer, N.H., Kühn, K.H., Leng, G. and Idel, H., “Induction of mitotic cell division disturbances and mitotic arrest by pyrethroids in V79 cell cultures”, Toxicol. Lett., 107, 81-87 (1999).
18. [18] Hoellinger, H., Lecorsier, A., Sonnier, M., Leger, C., Thang, D.C. and Nam, N.H., “Cytotoxicity, cytogenotoxicity and allergenicity tests on certain pyrethroids”, Drug Chem. Toxicol., 10: 291-310 (1987).
19. [19] Mukhopadhyay, I., Chowdhuri, D.K., Bajpayee, M., Dhawan, A., “Evaluation of in vivo genotoxicity of cypermethrin in Drosophila melanogaster using the alkaline Comet assay.”, Mutagenesis, 19(2): 85-90 (2004).
20. [20] Kara, M., Aydın, M., Ateş, A., “Cytogenetic effects of the insecticide cypermethrin on root meristems of Allium cepa L.”, Tr. J. of Biology, 18: 323-331 (1994).
21. [21] Batiste-Alentorn, M., Xamena, N., Velázquez, A., Creus, A., Marcos, R., “Mutagenicity testing of the pyrethroid insecticide cypermethrin in Drosophila.”, Mutagenesis, 1(5): 343-6 (1986).
22. [22] Karataş, A., Bahçeci, Z., “Effect of cypermethrin on some developmental stages of Drosophila melanogaster ”. Bull Environ Contam Toxicol, 82(6): 738-42 (2009).
23. [23] Alentorn, M.B., Xamena, N., Velazquez, A., Creus, A. and Marcos, R., “Studies on the toxicity of cypermethrin and fenvalerate in different strains of Drosophila melanogaster Meig. (Insecta, Diptera)”, Environ. Res., 43: 117-125 (1987).
24. [24] Robertson, J.B. and Mazzella, C., “Acute toxicity of the pesticide diazinon to the freshwater snail Gillia altilis”, Bull. Environ. Contam. Toxicol., 42: 320-324 (1989).
25. [25] Burkepile D.E., Moore, M.T. and Holland, M.M., “Susceptibility of five nontarget organism to aqueous diazinon exposure”, Bull. Environ. Contam. Toxicol., 64: 114-121 (2000).
26. [26] Uysal, H., “Çevre Kirliliğine Yol Açan Bazı Pestisitlerin Drosophila melanogaster’ in Gelişimi Üzerine Etkileri”, Doktora Tezi, Atatürk Ünv. Fen. Bilm. Ens., 104-111 (1994).
27. [27] Kaya, B., “2,4-D ve 4-CPA’nın Drosophila melanogaster’in F1, F2 ve F3 Döllerinde Yaşama, Gelişme ve Eşey Oranına Etkisi”, Yüksek Lisans Tezi, Akdeniz Ünv. Fen Bil. Ens., 13-52 (1995).
28. [28] Watson, J.D., Hopkins, N.H., Roberts, J.W., Steitz, J.A. and Weiner, A.M., “Molecular Biology of The Gene”, The Benjamin-Cummings Publ., California, 27 (1987).
29. [29] Cribbs, D.L., Pattatucci, A.M., Pultz, M.A. and Kaufman, T.C., “Ectopic expression of the Drosophila homeotic gene proboscipedia under Antennapedia P1 control causes dominant thoracic defects”, Genetics, 132: 699-711 (1992).
30. [30] Bahçeci, D., “Malathionun Drosophila melanogaster’in gelişimi üzerine etkileri”, Yüksek Lisans Tezi, G.Ü. Fen Bil. Ens., Biyoloji Eğitimi, 5, 53-58 (2000).
31. [31] Bağrıaçık, E.Ü., “DDVP (Dichlorvos)’nin Drosophila melanogaster Meig (Diptera: Drosophilidae) Üzerindeki Mutajenik Etkileri”, Bilim Uzmanlığı Tezi, H.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, 4-12 (1988).
32. [32] Miklow, G.L.C. and Rubin, G.M., “The role of genome project in determining gene function: insight from model organism” Cell, 86: 521-529 (1996).
33. [33] Ertürk, H.N., “Organofosforlu insektisitlerden DDVP (dichlorvos)’nin Drosophila melanogaster üzerindeki bazı genetik etkileri”, Bilim Uzmanlığı Tezi, H.Ü. Fen Bil. Ens., 1-10, 30-33 (1990).
34. [34] Davey, R.B., Ahrens, E.H. and George, J.E., “Ovicidal activity of topically applied acaricides against eggs of the southern cattle tick (Acari: Ixodidae)”, J. Econ. Entomol., 82(2): 539-542 (1989).