Farklı Bölgelerden Toplanan Tetranychus urticae (Acari: Tetranychidae) Popülasyonlarının Bazı Akarisitlere Tepkimeleri, Esteraz ve GST Enzim Aktivitelerin Karşılaştırılması

Abstract

Tetranychus urticae sebzeler, süs bitkileri, elma, pamuk gibi bitkilerde ekonomik kayıp oluşturan en önemli zararlı türlerden biridir. Üreticiler bu türün mücadelesinde genlikle kimyasal mücadeleyi tercih etmektedirler. T. urticae yılda verdiği döl sayısının fazla olması ve yüksek üreme kapasitesi nedeniyle kullanılan akarisitlere karşı direnç geliştirmektedir. Bu tür farklı bölgelerde farklı akarisit uygulamalarına maruz kalmaktadır. Bu nedenle direnç gelişimi ve detoksifikasyon mekanizmaları bölgelere göre değişiklik göstermektedir. Bu çalışmada Isparta, Antalya ve Aydın illerinde bulunan seralardan alınan 3 T. urticae popülasyonun abamectin, bifenazate ve acequinocyl’e direnç oranları ilaçlama kulesi-yaprak disk metodu ile belirlenmiştir. Hassas popülasyon (GSS), Isparta, Antalya ve Aydın ilerinden toplanan popülasyonların LC50 değerleri abamectin için sırasıyla 0.07, 0.02, 1.31 ve 2.34 mg a.i./l, bifenazate için 1.35, 1.59, 5.68 ve 6.64 mg a.i./l ve acequinocyl için 2.70, 8.48, 6.81 ve11.65 mg a.i./l olmuştur. Bu popülasyonların naftil asetat ile esteraz enzim ve 1-chloro-2,4-dinitrobenzene (CDNB) ile glutatyon S-transferazlar (GST) enzim aktiviteleri kinetik olarak mikroplaka okuyucuda bulunmuştur. Esteraz enzimi GSS, Isparta, Antalya ve Aydın ili popülasyonlarında sırasıyla 5.03, 9.30, 6.90 ve 1047 mOD min−1 mg−1 protein ve GST enzimleri de 7.24, 6.03, 6.54 ve 7.21 mOD min−1 mg−1 protein olmuştur. Popülasyonların LC50 değerleri, esteraz ve GST enzim aktiviteleri bölgelere göre değişiklik göstermiştir.

Keywords

• Akarisit
• esteraz
• GST
• Tetranychus urticae

Supporting Institution

TÜBİTAK 2209 A

Thanks

Bu çalışma TÜBİTAK 2209 A projeleri kapsamında desteklenmiştir.

Resistance Rates to Some Acaricides, Esterase and GST Enzyme Activities of Tetranychus urticae (Acari: Tetranychidae) Populations Collected from Different Regions

Abstract

Tetranychus urticae is one of the most important pest species that cause economic losses in vegetables, ornamental plants, apples and cotton. Farmers generally prefer chemical control in the control of this species. T. urticae develops resistance to commonly used acaricides due to its high number of offspring per year and high reproductive capacity. This species is also exposed to various acaricide applications in different regions. Therefore, resistance development and detoxification mechanisms vary according to different regions. In this study, resistance ratios of 3 T. urticae populations collected from greenhouses in Isparta, Antalya and Aydın provinces to abamectin, bifenazate and acequinocyl were determined by spray tower-leaf disc method. The LC50 values of the populations collected from susceptible population (GSS), Isparta, Antalya and Aydın were 0.07, 0.02, 1.31 and 2.34 mg a.i./l for abamectin, 1.35, 1.59, 5.68 and 6.64 mg a.i./l for bifenazate and 2.70, 8.48, 6.81 and 11.65 mg a.i./l for acequinocyl, respectively. The activities of esterase enzyme with α-naphtyl acetate and glutathione S-transferases (GST) with 1-chloro-2,4-dinitrobenzene (CDNB) of these populations were found kinetically in a microplate reader. Esterase enzymes were 5.03, 9.30, 6.90 and 1047 mOD min-1 mg-1 proteins and GST enzymes were 7.24, 6.03, 6.54 and 7.21 mOD min-1 mg-1 proteins in the populations of GSS, Isparta, Antalya and Aydın provinces, respectively. LC50 values, esterase and GST enzyme activities of the populations varied according to the regions.

Keywords

• Acaricide
• esterase
• GST
• Tetranychus urticae

Supporting Institution

Bu çalışma TÜBİTAK 2209 A projeleri kapsamında desteklenmiştir.

References

1. Altıok, Y. (2012). Antalya ili örtü altı sebze üretim alanlarında zararlı olan Tetranychus urticae Koch.(Acari: Tetranychidae)'nin bazı akarisitlere karşı duyarlılık düzeylerinin incelenmesi (Yüksek Lisans tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü)
2. Anonim (2023). İl Düzeyinde Bitki Koruma Ürünlerinin Kullanım (Zirai Mücadele Uygulamalarında) Miktarları https://www.tarimorman.gov.tr/GKGM/Belgeler/DB_Bitki_Koruma_Urunleri/Istatistik/Il_Duzeyinde_BKU_Kullanim_Miktar_2023.pdf (Erişim Tarihi:03.03.2025)
3. Attia, S., Grissa, K. L., Lognay, G., Bitume, E., Hance, T., & Mailleux, A. C. (2013). A review of the major biological approaches to control the worldwide pest Tetranychus urticae (Acari: Tetranychidae) with special reference to natural pesticides. Journal of Pest Science, 86, 361-386.
4. Ay, R. (2006). Antalya İli Örtüaltı Sebze Üretim Alanlarında Zararlı Olan Tetranychus urticae Koch Popülasyonlarının Bazı Akarisitlere Karşı Tepkileri. A.Ü. Ziraat Fak. Tarım Bilimleri Dergisi, 12 (3) 301-306. https://doi.org/10.1501/Tarimbil_0000000466
5. Ay, R., & Gürkan M. O. (2005). Tetranychus urticae Koch (Acari Tetranychidae)‘nin değişik popülasyonlarının iki selektif akarisite karşı duyarlılıkları ve duyarlılık mekanizmaları üzerinde araştırmalar. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Bilimleri Dergisi, 11, 217-223.
6. Ay, R., Çevik, B., & Alsay, S. (2024). The roles of the biochemical and molecular changes in resistance of Tetranychus urticae populations selected with spiromesifen+ abamectin mixture. Systematic and Applied Acarology, 29(1), 30-44.
7. Bradford, M. M. (1976). A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Analytical Biochemistry. 72, 248-254.
8. Chen, J. C., Ma, Z. Z., Gong, Y. J., Cao, L. J., Wang, J. X., Guo, S. K., Hoffman A. A., & Wei, S. J. (2022). Toxicity and control efficacy of an organosilicone to the two-spotted spider mite Tetranychus urticae and its crop hosts. Insects, 13(4), 341. https://doi.org/10.3390/insects13040341

9. Cloyd, R. A. (2010). Pesticide mixtures and rotations: Are these viable resistance mitigating strategies. Pest Technolology, 4(1), 14-18.
10. Çağatay, N. S., Menault, P., Riga M., Vontas, J., & Ay, R. (2018). Identification and characterization of abamectin resistance in Tetranychus urticae Koch populations from greenhouses in Turkey. Crop Protection. 112: 112-117. https://doi.org/10.1016/j.cropro.2018.05.016
11. Demirci, B. (2023). Bazı Tetranychus urticae koch (Acari: Tetranychidae) popülasyonlarında acequinocyl direnci ve direnç mekanizmalarının belirlenmesi (Yüksek lisans tezi, Ankara Üniversitesi)
12. Demiröz, D., & Atış, A. E. (2023). Resistance status in Myzus persicae (Sulzer, 1776)(Hemiptera: Aphididae) populations against single and mixture of neonicotinoid and synthetic pyrethroid insecticides. Turkish Journal of Entomology, 47(2), 167-174.
13. Dittmann, L., & Schausberge, P. (2017). Adaptive aggregation by spider mites under predation risk, Scientific Reports 7, 10609.
14. Helle, W., & Sabelis, M. W. (1985). Spider Mites: Their Biology, Natural Enemies and Control. Elsevier, Amsterdam, 545p.
15. Insecticide Resistance Action Committee (IRAC). (2025). The irac mode of action classification online. Erişim: https://irac-online.org/mode-of-action/classification-online/ (Erişim Tarihi: 3.3.2025)
16. Kamış, B., & Dağlı F. (2022). Widespread and high levels of resistance to spinosad and spinetoram in Frankliniella occidentalis (Pergande, 1895) (Thysanoptera: Thripidae) populations of Antalya Province (Türkiye). Turkish Journal of Entomology, 46(4), 407-420.
17. Migeon, A., & Dorkeld F. (2007). Spider Mites Web: a comprehensive database for the Tetranychidae. http://www.montpellier.inra.fr/ CBGP/spmweb (Accessed Date: 3.2.2011)
18. Montella, I. R., Schama, R., & Valle, D. (2012). The classification of esterases: an important gene family involved in insecticide resistance-A review. Memorias do Instituto Oswaldo Cruz, 107, 437-449.
19. Pavlidi, N., Vontas, J., & Van Leeuwen, T. (2018). The role of glutathione S-transferases (GSTs) in insecticide resistance in crop pests and disease vectors. Current Opinion in Insect Science, 27, 97-102.
20. Quintela, V., Pereira, D. L., Langa, T. P., de Oliveira, M., & Siqueira, H. A. (2025). Field‐evolved resistance in Phthorimaea absoluta to abamectin: genetic foundations, female‐linked traits, and cross‐resistance pattern. Pest Management Science. https://doi.org/10.1002/ps.8753
21. Rauch, N., & Nauen, R. (2003). Spirodiclofen resistance risk assessment in Tetranychus urticae (Acari: Tetranychidae): a biochemical approach. Pesticide Biochemistry and Physiology, 74(2), 91-101.
22. Sances, F. V., Toscano, N. C., LaPre, L. F., Oatman, E. R., & Johnson, M. W. (1982). Spider mites can reduce strawberry yields. California Agriculture, 36, 15-16.
23. Sandeepa, A. R., Pradeep, S., Thara, K. T., & Sridhara, S. (2019). Biology of Tetranychus urticae Koch (Acarina: Tetranychidae) on carnation under laboratory condition. Journal of Entomology and Zoology Studies, 7(1), 1394-1398.
24. Sökeli, E., Ay, R., & Karaca, İ. (2007). Isparta ilindeki elma bahçelerinde zararlı olan iki noktalı kırmızı örümcek Tetranychus urticae Koch popülasyonlarının bazı pestisitlere karşı direnç düzeylerinin incelenmesi. Journal of Agricultural Sciences, 13(04), 326-331.
25. Stumpf N., & Nauen R. (2002). Biochemical Markers Linked to Abamectin Resistance in Tetranychus urticae (Acari: Tetranychidae). Pesticide Biochemistry and Physiology, 72 (2): 111-121.
26. Tirello, P., Pozzebon, A., Cassanelli, S., Van Leeuwen, T., & Duso, C. (2012). Resistance to acaricides in Italian strains of Tetranychus urticae: toxicological and enzymatic assays. Experimental and Applied Acarology, 57, 53-64.
27. Turan, İ., Salman, S. Y., & Ay, R. (2016). Antalya ili kumluca ilçesi kavun seralarından toplanan Tetranychus urticae (Koch)(Acari: Tetranychidae) popülasyonlarının abamectin ve spirodiclofen'e karşı direnç düzeyleri. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 7, 254-261.
28. Ünal Bahşi, Ş. Dağlı, F., İkten, C., & Göçmen, H. (2012). Antalya ve ilçelerinden toplanan Bemisia tabaci (Gennadius)(Hemiptera: Aleyrodidae) popülasyonlarının Acetamiprid, Chlorpyrifos-ethyl ve Cypermethrin’e karşı duyarlılık düzeyleri. Akdeniz University Journal of the Faculty of Agriculture, 25(1), 17-22.
29. Van Leeuwen, T., Vontas, J., Tsagkarakou, A., Dermauw, W., & Tirry, L. (2010). Acaricide resistance mechanisms in the two-spotted spider mite Tetranychus urticae and other important Acari: a review. Insect Biochemistry And Molecular Biology, 40(8), 563-572.
30. Van Leuween T., Tirry, L., Yamamoto, A., Nauen, R., & Dermauw, W. (2015). The economic importance of acaricides in the control of phytophagous mites and an update on recent acaricide mode of action research. Pesticide Biochemistry and Physiology, 121:12–21.
31. Van Nieuwenhuyse, P., Van Leeuwen, T., Khajehali, J., Vanholme, B., & Tirry, L. (2009). Mutations in the mitochondrial cytochrome b of Tetranychus urticae Koch (Acari: Tetranychidae) confer cross‐resistance between bifenazate and acequinocyl. Pest Management Science: formerly Pesticide Science, 65(4), 404-412.
32. Yorulmaz Salman, S., & Kaplan B. (2014). Isparta ili merkez ilçesinde domates seralarından toplanan Tetranychus urticae Koch (Acari: Tetranychidae) popülasyonlarının bazı akarisitlere karşı direnç düzeyleri ve detoksifikasyon enzimleri. Türkiye Entomoloji Bülteni, 2014, 4 (3): 185-195. http://dx.doi.org/10.16969/teb.99216
33. Yorulmaz Salman, S., & Sarıtaş, E. (2014). Acequinocyl resistance in Tetranychus urticae Koch (Acari: Tetranychidae): inheritance, synergists, cross-resistance and biochemical resistance mechanisms. International Journal of Acarology, 40(6), 428-435.