وراثة مقاومة الحشرات لفعل المبيدات
المؤلف:
د. زيدان هندى عبد الحميد ود. محمد ابراهيم عبد المجيد
المصدر:
الاتجاهات الحديثة في المبيدات ومكافحة الحشرات (الجزء الثاني)
الجزء والصفحة:
الجزء الثاني ص 503-507
2025-07-27
490
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 .
الاكثر قراءة في المبيدات الزراعية
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
