Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phương pháp phát hiện mới cho cơ chế mới phát triển đề kháng pyrethroid ở Varroa destructor
Tóm tắt
Nhện Varroa destructor gần đây đã thể hiện sự đề kháng ngày càng tăng đối với các loại thuốc mới, góp phần vào sự gia tăng hội chứng thất bại đàn ong (CCD). Nghiên cứu này nhằm xác định các phương pháp khả thi mới để xác định sự đề kháng với pyrethroid của V. destructor và việc methyl hóa DNA ở những con nhện đề kháng và nhạy cảm. DNA đã được chiết xuất từ các con nhện Varroa. Những thay đổi nucleotide trong DNA của các con nhện đề kháng pyrethroid, nhạy cảm với pyrethroid và nhóm đối chứng đã được xác định bằng phương pháp phản ứng chuỗi polymerase và đa hình hình dạng chuỗi đơn (PCR-SSCP) trong trường hợp của năm đoạn gen ty thể. Nhiều băng được quan sát thấy ở các con nhện kháng thuốc hơn so với hai nhóm còn lại. Phân tích trình tự đã xác nhận những quan sát này. Mức độ methyl hóa DNA toàn cầu giảm đã được ghi nhận ở các con nhện kháng pyrethroid. tồn tại một cơ chế chưa được mô tả trước đây về việc phát triển đề kháng pyrethroid ở các con nhện Varroa. Phương pháp PCR-SSCP có thể được coi là công cụ hữu ích để phát hiện sự kháng thuốc của V. destructor và sẽ được phát triển thêm.
Từ khóa
#Varroa destructor #đề kháng pyrethroid #methyl hóa DNA #hội chứng thất bại đàn ong #PCR-SSCPTài liệu tham khảo
Borsuk G, Czerska K, Olszewski K, Strachecka A, Paleolog J, Chobotow J (2012) Current state of knowledge of Varroa destructor. Med Weter 68(10):579–584
Castonguay E, Angers B (2012) The key role of epigenetics in the persistence of asexual lineages. Gen Res Int. doi:10.1155/2012/534289
Cheng X, Zhang J, Yang L, Xu X, Liu J, Yu W, Su M, Hao X (2007) A new Multi-PCR-SSCP assay for simultaneous detection of isoniazid and rifampin resistance in Mycobacterium tuberculosis. J Microbiol Methods 70:301–305. doi:10.1016/j.mimet.2007.05.002
Cornuet J, Beaumont M, Estoup A, Solignac M (2006) Inference on microsatellite mutation processes in the invasive mite, Varroa destructor, using reversible jump Markov chain Monte Carlo. Theor Popul Biol 69:129–144. doi:10.1016/j.tpb.2005.07.005
Dong K (1997) A single amino acid change in the para sodium channel protein is associated with knockdown-resistance (kdr) to pyrethroid insecticides in German cockroach. Insect Biochem Mol Biol 27(2):93–100. doi:10.1016/S0965-1748(96)00082-3
Eischen F (1995) Varroa resistance to fluvalinate. American Bee J 10:815–816
Elzen P, Baxter J, Westervalt D, Causey D, Randall C, Cuttis L, Wilson W (2001) Acaricide rotation plan for control of Varroa. American Bee J 141:412–416
Evans J, Lopez D (2002) Complete mitochondrial DNA sequence of the important honey bee pest, Varroa destructor (Acari: Varroidae). Exp Appl Acarol 27:69–78
Flores K, Wolschin F, Amdam G (2013) The role of methylation of DNA in environmental adaptation. Integr Comp Biol 53(2):359–372. doi:10.1093/icb/ict019
Garedew A, Schmolz E, Lamprecht I (2004) The energy and nutritional demand of the parasitic life of the mite Varroa destructor. Apidologie 35:419–430. doi:10.1051/apido:2004032
Guerrero FD, Jamroz RC, Kammlah D, Kunz SE (1997) Toxicological and molecular characterization of pyrethroid-resistant horn flies, Haematobia irritans: identification of kdr and super-kdr point mutations. Insect Biochem Mol Biol 27(8-9):745–755. doi:10.1016/S0965-1748(97)00057-X
Hayashi K (1992) PCR-SSCP: a method for detection of mutations. Genet Anal Tech Appl 9(3):73–79. doi:10.1101/gr.1.1.34
Hillesheim E, Ritter W, Bassand D (1996) First data on resistance mechanisms of Varroa jacobsoni (OUD.) against tau-fluvalinate. Exp Appl Acarol 20:283–296. doi:10.1007/BF00052878
Holliday R, Grigg G (1993) DNA methylation and mutation. Mutat Res Fundam Mol Mech Mutagen 285(1):61–67. doi:10.1016/0027-5107(93)90052-H
Johnson R, Huang Z, Berenbaum M (2010) Role of detoxification in Varroa destructor (Acari: Varroidae) tolerance of the miticide tau-fluvalinate. Inter J Acarol 36(1):1–6. doi:10.1080/01647950903468273
Kenyon C (2005) The plasticity of aging: insights from long-lived mutants. Cell 120:449–460. doi:10.1016/j.cell.2005.02.002
Koch W, Ritter W (1991) Experimental examinations concerning the problem of deformed emerging bees after infestation with Varroa jacobsoni. Zentralbl Veterinarmed B 38:337–344. doi:10.1111/j.1439-0450.1991.tb00880.x
Kralj J, Fuchs S (2006) Parasitic Varroa destructor mites influence flight duration and homing ability of infested Apis mellifera foragers. Apidologie 37:577–587. doi:10.1051/apido:2006040
Ledón-Rettig C, Richards C, Martin L (2012) Epigenetics for behavioral ecologists. Behav Ecol. doi:10.1093/beheco/ars145
Lee S, Dunn J, Clark J, Soderlund D (1999) Molecular analysis of kdr-like resistance in a permethrin-resistant strain of Colorado potato beetle. Pestic Biochem Physiol 63(2):63–75. doi:10.1006/pest.1999.2395
Liu Z, Tan J, Huang Z, Dong K (2006) Effect of a fluvalinate-resistance-associated sodium channel mutation from Varroa mites on cockroach sodium channel sensitivity to fluvalinate, a pyrethroid insecticide. Insect Biochem Mol Biol 36:885–889. doi:10.1016/j.ibmb.2006.08.006
Maggi M, Sardella N, Ruffinengo S, Eguaras M (2009) Morphotypes of Varroa destructor collected in Apis mellifera colonies from different geographic locations of Argentina. Parasitol Res 105:1629–1636. doi:10.1007/s00436-009-1605-8
Maggi M, Ruffinengo S, Negri P, Eguaras M (2010) Resistance phenomena to amitraz from populations of the ectoparasitic mite Varroa destructor of Argentina. Parasitol Res 107:1189–1192. doi:10.1007/s00436-010-1986-8
Maggi M, Peralta L, Ruffinengo S, Fuselli S, Eguaras M (2012) Body size variability of Varroa destructor and its role in acaricide tolerance. Parasitol Res 110:2333–2340. doi:10.1007/s00436-011-2768-7
Martin S (2004) Acaricide (pyrethrois) resistance in Varroa destructor. Bee World 85(4):67–69
Mathieu L, Faucon J (2000) Changes in the response time for Varroa jacobsoni exposed to amitraz. J Apic Res 39(3-4):155–158
Milani N (1995) The resistance of Varroa jacobsoni Oud. to pyrethroids a laboratory assay. Apidologie 26:415–429. doi:10.1051/apido:19950507
Miyazaki M, Ohyama K, Dunlap D, Matsumura F (1996) Cloning and sequencing of the para-type sodium channel gene from susceptible and kdr-resistant German cockroaches (Blattella germanica) and house fly (Musca domestica). Mol Gen Genet 252:61–68
Navajas M, Solignac M, Le Conte Y, Cros-Arteil S, Cornuet J (2002) The complete sequence of the mitochondrial genome of the honey-bee ectoparasite Varroa destructor (Acari: Mesostigmata). Mol Biol Evol 19:2313–2317
Navajas M, Anderson D, De Guzman L, Huang Z, Clement J, Zhou T, Le Conte Y (2010) New Asian types of Varroa destructor: a potential new threat for world apiculture. Apidologie 41:181–193. doi:10.1051/apido/2009068
Park Y, Taylor M, Feyereisen R (1997) A valine421 to methionine mutation in IS6 of the hscp voltage-gated sodium channel associated with pyrethroid resistance in Heliothis virescens F. Biochem Biophys Res Commun 239(3):688–691. doi:10.1006/bbrc.1997.7511
Romero-Vera C, Otero-Colina G (2002) Effect of single and successive infestation of Varroa destructor and Acarapis woodi on the longevity of worker honey bees Apis mellifera. Am Bee J 142:54–57
Rosenkranz P, Aumeier P, Ziegelmann B (2010) Biology and control of Varroa destructor. J Invert Pathol 103:96–119. doi:10.1016/j.jip.2009.07.016
Schneider P, Drescher W (1987) The influence of Varroa jacobsoni Oud. on weight; development on weight and hypopharyngeal glands; and longevity of Apis mellifera L. Apidologie 18:101–110. doi:10.1051/apido:2005015
Sheen P, Mendez M, Gilman RH, Pena L, Caviedes L, Zimic MJ, Zhang Y, Moore DA, Evans CA (2009) Sputum PCR-SSCP test for same-day detection of pyrazinamide resistance in tuberculosis patients. J Clinical Microbiol 47(9):2937–2943. doi:10.1128/JCM.01594-08
Strachecka A, Borsuk G, Olszewski K, Paleolog J, Gagoś M, Chobotow J, Nawrocka A, Gryzińska M, Bajda M (2012) The effect of amphotericin B on the lifespan, body-surface protein concentrations, and DNA methylation levels of the honey bees (Apis mellifera). J Apic Sci 56:107–113
Strachecka A, Borsuk G, Olszewski K, Paleolog J, Lipiński Z (2013) Proteolysis on the body surface of pyrethroid-sensitive and resistant. Acta Parasitol 58(1):64–69
Strachecka A, Krauze M, Olszewski K, Borsuk G, Paleolog J, Merska M, Chobotow J, Bajda M, Grzywnowicz K (2014a) Unexpectedly strong effect of caffeine on the vitality of western honeybees (Apis mellifera). Biochem (Moscow) 79(11):1192–1201. doi:10.1134/S0006297914110066
Strachecka A, Olszewski K, Paleolog J, Borsuk G, Bajda M (2014b) Coenzyme Q10 treatments influence the lifespan and key biochemical resistance systems in the honeybee, Apis mellifera. Arch Insect Biochem Physiol 86(3):165–179. doi:10.1002/arch.21159
Strachecka A, Olszewski K, Paleolog J (2015a) Curcumin improves the health state of Apis mellifera workers to a surprisingly large extent. J Apic Sci 59(1):129–141. doi:10.1515/JAS-2015-0014
Strachecka A, Olszewski K, Paleolog J (2015b) Varroa treatment with bromfenvinphos suppresses biochemical parameters of honeybee resistance. Entomol Exp Appl, in press.
Van Leeuwen T, Vanholme B, Van Pottelberge S, Van Nieuwenhuyse P, Nauen R, Tirry L, Denholm I (2008) Mitochondrial heteroplasmy and the evolution of insecticide resistance: non-Mendelian inheritance in action. Proc Natl Acad Sci 105(16):5980–5. doi:10.1073/pnas.0802224105
Wang R, Liu Z, Dong K, Elzen P, Pettis J, Huang Z (2002) Association of novel mutations in a sodium channel gene with fluvalinate resistance in the mite, Varroa destructor. J Apic Res 40(1-2):17–25
Wang R, Huang Z, Dong K (2003) Molecular characterization of an arachnid sodium channel gene from the Varroa mite (Varroa destructor). Insect Biochem Mol Biol 33(7):733–739. doi:10.1016/S0965-1748(03)00068-7
Warrit N, Smith D, Lekprayoon C (2006) Genetics subpopulations of Varroa mites and their Apis cerana hosts in Thailand. Apidologie 37(1):19–30
Watkins M (1997) Resistance and its relevance to beekeeping. Bee World 78(1):15–22
Williamson M, Martinez-Torres D, Hick C, Devonshire A (1996) Identification of mutations in the housefly para-type sodium channel gene associated with knockdown resistance (kdr) to pyrethroid insecticides. Mol Gen Genet 252(1-2):51–60
Xia J, Han L, Zhao Z (2012) Investigating the relationship of DNA methylation with mutation rate and allele frequency in the human genome. BMC Genomics 13(8):S7. doi:10.1186/1471-2164-13-S8-S7
Yukioka H, Inagaki S, Tanaka R, Katoh K, Miki N (1998) Transcriptional activation of the alternative oxidase gene of the fungus Magnophorthe grisea by a respiratory inhibiting fungicide and hydrogen peroxide. Biochim Biophys Acta 1442(2-3):161–169. doi:10.1016/S0167-4781(98)00159-6