Sommario. Gestione della. La resistenza agli insetticidi. resistenza: le prime segnalazioni. resistenza: evoluzione: corsa

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Adelmo Valeri
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Emanuele Mazzoni Istituto di Entomologia e Patologia vegetale Via Emilia parmense, 84 29122 Piacenza Gestione della resistenza agli insetticidi Sommario La resistenza agli insetticidi evoluzione e

1 Emanuele Mazzoni Istituto di Entomologia e Patologia vegetale Via Emilia parmense, Piacenza Gestione della resistenza agli insetticidi Sommario La resistenza agli insetticidi evoluzione e selezione Le forme di resistenza e i meccanismi d azione dei p.a. La «gestione» della resistenza miti, errori, prospettive CORSO ARPTRA BARI resistenza: evoluzione: corsa resistenza: le prime segnalazioni 1908 Quadraspidiotus perniciosus resistente ai polisolfuri Forgash A.J., History, evolution and consequences of insecticide resistance. Pest Biochem. Physiol. 22: aumento dei casi con l uso degli insetticidi di sintesi

«durata» di alcuni insetticidi origine della resistenza Denholm et al., 2002. Insecticide resistance on the move.

) La resistenza è la risposta di una popolazione di insetti alla pressione di selezione operata da ripetuti trattamenti chimici origine della resistenza la definizione di «resistenza» Gli

2 «durata» di alcuni insetticidi origine della resistenza Denholm et al., Insecticide resistance on the move. Science 297: Mutazioni casuali sono responsabili della diminuzione della sensibilità ad un insetticida. gli insetticidi non provocano le variazioni genetiche (?) La resistenza è la risposta di una popolazione di insetti alla pressione di selezione operata da ripetuti trattamenti chimici origine della resistenza la definizione di «resistenza» Gli insetticidi non provocano le variazioni genetiche IRAC, 2005 a heritable change in the sensitivity of a pest population that is reflected in the repeated failure of a product to achieve the expected level of control when used according to the label recommendation for that pest species

3 Perché la resistenza: avviene naturalmente interessa inizialmente pochi individui entro una popolazione è trasmissibile geneticamente i trattamenti insetticidi selezionano le popolazioni solo gli adatti sopravvivono alla pressione di selezione operata da ripetuti trattamenti Daborn et al., A single P450 allele associated with insecticide resistance in Drosophila. Science 297: Moreover, the resistant Cyp6g1 alleles in these strains have remarkable homology, as shown by intron sequencing and the presence of a conserved transposable element insertion at the 5 end of the gene. This implies that the resistance allelle had a single origin and subsequently spread around the world. These findings have important implications for understanding how resistance evolves and the threats it poses to sustainable pest and disease management. The results reinforce the hypothesis that resistance genes need not arise de novo to cause problems in a particular region. Through natural migration or human mediated transport, resistant pests have the capacity to disperse and transfer genes over large areas in very short periods of time. Miller et al., Multiple transatlantic introductions of the western corn rootworm. Science 310: 992. resistenza: fattori di rischio caratteristiche fisico/chimiche del prodotto sito/i d azione, persistenza, degradazione caratteristiche delle specie bersaglio polifagia, ciclo biologico, generazioni, modalità riproduttiva, fecondità e diffusione dei discendenti, variabilità genetica, fitness dei ceppi resistenti pratiche fitosanitarie ed agronomiche prodotti e tecniche di distribuzione, diffusione e sensibilità della coltura, avvicendamenti colturali, isolamento geografico

Cravedi et al., 2009 Insecticide resistance in Italian populations of the peach potato aphid Myzus persicae (Sulzer) (Hemiptera Aphididae). Redia, XCII: 247-248.

4 Cravedi et al., 2009 Insecticide resistance in Italian populations of the peach potato aphid Myzus persicae (Sulzer) (Hemiptera Aphididae). Redia, XCII: sistema neuro muscolare sintesi della cuticola sistema digerente bersagli e meccanismi target e meccanismi sconosciuti processi metabolici mute e metamorfosi meccanismi di resistenza Resistenza etologica: comportamento dell individuo che riduce il contatto con il pesticida (rigurgito, rapida digestione o escrezione) riuscendo così a non accumulare una dose tossica dipende dai principi attivi e/o formulati Resistenza fisiologica...

meccanismi di resistenza meccanismi di resistenza resistenza fisiologica morfologica: riduzione assorbimento (spessore o struttura della cuticola, ecc.

indirette con analisi genetiche Puinean, 2010 resistenza metabolica l insetto acquisisce la capacità di degradare la sostanza tossica introdotta attraverso la presenza di una maggiore quantità di un

5 meccanismi di resistenza meccanismi di resistenza resistenza fisiologica morfologica: riduzione assorbimento (spessore o struttura della cuticola, ecc.) è un meccanismo probabile, ma conferirebbe un basso tasso di resistenza è ancora da dimostrare completamente, misurando direttamente l ingresso dell insetticida attraverso la cuticola evidenze indirette con analisi genetiche Puinean, 2010 resistenza metabolica l insetto acquisisce la capacità di degradare la sostanza tossica introdotta attraverso la presenza di una maggiore quantità di un enzima detossificante in alternativa, ad una maggiore attività dello stesso resistenza «metabolica» meccanismi di resistenza resistenza «target site» il bersaglio dell insetticida può essere meno sensibile Devonshire, 1989 Davies & Williamson, 2009

resistenza «target site» forme di resistenza semplice un insetticida > uno specifico meccanismo incrociata più insetticidi > un solo meccanismo moltiplicata un insetticida > più meccanismi multipla

6 resistenza «target site» forme di resistenza semplice un insetticida > uno specifico meccanismo incrociata più insetticidi > un solo meccanismo moltiplicata un insetticida > più meccanismi multipla più insetticidi > più meccanismi effetti delle resistenze Prevenire e contrastare mortalità (%) Mp 1X Mp 92 Mp 92 (PBO) Mp 99 Mp 99 (PBO) accertare la presenza quali tecniche impiegare? imidacloprid (µg/ml) Mazzoni et al., Resistenza agli insetticidi neonicotinoidi in popolazioni emiliano-romagnole dell afide verde del pesco. Giornate Fitopatologiche, la possibilità di rilevare la resistenza nelle fasi iniziali è il fattore chiave per ogni strategia antiresistenza le strategie di mitigazione della resistenza possono essere inefficaci quando la frequenza degli individui resistenti cresce al punto da compromettere il controllo in campo...

7 Prevenire e contrastare Saggi in vitro identificare i meccanismi biochimica, biologia molecolare Analisi «biochimiche» per identificare enzimi detossificanti o insensibili Analisi biomolecolari per identificare mutazioni e/o alterate espressioni Analisi biochimiche: richiedono conoscenze del meccanismo MOA non sono adatte per identificare le resistenze dovute a modificazioni dei recettori/canali sono normalmente abbastanza economiche sono molto rapide consentono diagnosi a livello di individuo utilizzabili per SI: esterasi, acetilcolinesterasi insensibile, GST SI/NO: MFO Analisi bio molecolari: richiedono conoscenze approfondite del MOA e delle mutazioni che causano la resistenza sono adatte soprattutto per identificare le resistenze dovute a modificazioni dei recettori/canali consentono diagnosi a livello di individuo sono normalmente abbastanza economiche e rapide utilizzabili per esterasi, acetilcolinesterasi insensibile, resistenze kdr (piretroidi), MFO, neonicotinoidi

8 Prevenire e contrastare scegliere le strategie miti e «IPM»: luci ed ombre (?) Segnalazioni 2010: : : > 40 e non solo in ER Prevenire e contrastare contrastare la resistenza: assunzioni realistiche?

9 quali strategie? contrastare la resistenza è dunque una pratica molto complessa / difficile l applicazione della «produzione integrata» è una pratica complessa basata sull uso di tecniche/strategie multiple esistono luci ed ombre la limitazione nel numero di molecole utilizzabili maggior capacità di rispondere positivamente alla riduzione / perdita di sostanze attive produzione integrata e resistenza produzione integrata e mitigazione della resistenza non sono sostenibili se basati su una strategia singola occorre sviluppare programmi di difesa basati su approcci multipli gli agrofarmaci sono risorse limitate devono essere usati solo quando necessario la riduzione dell uso riduce la pressione selettiva rispetta gli antagonisti

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