Levels of Imidacloprid and Chlorpyrifos Resistance and Associated Mechanisms in Greenhouse Populations of Trialeurodes vaporariorum (Hemiptera: Aleyrodidae) from Iran

Document Type : Paper, English

Authors

1 Department of Plant Protection, Faculty of Agricultural Sciences, University of Guilan, Guilan, Rasht, Iran

2 Department of Plant Protection, Faculty of Agricultural Sciences, University of Guilan, Gilan, Rasht, Iran

3 Iranian Research Institute of Plant Protection, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran

10.22034/jesi.2026.371480.1801

Abstract

To evaluate resistance levels and potential resistance mechanisms to chlorpyrifos and imidacloprid in Trialeurodes vaporariorum, six populations were collected from greenhouse regions of Iran and assessed using leaf-dip bioassays followed by probit analysis of LC50 values and 95% confidence limits. Compared with the susceptible FR population, the FL population exhibited the highest resistance to chlorpyrifos (15.04-fold) and imidacloprid (13.62-fold). Synergism assays using piperonyl butoxide (PBO), triphenyl phosphate (TPP), and diethyl maleate (DEM) showed that PBO and TPP produced strong synergistic effects against both insecticides in the FL population, whereas DEM showed limited synergistic effects. Enzyme activity assays corroborated the synergism results, indicating that elevated esterase (EST) and cytochrome P450-associated monooxygenase (MFO) activities, but not glutathione S-transferase (GST) activity, were associated with resistance in T. vaporariorum. Acetylcholinesterase (AChE) kinetic analysis showed that the Km and Vmax values in the FL population were approximately twofold lower and 2.5-fold higher, respectively, than those in the FR population, suggesting altered kinetic properties of AChE. In addition, AChE inhibition assays revealed reduced sensitivity to most inhibitors in the FL population, while increased sensitivity to fosthiazate was observed. Overall, the findings suggest that reduced AChE sensitivity, together with elevated EST and MFO activities, may contribute to resistance to chlorpyrifos and imidacloprid in Iranian populations of T. vaporariorum. These results provide valuable insights for resistance monitoring and the development of effective insecticide resistance management strategies.

Graphical Abstract

Levels of Imidacloprid and Chlorpyrifos Resistance and Associated Mechanisms in Greenhouse Populations of Trialeurodes vaporariorum (Hemiptera: Aleyrodidae) from Iran

Keywords

Main Subjects


Article Title [Persian]

سطوح مقاومت به ایمیداکلوپرید و کلرپیریفوس و مکانیسم‌های مرتبط در جمعیت‌های گلخانه‌ای Trialeurodes vaporariorum (Hemiptera: Aleyrodidae) از ایران

Authors [Persian]

  • محمد قدمیاری 1
  • هادی مصلی نژاد 3
  • الهه شفیعی علویجه 1
1 گروه گیاه‌پزشکی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، گیلان، رشت، ایران.
2 گروه گیاه‌پزشکی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، گیلان، رشت، ایران.
3 موسسه تحقیقات گیاه‌پزشکی کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران.
Abstract [Persian]

برای درک سطوح و مکانیسم‌های احتمالی مقاومت به کلرپیریفوس و ایمیداکلوپرید در Trialeurodes vaporariorum، شش جمعیت در مناطق مختلف ایران جمع‌آوری شدند. زیست‌سنجی با روش دیسک برگی انجام و LC50 و حدود اطمینان 95% آن با آنالیز پروبیت تعیین شد. در مقایسه با جمعیت حساس (FR)، جمعیت مقاوم (FL) مقاومت بالایی به کلرپیریفوس (04/15 برابر) و ایمیداکلوپرید (62/13 برابر) نشان داد. تری فنیل فسفات(TPP) و پیپرونیل بوتوکسید(PBO) نسبت سینرژیسم بالایی روی ایمیداکلوپرید و کلرپیریفوس در جمعیت FL نشان دادند. دی اتیل مالئات(DEM) اثر سینرژیسم ضعیفی با ایمیداکلوپرید و کلرپیریفوس نشان داد. نتایج سنجش آنزیمی با آزمایش سینرژیسم مطابقت داشت و برخلاف گلوتاتیون S-ترانسفراز (GST)، اکسیداز با عملکرد متفاوت (MFO) و استراز (EST) در مقاومت T. vaporariorum به این ترکیبات دخیل بودند. KM و Vmax استیل کولین استراز (AChE) در جمعیت FL به ترتیب 2 برابر کمتر و 5/2 برابر بیشتر از جمعیت FR بود که نشان دهنده تغییر ویژگی‌ سینتیکی AChE در جمعیت FL است. علاوه‌براین آزمون‌های بازدارندگی AChE نشان داد که جمعیت FL نسبت به اکثر بازدارنده‌ها حساسیت کمتری دارد، در حال‌که حساسین آن نسبت به فاستیازیت افزایش یافته بود. در مجموع یافته‌ها حاکی از آن است که کاهش حساسیت AChE، همراه با افزایش فعالیت‌های EST و MFO ممکن است در بروز مقاومت به کلرپایریفوس و ایمیداکلوپرید در جمعیت‌های ایرانی T. vaporariorum نقش داشته باشد. این نتایج چشم‌انداز ارزشمندی را برای پایش مقاومت و تدوین راهکارهای موثر مدیریت مقاومت به حشره‌کش‌ها فراهم می‌آورد.

Keywords [Persian]

  • سفید بالک گلخانه
  • بازدارنده آنزیمی
  • کلرپایریفوس
  • ایمیداکلوپرید
  • مقاومت
CAPTCHA Image