Nghiên cứu tính mẫn cảm với một số thuốc trừ sâu của ấu trùng ruồi đục lá liriomyza sativae blanchard ở ba quần thể: Song Phương - Hà Nội, An Bình và Đình Tổ - Bắc Ninh

MỞ ĐẦU
ĐẶT VẤN ĐỀ
Rau xanh là nguồn cung cấp dinh dưỡng quan trọng cho cơ thể con
người
Tuy nhiên, hiện nay rau xanh đang đứng trước tình trạng bị nhiều loài côn
trùng phá hoại, gây khó khăn cho công tác phòng trừ dịch bệnh trong đó có
loài ruồi đục lá Lyriomyza sativae Blanchard.
Hiện tượng côn trùng kháng thuốc được phát hiện lần đầu tiên vào năm
1887 (Dẫn theo Babos. Patts; 1951). Kể từ đó cho tới nay có nhiều loài kháng
thuốc ngày càng tăng và việc phòng trừ chúng gặp rất nhiều hết sức khó khăn.
Về phương diện sinh học, tính kháng thuốc trừ sâu là một hiện tượng
tiến hóa sinh học ở mức độ quần thể có liên quan mật thiết tới các gen trong
cơ thể chống thuốc, khi sinh vật tiếp xúc liên tục và lâu dài với thuốc bảo vệ
thực vật sẽ xảy ra quá trình chọn lọc. Các cá thể mang gen kháng thuốc sẽ
được chọn lọc và dẫn đến sức đề kháng tăng qua các thế hệ dưới áp lực chọn
lọc của thuốc trừ sâu. Trước khi tiếp xúc trực tiếp với thuốc trừ sâu tần số
alen kháng thuốc trong QT thường là thấp, sau nhiều thế hệ tiếp xúc với
thuốc làm cho tần số alen kháng thuốc trong QT tăng lên. Tính kháng thuốc
của dịch hại lúc đầu là tăng từ từ, sau đó nhanh dần lên và cuối cùng tạo
quần thể kháng mạnh.
Sử dụng thuốc hóa học là phương pháp cơ bản và có hiệu lực cao
trong việc phòng trừ sâu hại nói chung và ruồi đục lá Lyriomyza sativae
Blanchard nói riêng. Tuy nhiên, tình trạng lạm dụng quá mức các loại thuốc
hóa học như: sử dụng với cường độ và liều lượng quá cao, không đúng thời
điểm, tần suất phun..., đã làm tăng tính kháng thuốc ở sâu hại gây ra nhiều
hậu quả nghiêm trọng như: Làm giảm năng suất và chất lượng của nông sản,
ô nhiễm môi trường, mất cân bằng sinh thái, để lại lượng lớn dư lượng thuốc
1
trừ sâu trong nông sản gây mất an toàn vệ sinh thực phẩm, làm ảnh hưởng
đến sức khỏe của con người, gây tâm lý bất an cho cộng đồng.
Để góp phần vào việc phòng trừ ruồi đục lá hại rau đậu có hiệu quả và

làm cơ sở cho việc đề xuất một quy trình sử dụng hợp lý thuốc trừ sâu, ngăn
chặn sự gia tăng khả năng kháng thuốc của sâu hại và đảm bảo an toàn vệ sinh
thực phẩm, cần phải đẩy mạnh nghiên cứu tính kháng thuốc của sâu hại và đưa
ra được các phương pháp phòng trừ tối ưu có hiệu quả nhằm mang lại lợi ích
cho con người mà vẫn đảm bảo sự cân bằng sinh thái ở mức cao nhất có thể.
Xuất phát từ những vấn đề thực tế nêu trên chúng tôi đã lựa chọn tiến
hành thực hiện đề tài: “NGHIÊN CỨU TÍNH MẪN CẢM VỚI MỘT SỐ TTS
CỦA ẤU TRÙNG RUỒI ĐỤC LÁ Liriomyza sativae Blanchard Ở BA QUẦN THỂ
SONG PHƯƠNG HÀ NỘI, AN BÌNH VÀ ĐÌNH TỔ BẮC NINH”
Mục đích nghiên cứu của đề tài:
Nhằm đánh giá độ mẫn cảm của ấu trùng ruồi đục lá ở 3 quần thể tự
nhiên với 5 loại TTS, từ đó có cơ sở đưa ra những phương pháp sử dụng
TTS hợp lí giúp người nông dân phòng trừ hiệu quả được các loại sâu hại.
Nội dung nghiên cứu của đề tài
1- Điều tra tình hình sử dụng thuốc trừ sâu trên rau, đậu của các hộ nông
dân tại các địa điểm nghiên cứu.
2- Xác định độ mẫn cảm với 5 loại thuốc thuộc các nhóm khác nhau
của ấu trùng ruồi đục lá tuổi 1 tại 3 quần thể: Song Phương- Hà Nội, An
Bình và Đình Tổ- Bắc Ninh.
3- Tạo dòng kháng với thuốc Sherpa 25EC của QT ruồi đục lá ở Song Phương
Những đóng góp mới của luận văn này:
-Đánh giá độ mẫn cảm với một số loại TTS thông dụng của ấu trùng ruồi
đục lá ở những quần thể tự nhiên tại những địa điểm nghiên cứu làm cơ sở
cho biên pháp sử dụng TTS hợp lý
- Cung cấp thêm tư liệu về quá trình tạo dòng kháng, từ đó có thể giải thích
2
được sự hình thành một số quần thể sâu hại kháng TTS trong tự nhiên.
Chương I
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
I.1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN

I.1.1. Tính kháng (resistance)
Tính kháng thuốc trừ sâu là sự thay đổi tính mẫn cảm có khả năng di
truyền của một quần thể sâu hại nó được phản ánh trong sự thất bại nhiều lần
của một sản phẩm, mà đáng nhẽ đạt được mức phòng trừ mong đợi khi sử
dụng theo khuyến cáo trên nhãn cho loài sâu hại đó (IRAC).
Hay tính kháng thuốc là sự giảm sút tính mẫn cảm của quần thể sinh
vật với một loại thuốc trừ dịch hại sau một thời gian dài quần thể này liên tục
tiếp xúc với thuốc đó, khiến cho những loài này chịu được lượng thuốc lớn
có thể tiêu diệt được hầu hết các cá thể cùng loài chưa chống thuốc. Khả
năng này được di truyền qua đời sau, dù cá thể đời sau có hay không tiếp xúc
với thuốc (Who,1976). Điều này phân biệt hẳn với hiện tượng quen thuốc
của sâu bệnh vì tính quen thuốc không di truyền cho thế hệ sau [10]
I.1.2. Tính kháng chéo (Cross Resistance)
Tính kháng chéo là hiện tượng khi một nòi sâu bệnh hay côn trùng nào
đó không những kháng với các hợp chất thuốc được sử dụng liên tục qua
nhiều thế hệ mà còn kháng được một hay nhiều hợp chất khác mà dòng
kháng đó chưa hề tiếp xúc[8].
Hiện tượng kháng chéo xảy ra khi các hợp chất được sử dụng liên tục
và các hợp chất chưa từng được sử dụng ở QT có cùng cơ chế kháng.
I.1.3.Tính đa kháng (Multiple resistance)
Tính đa kháng là hiện tượng một nòi sâu bệnh hay côn trùng nào đó
tăng khả năng chịu đựng với nhiều loại thuốc trừ sâu. Hiện tượng đa kháng
3
xảy ra là do nhiều cơ chế kháng khác nhau cùng tồn tại và hoạt động trong
nòi kháng, tạo ra phổ kháng tương đối rộng cho từng nòi sâu hại. Nòi đa
kháng được hình thành khi có phổ kháng với nhiều nhóm thuốc trừ sâu riêng
biệt sử dụng đồng thời hay liên tiếp trong một thời gian dài ở địa phương (8).
* Để đánh giá mức độ kháng thuốc của sâu hại dựa vào chỉ số kháng
thuốc (Ri* -Resistance index):
Theo FAO: Ri* =

mÉndßngcña)LChay((LD
ng¸khlµnghidßngcña)LChay(LD
5050
5050
với Ri* >10 thì dòng đó kháng thuốc
với Ri* <10 dòng đó chỉ chịu đựng với thuốc
- Khi nghiên cứu tính kháng TTS của sâu tơ, do Việt Nam chưa có QT
mẫn cảm để làm QT so sánh, vì vậy hai tác giả Tào Minh Tuấn và Đặng Hữu
Lanh đã sử dụng chỉ số kháng Ri* * bằng cách so sánh giá trị LC95 và LKC
(Ri* *
LKC
LC
95
=
), các tác giả cho rằng khi Ri* * >50 thì QT sâu hại nghiên
cứu mới có thể được coi là đã kháng với loại thuốc trừ sâu đó[7].
I.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TÍNH KHÁNG TTS Ở CÔN TRÙNG VÀ
RUỒI ĐỤC LÁ.
I.2.1. Trên thế giới
Tính kháng thuốc của sâu hại là hiện tượng phổ biến ở nhiều loài sinh
vật, nhưng xuất hiện nhiều nhất là ở côn trùng và nhện.
Hiện tượng kháng thuốc của côn trùng phát hiện đầu tiên vào năm
1887 (Babos và Patts, 1951). Kể từ đó đến nay số loài kháng thuốc ngày
càng tăng. Ban đầu hiện tượng kháng thuốc được phát hiện ở nhiều loài côn
trùng và nhện và mới chỉ chống với một số thuốc Clo, lân hữu cơ, Carbamat,
thì nay nhiều nhóm thuốc mới như Pyrethroid, các chất điều hòa sinh trưởng
côn trùng, các thuốc trừ sâu vi sinh vật cũng bị chống.
Theo thống kê của FAO: đến năm 1970 đã có 224 loài côn trùng hình
4
thành tính kháng thuốc. Đến năm 1980, con số đó đã tăng lên 428 loài và đến

cuối năm 1989 tổng số loài chân khớp kháng thuốc là 504 loài trong đó 481
loài gây hại kháng thuốc thì có đến 283 loài gây hại trong nông nghiệp
(chiếm khoảng 58,8%) và 198 loài (chiếm khoảng 41,2%) gây hại cho người
và động vật [12]. Như vậy chỉ trong khoảng mười năm, số loài chân khớp
kháng thuốc đã tăng đáng kể (gần gấp đôi). Trong tổng số các loài chân khớp
kháng thuốc, phần lớn thuộc bộ hai cánh (Diptera) với 177 loài chiếm
khoảng 35,1%, sau đó là Lepidoptera (74 loài, chiếm tỉ lệ 14,7%); Cleoptera
(72 loài, chiếm 14,3%); Acarina (71 loài, chiếm tỉ lệ 14,1%).... Số lượng này
phần nào phản ánh áp lực chọn lọc của TTS hóa học đã được người nông dân
sử dụng để diệt côn trùng gây hại [27]
Tính đến nay các nghiên cứu về tính kháng trên đối tượng ruồi đục lá
với các thuốc trừ sâu chưa nhiều, mặc dù hiện tượng kháng thuốc trừ sâu của
ruồi đục lá đã được đề cập cách đây đã khá lâu. Năm 1980, Sharma và cộng
sự đã đưa ra báo cáo đối với loài L.sativae đã trở nên khó phòng trừ ở
California vì chúng đã rất kháng với một số loại TTS[27]
Hiện tượng kháng cao với một số nhóm thuốc trừ sâu Pyrethroid như
Permethrin và Fenvarelate của nhiều quần thể ruồi L.sativae và L.triforli
cũng đã được Manson và cộng sự (1987)[23] ghi nhận trên nhiều loài cây
trồng ở Hawai. Tác giả cũng chỉ ra rằng các quần thể của loài L.sativae và
L.triforli đã chống với với TTS từ trước khi hai loại thuốc Pyrithroid được
dùng phổ biến ở Mỹ. Như vậy Pyrithroid chỉ là nguyên nhân phụ hình thành
tính kháng ở hai loài ruồi này, mà nguyên nhân chính có thể từ sức ép trực
tiếp của loại thuốc nhóm Clo hữu cơ được sử dụng rộng rãi ở địa phương từ
nhiều năm trước, vì DDT có thể gây nên tính kháng chéo ở các loài ruồi này
với nhóm thuốc Pyrithroid.
Đứng trước tình trạng tính kháng TTS của côn trùng ngày càng tăng, tổ
chức FAO và WHO năm 1963 đã thành lập các nhóm chuyên gia trên thế
5
giới chuyên nghiên cứu về vấn đề kháng thuốc của côn trùng để tìm ra biện
pháp khắc phục.

I.2.2 Ở Việt Nam
Ở Việt Nam, các công trình nghiên cứu về tính kháng TTS trên sâu hại
chưa nhiều, cho đến thời điểm này thì đã có một số công trình nghiên cứu
trên các đối tượng như: sâu tơ, rầy nâu, bọ phấn và ruồi đục lá....
Trên đối tượng sâu tơ, năm 1967 các chuyên gia của FAO đã nhận định:
Sâu tơ ở Việt Nam đã kháng cao với các TTS OP và Car như Dianizon,
Malathion, Methomyl và Carbaryl [15].
Ở Quần thể Song Phương, theo tác giả Đặng Thị Thanh Mai (2002) đã kết
luận rằng sâu tơ ở quần thể này đã kháng cao với loại thuốc Sherpar 25EC [5].
Nghiên cứu tính kháng TTS của bọ phấn ở cả hai địa điểm Vân Nội và
Song Phương tác giả Nguyễn Đình Thông (2006) đã kết luận: Ấu trùng bọ
phấn ở hai quần thể trên còn mẫn cảm với thuốc Padan 95SP, Selecron
500EC và giảm tính mẫn cảm với thuốc trừ sâu Sherpar 25EC [9].
Trên đối tượng ruồi đục lá, một số công trình nghiên cứu như của TS
Lê thị Kim Oanh, Nguyễn Thị Ngọc, Trần Phan Hữu cho rằng ruồi đục lá là
đối tượng sâu hại nghiêm trọng thuộc khu vực đồng bằng Sông Hồng. Đây
là loài sâu hại đa thực có phổ ký chủ rộng gây hại trên hầu hết trên các loại
rau xanh và cây trồng màu.
Theo Lê Thị Kim Oanh (2003) thì ruồi đục lá tại Song Phương- Hà
Tây nay thuộc Hà Nội và Vân Nội- Đông Anh- Hà Nội ở thời điểm nghiên
cứu năm 2002 đã thể hiện tính kháng đối với thuốc có hoạt chất
cypermethrin tuy nhiên chưa thấy loài sâu hại này kháng với thuốc
Abamectin, spinosad và Cyromazine.
Do chưa có dòng mẫn cảm chuẩn tác giả đã dựa vào chỉ số kháng Ri*
qua việc so sánh giữa tỉ lệ LC
50
của quần thể tự nhiên với LC
50
của quần thể
được cho là dòng mẫn cảm nhất với mỗi thuốc trừ sâu. Cũng qua báo cáo

6
này tác giả cho thấy chỉ số kháng trong một năm ở các thời điểm khác nhau
là khác nhau.
Tác giả cũng tính chỉ số kháng Ri* * để đánh giá mức độ kháng của
các QT nghiên cứu.
Với hai cách tính như trên thì tác giả Lê Thị Kim Oanh đã kết luận hai
quần thể ruồi đục lá ở Song Phương và Vân Nội đã kháng với thuốc có hoạt
chất Cypermethrin.
Theo Nguyễn Thị Ngọc (2002) cùng thời gian và địa điểm nghiên cứu
cũng có nhận xét tương tự. Tuy nhiên ruồi đục lá ở những địa điểm nghiên
cứu vẫn còn mẫn cảm cao với các loại thuốc Trigard 75WP, vertimec 1.8
EC, Padan 95 SP và Selecron 500 EC.
Theo Trần Phan Hữu (2004) ấu trùng ruồi đục lá quần thể Vân Nội –
Đông Anh và quần thể Song Phương Hà Tây nay thuộc Hà Nội cũng dùng
phương pháp như trên khảo nghiệm với 4 loại thuốc và cũng dựa vào cách
tính chỉ số kháng Ri* , Ri* * với liều khuyến cáo, tác giả đã rút ra nhận xét ở
các quần thể nghiên cứu vẫn còn mẫn cảm với 4 loại thuốc nghiên cứu là
vertimex 1.8EC; Confidor 100SL Success 25EC và Sherpar 25EC. Đối với
quần thể Song Phương mẫn cảm với 3 loại thuốc, nhưng độ mẫn cảm đã
giảm sút đáng kể đối với Sherpar 25EC (Cypermethrin)
Và tác giả Mai Thị Thuỷ (2006) cũng nghiên cứu về tính kháng ở 3
quần thể ruồi đục lá Song Phương, Vân Nội và Hải Phòng cũng đã đưa ra
kết luận là đối với quần thể Song Phương đã thể hiện tính kháng với thuốc
trừ sâu Sherpar 25EC.
I.3. NHỮNG NGHIÊN CỨU DI TRUYỀN HỌC TÍNH KHÁNG TTS Ở
CÔN TRÙNG
Hiện nay đã có nhiều tài liệu bàn luận về sự di truyền tính kháng với mỗi
loại thuốc trừ sâu. Trong đó có một số nghiên cứu di truyền tính kháng trên
sâu tơ và một số đối tượng khác đối với TTS sinh học BT, TTS phethoate và
7

fenvalare của một số tác giả trên thế giới sẽ được chúng tôi tham khảo.

1.3.1. Nghiên cứu di truyền tính kháng với nhóm TTS Bacillus
thuringiens [34].
Di truyền tính kháng TTS sinh học Bacillus thuringiens đã được
Tabashnik; Hama và một số ctv bắt đầu nghiên cứu trên đối tượng sâu tơ từ
năm 1992 đến năm 1995 Dòng kháng với BT kí hiệu là BS;dòng mẫn cảm
kí hiệu là S.
Để tiến hành nghiên cứu Tabashnik và Hama đã sử dụng dòng mẫn
cảm S đã nuôi trong phòng thí nghiệm từ năm 1980 với trên 200 thế hệ, cách
ly hoàn toàn với TTS do công ty hoá chất công nghiệp Hokko cung cấp, và
dòng kháng BS đã được chọn lọc trong năm 1994 ở Bang Bua Thong tại
Thái Lan và duy trì 17 thế hệ trong phòng thí nghiệm không có áp lực chọn
lọc của BT, cũng do Công Ty hoá chất công nghiệp Hokko cung cấp, ấu
trùng được nuôi trong phòng thí nghiệp ở tại nhiệt độ 25±2
0
C (theo phương
pháp của Koshihara và Yamada,1976). Trong 17 thế hệ đã được duy trì thì
Tabashnik cho rằng tính kháng của sâu tơ vẫn không thay đổi và các tác giả
đã tiến hành cho lai thuận nghịch giữa 2 dòng mẫn và kháng với nhau nhằm
tạo ra con lai. Sau đó tiến hành thử thuốc để thu thập số liệu và xử lý số liệu
bằng probit trên máy tính tác giả thu được:
+ LC50 của con lai F1 giữa dòng mẫn và dòng kháng của các phép lai
thuận là 6,03 (4,04-9,01) và của phép lai nghịch là 7,02 (4,75-10,9), như vậy
ta thấy là có sự gối lợp giá trị 95% của LC50 tức về mặt xác suất thống kê là
không khác nhau về ý nghĩa. Như vậy, giá trị giống nhau giữa LC50 của con
lai thuận nghịch F1 cho biết cơ sở di truyền tính kháng BT là dược kiểm soát
bởi gen nằm trên NST thường.
+ LC50 của con lai nằm ở khoảng giữa bố và mẹ
-Nếu tính kháng BT trong QT BS được điều khiển bởi một nhân tố di

8
truyền trên NST thường (chỉ có một alen kháng và một alen mẫn) thì quần
thể S là SS, quần thể BS là RR, thế hệ F1 là RS. Và khi cho lai trở lại với
dòng kháng BS thì con lai F2 là 50% RR và 50% RS.
Như vậy: Tính kháng TTS BT của sâu tơ được kiểm soát bởi alen lặn
không hoàn toàn nằm trên NST thường.
Tuy nhiên trong những thí nghiệm khác, Sim và Stone (1991) báo cáo
sự chọn lọc tính kháng trong phòng thí nghiệm của sâu đục chồi thuốc lá,
Helicoverpa virescens, (với 130-kDa delta-nội độc tố) của BT là di truyền
trên NST thường, trội không hoàn toàn và được điều khiển bởi 1 vài locus.
Trong thí nghệm với loài P.interpunctella, cho biết tính kháng là không ổn
định khi chọn lọc không liên tục và được di truyền như tính trạng lặn
(McGaughey,1985).
I.3.2. Nghiên cứu tính kháng với thuốc Phethoate và Fenvalare
trên sâu tơ [33]
+ Đối với Phethoate:
- Chọn lọc tiếp tục những dòng kháng phethoate (OKR-R v à OSS-
R)từ kết quả của 12 thế hệ đã làm mức kháng tăng lên, sau một thời gian
chọn lọc giá trị LC50 đối với phenthoate (48,00 và 44.800µg) tăng hơn so
với báo cáo trước đây (16.200 và 13.600µg)[33].
- chọn lọc tiếp tục của những dòng mẫn cảm phenthoate (OKR-S và
OSS-S) ba thế hệ không làm tăng tính mẫn cảm phenthoate.
Tính kháng phenthoate ở con lai F1 của phép lai thuận nghịch OKR-
R×OKR-S nằm ở khoảng giữa bố mẹ (D của LD50 và của LD95 bằng
0,15;0,15 và 0,47;0,55), giá trị D được so sánh giữa hai phép lai là nhỏ.
Tương tự tính kháng của con lai F1 ở phép lai thuận nghịch (OSS-
R×OSS-S) nằm ở khoảng giữa bố mẹ (D của LC50 và của LC95 bằng
0,15;0,11;0,50 và 0,32), sự khác nhau giữa giá trị D của hai phép lai thuận
nghịch này là nhỏ.
9

Những kết quả nghiên cứu trên đã chỉ ra rằng sự di truyền tính kháng
phenthoate ở sâu tơ đã được tri phối bởi nhiều gen trội không hoàn toàn nằm
trên nhiễm sắc thể thường .
* Đối với TTS Fenvalerate:
- Cũng bắt đầu tiến hành chọn dòng kháng, dòng mẫn rồi sau đó cho lai
thuận nghịch giữa hai dòng, xác nhận tính kháng của con lai thông qua LC50
và giá trị D. Tính kháng của con lai F1 tạo ra từ phép lai thuận và phép lai
nghịch giữa hai dòng OKR-FR (dòng kháng với OKR-S (dòng mẫn cảm) nằm
ở khoảng giữa bố mẹ (D của phép lai thuận nghịch bằng -0,50 và -0,53).
Tương tự tính kháng của thế hệ F1 tạo ra từ phép lai thuận và phép lai
nghịch (KAR-FR×KAR) đối với Fenvalerate cũng nằm trong khoảng giữa bố
mẹ (D của LC50 thuận nghịch bằng -0,53 và -0,44). Giá trị D cho thấy sự
giống nhau giữa các phép lai thuận và lai nghịch là có ý nghĩa về mặt thống
kê. Vậy ở đây không có sự di truyền liên kết với giới tính đối với di truyền
tính kháng.
Những kết quả nghiên cứu con lai thuận và lai nghịch là cơ sở để rút ra
kết luận là: tính kháng Fenvalerate ở sâu tơ có thể là do nhiều gen. Liu (1981)
và Hama (1989) cũng đã có báo cáo tính kháng Fenvalerate được di truyền qua
những gen lặn không có hiên tượng di truyền liên kết với giới tính.
Tóm lại từ những kết quả nghiên cứu trên của một số tác giả trên thế
giới chúng ta thấy tính kháng thuốc trừ sâu ở côn trùng là do gen trội hoặc
gen lặn không hoàn toàn không liên kết với giới tính tác động.Nếu tính
kháng được kiểm soát bởi 1 gen (chỉ có một alen kháng và một alen mẫn)
thì dòng kháng có kiểu gen RR, dòng mẫn có kiểu gen SS nên thế hệ con lai
giữa dòng kháng và dòng mẫn sẽ có kiểu gen RS. Nếu thể dị hợp mang đặc
điểm giống bố hoặc mẹ hơn thì ta có thể kết luận rằng tính kháng được mô
tả như là tính trạng trội tính mẫn cảm là tính trạng lặn hoặc ngược lại.Tuy
nhiên kết luận trên không chính xác tuyệt đối vì có nhiều tác giả nghiên
10
cứu đã chỉ ra rằng tính kháng TTS hiếm khi là do alen trội hoặc lặn hoàn

toàn chi phối.
“Tính trội không hoàn toàn” thường ám chỉ tới tính trội không đầy đủ,
tương tự “tính lặn không hoàn toàn” thường ám chỉ tới tính lặn không đầy
đủ. “Tính đồng trội” là chỉ mức cùng biểu hiện của bố và mẹ, tính trội không
hoàn toàn là chỉ mức độ trung gian giữa trội và lặn ở con lai F1.
I.3.3.Một số kết quả nghiên cứu khác.
Có rất nhiều tài liệu cho rằng mức độ kháng thuốc của sinh vật là kết
quả của sự tương tác giữa các gen không alen (gen thuộc các locus khác
nhau), sự tương tác này gọi là tính kháng đa gen.
Các mô hình học thuyết Darwin mới (moore;1984) cho rằng sự xuất
hiện tính kháng là kết quả của sự tích luỹ nhiều đột biến, mỗi đột biến đóng góp
một hiệu quả nhỏ đối với tổng số.Nếu như vậy tính kháng TTS sẽ do đa gen có
tác động cộng gộp. Whiten và Mc.kenzic,1980 lại đưa ra báo cáo trong các
quần thể sinh vật đồng ruộng tính kháng hầu như do một gen chính đơn.
Tuy nhiên nhiều trường hợp tính kháng đa gen được biết rất rõ
(Crow,1954;King,1954;Liu,1982; Wood và Bishop,1981).
Với đối tượng ruồi đục lá bước đầu tác giả Mai Thị Thuỷ (2006)bằng
phương pháp nghiên cứu tương tự như trên cũng khẳng định là sự di truyền
tính kháng với hoạt chất Cypermethrin của ấu trùng ruồi đục lá là do gen lặn
không hoàn toàn nằm trên NST thường quy định.
I.4. Sù tiÕn ho¸ tÝnh kh¸ng TTS cña c«n trïng vµ
s©u h¹i
Hiện tượng kháng TTS bắt nguồn từ những sai khác tự nhiên, thuộc về
bản chất di truyền trong độ mẫn cảm đối với các chất độc của các cá thể
trong quần thể, chứ không phải sự phát sinh phát triển tính kháng thuốc của
11
côn trùng là một quá trình thích ứng sinh lý của cá thể. Sự khác biệt di truyền
về tính kháng TTS là đã có sẵn trong quần thể tự nhiên từ khi quần thể chưa
tiếp xúc với thuốc trừ sâu.
Khi một quần thể dịch hại chịu tác động lâu dài với một loại TTS thì

sẽ xảy ra hiện tượng chọn lọc. Những cá thể mang gen kháng thuốc sẽ tồn
tại, sinh ra thế hệ sau mang tính kháng thuốc. Quá trình chọn lọc này về bản
chất là làm thay đổi tần số gen trong quần thể. Khi chưa tiếp xúc với thuốc,
tần số của gen kháng thuốc trong quần thể tự nhiên thường rất thấp do chúng
chưa gặp điều kiện thuận lợi để phát triển. Khi quần thể côn trùng tiếp xúc
với thuốc thường xuyên, trong các thế hệ nối tiếp sẽ có những biến đổi trong
quần thể, tỷ lệ kiểu gen kháng thuốc tăng dần, ở những thế hệ đầu phần lớn
các kiểu gen kháng thuốc ở trạng thái dị hợp, qua nhiều thế hệ kiểu gen
kháng thuốc ở trạng thái đồng hợp ngày một tăng. Ở những thế hệ đầu, sự
biến đổi này xảy ra chậm chạp, từ từ.
Theo tính toán của Sawiski (1979), trong quần thể tự nhiên, tỉ lệ các cá
thể mang gen kháng thuốc là 10
4−
, nếu cho tiếp xúc liên tục với thuốc trừ sâu
qua 15 thế hệ, tỉ lệ này tăng tới 1/30. tiếp tục cho tiếp xúc thêm 7 thế hệ nữa
tỉ lệ này là 1/1. Điều này góp phần giải thích một hiện tượng mang tính quy
luật thường xảy ra với những vùng dùng nhiều TTS hoá học là: Thời gian
đầu dùng thuốc có hiệu lực rõ rệt, nhưng chỉ sau một thời gian sử dụng,
thuốc sẽ có tác dụng thấp và dần dần mất tác dụng.
Như vậy hiện tượng kháng thuốc không phải là một quá trình thích nghi
sinh lý của cá thể trong quần thể. Hiện tượng này bắt nguồn từ sự sai khác tự
nhiên có bản chất di truyền về độ mẫn cảm với các chất độc giữa các cá thể
trong quần thể (ngay từ khi QT này chưa tiếp xúc với bất kì chất độc nào).
Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ của quá trình tiến hoá tính
12
kháng TTS của côn trùng được thể hiện qua bảng I.1.
Bảng I.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ của quá trình tiến hoá tính kháng
TTS trên đồng ruộng. Theo Geoghiou và Taylor (1976)
1.Di truyền
1.1 Tần số alen kháng

1.2.Số lượng các alen kháng
1.3.Tính trội của alen kháng
1.4.Mức ngoại hiện, độ biểu hiện, tác dụng tương hỗ của các alen kháng
1.5.Sự lựa chọn trước đó bởi các hoá chất
1.6.Phạm vi phối hợp của hệ gen kháng với các yếu tố thích nghi
2.Sinh học và sinh thái học.
2.1.Sinh học
2.1.1.Vòng đời
2.1.2.Con cháu mỗi thế hệ
2.1.3.Tính đơn giao/tính tạp giao,sự sinh sản.
2.2.Tập tính/sinh thái học
2.2.1.Sự cách ly, di chuyển, sự di cư
2.2.2.Tính đơn thực/tính đa thực
2.2.3.Sự sống sót ngẫu nhiên, vùng trú ẩn.
3.Tác động của TTS
3.1.Hoá chất
3.1.1.Bản chất hoá học của TTS
3.1.2.Mối quan hệ với các hoá chất sử dụng trước đó
3.1.3.Thời gian tồn tại của dư lượng, công thức áp dụng.
3.2. Áp dụng.
3.2.1.Ngưỡng áp dụng
3.2.2.Ngưỡng chọn lọc
13
3.2.3.Giai đoạn sống được chọn lọc
3.2.4.Kiểu tác động
3.2.5.Không gian-giới hạn chon lọc
3.2.6.Sự chọn lọc thay thế
+ Các yếu tố di truyền ảnh hưởng đến sự chọn lọc của tính kháng
Tần số alen kháng (R) ban đầu có ảnh hưởng đến sự phát triển tính
kháng. Tần số alen kháng ban đầu trong QT cao, tính kháng có một sự khởi

đầu thuận lợi. Thường thì tần số alen kháng ban đầu trong QT rất thấp. Sau
nhiều thế hệ sử dụng TTS tần số này tăng dần lên. Hình dung một quần thể
với alen R có tần số thấp. Các cá thể đồng hợp tử RR có thể xuất hiện, nếu
quần thể đủ lớn, nhưng số lượng sẽ rất hiếm. Nếu tính kháng là lặn thì việc
áp dụng TTS với một liều lượng phù hợp (Taylor và Georghiou.1979), khi
đó tiếp tục sử dụng TTS thì tất cả các cơ thể đồng hợp mẫn (SS) và dị hợp
(RS) sẽ bị loại khỏi quần thể côn trùng gây hại, chỉ còn rất ít cá thể RR. Nếu
trong QT thời điểm này có một dòng nhập cư là các cá thể mẫn, thì số ít cá
thể RR trong quần thể gốc sẽ bắt cặp với những cá thể nhập cư SS, con cháu
của thế hệ tiếp theo hầu hết là RS và SS. Những cá thể này có thể bị giết với
sự áp dụng của TTS tiếp theo, giữ cho quần thể dưới sự khống chế. (theo
Georghiou. P. Georg and Taylor. E. Charles (1986), Factores influencing the
evolution of resistance, pesticide resistance: strategies and tactic for
management, National academy press, Washington D.C)
Nhờ các gen sửa đổi tần số alen kháng trong quần thể côn trùng tăng
dần lên.
Theo Mayr (1963) hoặc Dobzhansky (1970) các gen sửa đổi giúp phối
hợp các alen kháng với phần còn lại của hệ gen để tạo một “hệ gen đồng thích
nghi hài hòa”. Nhiều alen kháng ban đầu là có hại nhẹ (Ferrairi và Georghiou,
1981). Sau đó, khi có cơ hội cho các gen sửa đổi được chọn lọc và các ảnh
14
hưởng đa hiệu đã được bù đắp, thì sự bất lợi giảm bớt hoặc biến mất.
Sự chọn lọc TTS trước đó có thể làm dễ dàng hơn cho tiến hóa của
tính kháng với các TTS mới bởi tính kháng chéo. Các cơ chế của tính kháng
đã được phát hiện và xác định tính kháng không chỉ với một nhóm TTS mà
với nhiều nhóm khác. Một ví dụ cổ điển cho kết luận này là phát hiện gen
kháng kdr. Cả DDT và Pyrethroid can thiệp vào kênh Na+ dọc sợi trục của tế
bào thần kinh.
Theo Sawicki và ctv (1984) chỉ ra rằng một Estease, E.033 đã được
chọn lọc ở ruồi nhà bởi Malathion và Trichlophon, cũng xác định tính kháng

chéo nhẹ với các Pyrethroid. Tự nó, Est không phải là kết quả của sự khống
chế ở ruồi nhà với pyr, bởi vì các liều lượng được sử dụng trong thực tế là đủ
mạnh để vượt qua tính kháng nhẹ mà nó xác định
Trong một vài quần thể, tuy nhiên kdr cũng hiện diện, dù ở tần số
thấp, có lẽ là kết quả của việc sử dụng DDT trước đó để khống chế ruồi nhà.
Trong các quần thể này việc sử dụng pyr dẫn đến sự chọn lọc đồng thời kdr
cũng như Est và sự thất bại nhanh chóng của các hợp chất thuộc nhóm thứ 3,
pyr, qua sự chọn lọc của các cơ chế kháng chung [30]
Bọ cánh cứng Colorado là một vi dụ thích hợp minh họa cho vấn đề trên.
Trên bán đảo Long Island, QT của các loài này cần 7 năm để phát triển tính
kháng với DDT, loại thuốc trừ sâu tổng hợp đầu tiên được sử dụng để khống
chế chúng. Cũng QT này thời gian phát triển tính kháng ngắn dần với các
hóa chất sử dụng tiếp theo: 5 năm để phát hiện tính kháng với
Azinphosmethyl, 2 năm với Carbofuran, 2 năm với Pyr và một năm cho các
Pyr với chất điều phối [19].
+ Các yếu tố sinh học và sinh thái học
Sinh thái học và lịch sử đời sống có thể làm thay đổi đáng kể phản ứng
15
đối với sự chọn lọc dẫn đến sự phát triển tính kháng. Rõ ràng nhất, tất nhiên
phần lớn là số thế hệ mỗi năm.
16
Biểu đồ 1.1. Mối liên hệ giữa số thế hệ mỗi năm và sự xuất hiện tính
kháng Trong các loài được chọn lọc bằng xử lý Aldrin/Diedrin trong đất [19].
Biểu đồ 1.1 minh họa mối liên quan giữa số thế hệ mỗi năm trong các
loài côn trùng gây hại sống trong đất và số năm chúng biểu hiện tính kháng
với Aldrin/Dielrin xử lý trong đất (Georhiou,1980). Ta có thể thấy dòi rễ
(Hylemya.spp) hoàn thành 3-4 thế hệ trong mỗi năm, phát triển tính kháng
sau 5 năm xử lý thuốc, trong khi Conoderus falli, với hai thế hệ mỗi năm và
xuất hiện tính kháng trong 6 năm. Diabrotica longicarnis, Amphimallon
majalis và Popillia japonica, với một thế hệ mỗi năm, cần 8 đến 14 năm để

xuất hiện tính kháng trong khi bọ bổ củi (Melanotus tamsuyensis) ở Taiwan,
với vòng đời 2 năm, mất 20 năm để phát triển tính kháng.
Các loài côn trùng gây hại đa thực có khuynh hướng phát triển tính
kháng chậm hơn các loài đơn thực. Có thể do một phần nhỏ các loài đa thực ít
chịu sự chọn lọc TTS, do đó sự chọn lọc ít căng thẳng hơn trên các loài này.
Bởi vì một vài côn trùng sẽ ở vùng trú ẩn nơi không xử lý TTS- cung cấp
nguồn cá thể mẫn cảm. Đây cũng có thể là cơ sở để giải thích sự hình thành
tính kháng trong bọ chét của gia súc ở Nam Phi xuất hiện đầu tiên ở các loài kí
chủ đơn và sau đó mới xuất hiện ở các loài bọ chét tấn công trên 2 hoặc 3 vật
chủ (Whitehead và Baker, 1961; Whaton và Roulston, 1970)[19]
17
Sự nhập cư của các cá thể mẫn SS có thể làm chậm sự tiến hóa [36],
[18]. Ngược lại, nếu sự nhập cư không xảy ra hoặc số cá thể nhập cư quá ít,
thì một số lượng đáng kể các cá thể RR sẽ tạo ra, quần thể phát triển tính
kháng nhanh[19].
Vùng trú ẩn có vai trò quan trọng trong việc cung cấp nguồn cá thể
nhập cư mẫn cảm, làm chậm quá trình tiến hóa (Georhiou và Taylor, 1976).
Vùng trú ẩn giúp một phần các cá thể của QT trốn thoát khỏi sự chọn lọc.
Vùng trú ẩn có thể bao gồm các mô thực vật, mầm cây,...hoặc có thể là giai
đoạn sinh lý mẫn cảm thấp, như thời kì đình dục hoặc nhộng trong đất [19].
Kẻ thù tự nhiên. Xu hướng xuất hiện tính kháng của các loài côn trùng
gây hại mạnh hơn kẻ thù tự nhiên của chúng một cách đáng kể (Tabashnik,
Rouch cùng tập) [35].
Hiện tượng này được giải thích như sau: Giả sử một loại TTS giết một
phần lớn con mồi và các vật ăn thịt trong vùng được xử lý TTS. Đối với cuộc
sống của con mồi sống sót là tương đối thuận lợi (nó được tự do khi không bị
khống chế bởi những loài vật ăn thịt), và QT con mồi có thể tăng lên nhanh
chóng. Trái lại, cuộc sống của của các con vật ăn thịt còn sống sót là tương
đối bất thuận lợi (do khó khăn trong việc tìm kiếm thức ăn) so với QT con
mồi, do đó QT của chúng sẽ có khuynh hướng phục hồi chậm hơn [35].

+ Các yếu tố tác động của TTS
Quá trình xuất hiện tính kháng có thể có liên quan trực tiếp tới việc sử
dụng TTS của con người, như thời gian, liều lượng và công thức sử dụng... TTS.
Thời gian sử dụng TTS thường xuyên có thể là yếu tố quan trọng làm
xuất hiện tính kháng. Khi xử lí thuốc lần đầu tiên thì số cá thể RR có thể
sống sót rất ít, nhưng các lần xử lí tiếp theo thì số cá thể này có thể tồn tại
đáng kể.[30].
Liều lượng TTS sử dụng là yếu tố nhằm xác định tính trội của tính
kháng. Liên quan đến vấn đề này là công thức và tốc độ phân hủy TTS. Nếu
18
mt TTS m tn ti dai dng thỡ cú th git cỏc cỏ th nhp c mn cm v
kt qu l ngn cn s nhp c. iu ny rt thớch hp cho s phỏt trin v
hỡnh thnh tớnh khỏng trong QT.
Vic la chn loi thuc tr sõu l rt quan trng. Thng cú mt vi mc
khỏng chộo i vi cỏc TTS khỏc nhau trong cựng mt lp. S ph thuc vo
c ch khỏng, cng cú th l tớnh khỏng chộo gia DDT v Pyr bi gen krd v gia
Car v OP bi s chn lc ca AchE vụ cm (Hama, 1983) [19].
Nh vy, tớnh khỏng TTS ó tr thnh mt vn nghiờm trng trong
nhng nm gn õy [18]. Nhiu nghiờn cu cho thy tớnh khỏng TTS l mt
hin tng tin húa, chu nh hng ca nhiu nhõn t: di truyn, sinh hc,
tỏc ụng ca TTS. Hiu bit y s nh hng ca cỏc yu t trờn l rt
quan trng giỳp thit lp cỏc phng phỏp qun lý tớnh khỏng kh thi lm
chm hoc oỏn trc c s tin hoỏ tớnh khỏng TTS ca cụn trựng.
I.5. Các cơ chế của tính kháng TTS ở côn trùng
I.5.1. C ch di truyn ca tớnh khỏng TTS
C ch di truyn ca tớnh khỏng TTS ca cụn trựng vụ cựng phc tp.
Mc khỏng ca sinh vt thng l kt qu ca s tng tỏc gia cỏc alen ca
mt vi gen nhng locus khỏc nhau. S tng tỏc ny c gi l tớnh
khỏng a gen. Mt s phc tp thờm na l s tn ti ca gen ngoi nhim
sc th, chỳng cú th tỏc ng riờng r hoc trong mi liờn quan vi cỏc gen

trờn nhim sc th. thc vt, tớnh khỏng thuc dit c cú th c di truyn
h gen nm ngoi t bo cht.
S xut hin tớnh khỏng cú th do t bin gõy nờn, khi s dng mt
loi TTS no ú kộo di lm cho gen cu trỳc, hoc gen iu hũa no ú b
t bin. Mt vi gen cu trỳc c dch mó to sn phm (nh cỏc enzym,
cỏc th quan hay cỏc thnh phn trong t bo nh ribụxụm, tubilin...) l cỏc
ớch cho cỏc TTS. t bin ca cỏc gen cu trỳc cú th dn n s thay i
nghiờm trng cỏc sn phm gen, nh gim s mn cm ca v trớ ớch, hoc
19
tăng khả năng chuyển hóa TTS. Các sản phẩm của gen điều hòa có thể
khống chế tỉ lệ phiên mã gen cấu trúc. Chúng cũng có thể nhận ra và kết nối
TTS và bằng cách đó chúng điều khiển sự cảm ứng của các enzym giải độc
phù hợp[14].
Một vấn đề đặt ra rất quan trọng là có bao nhiêu gen quy định tính
kháng ở côn trùng? Có nhiều gen xác định tính kháng và mỗi gen xác định
tính kháng đối với một loại TTS hay chỉ có một vài gen, mỗi gen xác định
tính kháng đối với một số lớn các nhóm TTS?
Nếu có một số lớn các gen, mỗi gen xác định tính kháng đối với một
loại TTS thì tính kháng sẽ được hạn chế và các TTS mới sẽ giải quyết được
vấn đề kháng. Trái lại nếu có một số giới hạn các cơ chế di truyền liên quan,
thì các QT có thể sẽ kháng với các loại TTS mà chúng chưa hề tiếp xúc bao
giờ. Giả thiết thứ hai có vẻ hợp lý hơn. Vì vậy sự phát triển các TTS mới có
quan hệ gần với các TTS hiện đang sử dụng về kiểu tác động hoặc con
đường chuyển hóa sẽ không giải quyết được vấn đề [17].
Standard neo-Darwinian modells (Moore, 1984) cho rằng sự xuất hiện
tính kháng là kết quả sự tích lũy của nhiều đột biến, mỗi đột biến đóng góp
một hiệu quả nhỏ đối với tổng số. Nếu vậy tính kháng TTS ở côn trùng là do
nhiều gen chi phối, nhưng thực tế không như vậy (Whitten và Mc kenzic,
1980), trong các quần thể trên đồng ruộng tính kháng hầu như luôn luôn bởi
một gen chính đơn. Bởi vậy, giả thiết tiến hóa chuẩn dường như không áp

dụng đối với sự phát triển của tính kháng[17].
Giả thuyết gen điều hòa là phương thức phù hợp hơn để giải thích cho
sự biến đổi, đặc biệt ở mức QT hoặc loài phụ. Các gen như vậy khống chế
thời gian và bản chất biểu hiện của gen cấu trúc, phù hợp hơn để cung cấp cơ
sở di truyền của sự biến đổi thích nghi như sự phát triển của tính kháng
(Levin, 1984). Theo quan điểm của Frederick. W, Papp.j.R các dữ liệu về
tính kháng ủng hộ cho giả thuyết của Levin.
20
Có 2 kiểu gen điều hòa dường như cùng tồn tại, chúng khác nhau về
bản chất di truyền và sinh hóa. Một kiểu di truyền theo kiểu tất cả hoặc
không (trội hoàn toàn hoặc lặn) và xuất hiện liên quan đến sự thay đổi trong
khối lượng của của prôtein được tổng hợp.
Kiểu thứ 2 chỉ ra sự di truyền đồng trội và liên quan đến sự biến đổi
trong bản chất của prôtein được tổng hợp.
Tính kháng số lượng (kiểu kháng liên quan đến sự khác nhau trong số
lượng prôtêin được tổng hợp) về bản chất tương tự các operon vi khuẩn.
Tính kháng kiểu này xuất hiện liên quan đến các yếu tố điều hòa ở gần kề
các gen cấu trúc mà không diễn ra trong gen cấu trúc. Sự điều hòa theo kiểu
này đã xác định gần như sự điều hòa gần (Paigen, 1979).
Tính kháng chất lượng, xuất hiện đối với sự hiện diện của một số cơ
chế cho phép sự sản xuất các dạng biến đổi của các enzym giải độc đặc biệt
trong côn trùng kháng so với côn trùng mẫn. Các nghiên cứu di truyền trên
đối tượng ruồi nhà (Plapp, 1984) chỉ ra rằng sự biến đổi ở một locus di
truyền đơn xuất hiện để khống chế tính kháng liên quan với các enzym giải
độc phức tạp. Một cơ chế tương tự có thể rút ra từ các nghiên cứu ban đầu
với D. melanogaster (Kikawa, 1964a,b). Khi một locus biểu hiện tác động
vào sự biến đổi của các enzym, gen có lẽ không gần kề đối với các enzym
mà hoạt tính của enzym điều khiển nó. Sự điều khiển như vậy, đã xác định
như các điều hòa xa và các hệ thống như vậy có thể coi như “các đơn vị điều
hòa” (Plapp, 1984). Theo Paigen, các hệ thống này được quy định bởi sự di

truyền đồng trội của chúng hơn là kiểu “tất cả - hoặc – không” của các hệ
thống tương tự ở vi khuẩn [17].
I.5.2 Cơ chế hóa sinh của tính kháng TTS
I.5.2.1- Giảm khả năng thấm
Tính thấm giảm do tầng cuticul hoặc lớp mỡ dưới da dày hơn ở cơ thể
kháng so với cơ thể mẫn hoặc kháng yếu. TTS muốn tác động lên cơ thể côn
21
trùng gây hại nó phải thấm được vào cơ thể với một liều lượng nhất định rồi
sau đó nó mới tác động lên vị trí đích của thuốc. Những dòng sâu hại kháng
thuốc có thể hạn chế hoặc ngăn cản sự xâm nhập của thuốc vào cơ thể qua
biểu bì, ngăn cản thuốc thuốc xâm nhập qua sợi trục và nội quan. Sự giảm
tính thấm là cơ chế chủ yếu làm giảm mức độ nhạy cảm của các vị trí tác
động đối với thuốc ở côn trùng (Moloyama. 1990).
Theo Heyes và ctv (1974), ruồi kháng thuốc trừ sâu có lớp cuticul ở
đốt bàn dày hơn nên thuốc cũng khó thấm hơn so với cá thể mẫn.
Octt cũng nêu lên (1970) rằng ruồi đục lá kháng TTS có lớp lipit, lớp
sáp và prôtêin trong lớp cuticul hay do sự tăng kết cứng biểu bì nên đã làm
giảm khả năng xâm nhập thuốc vào cơ thể
Pery và Agosin cũng cho rằng những QT sâu kháng thuốc xuất hiện
một lớp lipit mới có tác dụng ngăn cản sự xâm nhập của thuốc vào cấu trúc
tinh thể của hệ thần kinh làm thuốc mất tác dụng
T. Miyata (1986) [24], N. Motayama (1990) [25] đã công bố rằng
những nòi sâu tơ kháng TTS như Fenvalerate, có khả năng hạn chế sự xâm
nhập chất độc qua biểu bì.
Khi nghiên cứu so sánh khả năng thấm qua màng cuticul của thuốc
Fenialevate đã được đánh dấu phóng xạ cho thấy tỉ lệ thấm qua màng ở dòng
kháng (R) là thấp hơn dòng mẫn cảm (S) [22], [25]
I.5.2.2.Giảm độ mẫn cảm đối với các vị trí tác động của TTS
TTS sau khi xâm nhập vào cơ thể côn trùng sẽ tác động lên côn trùng ở
các vị trí đích nhất định gọi là vị trí tác động, ở các côn trùng kháng thuốc, tại

các vị trí tác động có hiện tượng giảm mẫn cảm đối với các loại thuốc trừ sâu.
Các cơ chế làm giảm mức độ mẫn cảm ở các vị trí đích là:
* AchE. Trong nhiều nghiên cứu đã cho thấy AchE không mẫn cảm
tạo
tính kháng ở các loài cánh vảy (Robin. V. Gunning và Geahan. D. Moores).
22
Ache.E là enzym thủy phân chất dẫn truyền thần kinh, nếu sự thủy phân này
không diễn ra, sự tích lũy AchE ở xinap thần kinh dẫn đến sự kích thích lặp
lại, cuối cùng làm chết côn trùng bởi sự kiệt sức[20].
Sự tồn tại tính không mẫn cảm của AchE với OP được phát đầu tiên ở
dòng nhện đỏ (Tetranychus usticae) kháng paraoxon (Smissart, 1964) [20].
Các loài côn trùng có nhiều dạng AchE không mẫn cảm, mà mỗi dạng
thể hiện đặc tính khác nhau qua tham số động học riêng của nó. Các dạng
AchE khác nhau đã được mô tả ở bọ phấn hại thuốc lá (Byrne và
Devonshire, 1993).
Tương tự như vậy, các dạng không mẫn cảm của AchE đã được báo
cáo ở bọ khoai tây Colorada, L. decembineata (Wierenga và Holling.
Worrth. 1993)
Dạng AchE được phát hiện ở muỗi C. Tritaeniorhymchus là nhân tố
không mẫn cảm rất lớn (tới 7000 lần) chống lại Dichlorvos (Mamiya. 1997) [13].
Ở các nòi sâu kháng thuốc khi tiếp xúc với TTS, Cholinesterase trở
nên “trơ”, không mẫn cảm với thuốc nữa. Những TTS ức chế hoạt động của
các enzym này là các thuốc thuộc nhóm OP và Car [31].
* Các thụ thể GABA (acid – amibutiric) là đích cơ bản của TTS
Cyclodiene. Hầu hết các trường hợp tính kháng Cyclodiene xuất hiện là do
làm giảm độ nhạy cảm thụ quan A tiểu loại GABA [29], một phần của kênh
Cl
−
. Giống với AchE, sự giảm tính nhạy cảm của các thụ thể GABA là do
một sự thay đổi trong cấu trúc prôtein. Nhưng không giống như ache, chỉ

một đột biến đơn gây ra một Aa đặc hiệu bị thay bằng một Aa khác (một
Serin hoặc một Glycine) dẫn đến các mức độ kháng cao với cyclodien.
Ngoài ra cũng phát hiện một số đột biến điểm khác nhưng nó không gây nên
tính kháng hoặc hiếm khi gắn liền với tính kháng [28].
* Các kênh Na
+
đóng mở phụ thuộc vào điện thế màng tế bào thần
kinh, nó đóng một vai trò rất quan trọng trong việc dẫn truyền thần kinh.
23
Thuốc trừ sâu DDT và Pyrethroid bám vào kênh Na
+
làm chậm tốc độ
đóng hoặc mở của chúng và hậu quả của việc ion Na
+
đổ vào trong tế bào có
thể tạo nên một loại điện thế thứ 2 và được nhân lên nhiều lần kết quả là hệ
thống thần kinh của sâu hại bị kích thích dữ dội làm sâu hại chết.
Có một phản ứng kiểu hình liên quan đến tính kháng Knockdown (kdr)
làm cho các kênh Na
+
này trở nên ít nhạy cảm với sự gây độc. Nguyên nhân
là do sự biểu hiện của một gen gắn liền với chức năng của kênh Na
+
bị thay
đổi hay do một đột biến cấu trúc xảy ra với các kênh dẫn đến tính kháng kdr.
* Các TTS giống hoocmon trẻ như Methoprene cạnh tranh thụ thể JH
với hoocmon tự nhiên. Hầu hết tính kháng với các loại TTS giống JH được tạo
ra bởi cơ chế chuyển hóa hay giảm sự xâm nhập của TTS qua màng cuticul.
Thông báo duy nhất về sự không nhạy cảm ở điểm đích đối với TTS giả JH là
các đột biến được phân lập từ các dòng Drosophila ở trong phòng thí nghiệm

[28]. Gen kháng Met đã được phân lập từ các dòng này gắn liền với một prôtêin
kết hợp với JH ít nhạy cảm. Sự vận động các alen của gen Met bởi một yếu tố
vận động TE có thể gây ra tính kháng [19]. Protêin kết hợp với JH không nhạy
cảm, hoặc là kết quả của một đột biến làm thay đổi cấu trúc prôtêin đó, hoặc sự
biểu hiện chu kỳ sinh trưởng của côn trùng đã bị thay đổi.
* Đối với TTS Bt, vị trí tác động của thuốc là màng ruột giữa. Những
nòi sâu tơ kháng Bt, nhiều tác giả đã chứng minh, là do sự giảm sút ái lực
của màng ruột giữa đối với thuốc (Sun.C.N. 1990)[31].
I.5.2.3. Tăng khả năng giải độc TTS cho côn trùng
Sự giải độc TTS trong cơ thể côn trùng là nhờ hoạt động của một số
en zym trong cơ thể như: Esterase, Microsomal oxidase, Glutathione- S-
Transferase.
* Các Monooxygenase P
450
.
Các cytochrome P
450
là các protein chứa hem, nó tác động như enzym
24
oxydase giới hạn trong hệ thống Monooxygenase. Trong tế bào của sinh vật
nhân chuẩn có nhiều dạng P
450
phức tạp. Các monooxygenase rất đáng chú
ý vì chúng có thể oxy hóa các chất đa dạng và rộng rãi và có khả năng tạo ra
một danh sách đáng ngạc nhiên các phản ứng (Kalkarni và Hodgson, 1980,
Rendic và Dicarlo, 1997, Mansuy, 1998). Danh pháp và phân loại P
450

cytochrome đã được xác định qua các công trình nghiên cứu của Nelson và
ctv (1996), Rendic và Dicarlo (1997).

Các nghiên cứu sớm về Monooxygenase ở côn trùng nhận thấy tăng P
450
Cytochrome tổng số trong các dòng kháng so với dòng mẫn (tham khảo
Holgson, 1985). Tuy vậy, các mức P
450
tổng số thường tăng chỉ khoảng 3
lần trong khi đó hoạt tính Monooxygenase tăng với mức cao hơn nhiều[29]
Tính kháng do Monooxygenase tạo thành có thể là kiểu phổ biến nhất
nhất của tính kháng TTS dựa vào sự chuyển hóa (Holgson và Kulkasus.
1983; Oppenoorth 1985; Brattsten và ctv. 1986; Scott. 1991).
Các enzym Monooxygenase xúc tác một loạt các phản ứng giải độc ở
côn trùng bao gồm hydroxy hóa DDT, epoxid hóa các Cyclodiene, oxy hóa
các phosphothloate[29]
P
450
là kiểu biểu hiện vượt trội trong các quần thể kháng TTS và các
dạng đa kháng được nhận biết dựa trên các nghiên cứu protein (Ronis 1988)
và các nghiên cứu về axit nucleic (Scott 1994).
Tuy nhiên, sự liên quan của nó với tính kháng TTS, cơ sở phân tử của sự
biểu hiện quá mức này cho tới nay vẫn còn nhiều điều chưa rõ.
* Hệ isozym Esterase (Est)
Đây là một nhóm các isozym không cùng nguồn và một đặc tính
chung của Est là có khả năng phá vỡ các liên kết este của axit cacboxylic
trong các hợp chất phát sinh từ Naphthol, Indoxil Metholumbelliphirin.
Trên thế giới, các công trình nghiên cứu của nhiều nhà khoa học đã
25