The Nature of Malathion Resistance in a Population

8/7/2019 The Nature of Malathion Resistance in a Population

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B u l l e t i n o f t h e W o r l d H e a l t h O r g a n i z a t i o n , 5 9 ( 3 ) : 3 8 3 - 3 8 6 ( 1 9 8 1 )

T h e n a t u r e o f m a l a t h i o n r e s i s t a n c e i n a p o p u l a t i o no f A n o p h e l e s c u l i c i f a c i e s G i l e s *P . R . J . HERATH1 & G . D A V I D S O N 2

M a l a t h i o n r e s i s t a n c e i n a p o p u l a t i o n o f A n o p h e l e s c u l i c i f a c i e s f r o m M a h a r a s h t r a S t a t e i nI n d i a , w h i c h a l s o s h o w e d r e s i s t a n c e t o a n u m b e r o f o t h e r o r g a n o p h o s p h o r u s c o m p o u n d s ,w a s f o u n d t o b e d o m i n a n t i n i t s e x p r e s s i o n . M o s t o f t h e c r o s s i n g a n d b a c k - c r o s s i n g r e s u l t si n v o l v i n g a s u s c e p t i b l e p o p u l a t i o n o f t h e s a m e s p e c i e s f r o m S r i L a n k a i n d i c a t e d t h e p o s s i b l ei n v o l v e m e n t o f m o r e t h a n o n e g e n e t i c f a c t o r . T h e e x i s t e n c e o f s u c h a b r o a d s p e c t r u m o fr e s i s t a n c e , a n d e x p e r i m e n t s i n v o l v i n g t h e u s e o f t h e s y n e r g i s t s t r i p h e n y l p h o s p h a t e a n dp i p e r o n y l b u t o x i d e b o t h s u g g e s t t h e p r e s e n c e o f a t l e a s t t w o m e c h a n i s m s , o n e i n v o l v i n g t h es p e c i f i c c a r b o x y l e s t e r a s e a n d t h e o t h e r t h e l e s s s p e c i f i c m i x e d - f u n c t i o n o x i d a s e s y s t e m .

R e s i s t a n c e o f m o s q u i t o s t o DDT r e s u l t i n g i n t h ef a i l u r e o f v e c t o r c o n t r o l m e a s u r e s h a s b e e n c o n s i d e r e da m a j o r c o n t r i b u t o r y f a c t o r i n t h e r e s u r g e n c e o fm a l a r i a i n many c o u n t r i e s . Some o f t h e s e c o u n t r i e sh a v e now c h a n g e d t o a l t e r n a t i v e i n s e c t i c i d e s , i n m o s tc a s e s t o o r g a n o p h o s p h o r u s c o m p o u n d s ( O P s ) a n d i ns o m e t o c a r b a m a t e s . T h e p r i n c i p a l OP i n u s e a t t h ep r e s e n t t i m e i s m a l a t h i o n , t h o u g h f e n i t r o t h i o n i s u s e ds o m e t i m e s w h e r e r e s i s t a n c e t o m a l a t h i o n i s a p p a r e n t .M a l a t h i o n r e s i s t a n c e h a s b e e n r e p o r t e d i n s e v e ns p e c i e s o f a n o p h e l i n e m o s q u i t o s o f a r ( 1 ) . I n s o m e i t i st h e o n l y r e s i s t a n c e , e . g . , A n o p h e l e s a r a b i e n s i s ( 2 ) ,w h i l e i n o t h e r s , e . g . , A . a l b i m a n u s ( 3 ) , m u l t i p l er e s i s t a n c e i n v o l v i n g o t h e r OPs a n d c a r b a m a t e s h a sa p p e a r e d . I n s o m e c a s e s , t h e d e v e l o p m e n t o f t h i sb r o a d - s p e c t r u m r e s i s t a n c e h a s b e e n a t t r i b u t e d t os e l e c t i o n b y t h e r e l e v a n t i n s e c t i c i d e s u s e d f o r p u b l i ch e a l t h o r a g r i c u l t u r a l p u r p o s e s . H o w e v e r , i n manyi n s t a n c e s r e s i s t a n c e h a s d e v e l o p e d t o c o m p o u n d so t h e r t h a n t h e s e l e c t i n g a g e n t o w i n g t o c r o s s - r e s i s t -a n c e , a n d t h i s h a s b e e n t h e c a s e w i t h b o t h m a l a t h i o na n d f e n i t r o t h i o n a s w e l l a s o t h e r O P s .T h i s p a p e r r e p o r t s a p r e l i m i n a r y a t t e m p t t o s t u d yt h e n a t u r e o f m a l a t h i o n r e s i s t a n c e i n a p o p u l a t i o n o fA . c u l i c i f a c i e s f r o m M a h a r a s h t r a S t a t e , I n d i a , a n d i t sc o n t r i b u t i o n t o w a r d s a b r o a d s p e c t r u m o f OP r e s i s t -a n c e . M a l a t h i o n r e s i s t a n c e i n t h i s s p e c i e s w a s f i r s tr e p o r t e d b y R a j a g o p a l ( 4 ) .

* R e q u e s t s f o r r e p r i n t s s h ou ld b e a d d r e s s e d t o P r o f e s s o r G .D a v i d s o n .I R e s e a r c h A s s i s t a n t , R o s s I n s t i t u t e o f T r o p i c a l H y g i e n e , L o n d o nS c h o o l o f H y g i e n e a n d T r o p i c a l M e d i c i n e , L o n d o n WC1E 7 H T ,E n g l a n d . P r e s e n t a d d r e s s : E n t o m o l o g i s t , A n t i - m a l a r i a C a m p a i g n ,P . O . B o x 1 7 4 2 , N a r a h e n p i t a , C o l o m b o , S r i L a n k a .2 P r o f e s s o r , E n t o m o l o g y D e p a r t m e n t , L o n d o n S c h o o l o fH y g i e n e a n d T r o p i c a l M e d i c i n e , K e p p e l S t ( G o w e r S t ) , L o n d o nWC1E 7 H T , E n g l a n d .

MA T E RI AL S AND METHODS

T w o s t r a i n s o f A . c u l i c i f a c i e s w e r e u s e d :-CUL/SRL-a m a l a t h i o n - s u s c e p t i b l e p o p u l a -t i o n d e r i v e d f r o m e g g s r e c e i v e d f r o m A t t a n a g a l l a ,K i r i n d i w e l a , S r i L a n k a , s u p p l i e d b y t h e A n t i - M a l a r i aC a m p a i g n i n 1 9 7 6 .-UL/IND-a m a l a t h i o n - r e s i s t a n t p o p u l a t i o n

d e r i v e d f r o m e g g s r e c e i v e d f r o m t h e v i l l a g e o f W a d a -w a l i , P a l g h a r U n i t , T h a n a D i s t r i c t , M a h a r a s h t r aS t a t e , I n d i a , a n d s u p p l i e d b y t h e N a t i o n a l M a l a r i aE r a d i c a t i o n P r o g r a m m e i n 1 9 7 6 .T h e m a l a t h i o n p a p e r s u s e d f o r t e s t i n g t h e a d u l tm o s q u i t o s o f t h e s e s t r a i n s w e r e t h e s t a n d a r d i m p r e g -n a t e d p a p e r s ( 5 % m a l a t h i o n i n o l i v e o i l / i o n o l s o l -u t i o n ) p r o v i d e d b y t h e W o r l d H e a l t h O r g a n i z a t i o n f o ru s e i n t h e i r a d u l t m o s q u i t o s u s c e p t i b i l i t y t e s t . T h es y n e r g i s t s t r i p h e n y l p h o s p h a t e ( T P P ) a n d p i p e r o n y lb u t o x i d e ( P B ) w e r e k i n d l y s u p p l i e d b y D r F . J .O p p e n o o r t h o f t h e L a b o r a t o r y f o r R e s e a r c h o n I n s e c -t i c i d e s , W a g e n i n g e n , H o l l a n d , a n d Dr P . C h a d w i c ko f t h e W e l l c o m e R e s e a r c h L a b o r a t o r i e s , B e r k h a m -s t e d , E n g l a n d , r e s p e c t i v e l y .M o s q u i t o r e a r i n g a n d t h e s u b s e q u e n t e x p e r i m e n t a lp r o c e d u r e s w e r e c a r r i e d o u t i n t h e R o s s I n s t i t u t e i n s e c -t a r i e s a t t h e L o n d o n S c h o o l o f H y g i e n e a n d T r o p i c a lM e d i c i n e , i n w h i c h t h e t e m p e r a t u r e ( 2 5 - 2 8 I C ) a n dr e l a t i v e h u m i d i t y ( 7 0 - 8 0 % ) w e r e c o n t r o l l e d a n d a1 2 - h o u r p h o t o p e r i o d w a s m a i n t a i n e d . L a r v a l r e a r i n gw a s c a r r i e d o u t i n w a t e r a t t e m p e r a t u r e s o f 2 8 - 3 0 I Ca d o p t i n g s t a n d a r d p r o c e d u r e s . B o t h p o p u l a t i o n sf a i l e d t o m a t e s i g n i f i c a n t l y i n c a g e s a n d s o t h e a r t i f i c i a lm a t i n g t e c h n i q u e h a d t o b e u s e d c o n t i n u o u s l y t o p r o -v i d e m a t e r i a l f o r t h e e x p e r i m e n t a l w o r k . T h e f e m a l e s

4 0 6 7 -383-

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P . R . J . H E R A T H & G . DAVIDSON

o f b o t h s t r a i n s p r o v e d r e l u c t a n t t o f e e d o n t h e s t a n -d a r d a n i m a l h o s t , g u i n e a p i g , a n d h a d t o b e f e d m o s t l yo n human v o l u n t e e r s .T h e s t a n d a r d WHO a d u l t m o s q u i t o s u s c e p t i b i l i t yt e s t w a s u s e d t o d e t e r m i n e i n s e c t i c i d e t o l e r a n c e s a n d1 - d a y - o l d m a l e s a n d u n f e d f e m a l e s w e r e u s e d a s t e s tm a t e r i a l .A p r e l i m i n a r y m a s s s e l e c t i o n o f t h e I n d i a n r e s i s t a n ts t r a i n s o o n p r o d u c e d a p o p u l a t i o n s h o w i n g v i r t u a l l yn o m o r t a l i t y a f t e r e x p o s u r e t o 5% m a l a t h i o n f o r 1h o u r , t h e d i s c r i m i n a t i n g d o s e p r o d u c i n g a n a l m o s tc o m p l e t e k i l l o f t h e S r i L a n k a n s u s c e p t i b l e s t r a i n . T h i ss i t u a t i o n p e r s i s t e d i n s u c c e s s i v e g e n e r a t i o n s a f t e rs e l e c t i o n .T h e t w o h o m o z y g o u s p o p u l a t i o n s w e r e c r o s s e d ,a g a i n u s i n g t h e f o r c e d - m a t i n g t e c h n i q u e , a n d t h eh y b r i d o f f s p r i n g w e r e c h a r a c t e r i z e d a s t o t h e i r m a l a -t h i o n t o l e r a n c e . T h e y w e r e t h e n b a c k - c r o s s e d t o t h es u s c e p t i b l e CUL/SRL s t r a i n a n d t h e p r o g e n y w e r ee x p o s e d t o t h e d i s c r i m i n a t i n g d o s e o f m a l a t h i o n .S u r v i v o r s w e r e a g a i n b a c k - c r o s s e d t o CUL/SRL a n dt h e p r o c e d u r e r e p e a t e d f o r a t o t a l o f t h r e e s u c c e s s i v eb a c k - c r o s s e s . R e p e a t e d b a c k - c r o s s i n g w i t h s e l e c t i o n i st h e r e c o g n i z e d p r o c e d u r e f o r d i s t i n g u i s h i n g b e t w e e nm o n o f a c t o r i a l a n d p o l y f a c t o r i a l i n h e r i t a n c e .T o s t u d y t h e e f f e c t o f s y n e r g i s t s , i m p r e g n a t e dp a p e r s w e r e p r e p a r e d u s i n g t h e maximum n o n - t o x i cd o s e o f t h e a p p r o p r i a t e c o m p o u n d . U s i n g t h e s t a n -d a r d t e s t p r o c e d u r e , a s a m p l e o f m o s q u i t o s w a s i n i t i -a l l y e x p o s e d t o t h e s y n e r g i s t a n d s u b s e q u e n t l y t o t h ei n s e c t i c i d e . A c o m p a r a b l e t e s t w i t h t h e i n s e c t i c i d ea l o n e w a s m a d e o n a n o t h e r s a m p l e o f t h e s a m ep o p u l a t i o n .

RESULTS AND DISCUSSION

T h e e x p o s u r e o f 8 1 m o s q u i t o s o f t h e S r i L a n k a ns u s c e p t i b l e p o p u l a t i o n t o 5% m a l a t h i o n p a p e r s f o r 1h o u r f o l l o w e d b y a 2 4 - h o u r r e c o v e r y p e r i o d r e s u l t e d i nt h e s u r v i v a l o f o n l y 1 m o s q u i t o . T h e e x p o s u r e o f 2 1 5o f t h e I n d i a n p o p u l a t i o n a n d 1 5 5 o f t h e h y b r i d sb e t w e e n t h e t w o p o p u l a t i o n s r e s u l t e d i n o n l y a 2%m o r t a l i t y i n e a c h c a s e . T h u s t h e h y b r i d s e e m e d t o b e a sr e s i s t a n t a s t h e r e s i s t a n t p o p u l a t i o n , a n d r e s i s t a n c ec o u l d b e c o n s i d e r e d d o m i n a n t a t t h a t d o s a g e . E x p o -s u r e t o 5% m a l a t h i o n f o r 1 h o u r d i s c r i m i n a t e db e t w e e n s u s c e p t i b l e a n d b o t h h e t e r o z y g o u s a n dh o m o z y g o u s r e s i s t a n t m o s q u i t o s a l m o s t p e r f e c t l y .T h e e x p e c t e d m o r t a i i t y i n t h e o f f s p r i n g o f t h e b a c k -c r o s s b e t w e e n h y b r i d a n d s u s c e p t i b l e w o u l d b e 5 0 % i fs i n g l e - f a c t o r i n h e r i t a n c e w e r e i n v o l v e d a n d m o r t a l i t i e si n t h e s u b s e q u e n t b a c k - c r o s s e s w i t h s e l e c t i o n w o u l d b ee x p e c t e d t o r e m a i n a t t h i s l e v e l .T a b l e s 1 a n d 2 l i s t t h e m o r t a l i t i e s i n s i n g l e f a m i l i e sr e a r e d f r o m t h e o f f s p r i n g o f t h e f i r s t a n d s e c o n d b a c k -

c r o s s e s a n d r e l a t e t h e s e t o t h e p r o p o r t i o n s o f i n d i -v i d u a l s r e a c h i n g m a t u r i t y , o n t h e p r i n c i p l e t h a t t h eh i g h e r t h e f a m i l y y i e l d , t h e l e s s c h a n c e t h e r e i s o fd i s t o r t i o n o f r e s u l t s b y t h e d i f f e r e n t i a l l o s s o f p a r t i c u -l a r g e n o t y p e s d u r i n g t h e a q u a t i c s t a g e s . I n t h e f i r s tb a c k - c r o s s ( T a b l e 1 ) , 4 o u t o f 1 2 f a m i l i e s s h o w e d as i g n i f i c a n t d e p a r t u r e f r o m t h e e x p e c t e d 1 : 1 s e g r e -g a t i o n o f h e t e r o z y g o t e s a n d s u s c e p t i b l e h o m o z y g o t e sa n d t w o o f t h e s e w e r e i n f a m i l i e s w i t h l o w y i e l d s . I nt h e s e c o n d b a c k - c r o s s , o n l y 3 f a m i l i e s o u t o f 1 5s h o w e d a s i g n i f i c a n t d e p a r t u r e f r o m t h e e x p e c t e dr a t i o o n t h e s i n g l e g e n e h y p o t h e s i s , t h o u g h e a c h o ft h e s e w a s i n t h e h i g h - y i e l d r a n g e ( T a b l e 2 ) . H o w e v e r ,i n b o t h b a c k - c r o s s e s , m o s t o f t h e m o r t a l i t i e s w e r el e s s t h a n 5 0 / o a n d w h e n t h e y a r e t o t a l l e d a h i g h l ys i g n i f i c a n t d e p a r t u r e i s e v i d e n t . I n t h e t h i r d b a c k -c r o s s o n l y 2 f a m i l i e s w e r e t e s t e d . On e o f t h e s e o f 4 1a d u l t s ( a y i e l d o f l e s s t h a n 7 0 % ) s h o w e d a m o r t a l i t y o f83% ( X 2 = 1 7 . 7 8 ) w h i l e a n o t h e r o f 5 5 a d u l t s f r o m ah i g h - y i e l d ( > 7 5 %) f a m i l y s h o w e d a m o r t a l i t y o f 4 6 %( x 2 = 0 . 4 5 ) . T h u s c o n s i d e r i n g o n l y t h o s e f a m i l i e sp r o d u c i n g m o r e t h a n 70% y i e l d s o f p u p a e f r o m e g g s ,m o r t a l i t i e s i n t h e t h r e e s u c c e s s i v e b a c k - c r o s s e s w e r e4 1 7 o , 4 2 % o , a n d 4 6 % 7 o , r e s p e c t i v e l y .C o n t r o l o f r e s i s t a n c e b y t w o g e n e s h a s b e e n c o n -s i d e r e d b y L i n e s & C u r t i s ( u n p u b l i s h e d r e s u l t s ) a s aT a b l e 1 . S i n g l e f a m i l y r e s u l t s o f e x p o s u r e t o t h e d i s c r i m i -n a t i n g d o s a g e o f m a l a t h i o n o f t h e o f f s p r i n g o f t h e f i r s t b a c k -c r o s s o f t h e h y b r i d ( r e s i s t a n t I n d i a n x s u s c e p t i b l e S r iL a n k a n ) t o t h e s u s c e p t i b l e S r i L a n k a n p o p u l a t i o n

Y i e l d o fp u p a e f r o m X 2e g g s T o t a l n o . M o r t a l i t y ( 1 : 1 e x p e c -B a t c h n o . ( % ) t e s t e d ( % ) t a t i o n )1 1 7 4 5 2 4 1 1 . 7 4 a2 4 0 5 5 4 4 0 . 9 03 5 3 1 4 2 3 5 1 3 . 6 4 a4 5 9 2 0 3 0 3 . 2 05 6 8 2 2 4 1 0 . 7 26 7 5 6 0 4 2 1 . 6 67 7 8 3 5 6 0 1 . 4 08 8 0 3 6 3 3 4 . 0 0 a9 8 0 8 4 3 3 9 . 3 4 a

1 0 8 1 4 3 4 0 1 . 8 81 1 8 9 3 3 4 5 0 . 2 81 2 9 0 7 1 4 5 0 . 7 0

T o t a l s 6 4 6 3 9 3 3 . 9 0 a> 7 0 3 6 2 4 1 1 0 . 6 2 a

P < 0 . 0 5 .

3 8 4

8/7/2019 The Nature of Malathion Resistance in a Population

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MA L A T H ION RESISTANCE I N A N OP H EL E ST a b l e 2 . S i n g l e f a m i l y r e s u l t s o f e x p o s u r e t o t h e d i s c r i m i -n a t i n g d o s a g e o f m a l a t h i o n o f t h e s e c o n d b a c k - c r o s sp r o g e n y i n v o l v i n g r e s i s t a n t a n d s u s c e p t i b l e A . c u l i c i f a c i e sp o p u l a t i o n s f r o m I n d i a a n d S r i L a n k a

Y i e l d o fp u p a e f r o m X 2e g g s T o t a l n o . M o r t a l i t y ( 1 : 1 e x p e c -B a t c h n o . ( % ) t e s t e d ( % ) t a t i o n )

1 4 2 3 8 6 1 1 . 6 82 4 8 7 9 4 4 1 . 0 23 6 7 1 2 2 4 5 1 . 1 84 7 0 3 9 3 6 3 . 1 05 7 2 6 4 5 5 0 . 5 66 7 2 1 3 2 4 3 2 . 4 67 7 3 8 8 5 3 0 . 4 08 7 4 1 7 6 3 0 2 7 . 8 4 a9 7 4 3 5 5 7 0 . 7 21 0 7 4 2 8 4 6 0 . 1 4

1 1 7 5 4 2 3 8 2 . 3 81 2 8 9 8 6 5 0 01 3 9 6 2 4 2 1 8 . 1 6 a1 4 9 8 6 3 4 0 2 . 6 81 5 ? 3 7 3 2 4 . 5 6 a

T o t a l s 1 0 5 3 4 3 2 1 . 0 8 a> 7 0 7 7 7 4 2 1 9 . 5 2 a

a P 8 0%l a r v a l s u r v i v a l came f r o m a t o t a l o f 3 1 9 e g g s w h i c hgave 2 6 7 f o u r t h - i n s t a r l a r v a e . On t h e e x t r e m e h y p o -t h e s i s t h a t a l l t h e 5 2 i n d i v i d u a l s t h a t d i e d a s l a r v a ew e r e s u s c e p t i b l e h o m o z y g o t e s , t h e s e 5 2 c o u l d b ea d d e d t o t h e o b s e r v e d 1 0 3 s u s c e p t i b l e a d u l t s g i v i n g ar a t i o o f 1 5 5 s u s c e p t i b l e s : 1 6 4 r e s i s t a n t s f r o m t h e s e f i v ef a m i l i e s . T h i s d o e s n o t d i f f e r s i g n i f i c a n t l y f r o m a 1 : 1r a t i o , so t h a t t h i s h y p o t h e s i s i s n o t e x c l u d e d b y t h ep r e s e n t l y a v a i l a b l e d a t a .T a b l e 3 s h o w s t h e m o r t a l i t i e s i n t h e r e s i s t a n t h o m o -z y g o t e s e x p o s e d t o m a l a t h i o n a l o n e a n d t o m a l a t h i o na f t e r p r e v i o u s e x p o s u r e t o t r i p h e n y l p h o s p h a t e ( T P P ) ,t h e c a r b o x y l e s t e r a s e ( C E ) i n h i b i t o r , a n d t o p i p e r o n y lb u t o x i d e ( P B ) , t h e m i x e d - f u n c t i o n o x i d a s e (MFO)i n h i b i t o r . A t a l l t h e e x p o s u r e t i m e s u s e d , t h e c o m b i n -a t i o n o f T PP a n d m a l a t h i o n p r o d u c e d o b v i o u s s y n -e r g i s m i n d i c a t i n g CE i n v o l v e m e n t i n t h e m a l a t h i o nr e s i s t a n c e . R e s u l t s w i t h t h e P B / m a l a t h i o n c o m b i n -a t i o n v a r i e d . M o s t d o s a g e s p r o d u c e d a s m a l l i n c r e a s ei n m o r t a l i t y , t h o u g h o n e s h o w e d a d e c r e a s e . T h ei n v o l v e m e n t o f MFOs i n t h e a c t i v a t i o n o f m a l a t h i o nt o t h e t o x i c m a l a o x o n b y t h e c o n v e r s i o n o f t h e P=b o n d t o P=i s w e l l k n o w n . I f o n l y MFOs a r ei n v o l v e d i n t h i s a c t i v a t i o n p r o c e s s , p r e t r e a t m e n t w i t hPB s h o u l d p r o d u c e c o n t i n u o u s a n d c o m p l e t e a n t a g -o n i s m w i t h m a l a t h i o n a t a l l d o s e s . T h e r e s h o u l d b e n os y n e rg i s m . T h i s w a s i n f a c t f o u n d t o b e t h e case w i t h ap o p u l a t i o n o f A . s t e p h e n s i f r o m I r a n w h i c h , u n l i k et h e I n d i a n s t r a i n o f A . c u l i c i f a c i e s ( 5 ) , h a d o n l y a l o wl e v e l o f f e n i t r o t h i o n r e s i s t a n c e . I f , o n t h e o t h e r h a n d ,

T a b l e 3 . R e s u l t s o f e x p o s u r e s o f t h e I n d i a n m a l a t h i o n - r e s i s t a n t A . c u l i c i f a c i e s t o m a l a t h i o n a l o n e a n d t o m a l a t h i o n f o l l o w i n gp r e t r e a t m e n t s w i t h t r i p h e n y l p h o s p h a t e ( T P P ) a n d p i p e r o n y l b u t o x i d e ( P B )P e r c e n t a g e m o r t a l i t y ( n o . t e s t e d ) a f t e r t h e f o l l o w i n g e x p o s u r e t i m e s ( m i n ) :I n s e c t i c i d ea n d s y n e r g i s t 3 0 6 0 1 2 0 2 4 0 4 2 0

5% m a l a t h i o n 6 ( 3 6 ) 1 9 ( 1 6 1 ) 5 ( 3 9 ) 1 9 ( 4 7 ) 2 7 ( 2 6 )TPP + 5% m a l a t h i o n 5 1 ( 6 7 ) 5 8 ( 8 8 ) 4 4 ( 6 6 ) 6 5 ( 9 3 ) -P B + 5% m a l a t h i o n 1 5 ( 1 3 ) 2 1 ( 1 2 4 ) 0 ( 1 5 ) 2 9 ( 1 2 3 ) 3 9 ( 3 6 )

3 8 5

8/7/2019 The Nature of Malathion Resistance in a Population

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386 P . R . J . H E R A T H & G . DAVIDSON

t h i s e n z y m e s y s t e m i s a l s o i n v o l v e d i n t h e a c t u a l b r e a k -down o f m a l a t h i o n , t h e n a t u r e o f t h e r e s p o n s e t o t h eP B / m a l a t h i o n s e q u e n c e c o u l d b e o n e o f s y n e r g i s m ,a n t a g o n i s m , o r e v e n i n e f f e c t i v e n e s s d e p e n d i n g o n t h eb a l a n c e o f t h e o p p o s i n g e f f e c t s o n a c t i v a t i o n a n db r e a k d o w n . I n t h i s I n d i a n p o p u l a t i o n o f A . c u l i c i -f a c i e s , t h e r e f o r e , i t s e e m s t h a t b o t h t h e CE a n d t h eMFO m e c h a n i s m s o f r e s i s t a n c e c o e x i s t , a n d a c c o u n tf o r t h e r e s i s t a n c e s h o w n b y t h i s , p o p u l a t i o n t o

c o m p o u n d s b o t h w i t h c a r b o x y l e s t e r b o n d s , e . g . ,m a l a t h i o n a n d m a l a o x o n , a n d w i t h o u t t h e m , e . g . ,f e n i t r o t h i o n , c h l o r p h o x i m , p i r i m i p h o s - m e t h y l , a n di o d o p h e n p h o s ( H e r a t h & D a v i d s o n , u n p u b l i s h e dd a t a ) . S y n e r g i s t e v i d e n c e w o u l d t h e n s u g g e s t t h ei n v o l v e m e n t o f t w o g e n e t i c f a c t o r s . F u r t h e r s t u d i e sa r e n e e d e d t o d e t e r m i n e t h e e x t e n t t o w h i c h t h e MFO-m e d i a t e d m e c h a n i s m i n h i b i t e d b y PB c o n t r i b u t e s t ot h e m a l a t h i o n r e s i s t a n c e .

ACKNOWLEDGEMENTS

T h e w o r k d e s c r i b e d w a s d o n e w h i l e o n e o f u s ( P . R . J . H . ) w a s s t u d y i n g f o r a PhD d e g r e e a n d w a s f i n a n c i a l l y s u p p o r t e d b yt h e UNDP/World Ba nk/WHO S p e c i a l P r o g r a m m e f o r R e s e a r c h a n d T r a i n i n g i n T r o p i c a l D i s e a s e s . R e s e a r c h o n m o s q u i t or e s i s t a n c e a n d o t h e r g e n e t i c p r o b l e m s i n t h e London S c h o o l o f H y g i e n e a n d T r o p i c a l M e d i c i n e i s p a r t l y s u p p o r t e d b y f u n d sf r o m t h e s a m e P r o g r a m m e a n d f r o m t h e B r i t i s h M e d i c a l R e s e a r c h C o u n c i l .T h e a u t h o r s a r e g r e a t l y i n d e b t e d t o D r C . F . C u r t i s , D r P . R a w l i n g s , M i s s J . H e m i n g w a y a n d Mr J . L i n e s f o r h e l p f u ls u g g e s t i o n s a n d c o m m e n t s .

R E S U M ELA N A T U R E DE LA R E SI S T ANC E AU MALATHION DANS UNE POPULATION D'ANOP H ELE S CULICIFACIES GILESOn a o b s e r v e , d a n s u n e p o p u l a t i o n d ' A n o p h e l e s c u l i c i -f a c i e s d e I ' E t a t d e M a h a r a s h t r a , e n I n d e , q u e l a r e s i s t a n c e a um a l a t h i o n , q u i s ' a c c o m p a g n a i t d ' u n e r e s i s t a n c e A u n c e r t a i nn o m b r e d ' a u t r e s c o m p o s e s o r g a n o p h o s p h o r e s , e t a i t d o m i -

n a n t e d a n s s o n e x p r e s s i o n . L a p l u p a r t d e s r e s u l t a t s d ec r o i s e m e n t s e t d e c r o i s e m e n t s e n r e t o u r a v e c u n e p o p u l a t i o ns e n s i b l e d e l a m e m e e s p e c e e n p r o v e n a n c e d e S r i L a n k a i n d i -q u a i e n t q u e p l u s i e u r s f a c t e u r s g e n e t i q u e s e t a i e n t s u s c e p -

t i b l e s d ' i n t e r v e n i r . L ' e x i s t e n c e d ' u n s p e c t r e d e r e s i s t a n c es i l a r g e e t d e s e x p & i e n c e s c o m p o r t a n t l ' u t i l i s a t i o n d e sc o m p o s e s s y n e r g i q u e s , p h o s p h a t e d e t r i p h e n y l e e t p i p b r o n y lb u t o x y d e , d o n n e n t a p e n s e r q u ' i l e x i s t e a u m o i n s d e u x m 6 c a -n i s m e s , l ' u n f a i s a n t i n t e r v e n i r l a c a r b o x y l e s t e r a s e s p e c i f i q u ee t l ' a u t r e l e s y s t e m e d e s o x y d a s e s A f o n c t i o n m i x t e , m o i n ss p e c i f i q u e .

R E F E R E N C E S1 . WHO T e c h n i c a l R e p o r t S e r i e s , N o . 6 5 5 , 1 9 8 1 ( R e s i s t -a n c e o f v e c t o r s o f d i s e a s e t o p e s t i c i d e s . F i f t h r e p o r t o ft h e WHO E x p e r t C o m m i t t e e o n V e c t o r B i o l o g y a n dC o n t r o l ) .2 . A K O O D , M. A . S . T h e u s e o f s e r o l o g y a n d o f t e s t s f o rd r u g a n d i n s e c t i c i d e r e s i s t a n c e i n s t u d y i n g p r o b l e m s o fm a l a r i a c o n t r o l i n t h e S u d a n . PhD t h e s i s , U n i v e r s i t y o fL o n d o n , 1 9 8 0 .3 . G E O R G H I O U , G . P . S t u d i e s o n r e s i s t a n c e t o c a r b a m a t ea n d o r g a n o p h o s p h a t e i n s e c t i c i d e s i n A n o p h e l e s a l b i -m a n u s . A m e r i c a n j o u r n a l o f t r o p i c a l m e d i c i n e a n dh y g i e n e , 2 1 , 7 9 5 - 8 0 6 ( 1 9 7 2 ) .

4 . R A J A G O P A L , R . M a l a t h i o n r e s i s t a n c e i n A n o p h e l e sc u l i c i f a c i e s i n G u j a r a t . I n d i a n j o u r n a l o f m e d i c a lr e s e a r c h , 6 6 : 2 7 - 2 8 ( 1 9 7 7 ) .5 . H E R A T H , P . R . J . S t u d i e s o n i n s e c t i c i d e r e s i s t a n c e i na n o p h e l i n e m o s q u i t o s . PhD t h e s i s , U n i v e r s i t y o fL o n d o n , 1 9 7 9 .