
Molecular basis and fitness costs of xenobiotic resistance in the polyphagous pest Tetranychus urticae
(2024)
- Author
- Christine Njiru (UGent)
- Promoter
- Thomas Van Leeuwen (UGent) and Nicky Wybouw (UGent)
- Organization
- Abstract
- Gewasplagen blijven een bedreiging vormen voor de mondiale voedselzekerheid vanwege de schade die ze veroorzaken aan gecultiveerde gewassen. Daarom heb ik in hoofdstuk 1 kort de factoren geschetst die de kwetsbaarheid van moderne agro-ecosystemen voor plagen hebben vergroot. Vervolgens concentreer ik me op herbivoren van geleedpotigen, die na schimmels het meest schadelijke ongedierte zijn, waarbij ik kort hun voedingswijze, het gebruik van de waardplant en de interactie met de waardplant onderzoek. Vervolgens wordt het gebruik van chemicaliën geïntroduceerd, de belangrijkste bestrijdingsmethode voor geleedpotige plagen, samen met het resistentieprobleem dat gepaard gaat met het gebruik van pesticiden. Na onderzoek van de verschillende resistentiemechanismen tegen allelochemicaliën en pesticiden (gezamenlijk xenobiotica genoemd) wordt de plaag van focus geïntroduceerd. De spintmijt Tetranychus urticae is een van de meest polyfage herbivoren van geleedpotigen en behoort ook tot de top tien van meest resistente geleedpotige plagen. Dit doctoraat was gericht op het begrijpen van de moleculaire mechanismen die ten grondslag liggen aan de resistentie tegen xenobiotica bij deze plaag, en de daarmee gepaard gaande fitnesskosten. In hoofdstuk 2 en drie werd een nieuw ontdekte mutatie, H258Y, in het succinaatdehydrogenasecomplex van spintmijten gekarakteriseerd, waarmee de rol ervan in het bijdragen aan hoge kruisresistentie tegen twee mitochondriale complex II-remmers, cyenopyrafen en pyflubumide (IRAC Groep 25) werd gevalideerd. De mutatie resulteert ook in fitnesskosten die verband houden met ademhalingsdeficiëntie bij de resistente mijtenstam. In hoofdstuk 4 werd een multiresistente veldpopulatie van T. urticae, VR-BE, gekarakteriseerd, waaruit bleek dat verschillende mutaties op de doelplaats en verhoogde metabolische ontgifting bijdragen aan resistentie tegen 12 acariciden van verschillende MoA-groepen. VR-BE vertoonde ook een verminderde toxiciteit van sommige acariciden wanneer ze op tomaat werden gebruikt in vergelijking met bonengastheer. Met behulp van synergismetests hebben we aangetoond dat het verschil in resistentieprofielen op de twee waardplanten hoogstwaarschijnlijk te wijten is aan een verhoogde metabolische ontgifting, en voor complex II-remmers is dit verschil geassocieerd met het P450-metabolisme. In hoofdstuk 5 werd een multidisciplinaire aanpak gebruikt om lateraal verworven T. urticae DOG-genen functioneel te karakteriseren, wat aantoont dat ze een belangrijke rol spelen bij de aanpassing van de waardplant door secundaire metabolieten van planten te ontgiften. In hoofdstuk 6 worden de bevindingen uit de vier experimentele hoofdstukken geïntegreerd en besproken, en worden potentiële strategieën voor resistentiebeheer onderzocht.
Downloads
-
PhD thesis Christine Njiru.pdf
- full text (Published version)
- |
- open access
- |
- |
- 7.24 MB
Citation
Please use this url to cite or link to this publication: http://hdl.handle.net/1854/LU-01HQD0311A8BF8G1EAFKBCDHEA
- MLA
- Njiru, Christine. Molecular Basis and Fitness Costs of Xenobiotic Resistance in the Polyphagous Pest Tetranychus Urticae. Ghent University. Faculty of Bioscience Engineering, 2024.
- APA
- Njiru, C. (2024). Molecular basis and fitness costs of xenobiotic resistance in the polyphagous pest Tetranychus urticae. Ghent University. Faculty of Bioscience Engineering, Ghent, Belgium.
- Chicago author-date
- Njiru, Christine. 2024. “Molecular Basis and Fitness Costs of Xenobiotic Resistance in the Polyphagous Pest Tetranychus Urticae.” Ghent, Belgium: Ghent University. Faculty of Bioscience Engineering.
- Chicago author-date (all authors)
- Njiru, Christine. 2024. “Molecular Basis and Fitness Costs of Xenobiotic Resistance in the Polyphagous Pest Tetranychus Urticae.” Ghent, Belgium: Ghent University. Faculty of Bioscience Engineering.
- Vancouver
- 1.Njiru C. Molecular basis and fitness costs of xenobiotic resistance in the polyphagous pest Tetranychus urticae. [Ghent, Belgium]: Ghent University. Faculty of Bioscience Engineering; 2024.
- IEEE
- [1]C. Njiru, “Molecular basis and fitness costs of xenobiotic resistance in the polyphagous pest Tetranychus urticae,” Ghent University. Faculty of Bioscience Engineering, Ghent, Belgium, 2024.
@phdthesis{01HQD0311A8BF8G1EAFKBCDHEA, abstract = {{Gewasplagen blijven een bedreiging vormen voor de mondiale voedselzekerheid vanwege de schade die ze veroorzaken aan gecultiveerde gewassen. Daarom heb ik in hoofdstuk 1 kort de factoren geschetst die de kwetsbaarheid van moderne agro-ecosystemen voor plagen hebben vergroot. Vervolgens concentreer ik me op herbivoren van geleedpotigen, die na schimmels het meest schadelijke ongedierte zijn, waarbij ik kort hun voedingswijze, het gebruik van de waardplant en de interactie met de waardplant onderzoek. Vervolgens wordt het gebruik van chemicaliën geïntroduceerd, de belangrijkste bestrijdingsmethode voor geleedpotige plagen, samen met het resistentieprobleem dat gepaard gaat met het gebruik van pesticiden. Na onderzoek van de verschillende resistentiemechanismen tegen allelochemicaliën en pesticiden (gezamenlijk xenobiotica genoemd) wordt de plaag van focus geïntroduceerd. De spintmijt Tetranychus urticae is een van de meest polyfage herbivoren van geleedpotigen en behoort ook tot de top tien van meest resistente geleedpotige plagen. Dit doctoraat was gericht op het begrijpen van de moleculaire mechanismen die ten grondslag liggen aan de resistentie tegen xenobiotica bij deze plaag, en de daarmee gepaard gaande fitnesskosten. In hoofdstuk 2 en drie werd een nieuw ontdekte mutatie, H258Y, in het succinaatdehydrogenasecomplex van spintmijten gekarakteriseerd, waarmee de rol ervan in het bijdragen aan hoge kruisresistentie tegen twee mitochondriale complex II-remmers, cyenopyrafen en pyflubumide (IRAC Groep 25) werd gevalideerd. De mutatie resulteert ook in fitnesskosten die verband houden met ademhalingsdeficiëntie bij de resistente mijtenstam. In hoofdstuk 4 werd een multiresistente veldpopulatie van T. urticae, VR-BE, gekarakteriseerd, waaruit bleek dat verschillende mutaties op de doelplaats en verhoogde metabolische ontgifting bijdragen aan resistentie tegen 12 acariciden van verschillende MoA-groepen. VR-BE vertoonde ook een verminderde toxiciteit van sommige acariciden wanneer ze op tomaat werden gebruikt in vergelijking met bonengastheer. Met behulp van synergismetests hebben we aangetoond dat het verschil in resistentieprofielen op de twee waardplanten hoogstwaarschijnlijk te wijten is aan een verhoogde metabolische ontgifting, en voor complex II-remmers is dit verschil geassocieerd met het P450-metabolisme. In hoofdstuk 5 werd een multidisciplinaire aanpak gebruikt om lateraal verworven T. urticae DOG-genen functioneel te karakteriseren, wat aantoont dat ze een belangrijke rol spelen bij de aanpassing van de waardplant door secundaire metabolieten van planten te ontgiften. In hoofdstuk 6 worden de bevindingen uit de vier experimentele hoofdstukken geïntegreerd en besproken, en worden potentiële strategieën voor resistentiebeheer onderzocht.}}, author = {{Njiru, Christine}}, isbn = {{9789463577113}}, language = {{eng}}, pages = {{XIII, 177}}, publisher = {{Ghent University. Faculty of Bioscience Engineering}}, school = {{Ghent University}}, title = {{Molecular basis and fitness costs of xenobiotic resistance in the polyphagous pest Tetranychus urticae}}, year = {{2024}}, }