Findings from the analysis of variance
Mortality data from bioassays of isofemale lines, conducted separately for each of the three organophosphates, were analyzed to estimate genetic variance in previous studies (Miyo et al., 2000; 2006). Similarly, mortality data for DDT and permethrin were analyzed using the same approach. Considering the fluctuation in genetic variance along with the changes in susceptibility levels reported in our previous studies, I found that the Katsunuma population of Drosophila melanogaster exhibited significant genetic variation in susceptibility not only to organophosphates but also to each of five insecticides, including permethrin (a pyrethroid) and DDT (an organochlorine). However, genetic variation in susceptibility differed among insecticide classes. The mean susceptibility to each of the three organophosphates showed a consistent increasing trend over the two years in autumn, when the Katsunuma population of D. melanogaster expands. In contrast to this steady increase in mean susceptibility, genetic variance for susceptibility to the three organophosphates did not fluctuate significantly between summer and autumn in 1997 but showed an increasing trend in 1998. Unlike susceptibility to organophosphates, susceptibility to permethrin and DDT did not show any significant increasing trends in autumn. However, the patterns of change in genetic variance differed between the two insecticides. If resistance factors for organophosphates contributed similarly to genetic variation in resistance to permethrin and DDT, for example, then susceptibility to all three insecticide classes should have shown similar patterns of variation. Therefore, the complex results of this study suggest that genetic variation in insecticide susceptibility within the Katsunuma population cannot be explained by a simple mechanism, such as a single resistance factor conferring cross-resistance to all five insecticides.
(translated version of the post on December 09, 2021)
分散分析から見えてきたこと
3つの有機リン剤を用いた1雌由来系統の殺虫試験で得られた死亡率データについて、以前の論文（Miyo et al., 2000; 2006）において分散分析を行い、遺伝的分散（遺伝的なバラツキ）を推定しました。DDTとパーメスリンの死亡率データについても、有機リン剤の場合と同じように分析を行いました。以前の論文で報告した感受性レベルの変動とあわせて遺伝的分散の変動を考えてみますと、キイロショウジョウバエの勝沼集団には、有機リン剤だけではなく、パーメスリン（ピレスロイド剤）やDDT（有機塩素剤）を含む5つの殺虫剤それぞれに対する感受性に有意な遺伝的変異が存在していることがわかりました。しかしながら、それぞれの殺虫剤に対する感受性の遺伝的変異の振る舞いは、殺虫剤クラスの間で異なっていることがわかりました。3つの有機リン剤のそれぞれに対する平均の感受性は2年間、キイロショウジョウバエ勝沼集団が大きくなる秋に一貫して増加する傾向を示しましたが、平均感受性に見られたこの一貫した傾向に反して、3つの有機リン剤に対する感受性の遺伝的分散の有意な変動は、1997年の夏と秋の間では観察されませんでしたが、1998年には増加する傾向を示しました。有機リン剤に対する感受性の場合とは異なり、パーメスリンやDDTの場合には、感受性における有意な上昇傾向は、秋に観察されませんでした。しかしながら、遺伝的分散における変動のパターンは、この2つの殺虫剤に対する感受性の間で異なっていました。例えば、有機リン剤に対する抵抗性因子が、パーメスリンやDDTに対する抵抗性の遺伝的変異にも同じように寄与しているとするならば、有機リン剤だけでなく、パーメスリンやDDTに対する感受性の変動についても同じようなパターンを示すはずなので、この研究から得られた、これらの一筋縄ではくくることができない結果は、勝沼集団内における殺虫剤感受性の遺伝的変異が、5つの殺虫剤に対して交差抵抗性を示す単一の抵抗性因子によってもたらされていたといったような単純なメカニズムでは説明できないことを示唆しています。
(2021年12月9日のポストを再掲）