اثر قارچ Beauveria bassiana و نانوسیلیکا روی شته مومی کلم Brevicoryne brassicae و زنبور پارازیتویید آن Diaeretiella rapae در شرایط آزمایشگاهی

پژوهش های حفاظت گیاهان ایران

مقاله 6، دوره 35، شماره 3 - شماره پیاپی 53، مهر 1400، صفحه 333-345   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jpp.2021.70807.1030

نویسندگان

ساناز امامی¹؛ شهرام ارمیده^{* 2}؛ سجاد پیرسا³؛ جی پی میچاود⁴

¹دانشجوی دکتری حشره‌شناسی کشاورزی، گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه

²دانشیارگروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه

³دانشیار دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه

⁴مرکز تحقیقات کشاورزی هی- دانشگاه کانزاس امریکا

چکیده

شته مومی کلمBrevicoryne brassicae  یکی از آفات مهم و خسارت‌زای چلیپاییان است که در بسیاری از نقاط ایران فعال است و در طول دوره­ی زمستان موجب ایجاد خسارت کمی و کیفی در زراعت گیاهان مذکور می­شود. دشمنان طبیعی متعددی نظیر زنبور پارازیتوئید Diaeretiella rapae روی این شته فعالیت دارند. در سال­های اخیر عوامل سازگار با محیط زیست به دلیل اثرات جانبی کمتر در کنترل آفات بیشتر مورد توجه قرار گرفته­اند. این مطالعه برای تعیین تاثیر غلظت­های مختلف (10³، 10⁴، 10⁵، 10⁶ و ۱۰⁷ اسپور بر میلی­لیتر) قارچ Beauveria bassiana (Bals.) Vuill. و نانوسیلیکا در غلظت­های (125، 250، 500، 1000 و 2000 ppm) به صورت جداگانه و توأم روی زنده­مانی جمعیت شته مومی کلم و زنبور پارازیتوئید آن انجام شد. آزمایش­ها در دمای2±25 درجه سلسیوس، رطوبت نسبی 5±65 و دوره نوری 8: 16ساعت (تاریکی: روشنایی) در آزمایشگاه انجام شد. مقادیر LC₅₀ حاصل از تجزیه پروبیت در نتیجه تاثیر غلظت­های مختلف قارچ بعد از گذشت 7 روز و نانوسیلیکا طی 24، 48 و 72 ساعت پس از تیمار روی حشرات کامل شته مومی کلم به ترتیب برابر با ۱۰^۵×2/2 اسپور بر میلی­لیتر و 4356/14، 1164/42 و 487/19 ppm بود، همچنین در نتیجه تاثیر غلظت­های مختلف قارچ بعد از گذشت 4 روز و نانوسیلیکا طی 24، 48 و 72 ساعت پس از تیمار روی زنبور پارازیتوئید به ترتیب ۱۰⁶×1/2 اسپور بر میلی­لیتر و 3639/79، 619/51 و 289/77 ppm بدست آمد. نتایج حاکی از حساسیت حشرات کامل شته مومی کلم به قارچ بود. کمترین زمان لازم برای مرگ 50 درصد افراد جمعیت شته مومی کلم توسط قارچ در غلظت 10⁷ اسپور بر میلی­لیتر 5/02 روز محاسبه شد. میزان تلفات نانوسیلیکا 72 ساعت پس از تیمار در بالاترین غلظت روی شته مومی کلم و زنبور پارازیتوئید به ترتیب90 و 99/66 درصد برآورد شد. همچنین اختلاط این دو عامل در 72 و 120 ساعت پس از تیمار حشرات کامل شته مومی کلم و زنبور پارازیتوئید تفاوت معنی­داری با تیمار شاهد داشت. بر اساس نتایج این تحقیق قارچ B. bassiana و نانوسیلیکا می­توانند به عنوان عوامل مؤثر در برنامه مدیریت تلفیقی این شته مورد استفاده قرار گیرند.

کلیدواژه‌ها

پارازیتوئید؛ شته مومی کلم؛ قارچ بیمارگر حشرات؛ کنترل غیرشیمیایی

مراجع

1. Akbari S., Safavi S.A., and Ghosta Y. 2014. Efficacy of Beauveria bassiana (Bals.) Vuill. Against Cabbage aphid Brevicoryne brassicae (Hem.: Aphididae) in laboratory condition. Archives of Phytopathology and Plant Protection 47(12): 1454-1458.
2. Akbari S., Mirfakhraie S., Aramideh S., and Safaralizadeh M.H. 2020. Effect of fungal isolates and imidacloprid on cabbage aphid Brevicoryne brassicae and its parasitoid Diaeretiella rapae. Zemdirbyste-Agriculture 107(3): 255-262.
3. Al Antary T.M., Ateyyat M.A., and Abussamin B.M. 2010. Toxicity of certain insecticides to the parasitoid Diaeretiella rapae (McIntosh) (Hymenoptera: Aphidiidae) andits host, the cabbage aphid Brevicoryne Brassicae (Homoptera: Aphididae). Australian Journal of Basic and Applied Sciences 4(6): 994-1000.
4. Jarrahi A., and Safavi S.A. 2016. Effects of pupal treatment with Proteus^® and Metarhizium anisopliae sensu lato on functional response of Habrobracon hebetor parasitising Helicoverpa armigera in an enclosed experiment system. Biocontrol Science and Technology 26(2): 206-216.
5. Jarrahi A., and Safavi S.A. 2016. Sublethal effects of Metarhizium anisopliae on life table parameters of Habrobracon hebetor parasitizing Helicoverpa armigera larvae at different time intervals. Biocontrol 61: 167-175.
6. Blackman R.A., and Eastop V.F. 1984. Aphis on the Worlds Crops. John Wiley and Sons, New York. 466 pp.
7. De A., Bose R., Kumar A., and Mozumdar S. 2014. Management of insect pests using nanotechnology: as modern approaches. In Targeted delivery of pesticides using biodegradable polymeric nanoparticles (pp. 29-33). Springer, New Delhi.
8. Debnath N., Das S., Seth D., Chandra R., Bhattacharya S.C., and Goswami A. 2011. Entomotoxic effect of silica nanoparticles against Sitophilus oryzae (L.). Journal of Pest Science 84(1): 99-105.
9. Desneux N., Rafalimanana H., and Kaiser L. 2004. Dose-response relationship in lethal and behavioral effects of different insecticides on the parasitic wasp Aphidiuservi. Chemosphere 54(5): 619-627.
10. Dhiman S.C. 2007. Population dynamics of Diaeretiella rapae (McIntosh): a parasitoid of mustard aphid, Lipaphis erysimi (Kalt). Journal of Applied Zoological Researches 18(2): 117-120.
11. Dorschner K.W., Feng M., and Baird C.R. 1991. Virulence of an aphid derived isolate of Beauveria bassiana (Fungi: Hyphomycetes) to the hop aphid, Phorodon humuli (Homoptera: Aphididae). Environmental Entomology 20(2): 690-693.
12. El-Bendary H.M., and El-Helaly A.A. 2013. First record nanotechnology in agricultural: Silica nano-particles a potential new insecticide for pest control. Applied Scientific Reports 4(3): 241-246.
13. Embaby E.E., and Lotfy D.E. 2016. Controlling cabbage aphid (Brevicoryne brassicae) using isolated mycoinsecticides. Journal of Plant Protection and Pathology 7(1): 73-77.
14. Enayati A., and Ebrahimnejad P. 2012. Nanopesticides: Production, application and biological considerations. Journal of Mazandaran University of Medical Sciences 21(86): 296-311. (In Persian with English abstract)
15. Ezz N. 2012. Entomopathogenic fungi associated with certain scale insects (Hemiptera: Coccoidea) in Egypt. Egyptian Academic Journal of Biological Sciences 5(3): 211-221.
16. Feng M., Johnson J.B., and Kish L.P. 1990. Virulence of Verticillium lecanii and an aphid derived isolate of Beauveria bassiana (Fungi: Hyphomycetes) for six species of cereal-infesting aphids (Homoptera: Aphididae). Environmental Entomology 19(3): 815-820.
17. Ghidan A.Y., Al-Antary T.M., and Awwad A.M. 2016. Green synthesis of copper oxide nanoparticles using Punica granatum peels extract: Effect on green peach aphid. Environmental Nanotechnology, Monitoring and Management 6: 95-98.
18. Gurulingappa P., McGee P.A., and Sword G. 2011. Endophytic Lecanicillium lecanii and Beauveria bassiana reduce the survival and fecundity of Aphis gossypii following contact with conidia and secondary metabolites. Crop Protection 30(3): 349-353.
19. Harper S. 2010. New approaches needed to gauge safety of nanotech-based pesticides, Researchers Urge. Physics and Chemistry 4(33): 2010-2012.
20. Helle W., and Overmeer W.P.J. 1985. Toxicological test methods. In: W. Helle & Sabelis, M.W. (eds.), Spider Mites: their Biology, Natural Enemies and Control. Elsevier. Amsterdam. Oxford. New York. Tokio. 1: 391-395.
21. Hersanti Susanto A., Virgiawan R., and Joni I.M. 2018. The effectiveness of Penicillium mixed with silica nanoparticles in controlling Myzus persicae. In: American Institute of Physics Conference Series. 1927(1).
22. Kassa A. 2003. Development and testing of mycoinsecticides based on submerged spores and aerial conidia of the entomopathogenic fungi Beauveria bassiana and Metarhizium anisopliae (Deuteromycotina: Hyphomycetes) for control of locusts, grasshoppers and storage pests. Doctoral Dissertation. Georg-August-University Gottingen. (Germany)
23. Laing M.D., Gatarayiha M.C., and Adandonon A. 2006. Silicon use for pest control in agriculture: a review. In: Proceedings of the South African Sugar Technologists’ Association 80: 278-286.
24. Meyling N.V., and Eilenberg J. 2007. Ecology of the entomopathogenic fungi Beauveria bassiana and Metarhizium anisopliae in temperate agroecosystems: potential for conservation biological control. Biological Control 43(2): 145-155.
25. Modarres-Najafabadi S.S., Akbari-Moghaddam H., and Gholamian G. 2005. Population fluctuations of cabbage aphid (Brevicoryne brassicae) and identification of its natural enemies in Sistan region. Iranian Journal of Science and Technology of Agriculture and Natural Resources 8(4): 175-185. (In Persian with English abstract)
26. Mweke A., Ulrichs C., Nana P., Akutse K.S., Fiaboe K.K.M., Maniania N.K., and Ekesi S. 2018. Evaluation of the Entomopathogenic Fungi Metarhizium anisopliae, Beauveria bassiana and Isaria sp. for the Management of Aphis craccivora (Hemiptera: Aphididdae). Journal of Economic Entomology 111(4): 1587-1594.
27. Oerke E.C., and Dehne H.W. 2004. Safe guarding production-losses in major crops and the role of crop protection. Crop Protection 23(4): 275-285.
28. Pavitra G., Sushila N., Sreenivas A.G., Ashok J., and Sharanagouda H. 2018. Biosynthesis of Green Silica Nanoparticles and Its Effect on Cotton Aphid, Aphis gossypii Glover and Mealybug, Phenacoccus solenopsis International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences 7(10): 1450-1460.
29. Qayyum A. 2021. Effects of host age on two closely related parasitoid species Diaeretiella rapae (McIntosh) and Aphidius colemani (Vireck) (Aphidiidae: Hymenoptera). Pakistan Journal of Zoology 33: 193-200.
30. Quesada-Moraga E.E.A.A., Maranhao E.A.A., Valverde-García P., and Santiago-Álvarez C. 2006. Selection of Beauveria bassiana isolates for control of the whiteflies Bemisia tabaci and Trialeurodes vaporariorum on the basis of their virulence, thermal requirements, and toxicogenic activity. Biological Control 36(3): 274-287.
31. Rannback L.M., Cotes B., Anderson P., Ramert B., and Meyling N.V. 2015. Mortality risk from entomopathogenic fungi affects oviposition behavior in the parasitoid wasp Trybliographa rapae. Journal of Invertebrate Pathology 124: 78-86.
32. Rehner S.A., and Buckley E. 2005. A Beauveria phylogeny inferred from nuclear ITS and EF1-a sequences: evidence for cryptic diversification and links to Cordyceps teleomorphs. Mycologia 97(1): 84-98.
33. Rouhani M., Samih M.A., and Kalantari S. 2013. Insecticidal effect of silica and silver nanoparticles on the cowpea seed beetle, Callosobruchus maculatus (Col.: Bruchidae). Journal of Entomological Research 4: 297-305.
34. Satar S., Kersting U., and Ulvsoy M.R. 2005. Temperature dependent life history traits of Brevicoryne brassicae (Hom.: Aphididae) on white cabbage. Turkish Journal of Agriculture 29(5): 341-346.
35. Serebrov V.V., Gerber O.N., Malyarchuk A.A., Martemyanov V.V., Alekseev A.A., and Glupov V.V. 2006. Effect of Entomopathogenic Fungi on detoxification enzyme activity in reater wax moth Galleria mellonella (Lepidoptera: Pyralidae) and role of detoxification enzymes in development of insect resistance to entomopathogenic fungi. Biological Bulletin 33(6): 581-586.
36. Singh R., and Singh G. 2015. Systematics, distribution and host range of Diaeretiella rapae (McIntosh) (Hymenoptera: Braconidae, Aphidiinae). International Journal of Research Studies in Biosciences 3(1): 1-36.
37. Taheri Sarhozaki M., Aramideh S., Akbarian J., and Pirsa S. 2020. The effect of zinc oxide nanoparticles, kaolin powder and Beauveria bassiana (Balsamo) Vuillemin in combination with neemarin against Bemisia tabaci and pupae of Eretmoceru smundus under field conditions. Plant Protection 43(3): 97-115. (In Persian with English abstract)
38. Wraight S.P., Carruthers R., Bradley C.A., Jaronski S.T., Lacey L.A., Wood P., and Galaini-Wraight S. 1998. Pathogenicity of the entomopathogenic fungi Paecilomyces spp. and Beauveria bassiana against the silver leaf whitefly, Bemisia argentifolii. Journal of Invertebrate Pathology 71(3): 217-226.
39. Zavareh M., and Emam Y. 2000. An identification guide for rapeseed (Brassica napus) developmental stages. Iranian Journal of Crop Sciences 2(1): 1-14. (In Persian with English abstract)
40. Ziaee M., and Hamzavi F. 2014. Application of nanoparticles in pest management programs. Nanotechnology 10: 18-23. (In Persian)