ЛАБОРАТОРНА ОЦІНКА ВПЛИВУ BEAUVERIA BASSIANA НА ЖИТТЄДІЯЛЬНІСТЬ G RAPHOLITA MOLESTA (LEPIDOPTERA: TORTRICIDAE)

Чжишань Цао; В. Власенко

doi:10.32845/agrobio.2022.4.1

Чжишань Цао https://orcid.org/0000-0003-3127-4592
В. Власенко https://orcid.org/0000-0002-5535-6747

DOI: https://doi.org/10.32845/agrobio.2022.4.1

Ключові слова: шкідники рослин, східна плодожерка, захист рослин, біологічний контроль, Beauveria bassiana

Анотація

Підвищення врожайності та якості господарських культур є центральним завданням у сучасному сільському господарстві. Одним з найбільших потенціалів сільського господарства є захист сільськогосподарських культур від шкідників. Хімічні пестициди широко використовуються в сільськогосподарському виробництві, але їх надмірне застосування призвело до багатьох екологічних проблем і підвищення резистентності шкідників. Зі зростанням попиту на органічні продукти біопестициди стали альтернативою звичайним хімічним препаратам. Більш того, біопестициди користуються все більшим попитом на ринку пестицидів через їх безпеку та захист навколишнього середовища, а також через їх унікальний механізм дії, до якого нелегко виробити стійкість шкідникам. Ентомопатогенні гриби мають широкий спектр господарів і нешкідливі для навколишнього середовища. Вони можуть помітно підвищити ефективність боротьби зі шкідниками, а також бути важливим біологічним засобом боротьби зі східною плодожеркою Grapholita molesta (Busck) (Лускокрилі: Tortricidae), що є небезпечним шкідником кісточкових і зерняткових культур. Beauveria bassiana – один з найбільш широко вивчених ентомопатогенних грибів, який широко використовується як біопестицид. Цей ентомопатогенний гриб має широкий спектр дії, сильну патогенність, легко культивується. Рівня патогенності гриба достатньо, щоб підтримувати популяції шкідників нижче економічного порогу шкодочинності. Він має особливий статус у галузі біологічного контролю. Щоб краще зрозуміти його механізм і контрольовану дію на східну плодожерку, в цьому дослідженні нами проаналізовано летальний ефект при двох різних способах зараження B. bassiana і ураженні трьома концентраціями суспензій спор. Личинок східної плодожерки четвертого віку обробляли методом просочення і методом годування суспензією спор різної концентрації (1×105 конідій/мл, 1×106 конідій/мл та 1×107 конідій/мл), фіксували рівень смертності та масу тіла. Результати показали, що максимальний скоригований рівень смертності від інфекції кутикули та інфекції травного тракту в східної плодожерки, зараженої B. bassiana, становив 65,7% та 22,7% відповідно. У порівнянні з контрольною групою маса тіла була знижена. У лабораторних умовах концентрація B. bassiana 1×107 конідій/мл є економічно ефективною для боротьби зі східною плодожеркою.

Посилання

1. Cao, W. P., Song, J., Zhen, W., Wang, J. Y., Feng, S. L. & Du, L. X. (2013). Correlation between Biological Characteristics of Beauveria bassiana and its Cuticle infection on different insects. Chinese Journal of Biological Control, 29(4), 503–508. doi: l0. 1005/j. issn.1-9261 (2013) 04-0503-06
2. Cao. W. P., Wang, G., Zhen, W., Wang, L.X., Song, J., Wang, J.Y. & Feng, S.L. (2011). Comparison of toxicity and histopathological changes of different infection modes of Beauveria bassiana in Helicoverpa armigera larvae. Acta Enotomlogica Sinica, 4, 409-415.
3. Du, J., Guo, J.T., Zhang, Y.S. & Wu, J.X. (2009). Effect of Temperature on Development and Reproduction of Grapholitha molesta (Busck) (Lepidoptera: Tortricidae). Acta Agriculturae Boreali-occidentalis Sinica, 18(6), 314–318. doi: 10. 1004/1389.200 9. 06.0314.05
4. Feng, M.G. (1998). Bioinsecticide and new revolution of agricultural science and technology. Plant protection in the 21st century and selections of the 3rd academic forum for Chinese young scientists majoring in plant protection. Beijing. China Science and Technology Publish House. doi: 10.1080/09583159409355309
5. Ferron, P. (1978). Biological control of insect pests by entomogenous fungi. Annual Reviews of Entomology, 23, 409–442. doi: 10.1146/annurev.en.23.010178.002205
6. Glare, T.R. & Inwood. A. (2014). Morphological and genetic characterization of Beauveria spp. From New Zealand. Mycological Research, 102, 250–256. doi: 10.1007/s11046-010-9321-6
7. Glare, T.R., Reay, S.D., Nelson, T.L. & Moore. R. (2007). Beauveria caledonica is a naturally occurring pathogen of forest beetles. Mycological Research, 112, 352–360. doi: 10.1016/j.mycres.2007.10.015
8. Gupta, S. C., Leathers, T. D., El-Sayed, G. N. & Ignoffo, C. M. (1991). Relationships among enzyme activities and virulence parameters in Beauveria bassiana Infections of Galleria mellonella and Trichoplusia ni. Journal of Invertebrate Pathology, 61(1), 1317. doi: 10.1006/jipa.1994.1062
9. Holder, D. J. & Keyhani, N. O. (2015). Adhesion of the entomopathogenic fungus Beauveria bassiana to substrata. Applied & Environmental Microbiology, 71, 5260–5266. doi: 10.1128/AEM.71.9.5260–5266.2005
10. Hu, J. J. & Fan, M. Z. (1996). Relation between Extracellular Protease of Beauveria bassiana and Its Virulence to Dendrolinus punctatus. Journal of Anhui agricultural university, 23(3), 273–278.
11. Huang, B., Chun, L., Zhen, L., Gang, M., Zhen, F. & Li, Z. (2002). Molecular identification of the teleomorph of Beauveria bassiana. Mycotaxon, 81, 229–236. doi: 10.1002/iub.14
12. Lei, Y. Y., Lv. L. L. & He, L.R. (2010). Pathogenicity of Beauveria bassiana against Plutella xylostella under different inoculation methods. Plant Protection, 36 (6), 142–146. doi:10.3969/j. issn. 0529-1524.2010.06.033
13. Liu, C. & Guo, Z. H. (2019). Electron microscopic observations on Beauveria bassiana infecting Ostrinia nubilalis. Journal of Chinese Electron Microscopy Society, 38(2), 144–149. doi:10.3969/j. issn.1000-6281.2019.02.009
14. Myers, C. T., Hull, L. A. & Krawczyk, G. (2006). Seasonal and cultivar-associated variation in oviposition preference of oriental fruit moth (Lepidoptera: Tortricidae) adults and feeding behavior of neonate larvae in apples. Journal of Economic Entomology, 99(2), 349–358. doi: 10.1603/0022-0493-99.2.349
15. Ran, H.F., Lu, Z.Y., Liu, W.X., Ma, A.H., Liu, X.X., Sun, H.P., Li, J.C. & Zhang, Q.W. (2016). Advances in research on the biological control of the oriental fruit moth. Chinese Journal of Applied Entomology, 53(5), 931–941. doi: 10.7679/j.issn.2095-1353.2016.116
16. Rice, R.E., Doyle, J. & Jones, R.A. (1972). Pear as a host of the oriental fruit moth in California. Journal of Economic Entomology, 65, 1212–1213. doi: 10.1093/jee/65.4.1212
17. Rothschild, G.H.L. & Vickers, R.A. (1991). Biology, ecology and control of the oriental fruit moth. pp. 389-412. in van der Geest, L.P.S. & Evenhuis, H.H. (Eds) Tortricid Pests: Their Biology, Natural Enemies, and Control. New York, Elsevier Publishers.
18. Saranraj, P. & Jayaprakash, A. (2017). Agrobeneficial Entomopathogenic fungi – Beauveria bassiana: a review. Indo-Asian Journal of Multidisciplinary Research, 3(2), 1051–1087. doi: 10.22192/iajmr.2017.3.2.4
19. Sarker, S., Woo, Y.H. & Lim, U.T. (2020). Laboratory Evaluation of Beauveria bassiana ARP14 against Grapholita molesta (Lepidoptera: Tortricidae). Current Microbiology, 77(9), 2365–2373. doi: 10.1007/s00284-020-02012-4
20. Sevim, A., Demir, I. & Demirbag, Z. (2010). Molecular Characterization and Virulence of Beauveria spp. from the Pine Processionary Moth, Thaumetopoea pityocampa (Lepidoptera: Thaumetopoeidae). Mycopathologia, 170, 269–277. doi: 10.1007/s11046-010-9321-6
21. St Leger, R. J. & Screen, S. (2001). Prospects for strain improvement of fungal pathogens of insects and weeds. Fungal as Biocontrol Agents. London: Publish House: CABI, 219–237. doi: 10.1079/9780851993560.0219
22. Vogels, C. B., Bukhari, T. & Koenraadt, C. J. (2014). Fitness consequences of larval exposure to Beauveria bassiana on adults of the malaria vector Anopheles stephensi. Journal of invertebrate pathology, 119, 19–24. doi: 10.1016/j.jip.2014.03.003
23. Wang, X., Li, Y., Zhang, J., Liu, X., Zhen, L. & Zhang, Y. (2017). De novo characterization of microRNAs in oriental fruit moth Grapholita molesta and selection of reference genes for normalization of microRNA expression. PLoS ONE, 12(2), e0171120. doi: 10.1371/journal.pone.0171120
24. Wang, Y. Z., Li, B.Y., Hoffmann, A.A., Cao, L. J., Gong, Y. J., Song, W., Zhu, J. Y. & Wei, S. J. (2017). Patterns of genetic variation among geographic and host-plant associated populations of the peach fruit moth Carposina sasakii (Lepidoptera: Carposinidae). BMC Evolutionary Biology, 17, 26. doi: 10.5061/dryad. nd3s7
25. Wu, G.Y., Zeng, M.S., Wang, Q. S., Ling, A. X. & Sun, J. D. (2002). Studies on Beauveria Bassiana strain 871 and its use against Myllocrinus aurolineatus. Wuyi Science Journal, 18, 156–159. doi: 10.1001/waj.2002. 01
26. Yan, X. Z., Sun, X.J., Deng, C. P. & Hao, C. (2013). Measurement of the Virulence of Beauveria bassiana GDS Strains to the Plutella xylostella (Lepidoptera: Plutellid). Journal of Shanxi Agricultural Sciences, 41(11), 1221–1223. doi: l0.3969 /j. issn.1002-2481.2013.11.18
27. Yu, J., Zha, M., Zheng, M.J. & Liu, X.X. (2020). Evaluate on the Indoor Control Effect of Beauveria bassiana and Metarhizium anisopliae on Helicoverpa armigera. Xinjiang Agricultural Sciences, 57(4), 608-615. doi: 10.6048 /j.issn.1001-4330.2020.04.003
28. Yuan, S. Y., Kong, Q., Wang, L. B., Li, Z. Y., Chen, B. & Xiao, C. (2007). Laboratory toxicity of Beauveria bassiana MZ041016 to Plutella xylostella. Jiangsu Agricultural Sciences, 6, 74–75.
29. Zar, J.H. (2010). Biostatistical analysis, 5th Edn. Upper Saddle River, NJ: Prentice-Hall.
30. Zhang, J., Tang, R.X., Fang, H.B. Liu, X.X., Michaud, J.P., Zhou, Z.Y., Zhang, Q.W. & Li, Z. (2021). Laboratory and field studies supporting augmentation biological control of oriental fruit moth, Grapholita molesta (Lepidoptera: Tortricidae), using Trichogramma dendrolimi (Hymenoptera: Trichogrammatidae). Pest Management Science, 77, 2795–2803. doi: 10.1002/ps.6311