نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد دانشگاه شهید باهنر کرمان، دانشکده کشاورزی، گروه گیاه‌پزشکی

2 عضو هیئت علمی دانشگاه شهید باهنر کرمان، دانشکده کشاورزی، گروه گیاه‌پزشکی

3 عضو هیئت علمی دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، پژوهشگاه علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی، پژوهشکده علوم محیطی، گروه تنوع زیستی

چکیده

شته مومی کلم Brevicoryne brassicae از آفات مهم کلزا در جهان می‌‌باشد. در این پژوهش، فراسنجه‌های جدول زندگی و دورة رشد و نمو شته مومی کلم روی ژنوتیپ های مختلف کلزا شامل اکاپی، لیکورد، هایولا 401، هایولا 308 بررسی شد (دمای 1±25 درجه سلسیوس، رطوبت نسبی 5±60 درصد و دوره نوری 16 ساعت روشنایی و 8 ساعت تاریکی). داده‌ها بر اساس جدول زندگی دوجنسی و نرم افزار رایانه‌ای TWOSEX-MSChart تهیه وآنالیز شد. نتایج نشان داد ژنوتیپ‌ هایولا 308 و بخصوص زرفام بطور معنی‌دار باعث کاهش فراسنجه‌های rm ، R0 ، GRR، λ در شتة مومی کلم B. brassicaeشدند. میزان rm ، R0 ،GRR ، λ برای شتة مومی کلم روی ژنوتیپ‌ هایولا 308 به ترتیب 01/0±22/0 ماده/ماده/روز، 07/2±56/10 ماده/ماده/نسل، 86/2±24/26 ماده/ماده و 02/0±24/1 روز1- و روی ژنوتیپ‌ زرفام به ترتیب 02/0±17/0 ماده/ماده/روز ، 43/1±51/6‌ ماده/ماده/نسل، 64/1±49/16 ماده/ماده و02/0±19/1 روز1- بدست آمد. نوع ژنوتیپ کلزا بر میانگین مدت زمان یک نسل (T) شتة مومی کلم اثر معنی دار نداشت. کمترین میزان باروری شته بطور‌معنی‌دار روی ژنوتیپ زرفام به میزان 98/0±18/12 ماده محاسبه شد. طول عمر افراد کامل شته روی دو ژنوتیپ اکاپی (87/0±43/14 روز) و لیکورد (86/0±43/14 روز) به‌طور‌ معنی‌دار از دو ژنوتیپ هایولا 308 (70/0±60/10 روز) و زرفام (64/0±71/10 روز) بیشتر بود. در کل، نتایج نشان‌دهندة وجود مقاومت ژنوتیپ هایولا 308 و بخصوص زرفام نسبت به شته B. brassicae بود که این مسأله می‌تواند برنامه‌های مدیریت تلفیقی را برای کنترل شتة مومی کلم ارتقاء بخشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Effect of different genotypes of oilseed rape on fitness of the cabbage aphid, Brevicoryne brassicae (Hemiptera: Aphididae)

نویسندگان [English]

  • Arezoo Elahi 1
  • Asghar Shirvani 2
  • Maryam Rashki 3

1 Kerman Shahid Bahonar University

2 Academic Staff of Plant Protection Dept., Faculty of Agriculture, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, I.R. of Iran

3 Biodiversity Dept., Institute of Science and High Technology and Environmental Sciences, Graduate University of Advanced Technology, Kerman, I.R. of Iran

چکیده [English]

The cabbage aphid, Brevicoryne brassicae, is the major oilseed rape pest throughout the world. In this research, the life table parameters and development time of the cabbage aphid on five oilseed rape genotypes including Okapi, Licord, Hyola401, Hyola308 and Zarfam were investigated (at 25±1ºC, 60±5% RH, 16L: 8D). The test was carried out by using petri dishes containing leaf discs on 7% water-agar. The data were analyzed using a two-sex fertility life table and TWOSEX-MSChart software. The results showed that the Hyola308 and Zarfam genotypes decreased the rm, R0, GRR and λ values of the aphid, B. brassicae. The values of rm, R0, GRR and λ for the aphid on the Hyola308 were obtained 0.22±0.01 female/female/day, 10.56±2.07 female/female/generation, 26.24±2.86 female/female and 1.24±0.02 day-1, respectively and on the Zarfam genotype were gained 0.17±0.02 female/female/day, 6.51±1.43 female/female/ generation, 16.49±1.64 female/female and 1.19±0.02 day-1, respectively. The type of genotype oilseed rape had no significant effect on the mean generation time (T) of the cabbage aphid. The lowest mean fecundity of the aphid was observed for the Zarfam genotype with the value of 12.18±0.98 females. The longevity of the adults on the Okapi (14.43±0.87 days) and Licord (14.43±0.86 days) genotypes were significantly longer than the Hyola308 (10.60±0.70 days) and Zarfam (10.71±0.64 days) genotypes. Totally, the results showed the presence of the resistance of the Hyola308, especially Zarfam genotype to B. brassicae that can promote the integrated programs against the cabbage aphid.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fecundity
  • life table
  • development time
  • genotype

اثر ژنوتیپ‌های مختلف گیاه کلزا برایستگی شتة مومی کلمBrevicoryne brassicae (Hemiptera: Aphididae) 

آرزو اللهی1، اصغر شیروانی1 و  مریم راشکی2*

1 کرمان، دانشگاه شهید باهنر کرمان، دانشکده کشاورزی، گروه گیاه­پزشکی

2 کرمان، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، پژوهشگاه علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی، پژوهشکده علوم محیطی، گروه تنوع زیستی

تاریخ دریافت: 17/2/95                 تاریخ پذیرش: 13/8/96 

چکیده

شته مومی کلم Brevicoryne brassicae از آفات مهم کلزا در جهان می‌‌باشد. دراین پژوهش، فراسنجه‌های جدول زندگی و دوره رشدونمو شته مومی کلم روی ژنوتیپ­های مختلف کلزا شامل اکاپی، لیکورد، هایولا 401، هایولا 308 بررسی شد (دمای 1±25 درجه سلسیوس، رطوبت نسبی 5±60 درصد و دوره نوری 16 ساعت روشنایی و 8 ساعت تاریکی). داده‌ها باساس جدول زندگی دوجنسی و نرم‌افزار رایانه‌ای TWOSEX-MSChart تهیه  شد. نتایج نشان داد ژنوتیپ‌ هایولا 308 و بخصوص زرفام بطور معنی‌دار باعث کاهش فراسنجه‌های rm ، R0، GRR، λ در شته مومی کلم  B. brassicaeشدند. میزان rm ، R0 ،GRR ، λ برای شتة مومی کلم روی ژنوتیپ‌ هایولا 308 بترتیب 01/0±22/0 ماده/ماده/روز، 07/2±56/10 ماده/ماده/نسل، 86/2±24/26 ماده/ماده و 02/0±24/1 روز1- و روی ژنوتیپ‌ زرفام بترتیب 02/0±17/0 ماده/ماده/روز ،43/1±51/6‌ ماده/ماده/نسل، 64/1±49/16 ماده/ماده و02/0±19/1 روز1- بدست آمد. نوع ژنوتیپ کلزا بر میانگین مدت‌زمان یک نسل (T) شته مومی کلم اثر معنی‌دار نداشت. کمترین میزان باروری شته بطور‌معنی‌دار روی ژنوتیپ زرفام به میزان 98/0±18/12 ماده محاسبه شد. طول عمر افراد کامل شته روی دو ژنوتیپ اکاپی (87/0±43/14 روز) و لیکورد (86/0±43/14روز) بطور‌ معنی‌دار از دو ژنوتیپ هایولا 308 (70/0±60/10روز) و زرفام (64/0±71/10روز) بیشتر بود. در کل، نتایج نشان‌دهنده وجود مقاومت ژنوتیپ هایولا 308 و بخصوص زرفام نسبت به شته B. brassicae بود که این مسأله می‌تواند برنامه‌های مدیریت تلفیقی را برای کنترل شته مومی کلم ارتقاء بخشد.

واژه­های کلیدی: باروری، جدول زندگی، رشد و نمو، ژنوتیپ

* نویسنده مسئول، تلفن:  03433776611 ، پست الکترونیکی: ma_rashkigh@yahoo.com

مقدمه

 

شته مومی کلم Brevicoryne brassicae L. (Hem: Aphididae ) بعنوان آفت محدودکننده زراعت کلزا در اکثر نقاط کشور مطرح‌شده و قادر است جمعیت خود را بسرعت برروی گیاهان خانواده کلمیان افزایش دهد. در سال‌های اخیر سطح زیرکشت کلزا در کشور رشد چشمگیری داشته است که این افزایش سطح زیرکشت در اکوسیستم‌های زراعی باعث ایجاد شرایط مساعد برای فعالیت آفات این گیاه خواهد شد. این آفت روی کلزا بشدت خسارت‌زا است. بااین‌حال، کلم معمولی، گل‌کلم و کلم بروکلی را نیز ترجیح می‌دهد (14). کلزا بدلیل داشتن بیش از 44 درصد روغن دردانه و هم‌چنین 5/46 درصد پروتئین در کنجاله ارزش قابل‌توجهی دارد (17).

شته مومی کلم دارای قدرت تکثیر بالایی است و جمعیت خود را بسرعت افزایش می‌دهد و ضمن تشکیل کلنی‌های پرجمعیت، منجر به خسارت مستقیم از طریق تغذیه از شیره گیاهی و از سوی دیگر با انتقال ویروس‌های بیماری‌زای گیاهی مانند موزائیک گل‌کلم و موزائیک شلغم منجر به خسارت غیرمستقیم می‌شود (10و 13).

بررسی جدول زندگی حشرات آفت برای مطالعات دینامیسم جمعیت و برنامه‌های مدیریت آفات ضروری است (3) ‌بطوری‌که بااندازه‌گیری نرخ ذاتی افزایش جمعیت حشرات گیاهخوار، می‌توان اثر گیاه میزبان را روی آفت برآورد کرد (3). مطالعات جدول زندگی و جمعیت Plutella xylostella (L.) (Lep: Plutellidae)  وPieris brassicae (L.) (Lep: Pieridae) نشان داد که گیاهان میزبان مختلف بقاء و تولیدمثل این حشره‌های آفت را تغییر دادند (23، 24و 34).

‌‌بدلیل ‌وجود رابطه نزدیک میان گونه‌های شته و میزبان‌های گیاهی آن‌ها، کوچک‌ترین تغییرات در ساختار و فیزیولوژی گیاه روی رشد شته‌ها اثرات مهمی خواهد داشت (21) بطور مثال، می‌تواند بعنوان یک عامل استرس‌‌زا باعث کاهش شایستگی جمعیت ‌شود (16). بطور‌کلی، رشدونمو، بقاء، تولیدمثل و فراسنجه‌های جدول زندگی یک حشره تحت تأثیر نوع گیاه میزبانش قرارمی‌گیرد (23،24،25،26و 28). بهمین خاطر دراین تحقیق، اثرات ژنوتیپ‌های مختلف گیاه کلزا بر فراسنجه‌های جدول زندگی شتة مومی کلم بررسی شد تا باانتخاب ژنوتیپ‌های گیاهی که عملکرد حشره آفت را کاهش می‌دهد کارایی برنامه‌های مدیریت تلفیقی افزایش یابد.

مواد و روشها

کاشت گیاه: بذر پنج ژنوتیپ کلزا شامل اکاپی، لیکورد، هایولا 401، هایولا 308 و زرفام از موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج تهیه و داخل گلدان‌های پلاستیکی (قطر 15 و ارتفاع 12 سانتیمتر) کاشته شدند. گلدان­های پلاستیکی از مخلوط خاک به نسبت 1:1:1 (کود دامی: ماسه :خاک گلخانه) پر و در شرایط گلخانه نگه‌داری شدند.

پرورش شتة مومی کلم B. brassicae : شتة مومی کلم از مزارع کلزای اطراف کرمان جمع‌آوری و جهت حذف پارازیتویید‌ها، درون ظروف پتری منفذ‌دار (به قطر 8/5 سانتیمتر)، حاوی دیسک‌های برگی روی آب-آگار هفت درصد نگهداری شدند. ظروف پتری در ژرمیناتور با دمای 1±25 درجه سلسیوس، رطوبت نسبی 5±60 درصد، دوره نوری 16:8 ساعت (روشنایی: تاریکی) قرارگرفتند. شته‌ها هر 24 ساعت یکبار بدقت بررسی و در صورت مومیایی شدن حذف شدند. شته‌های سالم روی برگ‌های گیاه کلزا با طول عمر 45 روز از هر ژنوتیپ قرارگرفتند. گیاهان کلزا بداخل فیتوترون با شرایط فوق منتقل شدند تا طی 12 ساعت پوره‌زایی انجام شود. سپس، افراد کامل حذف و هم‌سن‌سازی انجام شد.

برآورد فراسنجه‌های جدول زندگی شتة مومی کلم
B. brassicae روی ارقام مختلف کلزا: برای هرژنوتیپ کلزا، شامل اکاپی، لیکورد، هایولا 401، هایولا 308 و زرفام، تعداد 50 ظرف پتری منفذ‌دار (به قطر8/5 سانتیمتر) حاوی برگ 45 روزه کلزا (دیسک برگی) روی آب-آگار 7 درصد بعنوان واحد آزمایشگاهی تهیه شد. در هر واحد آزمایشگاهی یک شته کامل یک‌روزه قرارگرفت و پس از محکم کردن درب ظروف پتری با پارافیلم، به ژرمیناتور با دمای 1±25 درجه سلسیوس، رطوبت نسبی 5±60 درصد، دوره نوری 16:8 ساعت (روشنایی: تاریکی) منتقل شدند. شته­های کامل بمدت 12 ساعت پوره­‌زایی کردند. پس از سپری شدن این زمان، ماده­ها به همراه تمامی پوره­ها بجز یک پوره حذف شدند. اطلاعات مربوط به مرگ‌ومیر پوره‌ها ‌بطور روزانه ثبت و پس از بلوغ حشره، تعداد پوره­های تولیدشده تا مرگ آخرین شتة مومی کلم بطور روزانه یادداشت شد.

تجزیه ‌و تحلیل آماری داده‌ها: فراسنجه‌های جدول زندگی شتة مومی کلم روی ژنوتیپ‌های مختلف کلزا براساس روش دوجنسی ویژه سن-مرحله (7) بااستفاده از نرم‌افزار TWOSEX-MSChart (9) تجزیه‌وتحلیل شدند. تکنیک بوت استراپ برای تعیین تفاوت میان فراسنجه‌های جدول زندگی شته مومی کلم استفاده شد (2). داده‌های مربوط به طول دوره رشدونمو مراحل نابالغ شتة مومی کلم، طول عمر حشره کامل و باروری آن با استفاده از ANOVA (SAS Intitute, 2002) تجزیه‌وتحلیل و میانگین‌ها بااستفاده از آزمون توکی در سطح پنج درصد مقایسه شدند. فراسنجه‌های جمعیت شامل نرخ بقاء (lx) و باروری (mx) ویژه سن، نرخ خالص تولیدمثل (R0)، نرخ ذاتی افزایش جمعیت (rm)(20)، نرخ متناهی افزایش جمعیت (λ)، میانگین زمان یک نسل (T) و نرخ ناخالص تولید‌مثل (GRR) هستند که به شرح زیر محاسبه می‌شوند:

 

 

λ = er

 

نتایج

برآورد فراسنجه‌های جدول زندگی شتة مومی کلم
B. brassicae روی ژنوتیپ‌های مختلف کلزا: نتایج مربوط به فراسنجه‌های جدول زندگی شتة مومی کلم
 B. brassicaeتحت تأثیر ژنوتیپ‌های اکاپی، لیکورد، هایولا 401، هایولا 308 و زرفام در جدول 1 آورده شده است.

 

جدول 1- فراسنجه‌های جدول زندگی (میانگین ± خطای استاندارد) شتة Brevycorine brassicae  برروی پنج ژنوتیپ کلزا 

 

فراسنجه

 

 

ژنوتیپ

 

 

 

 

اکاپی

لیکورد

هایولا 401

هایولا 308

زرفام

rm 

a 01/0±27/0

ab 01/0±26/0

ab 01/0±23/0

bc01/0±22/0

c02/0±17/0

R0 

a 46/3±4/19

a 27/3±8/18

ab41/2±9/13

bc07/2±56/10

c43/1±51/6

GRR 

a 86/4±9/42

a 43/3±0/35

b 30/2±3/26

b86/2±24/26

c64/1±49/16

λ 

a 01/0±31/1

ab 01/0±30/1

ab 01/0±27/1

bc02/0±24/1

c02/0±19/1

T 

a 39/0±9/10

a 25/0±9/10

a 22/0±9/10

a40/0±49/10

a29/0±53/10

میانگین‌های دارای حروف مشابه در هر ردیف، تفاوت معنی‌دار ندارند (آزمون توکی 05/0>P). rm: نرخ ذاتی افزایش جمعیت؛ R0: نرخ خالص تولیدمثل؛ GRR: نرخ ناخالص تولیدمثل؛ λ: نرخ متناهی افزایش جمعیت؛ T: میانگین مدت‌زمان یک نسل.

 

نتایج نشان دادند کلیه فراسنجه‌های جدول زندگی شته بجز میانگین مدت‌زمان یک نسل (T)، تحت تأثیر ژنوتیپ‌های مختلف گیاه کلزا قرارگرفته است. بیشترین و کمترین مقدار نرخ ذاتی افزایش جمعیت (rm) بترتیب روی ژنوتیپ‌های اکاپی و زرفام مشاهده شد که باهم تفاوت معنی‌دار داشتند. بااین‌وجود، میان ژنوتیپ‌های اکاپی، لیکورد و هایولا 401 و میان ژنوتیپ‌های هایولا 308 و زرفام در مقدار rm اختلاف معنی‌دار مشاهده نشد (05/0 < P). میان مقادیر rm شتة مومی کلم روی ژنوتیپ‌های لیکورد، هایولا 401 و هایولا 308 نیز تفاوت معنی‌دار وجود  نداشت. این روند در مورد مقدار نرخ خالص تولیدمثل (R0) و نرخ متناهی افزایش جمعیت (λ) شتة B. brassicae نیز صادق بود، با این تفاوت که مقدار R0 روی ژنوتیپ‌ لیکورد بطور‌‌معنی‌دار از هایولا 308 بیشتر بود.

بیشترین و کمترین مقدار نرخ ناخالص تولیدمثل (GRR) شته نیز بترتیب روی ژنوتیپ‌های اکاپی و زرفام مشاهده شد که باهم تفاوت معنی‌دار داشتند. درحالی‌که میان دو ژنوتیپ اکاپی و لیکورد اختلاف معنی‌دار مشاهده نشد. مقدار GRR شته روی دو ژنوتیپ هایولا 401 و هایولا 308 بطور معنی‌دار از دو ژنوتیپ اکاپی و لیکورد کمتر و از ژنوتیپ زرفام بیشتر بود. همچنین، نتایج نشان داد که نوع ژنوتیپ کلزا روی میانگین مدت‌زمان یک نسل (T) شتة مومی کلم اثر معنی‌دار نداشت.

میانگین باروری شتة مومی کلم روی ژنوتیپ‌های اکاپی، لیکورد، هایولا 401، هایولا 308 و زرفام بترتیب 66/1±08/24، 17/2±52/24، 65/1±90/20، 42/1±65/18 و 98/0±18/12 ماده بدست آمد که چهار ژنوتیپ اول باهم تفاوت معنی‌دار نداشتند (05/0 < P). کمترین میانگین باروری شته روی ژنوتیپ زرفام بدست آمد که با سایر ژنوتیپ‌ها اختلاف معنی‌دار نشان داد (0001/0>P ,95و4=df ,67/7=F).

تعداد شته‌های زنده مانده در زمان x (lx) و تعداد نتایج تولیدشده به ازای هر ماده در هرروز (mx) روی پنج ژنوتیپ کلزا شامل اکاپی، لیکورد، هایولا 401، هایولا 308 و زرفام در شکل 1 نشان داده‌شده است. براساس این شکل روند تغییرات lx در تمام ژنوتیپ‌ها تقریباً یکسان بوده و مقدار آن پس از 34، 30، 26، 26 و 25 روز بترتیب روی ژنوتیپ اکاپی، لیکورد، هایولا 401، هایولا 308 و زرفام به صفر رسیده است. همانطور که ملاحظه می‌شود بیشترین بقاء شتة مومی کلم مربوط به اکاپی و کمترین آن مربوط به زرفام می‌باشد.

در میان ژنوتیپ‌های ذکرشده، حداکثر تعداد نتایج تولیدشده به ازای هر ماده در هرروز (mx) شته روی زرفام از سایر ژنوتیپ‌ها کمتر بود و سریع‌تر به صفر رسید. درحالی‌که، بیشترین این مقدار روی ژنوتیپ اکاپی ‌بدست آمد و دیرتر از سایر ژنوتیپ‌ها به صفر رسید.

مقایسه طول دوره رشدی شته مومی کلم شامل کل دوره پورگی (پوره سن اول تا چهارم) و افراد کامل روی ژنوتیپ‌های مختلف نشان داد که کمترین طول دوره نابالغ شته بطور‌ معنی‌دار روی ژنوتیپ‌ هایولا 308 (0001/0>P ,95و4=df ,59/11=F) و بیشترین مقدار بدون تفاوت معنی‌دار مربوط به سایر ژنوتیپ‌ها بود (جدول 2). درحالی‌که، طول عمر افراد کامل شته روی دو ژنوتیپ اکاپی و لیکورد بطور‌ معنی‌دار از دو ژنوتیپ هایولا 308 و زرفام بیشتر بود (0001/0>P ,145و4=df ,86/5=F). هایولا 401 با این دوگروه از ژنوتیپ‌های کلزا اختلاف معنی‌دار نداشتند. اما، طول دوره رشدی هر مرحله پورگی به‌تنهایی تحت تأثیر ژنوتیپ‌های کلزا قرارنگرفت.

بحث

مشابه نتایج بدست آمده در این تحقیق، برخی مطالعات دیگر نیز حاکی از اثر معنی‌دار نوع گیاه میزبان روی فراسنجه‌های زیستی شتة مومی کلم بوده‌ است(11، 27و 29). در تحقیق دیگر، بیشترین میزان R0 و rm، روی گل‌کلم، کلم و کلم بروکلی و کمترین مقدار روی شلغم بدست آمد و باتوجه به نتایج بدست آمده گل‌کلم، کلم و کلم بروکلی بعنوان میزبان‌های حساس و کلزا، شلغم و خردل بعنوان میزبان‌های مقاوم معرفی شدند (33)، همانند تحقیق حاضر اثر معنی‌دار میزبان‌های گیاهی مختلف را روی فراسنجه‌های جدول زندگی اثبات کرد.

تمام گونه‌های خانواده کلمیان قادر به ساخت گلوکوزینولات هستند (18). غلظت این ماده در این گیاهان متفاوت می‌باشد و حتی ممکن است در ارقام یک‌گونه نیز متغیر باشد. باتوجه به وجود ارتباط میان نرخ ذاتی افزایش جمعیت شته مومی کلم و غلظت گلوکوزینولات (12)، می‌توان یکی از دلایل کاهش rm را بالا بودن غلظت گلوکوزینولات در برخی ژنوتیپ‌های کلزا دانست. بعبارت دیگر، بالا بودن گلوکوزینولات در آوند آبکش، باعث کاهش زادآوری شته مومی کلم شده است. همچنین، عدم تفاوت معنی‌دار در مقدار نرخ ذاتی افزایش جمعیت شتة مومی کلم میان ژنوتیپ‌های موردبررسی می‌تواند مربوط به یکسان بودن مقدار گلوکوزینولات در این ژنوتیپ­ها باشد که نیاز به بررسی بیشتر دارد.

واریته‌هایی از پنبه، مقادیر rm شتة جالیز Aphis gossypii (Glover) (Hem.: Aphididae) را کاهش دادند که نشان‌دهنده وجود مقاومت در این واریته‌ها نسبت به شته جالیز بود (35).

 

الف

 

ب

 

ج

 

د

 

ه

 

 

شکل 1- نرخ بقاء (lx) و تعداد ماده تولیدشده به ازاء هر ماده در روز (mx) شتة Brevycorine brassicae روی ژنوتیپ‌های  الف) اکاپی، ب) لیکورد، ج) هایولا401، د) هایولا308 و ه) زرفام.

جدول 2- میانگین (± خطای استاندارد) طول دوره‌های مختلف رشدی شته مومی کلم Brevycorine brassicae روی ژنوتیپ‌های مختلف گیاه کلزا

مراحل زندگی

 

 

ژنوتیپ

 

 

 

 

 

اکاپی

لیکورد

هایولا 401

هایولا 308

زرفام

پوره سن 1

a 09/0±54/1

a 09/0±57/1

a 08/0±66/1

a09/0±62/1

a08/0±76/1

پوره سن 2

a 06/0±86/1

a 07/0±81/1

a 08/0±75/1

a11/0±53/1

a08/0±71/1

پوره سن 3

a 09/0±69/1

a 09/0±51/1

a 09/0±67/1

a12/0±41/1

a10/0±67/1

پوره سن 4

a 09/0±69/1

a09/0±51/1

a 09/0±67/1

a12/0±41/1

a10/0±67/1

پوره سن 1-4

a 10/0±79/6

a 04/0±96/6

a 08/0±85/6

b19/0±00/6

a10/0±81/6

افراد کامل

a 87/0±43/14

a 86/0±43/14

ab 83/0±90/12

b70/0±60/10

b64/0±71/10

           میانگین‌های دارای حروف مشابه در هر ردیف تفاوت معنی‌دار ندارند (آزمون توکی 05/0>P).

 

همچنین، بررسی فراسنجه‌های بیولوژیکی شتة (Hem.: Aphididae) Schizaphis graminum (Rondani) روی ژنوتیپ‌های مختلف گندم نشان داد که کمترین مقدار rm ، R0 ،λ و باروری و همچنین طولانی‌ترین مدت‌زمان میانگین یک نسل شته روی گونه قدیمی گندم به نام اینکورن (Einkorn) بدست آمد و براین اساس اینکورن دارای سطح بالایی از آنتی‌بیوز در مقایسه با سایر ژنوتیپ‌ها بود (5). در مقایسه، تحقیق حاضر نیز ثابت کرد برخی ژنوتیپ‌های کلزا مانند هایولا 308 و بخصوص زرفام، باعث کاهش rm ، R0 ، λ و باروری شتة مومی کلم  B. brassicaeشدند که می‌تواند نشانه وجود مقاومت به شته باشد. در تحقیقی دیگر، ژنوتیپ ایزالکو (Izalco) از گیاه کلزا با کاهش میزان rm ، R0 شتة مومی کلم نسبت به سه ژنوتیپ دیگر مورد آزمایش نشان داد که می‌تواند اثر منفی برافزایش جمعیت این آفت داشته باشد (27).

میزان باروری شتة مومی کلم در دماهای مختلف توسط فتحی­پور و همکاران روی کلم بدست آمد که میزان rm  در دمای 25 درجه سلسیوس مشابه نتایج حاضر روی تمامی ژنوتیپ‌های کلزا بجز زرفام بود (15). بنظر می‌رسد ژنوتیپ زرفام جایگزین خوبی بجای کلم در مناطقی باشد که شتة مومی کلم بعنوان آفت جدی مطرح است.

درتحقیق حاضر، بیشترین بقاء شتة مومی کلم مربوط به اکاپی و کمترین آن مربوط به زرفام بدست آمد. برخوردار و همکاران کاهش درصد بقاء پوره‌های شته سبز گندم را از علائم وجود مقاومت آنتی‌بیوز در گونه قدیمی گندم (اینکورن) می‌دانند (5). محققان دیگر ارتباط میان درصد مرگ‌ومیر شتة B. brassicae و نوع میزبان‌ گیاهی (کلم بروکلی، خردل، گل‌کلم، شلغم و کلزا) ‌را اثبات و کمترین درصد مرگ‌ومیر و بعبارتی بقاء بیشتر شته مومی کلم را روی گیاه کلم مشاهده کردند (33).

درمیان ژنوتیپ‌های ذکرشده، حداکثر تعداد نتایج تولیدشده به ازای هرماده در هرروز (mx) شته روی زرفام از سایر ژنوتیپ‌ها کمتر بود و سریع‌تر به صفر رسید. درحالی‌که، بیشترین این مقدار روی ژنوتیپ اکاپی بدست آمد و دیرتر از سایر ژنوتیپ‌ها به صفر رسید. چنانچه مشاهده می‌شود آلودگی مزارع کلزا به شته مومی کلم به مجموعه‌ای از عوامل زنده و غیرزنده بستگی دارد که فنولوژی و خصوصیات ژنتیکی گیاه، جمعیت اولیه شته و پتانسیل آن برای تولیدمثل از عوامل زنده می‌باشد (22).

لاروسا و همکاران نیز اثر چهار ژنوتیپ کلزا را روی دوره رشدونمو شته مومی کلم در شرایط آزمایشگاه (دمای20 درجه سلسیوس) بررسی نمودند و همانند نتایج حاضر نشان دادند که دوره نابالغ شتة B. brassicae می‌تواند متأثر از نوع ژنوتیپ کلزا باشد بطوری‌که کوتاه‌ترین دوره نابالغ شته روی ژنوتیپ ایزالکو (Izalco) اتفاق افتاد (27). همچنین، گلدسته و همکاران نشان دادند که رقم‌های مختلف گندم مورد آزمایش بر طول دوره نابالغ و طول عمر افراد کامل شتةS. graminum  اثر معنی‌دار داشتند (19).

بسیاری از ویژگی‌های ذاتی گیاهان مانند مقدار مواد غذایی، ترکیبات شیمیایی ثانویه و شکل‌شناسی می‌تواند بر زادآوری، رشدوبقا حشرات گیاه­خوار مؤثر باشند (31). مطالعات نشان داده است که عوامل مختلفی چون گونه میزبان گیاهی، کیفیت گیاه میزبان مانند مقدار کربن، نیتروژن، متابولیت‌های دفاعی و خصوصیات فیزیکی گیاه همچون صافی، سفتی برگ، وجود کرک‌ها یا شکل و رنگ می‌توانند بر عملکرد حشرات گیاه­خوار ازجمله شتة مومی کلم تأثیرگذار باشند (4). نوع رژیم غذایی و تغذیه نه‌تنها برشاخص‌های زیستی حشرات بلکه سایر موجودات نیز مؤثر است، بطوری‌که در پژوهشی دیگر نشان داده شد که استفاده از آویشن در جیره غذایی ماهی کپور اثر منفی نداشته و در عوض شاخص احشایی، درصد وزن بدست آمده، شاخص سیری، نرخ رشد ویژه، بازده تبدیل غذایی و بازده مؤثر پروتئین در گروه انفرادی آویشن اختلاف معنی‌داری باگروه شاهد نشان داده است. همچنین، گروه آویشن در تمامی شاخص‌های موردبررسی بهبود بیشتری نسبت به گروه ویتامین E نشان داد. درضمن استفاده تلفیقی از آویشن شیرازی و ویتامین E نتوانست موجب رشد و بهره‌وری مضاعف ماهی کپور شود. بطورکلی استفاده انفرادی یک درصد آویشن شیرازی بهترین نتیجه را در این مطالعه بدنبال داشته است (1). همچنین، مطالعه اثر سطوح مختلف ویتامین C بررشد و تغذیه ماهیBarbonymus schwanenfeldii (Bleeker) (Cypriniformes: Cyprinidae)  نشان داد که بهترین شاخص‌های رشد در جیره حاوی 1500 میلی‌گرم ویتامین C مشاهده شد که با تیمار شاهد اختلاف معنی‌داری داشت (2).

تفاوت واکنش ژنوتیپ‌های مختلف کلزا نسبت به هجوم شته‌ها بدلیل تفاوت ژنتیکی آن‌ها می‌باشد (30). مقاومت گیاهان به آفات ممکن است به‌وسیله چندین ژن کنترل و منتقل شود که این نوع مقاومت به‌اصطلاح پلی­ژنیک نامیده می‌شود و یا توسط تک­ژن کنترل و منتقل شود که آن را منوژنیک می‌نامند. علت ایجاد مقاومت و حساسیت گیاهان خانواده کلمیان به شتة مومی کلم می‌تواند در اثر وجود موم در آن‌ها باشد. درواقع موم در برگ‌های گیاهان این خانواده با مقاومت به شته مومی کلم ارتباط دارد و گیاهانی که موم کمتری داشتند نسبت به شتة مومی کلم مقاوم‌تر هستند (32). درحال حاضر ارقام مختلفی از کلزا در ایران کشت می‌شود که ممکن است ازنظر مقاومت و حساسیت به شتة مومی کلم با یکدیگر متفاوت باشند و طبق نتایج حاضر، استفاده از ژنوتیپ‌های مقاوم مانند هایولا 308 و بخصوص زرفام که حساسیت کمتری نسبت به شتة مومی کلم در مقایسه با سایر ژنوتیپ‌های مورد آزمایش داشتند، می‌تواند در مدیریت آفت مؤثر باشند.

باتوجه به مقادیر فراسنجه‌های جدول زندگی شتة مومی کلم B. brassicae بنظر می‌رسد سه ژنوتیپ اکاپی، لیکورد و هایولا 401 برای رشدونمو و تولیدمثل شته مطلوب و نسبت به شتة مومی کلم از مقاومت کمتری برخوردار هستند. نتایج تحقیق حاضر نشان داد که شتة مومی کلم روی ژنوتیپ‌های هایولا 308 و زرفام نسبت به سایر ژنوتیپ‌ها دارای عملکرد ضعیف‌تری ازنظر میزان باروری و سرعت رشد جمعیت نسبت به سه ژنوتیپ اکاپی، لیکورد و هایولا 401 می‌باشد که این مسأله نشان‌دهنده مقاومت نسبی این دو ژنوتیپ به شتة مومی کلم می‌باشد. همچنین، ژنوتیپ هایولا 308 باعث کاهش طول دوره نابالغ شتة مومی کلم و تسریع دررسیدن شته به مرحله بلوغ و شروع باروری می‌شود. پیشنهاد می‌شود در مناطقی که شتة مومی کلم خسارت شدید ایجاد می‌کند ازاین دو ژنوتیپ بخصوص زرفام استفاده شود.

سپاسگزاری

بدین‌وسیله از موسسه اصلاح نهال و بذر کرج بخاطر در اختیار گذاشتن بذر ژنوتیپ‌های مختلف کلزا سپاسگزاری می‌شود. این پژوهش با حمایت مالی دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته و به شماره طرح 2858/7 انجام شد. 

1. صادقیان، م.، محسنی، م.، نعمت دوست‌حقی، ب.، و باقری، د.، 1395. مقایسه بهبود شاخص‌های رشد ماهی کپور معمولی (Cyprinus carpio L.) درنتیجه تجویز آویشن شیرازی (Zataria multiflora Boiss) و ویتامین E خوراکی، پژوهش‌های جانوری، شماره 2، صفحات 195-204.

2. غیاثوند، ز.، احمدی، ز.، علامه، م.، و چنگیزی، ر.، 1395. اثر سطوح مختلف ویتامین C بر رشد، تغذیه، بازماندگی و برخی پارامترهای خونی و ایمنی ماهی آکواریومی بارب حلب
(Barbonymus schwanenfeldii)، پژوهش‌های جانوری، شماره 3، صفحات 318-326.  

 

2. Akkopru, E. P., Atlihan, R., Okut, H., and Chi, H., 2015. Demographic assessment of plant cultivar resistance to insect pests: A case study of the dusky-veined walnut aphid (Hemiptera: Callaphididae) on five walnut cultivars, Journal of Economic Entomology, 108(2), PP: 1-10.

3. Amiri-Jami, A. R., Sadeghi, H., and Shoor, M., 2012. The performance of Brevicoryne brassicaeon ornamental cabbages grown in CO2-enriched atmospheres, Journal of Asia-Pacific Entomology, 15(2), PP: 249–253.

4. Awmack, C. S., and Leather, S. R., 2002. Host plant quality and fecundity in herbivorous insects: Annual, Review Entomology, 47(1), PP: 817–44.

5. Barkhordar, B., Khalghani, J., Salehi Jouzani, G. H., Nouri, Ganbalani, G., and Shojai, M., 2012. Life Table and Population Parameters of Schizaphis graminum (Rondani) (Hemiptera: Aphididae) on Six Wheat Genotypes, Entomological News, 122(4), PP: 336-347.

6. Bethke, J. A., Redak, R. A., and Schuch, U. K., 1998. Melon aphid performance on chrysanthemum as mediated by cultivar and differential levels of fertilization and irrigation, Entomologia Experimentalis et Applicata, 18(1), PP: 41–47.

7. Chi, H., and Liu, H., 1985. Two new methods for the study of insect population ecology.

8. Chi, H., 1988. Life-table analysis incorporating both sexes and variable development rates among individuals, Environmental Entomology, 17, PP: 26-34.

9. Chi, H., 2015. TWOSEX-MS Chart: computer program for age stage, two-sex life table analysis, Available on: htto://140.120.197.173/ecology/.

10. Chivasa, S., Ekpo, E., and Hicks, R., 2002. New hosts of turnip mosaic virus in Zimbabwe, Plant pathology, 51(3), 386 p.

11. Cividanes, F. J., 2002. Age-specific life tables of Brevicoryne brassicae (Hemiptera: Aphididae) under field conditions, Neotropical Entomology, 31(3), PP: 419–428.

12. Cole, R. A., 1997. The relative importance of glucosinolates and amino acids to the development of two aphid pests Brevicoryne brassicae and Myzus persicae on wild and cultivated Brassica species, Entomologia Experimentalis et Applicata, 85(2), PP: 121- 133.

13. Costello, M. J., and Altieri, M. A., 1995. Abundance, growth rate and parasitism of Brevicoryne brassicae and Myzus persicae on broccoli grown in living mulches. Agriculture, Ecosystem and Environment, 52(2), PP: 187-196.

14. Ellis, P. R., Kift, N. B., Pink, D. A. C., Jukes, P. L., Lynn, J., and Tatchell, G. M., 2000. Variation in resistance to the cabbage aphid (Brevicoryne brassicae) between and within wild and cultivated brassica species. Genetic Resources and Crop Evaluation, 47(4), PP: 395-401.

15. Fathipour, Y., Hosseini, A., Talebi, A. A., Moharramipour, S., and Asgari, S., 2007. Effects of different temperatures on biological parameters of cabbage aphid, Brevicoryne brassicae (Hom., Aphididae), Journal of Science and Technology of Agriculture and Natural Resources, 9(2), PP: 185-193.

16. Floate, K. D., and Fox, A. S., 2000. Flies under stress: a test of fluctuating asymmetry as a biomonitor of environmental quality, Ecological Applications. 10 (5), PP: 1541–1550.

17. Gafar, M. S., and Eslam, M. H., 2007. The effect of water deficit during growth stage of oilseed rape (Brassicae napus), American-Eurasian, Journal of Agriculture and Environmental Society, 2(4), PP: 417-422.

18. Giamoustaris, A., and Mithen, R., 1995. The effect of modifying the glucosinolate content of leaves of oilseed rape (Brassica napus ssp. oleifera) on its interaction with specialist and generalist pests, Annual of Applied Biology, 126(2), PP: 347-363.

19. Goldasteh, S. H., Talebi, A. A., Rakhshani, E., and Goldasteh, S. H., 2012. Effect of four wheat cultivars on life table parameters of Schizaphis graminum (Hemiptera: Aphididae), Journal Crop Protection, 1(2), PP: 121-129.

20. Goodman, D., 1982. Optimal life histories, optimal notation, and the value of reproductive value, American Naturalist, 119(6), PP: 803-823.

21. Gorur, G., 2006. Developmental instability in cabbage aphid (Brevicoryne brassicae) populations exposed to heavy metal accumulated host plants, Ecological Indicators, 6(4), PP: 743–748.

22. Hamed, M., and Gadomski, H., 1993. Screening of resistant oilseed Brassica against Brevicoryne brassicae (L.) aphids, Proceeding of Pakistan Congress Zoology, 13, PP: 353-8.

23. Hasan, F., and Ansari, M. S., 2010. Effect of different Cole crops on the biological parameters of Pieris brassicae (L.) (Lepidoptera: Pieridae) under laboratory condition, Journal of crop science and biotechnology, 3, PP: 195-202.

24. Hasan, F., and Ansari, M. S., 2011. Population growth of Pieris brassicae (L.) (Lepidoptera: Pieridae) on different Cole crops under laboratory conditions, Journal of Pest Science. 84, PP: 179-186.

25. Kim, D. S., and Lee, J. H., 2002. Egg and larval survivorship of Carposina sasakii (Lepidoptera: Carposinidae) in apple and peach and their effects on adult population dynamics in orchards, Environmental Entomology, 31(4), PP: 686-692.

26. Kumar, S., Saini, R. K., and Ram, P., 2009. Natural mortality of Helicoverpa armigera (Hübner) eggs in the cotton ecosystem, Journal of Agricultural Science and Technology, 11, PP: 17-25.

27. La Rossa, R., Vasicek, A., Kiernan, A. M., and Paglioni, A., 2005. Biologiay demografia de Brevicoryne brassica (L.) (Hemiptera:Aphididae) sobrecuatro cultivares Brassica oleracea L. Revista de la Agronomia UBA, 23(1), PP: 87-91.

28. Liu, Z., Li, D., Gong, P., and Wu, K., 2004. Life table studies of the cotton bollworm, Helicoverpa armigera (Hubner) (Lepidoptera: Noctuidae), on different host plants, Environmental entomology, 33, PP: 1570-1576.

29. Mirmohammadi, S. H., Allahyari, H., Nematollahi, M. R., and Saboori, A., 2009. Effect of Host Plant on Biology and Life Table Parameters of Brevicoryne brassicae (Hemiptera: Aphididae), Entomological Society of America, 102(3), PP: 450-455.

30. Sarwar, M., Ahmad, N., Siddiqui, Q. H., Ali, A., and Tofique, M., 2004. Genotypic response in oilseed rape (Brassicae species)  against aphid (Aphididae: Homoptera) attack. The Nucleus a Quarterly Scientific Journal of Pakistan Atomic Energy Commission NCLEAM, 41, PP: 87-92.

31. Slansky, F., and Feeny, P. P., 1977. Stabilization of the rate of nitrogen accumulation by larvae of the cabbage butterfly on wild and cultivated food plants, Ecological Monographs, 47, PP: 209-228.

32. Stoner, K. A., 1990. Glossy leaf wax and plant resistance to insects in Brassica oleracea under natural infestation, Environmental entomology, 19, PP: 730-739.

33. Ulusoy, M. R., and Olmez-Bayhan, S., 2006. Effect of certain Brassica plants on biology of cabbage aphid Brevicoryne brassicae under laboratory conditions, Phytoparasitica, 34, PP: 133-138.

34. Wakisaka, S., Tsukuda, R., and Nakasuji, F., 1992. Effects of natural enemies, rainfall,temperature and host plants on survival and reproduction of the diamondback moth and other crucifer pests. In: Talekar, N.S. (Ed.), Diamondback Moth and Other Crucifer Pests: Proceedings of the Second International Workshop. Shanhua, Taiwan, PP: 16-36.

35. Zarpas, K. D., Margaritopoulos, J. T., Stathi, L., and Tsitsipis, J. A., 2006.  Performance of cotton aphid Aphis gossypii (Hemiptera: Aphididae) lineages on cotton varieties, International Journal of Pest Management, 52(3), PP: 225-232.