نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

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

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

3 کرمان، گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، ایران

چکیده

عوارض استفاده از سموم برای کنترل Tribolium castaneum شامل مقاومت این آفت و خطر بقایای آفت‌کش‌ها در محصولات انباری می‌باشد. بنابراین، یکی از اهداف این تحقیق مربوط به ارزیابی اثر شرایط بذر گندم یا حضور قارچ B. bassianaروی انتخاب میزبان گیاهی توسط شپشۀ آرد روی سه رقم چمران، چمران2 و پیشتاز بود (دمای 1±27 درجه سلسیوس، رطوبت نسبی 5±85 درصد و تاریکی) که نشان داد که شپشة آرد قادر به تشخیص و اجتناب از قارچ بود. همچنین، میانگین نسبت افراد بدست آمده از بذرهای خسارت‌ندیده (05/0± 67/0) به‌طور معنی‌دار بیشتر از بذرهای خسارت دیده و بدون آلودگی قارچی (05/0± 33/0) بود. میان میانگین نسبت افراد بدست آمده در بذرهای خسارت ندیده و خسارت‌دیده با آلودگی قارچی تفاوت معنی‌داری وجود نداشت. ارزیابی اثر شرایط بذر گندم بر انتقال قارچ B. bassiana طی استقرار شپشۀ آرد درون بذور گندم نشان داد که انتقال قارچ B. bassiana طی استقرار شپشۀ آرد اتفاق افتاده است. طی استقرار، اختلاف معنی‌دار در میانگین اجساد شپشۀ آرد حاوی قارچ بدست آمده از بذر‌های خسارت‌دیده و خسارت ندیده در هر سه رقم گندم وجود داشت. بطور مثال، میانگین اجساد حاوی قارچ در رقم چمران روی بذور خسارت‌دیده و ندیده به‌ترتیب 85/0±25/37 و25/1±75/40 بود. نتایج نشان داد که با وجود اینکه شپشة آرد قادر به تشخیص حضور قارچ است ولی خسارت‌دیده بودن بذور تأثیری بر تعامل شپشۀ آرد و قارچ نداشت. انتقال افقی قارچ به‌خوبی در میان کلنی انجام شد که نشان‌دهنده وجود مؤثر اجساد حاوی اسپور قارچ است که می‌توانند منبع آلودگی قارچی قابل‌ملاحظه‌ای در انبارهای غلات باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Evaluation of the behavioral response and conidium transmission by Tribolium castaneum in presence of the entomopathogenic fungus, Beauveria bassiana on different wheat cultivars

نویسندگان [English]

  • Saeeideh Ghayeb 1
  • Maryam Rashki 2
  • Asghar Shirvani 3

1 Department of Biodiversity, Institute of Science and High Technology and Environmental Sciences, Graduate University of Advanced Technology, Kerman, Iran

2 Department of Biodiversity, Institute of Science and High Technology and Environmental Sciences, Graduate University of Advanced Technology, Kerman, Iran

3 Department of Plant Protection, Faculty of Agriculture, Shahid bahonar University of Kerman, Iran

چکیده [English]

The side effects of pesticide usage to control the Tribolium castaneum include the pest resistance and the risk of pesticide residues in stored products. Therefore, one aim of this research was to evaluate the effect of wheat seed conditions or presence of B. bassiana on host selection by the flour beetle on three wheat cultivars including the Chamran, Chamran2 and Pishtaz (at 27±1ºC, RH 85±5% and darkness). The results indicated that the beetle was able to recognize and avoid the fungus. Also, the mean proportion of obtained adults from undamaged seeds (0.67±0.05) was significantly higher than that of damaged seeds without fungal infection (0.33±0.05). There was no significant difference between the mean proportion of obtained adults from undamaged and damaged seeds with fungal infection. The evaluation of seed conditions on the B. bassiana transmission during the beetle colonization showed the occurrence of the fungal transmission. During the colonization, there was significant difference between the mean number of sporulating-cadavers obtained from damaged and undamaged seeds for all three cultivars. For instance, the mean number of sporulating-cadavers on the Chamran cultivar for damaged and undamaged seeds was 37.25±0.85 and 40.75±1.25, respectively. The results declared that the flour beetle could distinguish the presence of the fungus; however, the seed condition (being damaged or undamaged) did not have any influence on the interaction between the beetle and the fungus. The fungus was transmitted properly among the colony and it declared the efficiency of the sporulating-cadavers that can be a remarkable reservoir in grain stores.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Transmission
  • behavioral response
  • flour beetle
  • entomopathogenic fungus

ارزیابی پاسخ رفتاری و انتقال کنیدی توسط شپشة آردTribolium castaneumدر حضور قارچ بیمارگر Beauveria bassianaروی ارقام مختلف گندم

سعیده غایب1، مریم راشکی1* و  اصغر شیروانی2

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

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

تاریخ دریافت: 18/6/96                تاریخ پذیرش: 16/11/96

چکیده

عوارض استفاده از سموم برای کنترل Tribolium castaneumشامل مقاومت این آفت و خطر بقایای آفت‌کش‌ها در محصولات انباری می‌باشد. بنابراین، یکی­از اهداف این تحقیق مربوط به ارزیابی اثر شرایط بذر گندم یا حضور قارچ  B. bassiana روی انتخاب میزبان گیاهی توسط شپشۀ آرد روی سه­رقم چمران، چمران2 و پیشتاز بود (دمای 1±27 درجه سلسیوس، رطوبت نسبی 5±85 درصد و تاریکی) که نشان داد که شپشة آرد قادر به تشخیص و اجتناب از قارچ بود. همچنین، میانگین نسبت افراد بدست آمده از بذرهای خسارت ندیده (05/0± 67/0) به‌طور معنی­دار بیشتر از بذرهای خسارت دیده و بدون آلودگی قارچی (05/0± 33/0) بود. میانگین نسبت افراد بدست آمده در بذرهای خسارت ندیده و خسارت‌دیده با آلودگی قارچی تفاوت معنی­داری وجود نداشت. ارزیابی اثر شرایط بذر گندم بر انتقال قارچ B. bassianaطی استقرار شپشۀ آرد درون بذور گندم نشان داد که انتقال قارچ B. bassiana طی استقرار شپشۀ آرد اتفاق افتاده است. طی استقرار اختلاف معنی­دار، در میانگین اجساد شپشۀ آرد حاوی قارچ بدست آمده از بذر‌های خسارت‌دیده و خسارت ندیده در هرسه رقم گندم وجود داشت. بطور مثال، میانگین اجساد حاوی قارچ در رقم چمران روی بذور خسارت‌دیده و ندیده بترتیب 85/0±25/37 و25/1±75/40 بود. نتایج نشان داد که باوجود اینکه شپشة آرد قادر به تشخیص حضور قارچ است ولی خسارت‌دیده بودن بذور تأثیری بر تعامل شپشۀ آرد و قارچ نداشت. انتقال افقی قارچ به‌خوبی در میان کلنی انجام شد که نشان‌دهنده وجود مؤثر اجساد حاوی اسپور قارچ است که می­توانند منبع آلودگی قارچی قابل‌ملاحظه‌ای در انبارهای غلات باشد.

واژه­هایکلیدی: انتقال، پاسخ رفتاری، شپشۀ آرد، قارچ بیمارگرحشرات

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

مقدمه

 

آفات انباری یکی از علت‌های عمده‌ی کاهش جدی پس از برداشت محصولات کشاورزی به­شمار می‌روند و هرساله به محصولات انباری خسارت‌های زیادی را وارد می‌سازند. علاوه­بر خسارات آفات، روش‌های انبارداری و بهداشت نامناسب، باعث وارد آمدن زیان‌های کمی و کیفی به محصولات انباری می‌شود درنتیجه، نه‌تنها ارزش تجاری و مرغوبیت فراورده‌های انباری را به‌شدت کاهش می‌دهند، بلکه مشکلات بهداشتی قابل‌توجهی را نیز برای مصرف‌کنندگان به دنبال دارند (19).

درمیان آفات انباری راسته سخت بال پوشان از حشرات، بیشترین خسارت را به محصولات انباری وارد می‌کند. به‌بیان‌دیگر خطرناک‌ترین دشمنان محصولات انباری شامل گونه‌هایی ازاین راسته می‌باشد (2). خانواده Tenebrionidae ازلحاظ تعداد گونه پرجمعیت‌ترین خانواده از راسته سخت­بال پوشان می‌باشد. عده زیادی از آن‌ها روی محصولات انباری مختلف زندگی می‌کنند و زیان‌های زیادی را به محصولات کشاورزی وارد می‌نمایند. ازاین خانواده شپشۀ آردTribolium castaneum (Herbst) (Col: Tenebrionidae) ازجمله آفات انباری بسیار مهم ازلحاظ نگهداری محصولات انباری به‌ویژه گندم، آرد و سبوس می‌باشد و زیان‌های بسیاری به محصولات وارد می‌کند (2).

علاوه براین، مقاومت در بیشتر آفات در برابر حشره‌کش‌هایی نظیر فسفین در 45 کشور دنیا گزارش‌شده و شپشۀ آرد نیز به‌عنوان گونه‌ای مقاوم به فسفین گزارش‌شده است (6). بنابراین، باافزایش مشکلات تدخین شونده‌های کنونی، لزوم تحقیقات برای یافتن سایر روش‌های کنترل و شناسایی ترکیبات جدید بااثرات زیست‌محیطی کمتر، آشکار می‌شود. امروزه استفاده از روش‌های غیرشیمیایی مانند تهویه، استفاده از دی‌اکسید کربن و ازن، استفاده از ارقام مقاوم، اشعه درمانی، کنترل بیولوژیک و استفاده از ترکیبات گیاهی جهت مبارزه با آفات انباری در حال گسترش است (1).

درمیان روش‌های کنترل بیولوژیک استفاده از قارچ‌های بیمارگر در کاهش جمعیت T. castaneumنقش دارد و از میان این بیمارگرها(Ascomycota, Hypocreales)  Beauveria bassiana33/9% بیشتر حشره‌کش‌ها و کنه‌کش‌های تولیدشده را به خود اختصاص داده است (11). نه‌تنها خود قارچ بلکه محصولات بدست آمده از آن مانند کیتوزان مستخرج از قارچAspergillus niger  برای موجودات زنده خاصیت کشندگی دارند (3). قارچ‌های ناقص با دامنه میزبانی وسیع مانند B. bassiana دارای شانس برخورد بیشتر بایک میزبان حساس در منطقه رهاشده‌اند و می‌توانند در غیاب میزبان به‌صورت زندگی گندخواری نسبت به شرایط محیط از خود مقاومت نشان دهند این مسئله باعث تثبیت بیشتر قارچ‌های ناقل در برنامه‌های کنترل بیولوژیک کلاسیک شده است (14). انتقال قارچ‌های بیمارگر حشرات تحت تأثیر عوامل بیولوژی و ساختار میزبان، ویژگی‌های بیمارگر، ویژگی‌های گیاه میزبان و عوامل محیطی وابسته است (22) و در موارد متعددی قابلیت زیادی در کنترل آفات داشته است. از عوامل دیگر کنترل بیولوژیک می­توان به ویروس­ها اشاره کرد. مانند ویروس چندوجهی هسته­ای کرم غوزه پنبه که در دماهای بالاتر (26-30 درجه سلسیوس) تأثیر بیشتری بر مرگ‌ومیر میزبان می­گذارد (4).

دراین تحقیق از سه رقم گندم شامل پیشتاز، چمران و چمران2 استفاده شد که بیشترین سطح زیرکشت را در کرمان دارد. باتوجه به خسارات شدید T. castanum و مقاومت آن به سموم شیمیایی و اثرات کمی و کیفی و بهداشتی به این محصولات در طی زمان انبارداری هدف از انجام این تحقیق بررسی اثر قارچ B. bassiana جدایۀ EUT116 روی پاسخ رفتاری شپشة آرد بود. بعبارت دیگر اثر اجساد حاوی اسپور قارچ برکلونیزه کردن میزبان توسط سوسک بررسی شد. ازآنجایی‌که بررسی این ‌همه‌گیری به ویژگی‌های جمعیت میزبان، بیمارگر و یک مکانیزم مؤثر در انتقال میان این دو وابسته می‌باشد (21).

نقش حضور میزبان در حال جستجو در حال انتقال قارچ B. bassiana موردمطالعه قرارگرفت. بنابراین، انتقال قارچ بیمارگر طی کلونیزه شدن میزبان توسط شپشۀ آرد مورد ارزیابی قرارگرفت. نشان داده شد که دم‌فنری‌ها قادر به انتقال کنیدی B. bassiana،B. brongniartii وMetarhizium anisopliaeروی کوتیکول خود یا درون روده خود هستند و خوردن اثری بر زنده‌مانی B. bassiana یا B. brongniartii نداشت، ولی پایداری M. anisopliae از 8/98% تا 54% کاهش یافت (10). انتقال مستقیم بین افراد آلوده و غیرآلوده دارای تغییر کمتر و کارآمدی بیشتری نسبت به انتقال غیرمستقیم با کنیدی قرارداده شده روی بستر است، و میتواند درحالی‌که تعداد افراد آلوده کم است، منجر به مرگ‌ومیر زیادی شود (15). دوز کشندة
B. bassiana می‌تواند با تماس بین نر تیمار شده و ماده سالم سوسک بالغ پوستخوار صنوبر منتقل شود و هنگامی‌که این نسبت 1:20 بود، به نرخ مرگ‌ومیر 75% منجر شد که این نرخ مرگ‌ومیر هنگامی‌که نسبت 1:1 بود به 90 % افزایش یافت (13).

 باوجود اهمیت قابل‌توجه قارچ B. bassiana و تولید تجاری آن در دنیا، تحقیقات معدودی در رابطه با جدایه­های بومی در ایران بخصوص در رابطه با رفتارشناسی آفات انباری انجام‌شده است. تحقیق حاضر، جزو تحقیقات پیشرو درزمینهٔ برهم­کنش عامل کنترل بیولوژیک قارچی در رابطه با رفتارشناسی آفت شپشة آرد در توانایی تشخیص قارچ بیمارگر حشرات و انتقال آن می‌باشد. بررسی‌های آتی می‌تواند چشم‌انداز روشن‌تری از کارایی این عامل کنترل بیولوژیک در کنترل آفات انباری ارائه دهد. تا امکان استفاده عملی و ارتقای برنامه‌های کنترل بیولوژیک علیه آفات انباری بخصوص شپشة آرد
T. castaneum ایجاد شود.

مواد و روشها

پرورش شپشۀ آرد T. castaneum: ابتدا شپشه‏های آرد‏ از انبارهای نگه­داری گندم و آرد موسسة تحقیقات گیاه‌پزشکی استان کرمان جمع‌آوری و شناسایی ­شد. شپشه‏های آرد شناسایی‌شده پس از اطمینان از عدم انگلی بودن توسط پارازیتوییدها با نگهداری در شرایط آزمایشگاهی به مدت دو هفته، در ظروفی دارای درب توری­دار روی سه رقم بذر گندم در اتاقک رشد با دمای 1 ± 27 درجه سانتی‌گراد، رطوبت نسبی 5 ± 85 درصد و تاریکی قرار داده شد. در تمامی آزمایش‌ها از افراد کامل 1-7 روزه استفاده شد. همسن سازی بدین ترتیب انجام شد که ابتدا تعدادی شپشة مادة کامل داخل بذرهای گندم قرارگرفت و به آنها اجازه داده شد به مدت هفت روز تخمریزی کنند. پس از هفت روز با الک کردن تمامی ماده‌ها حذف شدند. نتایج 1-7 روزة بدست آمده برای تمامی آزمایش‌ها استفاده شدند.

کشت قارچ­ بیمارگر B. bassiana: دراین تحقیق از قارچ B. bassiana جدایۀ EUT116 استفاده شد و محیط کشت مناسب برای آن Sabouraud Dextrose Agar (SDA)  به‌علاوه مخمر بود. جهت احیای قارچ (بالا بردن درصد جوانه‌زنی)، درکشت قارچ مقداری از اسپور قارچ را روی محیط کشت قرارداده و پس از بستن درب آن با پارافیلم به مدت دو هفته در ژرمیناتور قرارداده شد. تمام مراحل کشت در زیر هود لامینار در شرایط استریل انجام شد. روزانه پتری­های مذکور بررسی شدند تا در صورت وجود هرنوع آلودگی حذف شدند. بعداز حدود دو هفته از زمان کشت که اسپورزایی به‌خوبی انجام شد ظروف پتری بدون درب به مدت 24 ساعت زیر هود قرارداده شدند به‌طوری‌که شیشه­های هود به‌طور کامل با پلاستیک سیاه پوشانده شده بود. برای جلوگیری از تأثیر نور روی اسپور قارچ، زیرا بیمارگری و قدرت جوانه­زنی را کم می­کند. پس از خشک شدن محیط کشت قارچ­ها با اسکالپل استریل از روی محیط کشت جمع‌آوری و در شیشه پنی‌سیلین‌های ضدعفونی شده در داخل دسیکاتور حاوی سیلکاژل در دمای 4 درجه سلسیوس قرارداده شدند.

ارزیابی اثر شرایط بذر‌های گندم یا اجساد حاوی قارچ B. bassiana برکلونیزه شدن میزبان توسط شپشة آرد
T. castaneum:از طلق‌های مکعب مستطیل به ابعاد 40×40×40 سانتیمتر استفاده شد. دو پتری دیش (به قطر90 سانتی‌متر) هرکدام حاوی 20 گرم بذر گندم به فاصلة 20 سانتی‌متر از یکدیگر قرارداده شد. به یکی از پتری‌ها 10 جسد شپشة آرد حاوی اسپور قارچ اضافه شد که به‌طور تصادفی روی پتری‌های سمت راست یا چپ در هر قفس قرارگرفت. هدف ازاین آزمایش بررسی قدرت تشخیص وجود قارچ توسط شپشة آرد بود و به عبارتی آیا وجود کنیدی‌های قارچ بعنوان یک عامل بیمارگر مانع استقرار شپشة آرد در داخل بذرهای گندم می‌شود یا خیر؟ تعداد 30 فرد کامل 1-7 روزه بین دو پتری رها شد. پس از هفت روز تعداد سوسک‌های داخل هر پتری شمارش شد. این آزمایش شامل چهار تکرار بود. این آزمایش با بذور خسارت دیده نیز به همین شکل تکرار شد. بدین ترتیب که 72 ساعت قبل از شروع آزمایش بذر‌های گندم با تعدادی از شپشه‌های آرد آلوده شدند و قبل­از شروع حذف شدند. روش تهیة اجساد حاوی قارچ نیز به‌این‌ترتیب بود که تعدادی شپشه‌ با روش غوطه‌وریبه قارچ آلوده شدند و پس از مرگ استریل و روی کاغذ صافی‌درون ظرف پتری استریل با درب بسته قرارگرفتند. پس از ظهور کنیدی در سطح بدن شپشه‌ها در آزمایش استفاده شدند.

ارزیابی اثر شرایط بذر‌های گندم یا اجساد حاوی قارچ B. bassiana بر انتقال افقی قارچ طی کلونیزه شدن میزبان توسط  شپشة آرد T. castaneum: دراین آزمایش نیز از جعبه‌های طلقی استفاده می‌شود بااین تفاوت که چهار پتری حاوی 20 گرم بذرگندم به فاصله مساوی از یکدیگر در جعبه قرارگرفتند. پنج جسد حاوی قارچ به هر پتری داخل جعبه اضافه شد. درآخر، به 15 فرد کامل 1-7 روزه اجازه داده‌شد که داخل هرکدام قراربگیرند و پس از 120 ساعت تعداد اجساد حاوی قارچ و افراد کامل سالم شمارش شدند. آزمایش چهار بار در شرایط اتاقک رشد 1±25 درجه سانتی‌گراد، رطوبت نسبی 5±85 درصد و دوره نوری 8 :16 (روشنایی: تاریکی) تکرار شد. این آزمایش با بذور خسارت‌دیده نیز به همین شکل تکرار شد.

تجزیه‌وتحلیل آماری داده‌ها: برای بررسی اثر اجساد شپشه‌های آرد حاوی اسپور قارچ روی کلونیزه شدن بذور گندم و انتقال قارچ توسط شپشه‌ها، از آزمون Chi-Square و نرم‌افزار Excel 2003 استفاده شد.

نتایج و بحث

ارزیابی اثر شرایط بذر‌های گندم یا اجساد حاوی قارچ B. bassiana برکلونیزه شدن میزبان توسط شپشة آرد
T. castaneum: درجدول 1 میانگین افراد کامل شپشۀ آرد T. castaneum به‌دست‌آمده در بذور رقم پیشتاز آلوده به قارچ بیمارگر B. bassianaو سالم در دو حالت بذور خسارت‌دیده و ندیده آمده است که میان میانگین افراد کامل شپشۀ آرد ‌به‌دست‌آمده از بذور خسارت‌دیدة سالم (فاقد قارچ) و آلوده به قارچ اختلاف معنی‌داری وجود داشت. به­‌طوری­‌که بیشترین افراد کامل به بذور سالم (85/0±25/6) جلب شدند (05/0≥P 1= df و05/7= χ2) و این مسأله در مورد بذور خسارت ندیده هم صادق بود و بیشترین افراد به سمت بذور خسارت ندیده سالم (فاقد قارچ) (65/0±50/11) جلب شدند (05/0≥ Pو1= df و 35/22= χ2).

 

 

 

جدول 1- میانگین افراد کامل (±خطای استاندارد) شپشة آرد T. castaneum به‌دست‌آمده در بذور رقم پیشتاز آلوده به قارچ بیمارگر B. bassiana و سالم در دو حالت بذور خسارت‌دیده و ندیده (05/0≥P)

شرایط بذر

تیمار

افراد به‌دست‌آمده

χ2به‌دست‌آمده

χ2جدول

خسارت‌دیده

آلوده به قارچ

48/0±75/2

05/7

84/3

 

سالم

85/0±25/6

 

84/3

خسارت ندیده

آلوده به قارچ

48/0±75/2

35/22

84/3

 

سالم

65/0±50/11

 

84/3

 

میانگین افراد کامل شپشة آرد castaneum .T به‌دست‌آمده در بذور رقم چمران آلوده به قارچ بیمارگر B. bassianaو سالم در دو حالت بذور خسارت‌دیده و ندیده، در جدول 2 آمده است. نتایج نشان داد که بیشترین میانگین افراد کامل به بذور خسارت‌دیده سالم با میانگین 08/1±00/6 جلب شدند (05/0≥P ,1= df و20/7= χ2) واین نیز در مورد بذور خسارت ندیده سالم (فاقد قارچ) هم صادق بود، بطوریکه بیشترین افراد به سمت بذور خسارت ندیده سالم (فاقد قارچ) با میانگین 08/1±00/12 جلب شدند (05/0≥, P1= df و34/25= χ2).

 

جدول 2- میانگین افراد کامل (±خطای استاندارد) شپشة آرد T. castaneumبه‌دست‌آمده در بذور رقم چمران آلوده به قارچ بیمارگر
B. bassiana و سالم در دو حالت بذور خسارت‌دیده و ندیده (05/0≥P)

شرایط بذر

تیمار

افراد به‌دست‌آمده

χ2به‌دست‌آمده

χ2جدول

خسارت‌دیده

آلوده به قارچ

29/0±50/2

20/7

84/3

 

سالم

08/1±00/6

 

84/3

خسارت ندیده

آلوده به قارچ

29/0±50/2

34/25

84/3

 

سالم

08/1±00/12

 

84/3

 

 

نتایج میانگین افراد به‌دست‌آمده در رقم چمران2 نیز در جدول 3 آمده است. به­این صورت که بیشترین میانگین افراد کامل به بذور خسارت‌دیده سالم با میانگین 65/0±50/9 مربوط بود (05/0≥P,1= df و56/12= χ2) و این نیز در مورد بذور خسارت ندیده فاقد قارچ هم صادق بود که بیشترین افراد به سمت بذور خسارت ندیده فاقد قارچ با میانگین 11/1±75/13 جلب شدند (05/0≥ P1= df و 33/20= χ2).

 

جدول 3- میانگین افراد کامل (±خطای استاندارد) شپشة آرد T. castaneumبه‌دست‌آمده در بذور رقم چمران 2 آلوده به قارچ بیمارگر
 B. bassianaو سالم در دو حالت بذور خسارت‌دیده و ندیده (05/0≥P)

شرایط بذر

تیمار

افراد به‌دست‌آمده

χ2به‌دست‌آمده

χ2جدول

خسارت‌دیده

آلوده به قارچ

48/0±25/3

56/12

84/3

 

سالم

65/0±50/9

 

84/3

خسارت ندیده

آلوده به قارچ

48/0±25/4

33/20

84/3

 

سالم

11/1±75/13

 

84/3

 

 

همچنین شکل 1 نشان می‌دهد که بین میانگین نسبت افراد به‌دست‌آمده روی بذور گندم رقم پیشتاز خسارت‌دیده و خسارت ندیده فاقد قارچ دارای تفاوت معنی‌دار بود (05/0≥P و 1= df و69/7= χ2). نشان داده شد که میانگین نسبت افراد کامل بدست آمده در بذور آلوده به قارچ در بذور خسارت‌دیده و خسارت ندیده تفاوت معنی‌دار نداشت (05/0≥P 1= df و01/1= χ2) (شکل 1).

در رقم چمران نیز نشان داده شد که میانگین نسبت افراد بدست آمده از بذور خسارت‌دیده فاقد قارچ و خسارت ندیده دارای اختلاف معنی‌دار بود (05/0≥ P1= df و
53/9= χ2) (شکل 1). برای رقم چمران نشان داده شد که میانگین نسبت افراد بدست آمده از بذور خسارت‌دیده و خسارت ندیده آلوده به قارچ اختلاف معنی‌دار نداشته است (05/0≥ P1= df و00/0= χ2) (شکل 1). برای رقم چمران2 نیز نشان داده شد که میانگین نسبت افراد بدست آمده از بذور گندم خسارت‌دیده فاقد ­قارچ و خسارت ندیده دارای اختلاف معنی‌دار بودند (05/0≥ P1= df و 05/5= χ2). همچنین، نشان داده شد که میانگین نسبت افراد خسارت‌دیده و خسارت ندیده آلوده به قارچ دارای اختلاف معنی‌دار بودند (05/0≥P1= df و57/0= χ2) (شکل 1).

 

 

شکل 1- میانگین نسبت شپشه‌های آرد T. castaneumبدست آمده از بذورخسارت دیده و ندیدة گندم الف) رقم پیشتاز بدون قارچ Beauveria bassiana؛ ب) آلوده به قارچ Beauveria bassiana؛ ج) رقم چمران بدون قارچ Beauveria bassiana؛ د) آلوده به قارچ Beauveria bassiana؛ ه) رقم چمران 2 بدون قارچ Beauveria bassiana؛ و) آلوده به قارچ Beauveria bassiana.

 

به‌طورکلی نتایج فوق نشان می­دهد میانگین نسبت افراد به‌دست‌آمده زمانی که بذور خسارت‌دیده و ندیده و فاقد قارچ بوده‌اند دارای اختلاف معنی‌داری بودند به­طوری­که بیشترین افراد به سمت بذور خسارت ندیده جلب شدند اما درحالی‌که بذور آلوده به قارچ بودند میان میانگین افراد به‌دست‌آمده از بذور خسارت‌دیده و ندیده اختلاف معنی‌دار وجود نداشت.

شته‌های A. pisumاز گیاهان حاوی قارچ بیمارگر
P. neoaphidisاجتناب نمی‌کنند. با کلونیزه کردن گیاه لوبیا حاوی قارچ بیمارگر، احتمال تماس شته‌های نخودفرنگی در حال کاوشگری با کنیدی‌ها و ایجاد آلودگی قارچی افزایش می‌یابد و طی استقرار بر روی گیاه کنیدی‌های قارچ را نیز منتقل می‌کنند. همه‌گیری یک بیماری به تراکم میزبان بستگی دارد اما اگر بیمارگر به‌طور گسترده در زیستگاه میزبان پخش شود یک همه‌گیری می‌تواند حتی در تراکم‌های پایین میزبان نیز توسعه یابد (23). رایحه‌های تولیدشده توسط گیاهان خسارت‌دیده تأثیری بر تعامل شته و قارچ نداشته و تعداد اجساد حاوی اسپور قارچ تحت تأثیر شرایط گیاه اعم از خسارت‌دیده و سالم قرار نگرفته است (5). کوری و هوور عقیده دارند ترکیبات شیمیایی تولیدشده توسط گیاهان تأثیر قارچ‌های بیمارگر، حشرات را در از بین بردن میزبان، کاهش می‌دهند (8).

تعداد سوسک‌های بدست آمده از بذور خسارت‌دیده بطور معنی‌دار کمتر از سوسک‌های موجود روی بذور خسارت ندیده بود. این نتیجه مطابق با نتایج آزمایشات منتشرشده می‌باشد که نشان می‌دهد حشرات در حال غذاکاوی با رایحه‌های منتشرشده از گیاهان خسارت‌دیده توسط حشرات هم‌گونه دور می‌شوند (18).

گیاهان میزبان برحرکت حشرات اثر می‌گذارند و می‌توانند بطور غیرمستقیم بر انتقال قارچ مؤثر باشند. به‌طوری‌که، نتایج این تحقیق نشان داد سوسک‌ها باوجود قارچ بذور خسارت ندیده را به بذور خسارت‌دیده ترجیح می‌دهند. بسیاری مؤلفان براین عقیده‌اند که رایحه‌های منتشرشده از گیاهان سالم، گیاهانی که به‌طور مصنوعی خسارت‌دیده‌اند و گیاهانی که قبلاً با گیاه‌خوار آلوده‌شده است ازنظر کمی و کیفی متفاوت‌اند (9).

ارزیابی اثر شرایط بذر‌های گندم یا اجساد حاوی قارچ B. bassiana بر انتقال افقی قارچ طی کلونیزه شدن میزبان توسط شپشة آرد T. castaneum :نتایج نشان داد که انتقال قارچ بخوبی انجام‌شده است (شکل 2). میانگین نسبت اجساد شپشه‌های آرد T. castaneum به‌دست‌آمده از بذور خسارت‌دیده و ندیدة گندم رقم پیشتاز آلوده به قارچbassiana  . Bدر شکل 2 آمده است.

 

 

شکل 2- میانگین نسبت اجساد شپشه‌های آرد T. castaneumبدست آمده از بذور خسارت دیده و ندیدة گندم آلوده به قارچ Beauveria bassiana الف) رقم پیشتاز ب) چمران ؛ ج) چمران 2.

 

میان میانگین اجساد شپشه‌های آرد T. castaneum بدستآمدهاز بذور خسارت‌دیده (09/2±25/33) و خسارت ندیده (64±50/38) اختلاف معنی­دار وجود داشت
(05/0≥ P1= df و20/7= χ2). میانگین نسبت اجساد شپشه‌های آرد T. castaneum به‌دست‌آمده از بذور خسارت‌دیده و ندیدة گندم رقم چمران آلوده به قارچbassiana  . Bنشان داد که میانگین اجساد بدست آمده شپشه‌های آرد از بذور خسارت‌دیده (85/0±25/37) و خسارت ندیده (25/1±75/40) اختلاف معنی­دار داشت (05/0≥ P1= df و50/4=  χ2) (شکل 2). همچنین، میانگین اجساد شپشه‌های آرد به‌دست‌آمده از بذور خسارت‌دیده و ندیدة گندم رقم چمران2 آلوده به قارچB. bassiana  نشان داد که برای گندم خسارت‌دیده (91/0±00/31) و خسارت ندیده (55/1±50/35) به‌دست‌آمده است (05/0P1= df و 51/6= χ2) .همان‌طور که از میانگین‌ افراد به دست آمده در همه ارقام برداشت می­شود تفاوت معنی‌داری در تمام ارقام بین میانگین اجساد به‌دست‌آمده در حالت خسارت‌دیده و ندیده وجود داشت بطوریکه این افراد به سمت بذور خسارت ندیده جلب شده‌اند.

انتقال قارچ‌های بیمارگر حشرات تحت­تأثیر عوامل مختلف است. بیولوژی و ساختار میزبان، ویژگی‌های بیمارگر، ویژگی‌های گیاه میزبان و عوامل محیطی، انبوهی جمعیت پوره‌ها و افراد کامل شته‌ها اغلب باعث می‌شود قارچ‌های بیمارگر بتوانند به‌سرعت پراکنده شوند. عوامل مربوط به بیمارگر شامل تخلیه کنیدی‌ها به‌صورت فعال یا غیرفعال، اندازه کنیدی‌ها، شکل و تعداد آنها و نحوه اتصال به میزبان و مکانیسم بقاء است (24). قارچ بیمارگر
Conidiobolus obscuresعلاوه بر ایجاد آلودگی در شته سبز هلو، توسط شته‌های بالدار به کلنی‌های سالم منتقل می‌شود به­نحوی که آلودگی چهارتا هشت روز پس از تشکیل کلنی ظاهر می‌شود. پتانسیل باروری شته‌های سبز هلو در اثر آلودگی به قارچ C. obscurus به­شدت کاهش یافته است. بیماری قارچی با موفقیت از جسد والدین ماده به کلنی نتایج منتقل می‌شود اما در شرایط طبیعی به­دلیل کثرت بالای اسپورهای مقاوم درصد آن کاهش می‌یابد. بنابر­این آلودگی توسط اسپورهای مقاوم موجود در بیش از نیمی‌اجساد والدین ماده مختل می­شود. اگر طبیعت
همه­گیری بیمارگر­های شته مشخص نباشد بهره­برداری خردمندانه از بیمارگرهای قارچی برای کنترل شته امکان­پذیر نخواهد بود (26).

هنگامی­که تراکم شته بالاست یا گیاه مسن می‌شود، افراد بال­دار مهاجر جهت انتشار پرواز می‌کنند و هم­زمان آلودگی قارچی را به نقاط دیگر حمل می‌کنند (12). بر­هم­کنش شته‌ها با موجودات سطوح غذایی بالاتر نیز می‌تواند القاء اشکال با­لدار را تحریک یا از آن ممانعت کند. به­نظر می‌رسد پارازیتویید به‌طور کامل یا جزئی از القاء اشکال بالدار ممانعت می‌کنند  به­ویژه هنگامی­که پوره‌های جوان­تر مورد حمله قرار می‌گیرند. در حالی­که شکارگرها و قارچ­های بیمارگر اختصاصی شته‌ها باعث توسعه القاء بال در شته‌ها می‌شوند. القاء بال به­عنوان وسیله­ای برای انتقال بیمارگرهای قارچی و ویروسی عمل می‌کند (16). نرخ مرگ سوسری آلمانی پس از مخلوط کردن پوره‌های سالم بااجساد پوره‌های آلوده به قارچ M. anisopliae تا 5/87 درصد افزایش یافت که نشان­دهندة انتقال افقی قارچ توسط سوسری‌ها است (17). فرمون اعلام‌خطر در شته سبز هلو، ای-بتا-فارنسن به­طور معنی­دار مرگ شته را در اثر قارچ Lecanicillium lecanii افزایش می‌دهد. چراکه فرمون باعث افزایش حرکت شته‌ها و درنتیجه برداشت بیشتر کنیدی قارچ می‌شود. کاربرد دز زیرکشندگی سم ایمیداکلوپراید با ایجاد بی­قراری و تحریک­پذیری روش دیگری برای افزایش برداشت کنیدی قارچ توسط شته است (20). سنجش کیفی با میکروسکوپ اپی­فلئور­سانت نشان داد کنیدی‌های B. brongniartii و P. fumosoroseus به­طور مؤثرتری نسبت به کنیدی‌های M. anisopliae به کوتیکول موریانهCoptotermes formosanus Shiraki (Isoptera: Rhinotermitidae)متصل می‌شوند و به‌سرعت از کوتیکول جدا نمی‌شوند (25). تحقیقات نشان داد 80 درصد از افراد بالدار شتة سبز هلو، تیمار شده با قارچ
P. neoaphidisپس از طی مسافت 6/2 کیلومتر به مدت 1-5 ساعت، آلودگی را به­طور کامل به نتایج خود منتقل کردند که می‌تواند نشان دهندة نقش مهم شته‌های بالدار آلوده در انتشار وسیع قارچ درمیان شته‌ها باشد (7).

یکی از نکات قابل‌توجه در نتایج بدست آمده ازاین تحقیق، وجود مؤثر اجساد شته حاوی اسپور قارچ است که می‌توانند منبع آلودگی قارچی قابل‌ملاحظه‌ای در گلخانه‌ها و مزارع باشند. زیرا اغلب تصور می‌شود که کاربرد صحیح یک حشره‌کش قارچی شامل پاشش مستقیم دز کشنده‌ای از کنیدی‌های قارچ است. در صورتیکه برداشت و کسب کنیدی‌ها از پوشش گیاهی اطراف یا از خاک، بسته به زیستگاه حشره آفت هدف، می‌تواند منبع آلودگی مهمتری باشد. بااین‌حال، استفاده مؤثر و کارآمد آفت‌کش‌های بیولوژیک که ازلحاظ زیست‌محیطی ایمن هستند و خطری برای موجودات غیرهدف ندارند، بستگی به نوع فرمولاسیون، سامانه نقل‌وانتقال و پخش مقادیر کافی آنها در مکان استقرار آفت نیز دارد.

بااین‌حال، عوامل دیگری نیز می‌توانند روی این تعاملات مؤثر باشند که می‌شود به اثر گیاه میزبان مانند وجود یا عدم وجود رایحه‌های گیاهی القاء شده در اثر خسارت آفت، مقاوم یا حساس بودن گیاه میزبان اشاره نمود.

1- اسماعیلی، م.، میرکریمی، ع.، و آزمایش‌فرد، پ.، 1381. حشره‌شناسی کشاورزی، انتشارات دانشگاه تهران، 550 صفحه.

2- باقری زنوز، ا.، 1375. آفات و فرآورده‌های انباری و روش‌های مبارزه با آن‌ها، جلد اول سخت بالپوشان زیان‌آور محصولات انباری و صنعتی، مرکز نشر سپهر، 328 صفحه.

3- خاکشور، م. ص.، و پازوکی، ج.، 1395. استخراج کیتوزان گاما از دیواره سلولی قارچ (PTCC 5223) Aspergillus niger و ارزیابی خواص ضد میکروبی آن، مجله پژوهشهای جانوری، شماره 2، صفحات 166-155.

4- مشتاقی ملکی، ف.، جلالی سندی، ج.، و رضاپناه، م.، 1392. بررسی تأثیر دمای محیط در قدرت بیماریزایی ویروس چندوجهی هسته‌ای کرم غوزه پنبه Helicoverpa armigera multiple nucleopolyhedrovirus در آزمایشگاه، مجله پژوهشهای جانوری، شماره 4، صفحات 383-372.

 

5- Baverstock, J., Alderson, P. G., and Pell, J. K., 2005. Pandora neoaphidis transmission and aphid foraging behavior, Journal of Invertebrate Pathology, 90, PP: 73–76.

6- Bell, C. H., and Wilson, S. M., 1995. Phosphine tolerance and resistance in Trogoderma granarium Everts (Coleoptera: Dermestidae), Journal of Stored Products Research, 31(3), PP: 199-205.

7- Chen, C., and Feng, M. G., 2006. Experimental simulation of transmission of an obligate aphid pathogen with aphid flight dispersal, Environmental Microbiology, 8(1), PP: 69–76.

8- Cory, J. S., and Hoover, K., 2006. Plant-mediated effects in insect–pathogen interactions, Trends in Ecology and Evolution, 21(5), PP: 278-286.

9- Dicke, M., and van Loon, J. J., 2000. Multitrophic effects of herbivore‐induced plant volatiles in an evolutionary context, Entomologia Experimentalis et Applicata, 7(3), PP: 237-49.

10- Dromph, K. M., 2001. Dispersal of entomopathogenic fungi by collembolans, Soil Biology and Biochemistry, 33, PP: 2047–2051.

11- de Faria, M. R., and Wraight, S. P., 2007. Mycoinsecticides and mycoacaricides: a comprehensive list with worldwide coverage and international classification of formulation types, Biological Control, 43(3), PP: 237-256.

12- Feng, M. G., Chen, C., Shang, S. W., Ying, S. H., Shen, Z. C., and Chen, X. X., 2007. Aphid dispersal flight disseminates fungal pathogens and parasitoids as natural control agents of aphid, Ecological Entomology, 32, PP: 97–104.

13- Furlong, M. J., and Pell, J. K., 2001. Horizontal transmission of entomopathogenic fungi by the diamondback moth, Biological Control, 22, PP: 288-299.

14- Hajek, A. E., McManus, M. L., and Delalibera, I., 2007, A review of introductions of pathogens and nematodes for classical biological control of insects and mites, Biological Control, 41(1), PP: 1-3.

15- Jones, W. E., Grace, J. K., and Tamashiro, M., 1996. Virulence of seven isolates of Beauveria bassiana and Metarhiziumanisopliae to Coptotermes formosanus (Isoptera: Rhinotermitidae), Environmental Entomology, 25, PP: 481–487.

16- Muller, C. B., Williams, I. S., and Hardie, J., 2001. The role of nutrition, crowding and interspecific interactions in the development of winged aphids, Ecological Entomology, 26, PP: 330-340.

17- Quesada-Moraga, E., Martin-Carballo, I., Garrido-Jurado, I., and Santiago-Alvarez, C., 2008. Horizontal transmission of Metarhizium anisopliae among laboratory populations of Ceratitis capitata (Wiedemann) (Diptera: Tephritidae), Biological Control, 47, PP: 115–124.

18- Quiroz, A., Pettersson, J., Pickett, J. A., Wadhams, L. J., and Niemeyer, H. M., 1997. Semiochemicals mediating spacing behavior of bird cherry-oat aphid, Rhopalosiphum padi, feeding on cereals, Journal of Chemical Ecology, 23, PP: 2599–2607.

19- Rajapakse, R. H., 2006. The potential of plants and plant products in stored insect pest management, Journal of Agricultural Sciences, 2(1), PP: 11–21.

20- Roditakis, E., Couzin, I. D., Balrow, K., Franks, N. R., and Charnley, A. K., 2000. Improving secondary pick up of insect fungal pathogen conidia by manipulating host behavior, Annals of applied Biology, 137, PP: 329-335.

21- Roy, H. E., and Pell, J. K., 2000. Interactions between entomopathogenic fungi and other natural enemies: implications for biological control, Biocontrol Science and Technology, 10(6), PP: 737-52.

22- Roy, H. E, Steinkraus, D. C., Eilenberg, J., Hajek, A. E., and Pell, J. K., 2006. Bizarre interactions and endgames: entomopathogenic fungi and their arthropod hosts, Annual Review of Entomology, 51, PP: 331-57.

23- Roy, H. E., and Cottrell, T. E., 2008. Forgotten natural enemies: Interactions between coccinellids and insect-parasitic fungi,European Journal of Entomology, 105, PP: 391-398.

24- Steinkraus, D. C., 2006. Factors affecting transmission of fungal pathogens of aphids, Journal of Invertebrate Pathology, 92, PP: 125-131.

25- Yanagawa, A., Yokohari, F., and Shimizu, S., 2008. Defense mechanism of the termite, Coptotermes formosanus Shiraki, to entomopathogenic fungi, Journal of Invertebrate Pathology, 97, PP: 165–170.

26- Zhang, G. Z., Feng, M. G., Chen, C., and Ying, S. H., 2007. Opportunism of Conidiobolus obscurus stems from depression of infection in situ to progeny colonies of host alatae as disseminators of the aphid-pathogenic fungus, Environmental Microbiology, 9, PP: 859-868.