امکان‌سنجی تولید بلاستوسپورهای قارچ بیمارگر Beauveria bassiana روی محیط‌های کشت مایع و ارزیابی میزان زهرآگینی آن نسبت به کنه تارتن دولکه‌ای Tetranychus urticae در شرایط آزمایشگاهی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه حشره‌شناسی و بیماری‌های گیاهی، دانشکده فناوری کشاورزی ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 گروه گیاه‎پزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران

چکیده

در پژوهش حاضر، تأثیر استفاده از مکمل‌های غذایی مختلف بر میزان تولید بلاستوسپور قارچ بیمارگر Beauveria bassiana (Bals.) Vuill. (جدایه IRAN 1395C) مورد بررسی قرار گرفت. در مرحله نخست، تأثیر عصاره فرآورده‌های کشاورزی مختلف مانند سبوس برنج، سبوس گندم، سبوس جو، سبوس ذرت و ضایعات سیب‌زمینی بر میزان تولید بلاستوسپور مورد بررسی قرار گرفت. یافته‌های به‌دست آمده نشان داد که محیط حاوی عصاره سبوس برنج بهترین شرایط را برای اسپورزایی فراهم نمود. سپس، مکمل‌های پروتئینی مختلف مانند پودر آب پنیر، سویا و پودر سفیده تخم مرغ با غلظت ۴ درصد به محیط کشت‌ تهیه­شده از عصاره‌ سبوس برنج اضافه شده و تأثیر آن‌ها بر میزان تولید بلاستوسپور ارزیابی شد. استفاده از این مکمل‌ها تأثیر مثبتی در افزایش میزان تولید بلاستوسپور نداشتند. در مرحله پایانی، تأثیر افزودن نمک‌های کلرید مختلف (KCl، MgCl2 و CaCl2) به محیط کشت منتخب بر افزایش میزان تولید بلاستوسپور مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج به ­دست ­آمده نشان داد که استفاده از کلرید کلسیم (CaCl2) در مقایسه با سایر نمک‌های مورد مطالعه اثربخشی بیشتری در افزایش میزان تولید بلاستوسپور داشته است. سرانجام، زهرآگینی بلاستوسپورهای به­ دست ­آمده در محیط مایع و کنیدیوم‌های برداشت­شده از محیط کشت جامد نسبت به کنه تارتن دولکه‌ای Tetranychus urticae Koch مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج حاصل از آزمون زیست‌سنجی نشان داد که قدرت زهرآگینی بلاستوسپورهای به ­دست ­آمده در محیط مایع (LC50 = 3.29 × 106 Blastospore/ml) اختلاف معنی‌داری با کنیدیوم‌های تولید شده در محیط جامد (LC50 = 3.23 × 106 Conidium/ml) ندارد. یافته‌های حاضر حاکی از آن است که محیط‌های کشت مایع می‌توانند در توسعه برنامه‌های تولید انبوه قارچ بیمارگر B. bassiana مورد استفاده قرار گیرند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Feasibility of producing blastospores of Beauveria bassiana on different liquid media and its pathogenicity against Tetranychus urticae under laboratory conditions

نویسندگان [English]

  • E. Hamzehei 1
  • A. Sedaratian-Jahromi 2
  • K. Kheradmand 1
1 Department of Entomology and Plant Pathology, College of Aburaihan, University of Tehran, Tehran, Iran
2 Department of Plant Protection, Faculty of Agriculture, Yasouj University, Yasouj, Iran
چکیده [English]

In the present study, the effects of different supplementary ingredients on blastospore production of entomopathogenic fungus Beauveria bassiana (Bals.) Vuill. Strain IRAN 1395C were evaluated. In the first step, effects of extracts of different agricultural products including rice bran, wheat bran, barley bran, maize bran, and potato waste on blastospore production were evaluated. Our findings revealed that the medium containing rice bran extract provides the best conditions for sporulation. Then, different supplementary proteins including whey, soybean, and egg white with a concentration of 4% were added into the rice bran medium, and their effects on blastospore production were investigated. Different proteins had no positive effects on sporulation. In the last step, effects of adding different chloride salts (KCl, MgCl2, and CaCl2) to the selected culture medium on the increase of blastospore production was studied. The results obtained indicated that use of calcium chloride (CaCl2) had the highest effectiveness on blastospore production than other salts tested. Finally, the pathogenicity of blastospores obtained from liquid medium and conidia harvested from solid culture was compared on Tetranychus urticae Koch. The bioassay output revealed no statistical differences between the pathogenicity of blastospore obtained in liquid medium (LC50 = 3.29 × 106 Blastospore/ml) with conidium produced in solid medium (LC50 = 3.23 × 106 Conidium/ml). The present findings revealed that liquid media could be so helpful for developing mass rearing programs of B. bassiana.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Biological control
  • blastospore
  • entomopathogenic fungi
  • natural media
  • pathogenicity

مراجع

Agudelo, F., & Falcon, L. A. (1983). Mass production, infectivity, and field application studies with the entomogenous fungus Paecilomyces farinosus. Journal of Invertebrate Pathology, 42, 124-132. DOI: https://doi.org/10.1016/0022-2011(83)90210-0
Balakrishnan, S., Srikanth, J., Santhalakshmi, G., Hari, K., & Sankaranarayanan, C. (2011). Response of the entomopathogenic fungi Beauveria bassiana and Metarhizium anisopliae to molasses media fortified with supplements. Journal of Sugarcane Research, 1(2), 57-65.
Bigham, Z., & Talaei-Hassanloui, R. (2017). Production of two entomopathogenic fungi Beauveria bassiana and Metarhizium anisopliae on natural substrates using diphasic production method. Biological Control of Pests and Plant Diseases, 6(1), 103-109 (In Farsi). DOI: https://doi.org/ 10.22059/JBIOC.2017.202734.137
Charnley, A. K. (2003). Fungal pathogens of insects: cuticle degrading enzymes and toxins. Advances in Botanical Research, 40, 241-321. DOI: https://doi.org/10.1016/S0065-2296(05)40006-3
Dorta, B., Bosch, A., Arcas J. A., & Ertola. R. J. (1990). High level of sporulation of Metarhizium anisopliae in a medium containing by-products. Applied Microbiology and Biotechnology, 33, 712-715. DOI: https://doi.org/10.1007/BF00604944
Frazzon, A. P. G., Junior, I. D. S. V., Masuda, A., Schrank, A., & Vainstein, M. H. (2000). In vitro assessment of Metarhizium anisopliae isolates to control the cattle tick Boophilus microplus. Veterinary Parasitology, 94(1-2), 117-125. DOI: https://doi.org/10.1016/s0304-4017(00)00368-x
Goettel, M. S., Johnson, D. L., & Inglis, G. D. (1995). The role of fungi in the control of grasshoppers. Canadian Journal of Botany, 73(S1), 71-75. DOI: https://doi.org/10.1139/b95-227.
Gouli, V., Provost, C., Gouli, S., Parker, B. L., & Skinner, M. (2013). Productivity of different species of entomopathogenic fungi based on one type of technology. Journal of Agricultural Technology, 9 (3): 571-580.
Inglis, G. D., Goettel, M. S., Butt, T. M., & Strasser, H. (2001). Use of hyphomycetous fungi for managing insect pests. In Butt, T. M., Jackson, C. W. and Magan, N. (Eds.). Fungi as Biocontrol Agents. CABI International, United Kingdom, pp. 23-70. DOI: https://doi.org/10.1079/ 9780851993560.0023
Kamp, A. M., & Bidochka, M. J. (2002). Conidium production by insect pathogenic fungi on commercially available agars. Letters in Applied Microbiology, 35(1), 74-77. DOI: https://doi.org/ 10.1046/j.1472-765x.2002.01128.x
Kassa, A., Brownbridge, M., Parker, B.L., Skinner, M., Gouli, V., Gouli, S., Guo, M., Lee, F. & Hata, T. (2008). Whey for mass production of Beauveria bassiana and Metarhizium anisopliae. Mycological Research, 112(5), 583-591. DOI: https://doi.org/10.1016/j.mycres. 2007. 12.004
Kim, J. J., & Kim, K. C. (2008). Selection of a highly virulent isolate of Lecanicillium attenuatum against cotton aphid. Journal of Asia-Pacific Entomology, 11(1), 1-4. DOI: https://doi.org/ 10.1016/j.aspen.2008.02.001
Lacey, L. A., Kirk, A. A., Millar, L., Mercadier, G.m & Vidal, C. (1999). Ovicidal and larvicidal activity of conidia and blastospores of Paecilomyces fumosoroseus (Deuteromycotina: hyphomycetes) against Bemisia argentifolii (Homoptera: Aleyrodidae) with a description of a bioassay system allowing prolonged survival of control insects. Journal of Biocontrol Science and Technology, 9, 9-18. DOI: https://doi.org/10.1080/09583159929866
Luczynski, A., Islam, M. B., Raworth, D. A., & Chan, C. K. (1990). Chemical and morphological factors of resistance against the two-spotted spider mite in beach strawberry. Journal of Economic Entomology, 83(2): 564-569. DOI: https://doi.org/10.1093/jee/83.2.564
Mar, T. T., & Lumyong, S. (2012). Conidial production of entomopathogenic fungi in solid-state fermentation. Asia-Pacific Journal of Science and Technology, 17(5), 762-768.
Ottati-de-Lima, E. L., Batista Filho, A., Almeida, J. E., Gassen, M. H., Wenzel, I. M., Almeida, A. M., & Zapellini, L. O. (2014). Liquid production of entomopathogenic fungi and ultraviolet radiation and temperature effects on produced propagules. Journal of Arquivos do Instituto Biológico, São Paulo, 81(4), 342- 350. DOI: https://doi.org/10.1590/1808-1657001352012   
Prakash, G. B., Padmaja, V., & Kiran, R. S. (2008). Statistical optimization of process variables for the large-scale production of Metarhizium anisopliae conidiospores in solid-state fermentation. Bioresource Technology, 99(6), 1530-1537. DOI: https://doi.org/10.1016/ j.biortech.2007.04.031
Prasad, C. S., & Pal, R. (2014). Mass production and economics of entomopathogenic fungus, Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae and Verticillium lecanii on agricultural and industrial waste. Scholars Journal of Agriculture and Veterinary Sciences, 1(1), 28-32. DOI: https://doi.org/10.36347/sjavs.2014.v01i01.005

Rangel, D. E. N., Acheampong, M. A., Bignayan, H. G., Golez, H. G., & Roberts, D. W. (2023). Conidial mass production of entomopathogenic fungi and tolerance of their mass-produced conidia to UV-B radiation and heat. Fungal Biology, 127(12), 1524-1533. DOI: https://doi.org/10.1016/ j.funbio.2023.07.001

Rashid, M., Talaei-Hassanloui, R., Khodaiyan, F., & Goettel, M. (2019). Potential use of some liquid natural media for the production of blastospores of entomopathogenic fungi Metarhizium anisopliae and Beauveria bassiana. Iranian Journal of Biosystems Engineering, 50(2): 489-497 (In Farsi). DOI: https://doi.org/10.22059/ijbse.2019.271507.665131

Robl, D., Sung, L. B., Novakovich, J. H., Marangoni, P. R., Zawadneak, M. A. C., Dalzoto, P. R. & Pimentel, I. C. (2009). Spore production in Paecilomyces lilacinus (Thom.) Samson strains on agro-industrial residues. Brazilian Journal of Microbiology, 40(2), 296-300. DOI: https://doi.org/ 10.1590/S1517-838220090002000016

Sanchez-Rodriguez, A. R., Raya-Díaz, S., Zamarreño, A. M., García-Mina, J. M., del Campillo, M. C., & Quesada-Moraga, E. (2018). An endophytic Beauveria bassiana strain increases spike production in bread and durum wheat plants and effectively controls cotton leafworm (Spodoptera littoralis) larvae. Biological Control 116,  90-102. DOI: https://doi.org/10.1016/ j.biocontrol.2017.01.012

Santa, H. S. D., Santa, O. R. D., Brand, D., Vandenberghe, L. P. D. S., & Soccol, C. R. (2005). Spore production of Beauveria bassiana from agro-industrial residues. Brazilian Archives of Biology and Technology, 48(SPE), 51-60. DOI: https://doi.org/10.1590/S1516-89132005000400007
Sedaratian, A., Fathipour, Y., & Moharramipour, S. (2009). Evaluation of resistance in 14 soybean genotypes to Tetranychus urticae (Acari: Tetranychidae). Journal of Pest Science, 82(2), 163-170. DOI: https://doi.org/10.1007/s10340-008-0235-8
Seema, Y., Neeraj, T., & Krishan, K. (2013). Mass production of entomopathogens Beauveria bassiana and Metarhizium anisopliae using rice as a substrate by diphasic liquid-solid fermentation technique. International Journal of Advanced Biological Research, 3(3), 331-335.
Seyed-Talebi, F., Tork, P., Dilmagani, M. R., & Talaei-Hassanloui, R. (2012). Potential synergism between Beauveria bassiana and ether - extract of Ginkgo biloba for control of the two-spotted spider mite, Tetranychus urticae Koch (Acari: Tetranychidae). Journal of Crop Protection, 1, 49 55.
Shi, W. B., & Feng, M. G. (2006). Field efficacy of application of Beauveria bassiana formulation and low rate pyridaben for sustainable control of citrus red mite Panonychus citri (Acari: Tetranychidae) in orchards. Biological Control, 39(2), 210-217. DOI:  https://doi.org/10.1016/ j.biocontrol.2006.06.016
Singh, R., Verma, K. D., Singh, J., Nigam, R., Singh, M., & Kumar, A. (2017). Multiplication of entomopathogenic fungus Beauberia bassiana (Balsamo) on solid and liquid media. Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry, SP1, 345-351.
Sujatha, K., Srilakshmi, C., & Lenin, A. (2016). Selection of a suitable medium for the mass production of some selected entomopathogenic fungus. International Journal of Recent Scientific Research, 7(7), 12370-12372. DOI: https://doi.org/10.5555/20183008153
Vega, F. E. (2008). Insect pathology and fungal endophytes. Journal of Invertebrate Pathology, 98, 277-279. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jip.2008.01.008

Wang, L.,  Zhang, Y., Xie, W., Wu, Q., & Wang. S. (2016). Sublethal effects of spinetoram on the two-spotted spider mite, Tetranychus urticae (Acari: Tetranychidae). Pesticide Biochemistry and Physiology, 132, 102-107. DOI: https://doi.org/10.1016/j.pestbp.2016.02.002

Wekesa, V. W., Maniania, N. K., Knapp, M., & Boga, H. I. (2005). Pathogenicity of Beauveria bassiana and Metarhizium anisopliae to the tobacco spider mite Tetranychus evansi. Experimental and Applied Acarology, 36(1), 41-50.  DOI: https://doi.org/10.1007/s10493-005-0508-3
Zimmermann, G. (2007). Review on safety of the entomopathogenic fungus Metarhizium anisopliae. Biocontrol Science and Technology, 17(9), 879-920. DOI: https://doi.org/10.1080/ 09583150701593963
تحقیقات آفات گیاهی
دوره 14، شماره 1
خرداد 1403
صفحه 87-98

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 17 اردیبهشت 1403
  • تاریخ بازنگری: 07 خرداد 1403
  • تاریخ پذیرش: 20 خرداد 1403

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار