Solucan Gübresi Bilgi Portalı 06 Aralk 2016

Entemopatojenik Nematod ve Eisenia fetida Dostluğu

Entemopatojenik Nematod ve Eisenia fetida Dostluğu

Entemopatojenik Nematod ve Eisenia fetida Dostluğu

Entemopatojenik Nematod Steinernema feltiae ile Eisenia fetida Solucanının Simbiyotik Yaşamı

Raquel Campos-Herrera (a), Dolores Trigo (b), Carmen Gutiérrez (a),
(a) Departamento Agroecología, Centro de Ciencias Medioambientales, CSIC, c/Serrano 115 Dpdo. Madrid 28006, İspanya
(b) Departamento de Zoología y Antropología Física, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Complutense de Madrid, c/José Antonio Novais,
2, Madrid 28040, İspanya

20 March 2006

Not1: 

Kısaca Entomopatojen Nematod (EPN) Ne Demektir?

Ekonomik olarak zararlı çok sayıdaki bitki paraziti nematodun yanı sıra, böceklerde parazit olan (entomopatojen) birçok nematod türü de vardır. Türkçe’ye böcek paraziti (böcek öldüren) nematodlar şeklinde çevrilebilen Entomopatojen Nematod (EPN)’lar şeffaf renkli, iplik gibi ve yaklaşık 0,2-10 mm boylarında olup ancak mikroskop yardımı ile görülebilen ve toprak altında yaşamlarını sürdüren canlılardır. Doğası gereği, tarımsal ürünlerde zarar yapan böceklerin içinde yaşayan ve bu sırada o böceklerin ölümlerine neden olan faydalı canlılar olup, bitkilerde zarar yapan ve tarımsal anlamda zararlı olan “Bitki Paraziti Nematodlar” ile karıştırılmamalıdırlar. Bu nematodlar, böcekleri ergin veya ergin öncesinde öldürerek, kısırlaştırarak veya doğurganlığını azaltarak, davranışlarını değiştirip gerekli yaşam fonksiyonlarını azaltarak, gelişimini yavaşlatarak onların zararlı olmalarını engelleyip insanoğluna yararlı olurlar (sgönen).

Not2:

Entomopatojen nematodların tarımda kullanımı hakkında kısa bir açıklama için Böcek Parazitlerinin Tarımda Kullanımı adlı başlığa göz atabilirsiniz (sgönen). Ayrıca daha detaylı bir başka yerli çalışma için de Organik Tarımda Biyolojik Mücadele: Entomopatojen Biyoinsektisitler adlı başlığı inceleyebilirsiniz. 

Özet:

Toz Steinernema feltiae

Toz Steinernema feltiae

Entomopatojen nematodlar toprakta oluşan, parazit olmayan ve biyolojik kontrol için çevre dostu olan bir alternatiftir. Ancak, onların toprak içinde dağılma kapasiteleri sınırlıdır. Solucanlar, toprağın yapısını değiştirerek ve birçok edafik organizmayı etkileyerek, toprak karakteristiğini iyileştirir. Bu nedenle, solucanlar faydalı organizmaların toprağa dahil edilmesi/yayılması için taşıyıcılar olarak kullanılabilirler. Yine de bu etkileşim henüz detaylı olarak incelenmemiştir. Bu çalışma, Steinernema feltiae entomopatojen nematodunun solucanın bağırsağından geçtikten sonraki enfeksiyon aktivitesi (infektivite) sonuçlarını göstermektedir. Entomopatojen nematodların solucanlar üzerinde zararlı bir etkileri olmamasına rağmen, Eisenia fetida solucanının bağırsağından geçişleri onların hareketliliğini (mobilite)  ve öldürücülüğünü (virulans) (parazitlere karşı-sgönen) ciddi olarak etkilemektedir.

Giriş:

Entomopatojenik nematodlar (EPN) zararlı haşaratlarla mücadelede çevre dostu alternatif bir canlı grubudurlar; ancak bu canlı gurubunun yayılım kapasitesi sınırlıdır (Kaya, 1990; Kaya ve Gaugler, 1993). Solucanlar toprağın mevcut koşullarını iyileştirirler (havalandırma, drenaj ve organik madde içeriği); toprak yapısını değiştirebilirler; büyük miktarlarda toprağın yer değiştirmesini sağlayabilirler; mikrofloral ve faunal çeşitliliği etkileyebilirler (Brown, 1995; Doube ve Brown, 1998).

Nematodlar ve solucanlar arasında birçok ilişki (foretik, paratenik aracı veya tek başına konakçı) rapor edilmiştir (Gunnardson ve Rundgren, 1986; Poinar, 1978; Timper ve Davies, 2004) ve bazı uzmanlar yararlı organizmaların toprağa tanıtımı ve/veya yayılımı için solucanların birer taşıyıcı olarak kullanılabileceğini düşünmektedir  (Eng ve diğ., 2005; Shapiro ve diğ., 1993, 1995). Bu çalışmanın amacı bir entomopatojenik nematod olan Steinernema feltiae nematodunun epigeic bir tür olan Eisenia fetida solucanına karşı patojenitesini belirlemek ve genç enfektif (hastalık bulaştırıcı) S. feltiae nematodlarının, Eisenia fetida solucanının bağırsağından geçtikten sonra Mısır (ülke olarak-sgönen) pamuğu yaprak kurdu olan Spodoptera littoralis Boisd haşeresine karşı öldürücü olup olmadığını çalışmaktır.

Materyaller ve Yöntem:

1) Entomopatojen Nematodlar, Haşaratlar ve Solucanlar

Galleria mellonella

Deneyde kullanılan Nematodlar, haşaratlar ve solucanlar laboratuvar koşullarında yetiştirilmiştir.

Yerel entomopatojenik nematod S. feltiae RIOJA suşu morfolojik, moleküler ve biyolojik olarak (büyük balmumu güvesi olan) Galleria mellonella güvesinin içinde karaktarize edilmiştir.

Ticari S. feltiae suşu ise Koppert Biological Systems (ENTONEM®) tarafından tedarik edilmiştir.

Steinernema feltiae

Steinernema feltiae

E. fetida solucanı Biyolojik Bilimler Fakültesi, Zooloji ve Fiziksel Antropoloji Bölümünün (Universidad Complutense, Madrid, İspanya) stok kültüründen temin edilmiş ve toprak ile at gübresi karışımından oluşan materyale bırakılmıştır. Biyolojik deneyde erişkin ve genç bireyler kullanılmıştır.

2) Ortam

Solucan biyodeneyinde elenmiş ve deney öncesi buharla sterilize edilmiş sera toprağı (2 mm) kullanılmıştır. Organik madde içeriği %35 ve pH 6,53 olarak ölçülmüştür. Solucanların bağırsaklarından canlı olarak geçtikten sonra entomopatojenik nematodların hastalık oluşturma özellikleri sterilize silis kumu (parçacık büyüklüğü 0.16-1.6mm) üzerinde test edilmiştir.

 3) Deneysel Posedürler

Steinernema feltiae

Steinernema feltiae

Analiz öncesinde, bağırsak içeriğini toplamak amacıyla genç ve erişkin Eisenia fetida solucanları musluk suyunda durulanmış ve 18°C sıcaklıkta 24 saat boyunca, 9 cm çapındaki Petri kaplarında yer alan nemli filtre kağıdı üzerine yerleştirilmiştir (her bir kapta 10 birey solucan) (Hartenstein et al., 1981). 5 cm çapındaki Petri kabına konan steril edilmiş 10 gr sera toprağı alt katmanına 2500 Gİ/cm2 olarak yerleştirilen doğal (yerel) ve ticari EPN’lerin, S.littoralis ve E.fetida’ya karşı virülansı (öldürücülüğü) değerlendirilmiştir.

Deney 20 adet S. littoralis larvası, 10 adet genç ve 20 adet erişkin E. fetida solucanı (her bir kaba iki adet) ve kontrol amaçlı olarak da nematod içermeyen 25 adet petri kabından oluşmaktadır.  (Not: Gİ/cm2, santimetre kareye düşen Genç İnfektif EPN anlamına gelmektedir. Sgönen)

4) Sonuç ve Tartışma

S. feltiae nematodunun Eisenia fetida ve S. littoralis karşı virülansı:

Steinernema feltiae ve koruma

Steinernema feltiae ve koruma

Steinernema feltiae nematodunun Eisenia fetida solucanı için patojenik olmadığı görülmüştür. Toprak solucanlarının entomopatojen nematodlara karşı duyarsızlığının biyolojik temelleri hemen hemen hiç incelenmemiş olsa da, bazı araştırmacılar toprak solucanlarının Steinernematids nematoduna (Capinera ve ark., 1982; Nguyen ve Smart, 1991; Shapiro ve ark., 1993) ve  sülük parazitik nematodu olan Phasmarhabditis hermafrodita Schneider nematoduna karşı (Grewal ve Grewal, 2003) duyarsız olduklarını gözlemlemişlerdir. Bununla beraber S. feltiae nematodu, solucanın sindirim sisteminden geçmeden önce, S. littoralis larvasına karşı (% 100 ölümlülük ile) yüksek oranda öldürücü olmuştur. Bu nematodun S. littoralis’e karşı yüksek virulansı daha önce Abbas ve Saleh (1998) ve Glazer ve ark. (1991) tarafından da ıspatlanmıştır.

Steinernema feltiae nematodunun Eisenia fetida tarafından foretik olarak taşınması:

Bağırsakları aracılığıyla nematodların iletimini sağlayan solucanların oranı %20 ile %90 arasında değişmektedir (Şekil 1A). Yerel S. feltiae suşu genç ve erişkin Eisenia fetida tarafından başarıyla taşınmış (%83-92) ve 24 ile 48 saat arasında herhangi bir belirgin farklılık gözlenmemiştir. 24 saatin sonunda, yerel nematod suşunu taşıyan genç solucanların yüzdesi, ticari nematod suşunu taşıyanlardan belirgin bir biçimde daha fazla olmuş, bununla beraber 48 saatin sonunda herhangi bir belirgin fark gözlenmemiştir. 48 saatin sonunda genç ve erişkin Eisenia fetida solucanlarında, S. feltiae suşlarının iletiminde anlamlı bir farklılık görülmemiştir. Ticari nematod suşunu taşıyan solucanların oranı %17 ile %78 arasında değişmiş ve 24 saatte genç ve erişkin solucanlar arasında istatistiksel farklılıklar gözlenmiştir. 24 saatten 48 saate kadar, genç solucanların nematod taşıma oranı anlamlı bir biçimde üç kat artmıştır.

Entemopatojenik Nematod ile Eisenia fetida Dostluğu

Şekil 1A: Temastan 24 ve 48 saat sonrasında EPN taşıyan genç ve erişkin solucanların oranı

Eisenia fetida solucanının dışkısında yer alan Genç İnfektif S. feltiae nematodunun ortalama sayısı Şekil 1B’de görülmektedir. Gözlemlenen ortalama nematod/solucan oranı 1 ile 11 arasında değişmektedir. En yüksek değer, ilk 24 saatten sonra erişkin ticari nematod suşunda (11 Gİ-genç infektif) gözlenmiştir (Dışkı I). 24 saatin sonunda, genç ve erişkin solucanların I. dışkılarında, genç infektif nematodların (Gİ) sayısı bakımından yerel ve ticari suşlar arasında anlamlı farklılıklar gözlenmiştir. Bununla beraber bu farklılıklar Dışkı II’de görülmemiştir. Dışkı I ve Dışkı II için aynı nematod suşu bakımından genç ve erişkin solucanlarda istatistiksel bir farklılık gözlenmemiştir. Buna rağmen Dışkı I’de gözlemlenen Gİ sayısı, Dışkı II’dekinden belirgin olarak daha yüksek olmuştur. Bu sonuçlar göstermektir ki, genç ve erişkin solucanlar tarafından Gİ nematodların taşınması istatisiksel olarak ilk 24 saat içinde daha yüksek olmaktadır.

Gİ'lerin ortalama sayısı/solucan

Şekil 1B – Solucanlar tarafından taşınan Gİ’lerin (genç infektif nematod) ortalama sayısı

Foretik taşınmadan sonra genç infektif nematod aktivitesi:

Genç infektif S. feltiae nematodunun mobilitesi (hareketliliği) Eisenia fetida solucanının bağırsağından geçtikten sonra düşmüştür (Tablo1).

Steinernema feltiaenın mobilite yüzdesi ve Steinernema littoralise karşı virülansı

Genç İnfektif Steinernema feltiae’nın, Eisenia fetida’nın sindirim sisteminden geçtikten sonraki mobilite yüzdesi ve Gİ’lerin Steinernema littoralis’e karşı virülansı.

Hareketli nematodların oranı yaklaşık %2-15 arasında değişmektedir. S. littoralis larvalarına karşı nematod virülansı, ticari suştaki erişkinlerden alınan Dışkı I hariç, diğer tüm uygulamalarda %0 olarak tespit edilmiştir. Bu sonuçlara göre, solucanın bağırsağından geçişle birlikte nematodlar ölmekte ve onların virulansı kayda değer bir biçimde düşmektedir. Bazıları bağırsaktan geçişle birlikte yaşamını sürdürse de toprak mikroorganizmaları (bakteriler, protozoa, mantar ve nematodlar) diyetin bir parçası olarak solucanın bağırsağında sindirilirler.

Bunun yanı sıra, Lumbricus terrestris ve Aporrectodea trapezoides solucanlarının dışkısından izole edilen S. carpocapsae nematodu yavrularının, G. mellonella (büyük balmumu güvesi) üzerindeki infektivitesiyle ilgili olarak Shapiro ve ark. (1993) tarafından elde edilen sonuçlar bu durumun mümkün olduğunu göstermektedir. Bir başka araştırma (Shapiro ve ark., 1995) S. carpocapsae nematodu ile L. terrestris solucanı arasında foretik bir olasılığın olduğunu, solucanın bağırsağından geçtikten sonra genç infektif nematodların yaşamını sürdürmesiyle birlikte doğrulamaktadır. Bu çalışmanın sonuçları S. feltiae nematodunun Eisenia fetida solucanın bağırsağından foretik bir taşınma ile geçtiğini ortaya koymaktadır; çünkü solucanın dışkısında genç infektif nematodlar gözlenmiştir.

Bundan başka, muhtemelen nematodun yaşamı üzerinde etkili olan sindirim enzimlerinden dolayı düşük hareketlilik ve hafif virülans gözlenmiştir. Diğer yandan ticari suşa göre, RIOJA suşundan genç infektiflerin taşınmasını daha fazla sayıda solucanın sağladığı gözlemlenmiştir. Bununla birlikte solucan dışkısında gözlemlenen yerel Gİ’lerin sayısı ticari suştan elde edilen Gİ’lerin sayısından daha düşük çıkmıştır; bunun muhtemel nedeni nematodların E. fetida tarafından difransiyel (ayrımsal) olarak alınmasıdır (ağzından içeriye). RIOJA suşu E. fetida tarafından kolaylıkla sindirilmiştir; böylece her ne kadar E. fetida’nın sindirim enzimlerine karşı duyarlı da olsa solucan nüfusunun %83–92 kadarının dışkısında Gİ görülmüştür. Bu foretik ilişkinin araştırılması için daha fazla çalışmanın yapılması gerekmektedir.

Kaynak: Konu tarafımdan özetlenmiştir (sgönen). Detaylar için aşağıdaki linki ziyaret edebilirsiniz;

https://www.ucm.es/data/cont/media/www/pag-26131/Entomopathgenic_nematode.pdf

Not3:

Entomopatojen nematodların solucanlarla olan bağları ve bu ikilinin zararlı böcek mücadelesinde kullanımına dair daha net ve olumlu sonuçlar elde eden bir başka akademik çalışmanın giriş bölümü ise aşağıda yer almaktadır. İlgi duyanlar çalışmanın tamamına erişip inceleme yapabilirler (sgönen).

Steinernema carpocapsae ve Beauveria bassiana için foretik konaklar olarak Toprak solucanları: İleri biyolojik kontrol için öneriler.

David I. Shapiro-Ilan (a), Ian Brown (b)
(a) USDA-ARS, Güneydoğu Meyve ve Ağaç Yemişi Araştırma Laboratuvarı, Byron, GA 31008, USA
(b) Biyoloji Bölümü, Georgia Güneybatı Üniversitesi, Americus, GA, USA

Giriş:

Galleria mellonellaÖnceki araştırmalar solucanların, entomopatojenik nematodlar için foretik bir konakçı olarak işlev görebileceğini ortaya koymuşlardır. Bu nedenle, nematodların topraktaki yayılımının artması esasına dayanarak, entomopatojenik nematodların biyokontrol etkinliğinin solucanların varlığı sayesinde daha da artacağını varsayıyoruz. Ayrıca solucanların entomopatojenik mantar gibi diğer entomopatojenler için de foretik bir konukçu olabileceğini de varsayıyoruz. İlk tezimizi, iki Steinernema carpocapsae entomopatojenik nematod suşunun, Lumbricus terrestris türü solucanın varlığında ve yokluğunda pekan buğday bitini (Curculio caryae) baskılaması yeteneğini karşılaştırmak suretiyle test ettik. Sera koşulları altında S. carpocapsae nematodu, C. caryae larvası içeren kaplardaki yüzey toprağına uygulanmıştır. İkinci tezimizi ise bir entomopatojen mantar olan Beauveria bassiana’nın toprak sütunlarındaki yayılımına  L. terrestris türü solucanın etkisini belirlemek suretiyle test ettik. Elde ettiğimiz sonuçlar göstermiştir ki solucanların varlığı S. carpocapsae nematodunun, C. caryae (pekan buğday biti) parazitini  toprak yüzeyinin altında kontrol etme yeteneği geliştirmiştir. Ayrıca, solucanların mevcut olduğu kontrollere göre S. carpocapsae tek başına C. catyae parazitini belirgin bir biçimde baskılamıştır. B. bassianu dağılımı solucanın varlığı sayesinde gelişmiştir. Mantarlar solucanlar tarafından toprağa taşınmıştır: solucan dışkısından temin edilen konidiyum (conidia) canlılığını ve Galleria mellonella paraziti (zararlı bir tür olan büyük balmumu güvesi) için patojenik olma özelliklerini sürdürmüştür. Solucanlar ve diğer foretik konukçular, entomopatojenik nematodların ve fungal nüfusun farklı ekosistemlerde yayılmasını sağlayarak, zararlı böceklerle mücadelenin düzenlenmesinde yardımcı olabilirler. Buna ek olarak, gelişmiş inundatif ve inokulatif biyokontrol seviyelerine erişmek için solucanların entomopatojenlerle birlikte kombine olarak uygulanması düşünülebilir.

Kaynak: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1049964413000534

Etiketler:

Yorumlar

Henüz yorum yapılmamış.

Yorum Yaz