پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 163 |
| تعداد شماره‌ها | 6,826 |
| تعداد مقالات | 73,629 |
| تعداد مشاهده مقاله | 135,037,694 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 105,339,971 |
بررسی اثرات غیرکشندگی باکتری Bacillus thuringiensis روی حلزون Achatina fulica | ||
| کنترل بیولوژیک آفات و بیماری های گیاهی | ||
| دوره 13، شماره 1، فروردین 1403، صفحه 19-31 اصل مقاله (1.38 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jbioc.2024.385794.347 | ||
| نویسندگان | ||
| نغم شیخ سلیمان1؛ رضا طلایی حسنلویی* 2؛ ابراهیم اسداغی3 | ||
| 1گروه گیاهپزشکی دانشکده کشاورزی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران | ||
| 2گروه گیاهپزشکی ، دانشکده کشاورزی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران. | ||
| 3گروه گیاهپزشکی دانشکده کشاورزی ، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران. | ||
| چکیده | ||
| حلزون Achatina fulica (Gastropoda, Achatinidae)یکی از مهم‌ترین آفات کشاورزی با انتشار گسترده و دامنه میزبانی وسیع در گیاهان مختلف است. متداول‌ترین روش کنترل این‌گونه، استفاده از حلزون‌کش شیمیایی متالدئید است که اگرچه در کنترل جمعیت کارایی دارد اما اثرات منفی آن برای محیط زیست قطعی است. بنابراین، جستجو برای شیوه‌های جایگزین مانند استفاده از عوامل کنترل بیولوژیک ضروری شده است. باکتری Bacillus thuringiensis (Bt) مهم‌ترین عامل میکروبی برای کنترل حشرات آفت است و برای استفاده از آن در کنترل نرم‌تنان زیان‌آور کشاورزی، به بررسی بیشتری نیاز هست. در پژوهش حاضر، اثر باکتری Bt تهیه شده به صورت فرآورده تجاری در داخل کشور، به دو صورت مستقیم و غیرمستقیم (در حالت اندوفیت) روی حلزون A. fulica بررسی شد. کاهو به عنوان یک میزبان ترجیحی حلزون، در گلخانه کشت و برای تغذیه حلزون مورد استفاده قرار گرفت. برای دستیابی به باکتری در فاز رویشی، از کشت آن روی Nutrient Agar (NA) استفاده شد. پتانسیل اندوفیت شدن Bt با استفاده از روش پاشش روی برگ‌ها و روش آبیاری گیاهان 6 هفته‌ای کاهو از سوسپانسیون باکتری با غلظت معادل CFU/ml ۱۰8×7/8 مورد مطالعه قرار گرفت. داده‌های حاصل از 10 روز بعد از تلقیح در خصوص اندوفیت شدن باکتری در برگ‌ها نشان داد که این فرایند فقط با روش پاشش موفق بوده و برگ‌های گیاهانی که با سوسپانسیون باکتریایی از طریق ریشه تیمار شده‌اند، فاقد باکتری اندوفیت است. تأثیر Bt در چند تیمار مختلف با غوطه‌وری برگ‌های کاهو درون سوسپانسیون اسپور-کریستال باکتری (در مقادیر CFU/ml 108× 5 و 109)، درون سوسپانسیون باکتری در فاز رویشی و بدون کریستال (cell/ml 108× 5)، سوسپانسیون باکتری Xanthomonas translucens (شاهد 1) و آب مقطر استریل (شاهد 2) روی افراد بالغ و نابالغ حلزون A. fulica مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که هیچ کدام از تیمارها روی افراد بالغ حلزون اثر قابل مشاهده ندارد اما افراد نابالغ حلزون تیمار شده با غلظت CFU/ml 109 از روز دوم تیمار به بعد و به مدت 21 روز هیچ تغذیه‌ای از برگ‌های کاهو نداشتند. برای تأیید وجود باکتری در دستگاه گوارشی افراد نابالغ که تغذیه را متوقف کرده بودند، در فواصل زمانی 14 و 22 روز پس از تیمار، لوله گوارشی از بدن آنها در شرایط استریل جدا شد. سوسپانسیون حاصل از همگن‌سازی در هاون چینی حاوی آب مقطر استریل، در ظروف پتری حاوی آگار غذایی کشت داده شد. پنج روز بعد از انکوباسیون، وجود اسپور و کریستال Bt تأیید شد. همچنین، بررسی مولکولی وجود باکتری در دستگاه گوارشی با استفاده از PCR و توالی‌یابی ژن 16S rRNA انجام گرفت و هویت باکتری با مقایسه توالی در بانک‌های اطلاعاتی تأیید گردید. با این که مرگ این گونه حلزون با باکتری مورد استفاده، ثبت نشد اما توقف تغذیه مراحل نابالغ به مدت سه هفته، می‌تواند تاثیر بسزایی در کاهش خسارت حلزون داشته باشد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| Achatina fulica؛ باکتری بیمارگر حشرات؛ کنترل میکروبی؛ آفت کشاورزی؛ اندوفیت | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Investigating the non-lethal effects of the bacterium Bacillus thuringiensis on the snail Achatina fulica | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Nagham Shiekh Suliman1؛ Reza Talaei-Hassanloui2؛ Ebrahim Osdaghi3 | ||
| 1Department of Plant Protection, Faculty of Agriculture, College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran | ||
| 2Department of Plant Protection,, Faculty of Agriculture, College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran. | ||
| 3Department of Plant Protection, Faculty of Agriculture, College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| The snail Achatina fulica (Gastropoda, Achatinidae) is one of the most significant agricultural pests, characterized by its extensive distribution and broad host range among various plant species. The most common method for controlling this pest is the application of the chemical molluscicide metaldehyde. However, this approach has proven to be inefficient and environmentally harmful. Consequently, there is an urgent need to explore alternative methods, such as applying biological control agents. Bacillus thuringiensis (Bt) is a key microbial agent widely used for the control of insect pests, yet its potential for managing agricultural pest molluscs has not been extensively studied. In the present study, the effects of Bt prepared as a locally available commercial product, were evaluated against A. fulica using both direct and indirect (endophytic) approaches. Lettuce, as a preferred host plant for the snail, was cultivated in a greenhouse and used for snail feeding. For the preparation of Bt in its vegetative phase, nutrient agar (NA) was used. The endophytic potential of Bt was investigated using two methods: leaf spraying and root drenching of six-week-old lettuce plants with bacterial suspension at a concentration of 8.7 × 10⁸ CFU/mL. Data collected 10 days after inoculation indicated successful endophytic colonization exclusively through the leaf spray method, while leaves from plants treated via root irrigation did not harbor endophytic bacteria. The efficacy of Bt was assessed under some treatments, including immersion of lettuce leaves in bacterial spore-crystal suspension (5 × 10⁸ and 10⁹ CFU/mL), vegetative-phase bacterial suspension without crystals (5 × 10⁸ cells/mL), suspension of Xanthomonas translucens (control 1), and sterile distilled water (control 2). These treatments were applied to adult and non-adult snails of A. fulica. The results revealed no visible effects on adult snails under any treatment. However, non-adult snails treated with a concentration of 10⁹ CFU/mL exhibited a complete inhibition of lettuce feeding from the second day of treatment, persisting for 21 days. To confirm the presence of the bacterium in the gastrointestinal tract of non-adults that ceased feeding, the gut was aseptically dissected 14 and 22 days post-treatment. Suspensions obtained by homogenizing the gut in sterile distilled water were cultured on nutrient agar plates. After five days of incubation, the presence of Bt spores and crystals was confirmed. Molecular analysis using PCR and sequencing of the 16S rRNA gene further validated the bacterial identity through comparison with genetic databases. Although no direct mortality of A. fulica was observed, the cessation of feeding in immature stages for three weeks significantly reduced the damage caused by the snail. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Achatina fulica, insect-pathogenic bacteria, microbial control, agricultural pest, endophyte | ||
| مراجع | ||
|
Abd El-Ghany, A. M., & Abd El-Ghany, N. M. (2017). Molluscicidal activity of Bacillus thuringiensis strains against Biomphalaria alexandrina snails. Beni-Suef University Journal of Basic and Applied Sciences, 6(4), 391-393. Alicata, J. E. (1991). The discovery of Angiostrongylus cantonensis as a cause of human eosinophilic meningitis. Parasitology Today, 7(6), 151-153. Chai, Y. N., Futrell, S., & Schachtman, D. P. (2022). Assessment of bacterial inoculant delivery methods for cereal crops. Front Microbiol 13: 791110. Dikkeboom, R., Van der Knaap, W. P., Meuleman, E. A., & Sminia, T. (1985). A comparative study on the internal defence system of juvenile and adult Lymnaea stagnalis. Immunology, 55(3), 547. Domínguez-Arrizabalaga, M., Villanueva, M., Escriche, B., Ancín-Azpilicueta, C., & Caballero, P. (2020). Insecticidal activity of Bacillus thuringiensis proteins against coleopteran pests. Toxins, 12(7), 430. El-Sabbagh, S. M., Adayel, S. A., Elmasry, S. A., & Alazazy, H. M. (2013). Biological control of some species of land snails infesting citrus trees. New York Science Journal, 6(7), 5-12. Ester, A., & Nijënstein, J. H. (1995). Control of the field slug Deroceras reticulatum (Müller)(Pulmonata: Limacidae) by pesticides applied to winter wheat seed. Crop Protection, 14(5), 409-413. Gaber, O. A., Asran, A. E. A., Khider, F. K., El-Shahawy, G., Abdel-Tawab, H., & Elfayoumi, H. M. (2022). Efficacy of biopesticide Protecto (Bacillus thuringiensis)(BT) on certain biochemical activities and histological structures of land snail Monacha cartusiana (Muller, 1774). Egyptian Journal of Biological Pest Control, 32(1), 1-8. Gerlach, J., Barker, G. M., Bick, C. S., Bouchet, P., Brodie, G., Christensen, C. C., ... & Yeung, N. W. (2021). Negative impacts of invasive predators used as biological control agents against the pest snail Lissachatina fulica: the snail Euglandina ‘rosea’and the flatworm Platydemus manokwari. Biological Invasions, 23, 997-1031. Jurat-Fuentes, J. L., & Crickmore, N. (2017). Specificity determinants for Cry insecticidal proteins: Insights from their mode of action. Journal of invertebrate pathology, 142, 5-10. Laznik, Ž., Mihičinac, M., Rupnik, J., Vidrih, M., Igor, P. R. Š. A., & Trdan, S. (2010). Testing the efficacy of different substances against Arion slugs (Arionidae) under laboratory conditions. Acta agriculturae Slovenica, 95(2), 129-140. Muru, D. (2021). Magic bullet or shot in the dark? Potential and limits of biological control for experimental ecology (Doctoral dissertation, Université Côte d'Azur). Prociv, P., Spratt, D. M., & Carlisle, M. S. (2000). Neuro-angiostrongyliasis: unresolved issues. International journal for parasitology, 30(12-13), 1295-1303. Radwan, M. A., El-Gendy, K. S., & Gad, A. F. (2020). Biomarker responses in terrestrial gastropods exposed to pollutants: A comprehensive review. Chemosphere, 257, 127218. Raut, S. K., & Barker, G. M. (2002). Other Achatinidae as Pests in Tropical Agriculture. In Molluscs as crop pests (pp. 55-114). CABI Publishing, CAB International. Raut, S. K., & Ghose, K. C. (1984). Pestiferous land snails of India. Pestiferous land snails of India. Rolle, R. L., Ejiofor, A. O., & Johnson, T. L. (2005). Determination of the plasmid size and location of d-endotoxin genes of Bacillus thuringiensis by pulse field gel electrophoresis. African Journal of Biotechnology, 4(7), 580-585. Said, S. M., & Ali, S. M. (2018). Effects of bacteria Bacillus thuringiensis (Bt) on the diges‑tive system of the land snail Eobania vermiculata. Int J Ecotoxiol Ecobiol, 3(1), 17-21. Schneider, K., Breck Davis, B., Tourtois, J., & Hulbert, D. (2021). Insecticidal combinations (WO2021222814A1). WIPO Patent. Retrieved from https://patents.google.com/patent/WO2021222814A1/en Smith, J. W., & Fowler, G. (2003). Pathway risk assessment for achatinidae with emphasis on the giant african land snail Achatina fulica (Bowdich) and Limicolaria aurora (Jay) from the Caribbean and Brazil, with comments on related taxa Achatina achatina (Linne), and Archachatina marginata (Swainson) intercepted by PPQ. USDA-APHIS. Center for Plant Health Science and Technology (Internal Report). Sultana, R., Jashim, A. I. I., Islam, S. M. N., Rahman, M. H., & Haque, M. M. (2024). Bacterial endophyte Pseudomonas mosselii PR5 improves growth, nutrient accumulation, and yield of rice (Oryza sativa L.) through various application methods. BMC Plant Biology, 24(1), 1030. Travers, R. S., Martin, P. A., & Reichelderfer, C. F. (1987). Selective process for efficient isolation of soil Bacillus spp. Applied and environmental microbiology, 53(6), 1263-1266. Vachon, V., Laprade, R., & Schwartz, J. L. (2012). Current models of the mode of action of Bacillus thuringiensis insecticidal crystal proteins: a critical review. Journal of invertebrate pathology, 111(1), 1-12. Weisburg, W. G., Barns, S. M., Pelletier, D. A., & Lane, D. J. (1991). 16S ribosomal DNA amplification for phylogenetic study. Journal of bacteriology, 173(2), 697-703. Zhang, Z., Schwartz, S., Wagner, L., & Miller, W. (2000). A greedy algorithm for aligning DNA sequences. Journal of Computational biology, 7(1-2), 203-214. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 228 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 107 |
||
سامانه مدیریت نشریات علمی. قدرت گرفته از سیناوب