Burada, toprak örneklerinden entomopatojenik mantarların (EPF) izole edilmesi ve seçilmesi için kullanılan yemek kurdu (Tenebrio molitor)-yem sistemine dayanan bir protokol sunuyoruz. Sahada zararlı mikrobiyal kontrolü için fizyolojik özelliklere göre yüksek strese dayanıklı EPF seçmek için etkili bir konidia sayısı (ECN) formülü kullanılır.
İntomopatojenik mantarlar (EPF), entegre haşere yönetimi için mikrobiyal kontrol ajanlarından biridir. Yerel veya istilacı zararlıları kontrol etmek için, yerli EPF’yi izole etmek ve seçmek önemlidir. Bu nedenle, bu çalışmada böcek yemi (yemek kurdu, Tenebrio molitor) sistemi ile birlikte toprak yem yöntemi bazı değişikliklerle kullanılmıştır. İzole EPF daha sonra tarım zararlısı Spodoptera litura’ya karşı virülans testine tabi tutuldu. Ayrıca, potansiyel EPF suşları morfolojik ve moleküler tanımlamalara tabi tutulmuştır. Ek olarak, konidia üretimi ve termotolerans tahlilleri umut verici EPF suşları için yapıldı ve karşılaştırıldı; bu veriler laboratuvar sıralaması için etkili konidia sayısı (ECN) formülüne daha da ikame edilmiştir. Toprak yemi-yemek kurdu sistemi ve ECN formülü, böcek türlerinin değiştirilmesi ve ticarileştirme ve saha uygulamasının değerlendirilmesi için daha fazla stres faktörü entegre edilerek geliştirilebilir. Bu protokol, EPF seçimi için hızlı ve verimli bir yaklaşım sağlar ve biyolojik kontrol ajanları üzerindeki araştırmaları geliştirecektir.
Şu anda, entomopatojenik mantarlar (EPF) tarım, orman ve bahçecilik zararlılarının mikrobiyal kontrolünde yaygın olarak kullanılmaktadır. EPF’nin avantajları geniş konak çeşitleri, iyi çevresel adaptasyon kabiliyeti, çevre dostu doğası ve entegre haşere yönetimi için sinerjik etkiyi göstermek için diğer kimyasallarla birlikte kullanılabilmesidir1,2. Bir haşere kontrol ajanı olarak uygulama için, çok sayıda EPF’yi hastalıklı böceklerden veya doğal ortamdan izole etmek gerekir.
Bu organizmaların konaklarından örneklemesi, EPF’nin doğal konaklarda coğrafi dağılımını ve yaygınlık oranını anlamaya yardımcı olur3,4,5. Bununla birlikte, mantar enfekte böceklerin toplanması genellikle alandaki çevresel faktörler ve böcek popülasyonları ile sınırlıdır4. Böcek konakçılarının EPF enfeksiyonundan sonra öleceği ve daha sonra toprağa düşeceği göz önüne alındığında, EPF’nin toprak örneklerinden izole edilmesi istikrarlı bir kaynak olabilir3,6. Örneğin, saprofitlerin büyüme için kaynakları olarak ölü konağı kullandıkları bilinmektedir. Toprak yemi ve seçici orta sistemler, EPF’yi topraktan tespit etmek ve izole etmek için yaygın olarak kullanılmıştır3,4,7,8,9,10.
Seçici ortam yönteminde, seyreltilmiş toprak çözeltisi, bakterilerin büyümesini engellemek için geniş spektrumlu antibiyotikler (örneğin, kloramfenikol, tetrasiklin veya streptomisin) içeren bir ortama kaplanır2,3,9,11. Bununla birlikte, bu yöntemin türün çeşitliliğini ve yoğunluğunu bozabileceği ve birçok mikrobiyal topluluğun aşırı veya az tahmin edilmesine neden olabileceği bildirilmiştir6. Ayrıca, izole suşlar daha az patojeniktir ve izolasyon sırasında saprofitlerle rekabet eder. EPF’yi seyreltilmiş toprak çözeltisinden izole etmek zordur3. Seçici bir ortam kullanmak yerine, toprak yem yöntemi EPF’yi 2-3 hafta saklanabilen enfekte ölü böceklerden izole eder, böylece daha verimli ve standart bir EPF ayırma yöntemi sağlar3,4,7,6. Yöntemin kullanımı kolay olduğundan, çeşitli patojenik suşları düşük maliyetle izole edebilirsiniz4. Bu nedenle, birçok araştırmacı tarafından yaygın olarak kullanılmaktadır.
Farklı böcek yem sistemleri karşılaştırıldıktan sonra, Beauveria bassiana ve Metarhizium anisopliae, Hemiptera, Lepidoptera, Blattella ve Coleoptera6,12,13,14’e ait böceklerde bulunan en yaygın EPF türleridir. Bu böcek yemleri arasında, Galleria mellonella (Sipariş Lepidoptera) ve Tenebrio molitor (sipariş Coleoptera) beauveria ve Metarhizium spp. Bu nedenle, G. mellonella ve T. molitor genellikle böcek yemleme için kullanılır. Yıllar içinde, Amerika Birleşik Devletleri Tarım Bakanlığı (USDA) bir EPF Kütüphanesi (EPF kültürlerinin Tarımsal Araştırma Hizmeti Koleksiyonu, ARSEF) 4081 Beauveria spp., 18 Clonostachys spp., 878 Cordyceps spp., 2473 Metarhizium spp., 226 Purpureocillium spp. türü dahil olmak üzere çok çeşitli türler içerir. ve 13 Pochonia türü. Bir diğer EPF Kütüphanesi ise Amerika Birleşik Devletleri’ndeki Vermont Üniversitesi’nden Entomoloji Araştırma Laboratuvarı (ERL) tarafından 30 yıllığına inşa edilmiştir. Amerika Birleşik Devletleri, Avrupa, Asya, Afrika ve Orta Doğu16’dan 1345 EPF suşunu içerir.
Tayvan’daki yerel veya istila zararlılarını kontrol etmek için, yerli EPF’nin izolasyonu ve seçimi gereklidir. Bu nedenle, bu protokolde, toprak yem yönteminin prosedürünü değiştirdik ve tanımladık ve böcek yemi (yemek kurdu, Tenebrio molitor) sistemi ile birleştirdik17. Bu protokole dayanarak bir EPF kütüphanesi kuruldu. Ön EPF izolatları için iki tur tarama (aşılamanın nicelleştirilmesi) yapıldı. EPF izolatları böceklere patojeniklik gösterdi. Potansiyel suşlar morfolojik ve moleküler tanımlamalara tabi tutuldu ve termotolerans ve konidiyal üretim tahlilleri ile daha fazla analiz edildi. Ayrıca, etkili bir konidia sayısı (ECN) kavramı da önerildi. ECN formülü ve ana bileşen analizi (PCA) kullanılarak, potansiyel suşlar EPF kütüphanesinin kurulması ve taranmasının sürecini tamamlamak için simüle edilmiş çevresel basınç altında analiz edildi. Daha sonra, umut verici EPF suşlarının patojenitesi hedef haşere için test edildi (örneğin, Spodoptera litura). Mevcut protokol, termotolerans ve konidiyal üretim verilerini, EPF ile ilgili araştırmalar için standart bir sıralama sistemi olarak kullanılabilecek ECN formülüne ve PCA analizine entegre eder.
Böcek kontrolü için entomopatojenik mantarlar (EPF) kullanılmıştır. EPF30,31,32’yi yalıtmak, seçmek ve tanımlamak için çeşitli yöntemler vardır. Farklı böcek yem yöntemlerini karşılaştıran Beauveria bassiana ve Metarhizium anisopliae genellikle böcek yemlerinde bulundu6,12,13,14.<sup c…
The authors have nothing to disclose.
Bu araştırma Bilim ve Teknoloji Bakanlığı’ndan (MOST) Grant 109-2313-B-005 -048 -MY3 tarafından desteklendi.
Agar Bacteriological grade | BIOMAN SCIENTIFIC Co., Ltd. | AGR001 | Suitable in most cell culture/molecular, biology applications. |
AGAROSE, Biotechnology Grade | BIOMAN SCIENTIFIC Co., Ltd. | AGA001 | For DNA electrophoresis. |
BioGreen Safe DNA Gel Buffer | BIOMAN | SDB001T | |
Brass cork borer | Dogger | D89A-44001 | |
Canon kiss x2 | Canon | EOS 450D | For record strain colony morphology |
Constant temperature incubator | Yihder Co., Ltd. | LE-509RD | Fungal keeping. |
cubee Mini-Centrifuge | GeneReach | MC-CUBEE | |
DigiGel 10 Digital Gel Image System | TOPBIO | DGIS-12S | |
Finnpipette F2 0.2 to 2 µL Pipette | Thermo Scientific | 4642010 | |
Finnpipette F2 1 to 10 µL Pipette | Thermo Scientific | 4642030 | |
Finnpipette F2 10 to 100 µL Pipette | Thermo Scientific | 4642070 | |
Finnpipette F2 100 to 1000 µL Pipette | Thermo Scientific | 4642090 | |
Finnpipette F2 2 to 20 µL Pipette | Thermo Scientific | 4642060 | |
Finnpipette F2 20 to 200 µL Pipette | Thermo Scientific | 4642080 | |
GeneAmp PCR System 9700 | Applied Biosystems | 4342718 | |
GenepHlow Gel/PCR Kit | Geneaid | DFH100 | |
Genius Dry Bath Incubator | Major Science | MD-01N | |
Graduated Cylinder Custom A 100mL | SIBATA | SABP-1195906 | Measure the volume of reagents. |
Hand tally counter | SDI | NO.1055 | |
Hemocytometer | bioman | AP-0650010 | Calculate the number of spore |
Inoculating loop | Dogger | D8GA-23000 | |
lid | IDEAHOUSE | RS92004 | |
Micro cover glass | MUTO PURE CHEMICALS CO.,LTD | 24241 | |
Microscope imaging system | SAGE VISION CO.,LTD | SGHD-3.6C | |
Microscope Slides | DOGGER | DG75001-07105 | |
Mupid-2plus DNA Gel Electrophoresis | ADVANCE | AD110 | |
Nikon optical microscope | SAGE VISION CO.,LTD | Eclipse CI-L | |
Plastic cup | IDEAHOUSE | CS60016 | |
Presto Mini gDNA Yeast Kit | Geneaid | GYBY300 | Fungal genomic DNA extraction kit |
Sabouraud Dextrose Broth (Sabouraud Liquid Medium) | HiMedia Leading BioSciences Company | M033 | Used for cultivation of yeasts, moulds and aciduric microorganisms. |
Scalpel Blade No.23 | Swann-Morton | 310 | |
Scalpel Handle No.4 | AGARWAL SURGICALS | SSS -FOR-01-91 | |
Shovel | Save & Safe | A -1580242 -00 | |
Silwet L-77 | bioman(phytotech) | S7777 | Surfactant |
Sorvall Legend Micro 17 Microcentrifuge | Thermo Scientific | 75002403 | |
Steel Tweezers | SIPEL ELECTRONIC SA | GG-SA | |
Sterile Petri Dish | BIOMAN SCIENTIFIC Co., Ltd. | 1621 | Shallow cylindrical containers with fitted lids, specifically for microbiology or cell culture use. |
ThermoCell MixingBlock | BIOER | MB-101 | |
Tween 80 | FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation | 164-21775 | |
TwinGuard ULT Freezer | Panasonic Healthcare Holdings Co., Ltd. | MDF-DU302VX | -80°C sample stored. |
Vertical floor type cabinet | Chih Chin | BSC-3 | Fungal operating culturing. |
Vortex Genie II | Scientific | SIG560 | |
Zipper storage bags | Save & Safe | A -1248915 -00 | |
100 bp DNA Ladder | Geneaid | DL007 | |
-20°C Freezer | FRIGIDAIRE | Frigidaire FFFU21M1QW | -20°C sample and experimental reagents stored. |
2X SuperRed PCR Master Mix | TOOLS | TE-SR01 | |
50X TAE Buffer | BIOMAN | TAE501000 |