Hierbij rapporteren we de verschillende fasen die betrokken zijn bij de kennisgebaseerde ontwikkeling van een effectief mycoinsecticide, waaronder de isolatie, identificatie, screening en selectie van de "best fit" entomopathogene schimmel, Metarhizium anisopliae , voor de bestrijding van insectenpest in de landbouw .
Een grote zorg bij het ontwikkelen van commerciële mycoinsecticiden is de vermogenssnelheid in vergelijking met die van chemische insecticiden. Daarom zijn isolatie en screening voor de selectie van een snelwerkende, zeer virulente entomopathogene schimmel belangrijke stappen. Entomopathogene schimmels, zoals Metarhizium, Beauveria en Nomurea , die optreden via contact, zijn beter geschikt dan Bacillus thuringiensis of nucleopolyhedrosisvirus (NPV), die door het insectenpest ingeënt moet worden. In het huidige werk hebben we 68 Metarhizium stammen van geïnfecteerde insecten geïsoleerd met behulp van een bodemverdunning en aas methode. De isolaten werden geïdentificeerd door de amplificatie en sequentiebepaling van het ITS1-5.8S-ITS2 en 26S rDNA gebied. De meest virulente stam van Metarhizium anisopliae werd geselecteerd op basis van de mediane dodelijke concentratie (LC 50 ) en de tijd (LT 50 ) verkregen in insecten bioassays tegen III-instar larven van Helicoverpa armigera.De massaproductie van sporen door de geselecteerde stam werd uitgevoerd met vaste-fermentatie (SSF) met gebruikmaking van rijst als substraat gedurende 14 dagen. Sporen werden geëxtraheerd uit de sporulated biomassa onder gebruikmaking van 0,1% tween-80, en verschillende formuleringen van de sporen werden bereid. Veldproeven van de formuleringen voor de controle van een H. armigera- besmetting in duivenwten werden uitgevoerd door gerandomiseerd blokontwerp. De infectie controle niveaus verkregen met olie en waterige formuleringen (respectievelijk 78,0% en 70,9%) waren beter dan de 63,4% verkregen met chemisch pesticide.
Van de introductie van organische chloorpesticiden in de jaren 1940 in India, is het gebruik van pesticiden veel vouw 1 toegenomen, met gewaspestjes die jaarlijks miljarden rupees 2 kosten in termen van opbrengstverlies in de landbouwproductie. Het wijdverspreide en niet-oordeelkundige gebruik van synthetische pesticiden is een voortdurende bedreiging voor het milieu en de menselijke gezondheid 1 . Het onoordeelkundige gebruik van pesticiden leidt tot residuen in de bodem en de uitputting van natuurlijke roofdieren. Het dient ook als een krachtige selectie druk om de genetische make-up van een plaagpopulatie te veranderen, wat leidt tot de ontwikkeling van weerstand 1 . Ondanks de enorme voordelen van de groene revolutie, die hoge inputs vereiste, zoals meststoffen en pesticiden, blijven ongedierte een belangrijke biotische beperking. Een algemene schatting van de jaarlijkse gewasverliezen in India en wereldwijd bedraagt USD 12 miljardEf "> 2 en USD 2.000 miljard 3 respectievelijk.
Wanneer chemische bestrijdingsmiddelen schadelijke effecten hebben wanneer ze insectenbestrijdingen bestrijden, wordt het belangrijk om te zoeken naar alternatieve methoden die ecologisch geluid, betrouwbaarheid, economisch en duurzaam zijn. Biologische controle biedt een geschikt alternatief en omvat het gebruik van parasieten, roofdieren en microbiële pathogenen 4 . Zo zijn bijvoorbeeld schimmels een breed scala aan insectenbestrijding, waaronder lepidopteranen, hymenopteranen, coleopteranen en dipteranen, die vaak leiden tot natuurlijke epizootica. Bovendien, in tegenstelling tot andere bacteriële en virale insecten controle middelen, is de werking van insecten pathogene schimmels via contact 5 . Deze schimmels bestaan uit een heterogene groep van meer dan 100 genera, waarbij ongeveer 750 soorten onder verschillende insecten worden gerapporteerd. De belangrijke schimmelpathogenen zijn: Metarhizium sp., Beauveria sp., Nomuraea rileyi, Lecanicillium lecanii en Hirsutella sp., een paar te noemen 6. M. anisopliae (Metchnikoff) Sorokin is de tweede meest gebruikte entomopathogene schimmel bij biocontrole. Het is bekend om meer dan 200 soorten insecten aan te vallen 7 .
In deze studie worden verschillende stadia betrokken bij de kennisgebaseerde ontwikkeling van een mycopesticide met behulp van M. anisopliae gepresenteerd. Dit omvat: 1) de identificatie van een bron ( dwz bodem of mycosed insecten) voor virulente entomopathogenen, 2) entomopathogene identificatie en selectie, 3) strategieën om hun virulente natuur en effectiviteit in het laboratorium bio-analyse en in het veld te handhaven, 4 ) De kosteneffectieve formulering van infectieve propagules, 5) de ontwikkeling van unieke kwaliteitscontroleparameters voor virulente bereiding, en 6) bioprospectie en waardetoevoeging.
Tijdens de 1880's werd de eerste poging gedaan om Metarhizium te gebruiken om de scarabeker , Anisoplia austriaca, en de suikerbietcurculio, Cleonis punctiventris 21 , te beheersen . In dit protocol was een van de voor- waarden om een virulente stam te isoleren, van de grond of van geïnfecteerde insecten. Inderdaad hebben andere parameters, zoals LC 50 , LT 50 en ST 50 , aanzienlijk bijgedragen…
The authors have nothing to disclose.
De auteurs erkennen de bijdrage van medewerkers van het programma Biomedische Biologie (ISCB) van het Departement Biotechnologie, New Delhi en het Zwitserse Agentschap voor Ontwikkeling en Samenwerking, Berne, Zwitserland. De bijdragen van projectstudenten en medewerkers betrokken bij de ontwikkeling van het mycoinsecticide, waaronder Vandana Ghormade, Pallavi Nahar, Priya Yadav, Shuklangi Kulkarni, Manisha Kapoor, Santosh Chavan, Ravindra Vidhate, Shamala Mane en Abhijeet Lande, worden erkend. EKP en SGT bedanken de universitaire subsidiecommissie, India en de Raad van Wetenschappelijk en Industrieel Onderzoek (CSIR), India, respectievelijk voor onderzoeksbeurzen. MVD erkent de steun van de Raad van Industrieel en Wetenschappelijk Onderzoek, New Delhi voor het Emeritus Scientist Scheme. De auteurs zijn dankbaar aan de afdeling Biotechnologie, New Delhi, India voor de financiële ondersteuning onder de ISCB en SBIRI programma's. Wij zijn dankbaar voorBeoordelaars voor hun input.
Agar | Hi-Media | RM666 | Reagent |
Ammonium sulphate | Thomas Baker | 11645 | Reagent |
DNA analyzer | Applied biosystem | ABI prism 3730 | Instrument |
DNA islation kit | Qiagen | 69104 | Reagent |
Dodine | Sigma | 45466 | Reagent |
Gel extraction kit | Qiagen | 28604 | Reagent |
Glucose | Hi-Media | GRM077 | Reagent |
Knapsac sparyer | Kaypee | HY-16L (1004) | Instrument |
Peptone | Hi-Media | RM006-500G | Reagent |
Polypropylene vials | Laxbro | SV-50 | Plasticware |
Potato dextrose agar (PDA) | Hi-Media | M096-500G | Reagent |
Tween-80 | SRL | 28940 | Reagent |
Ultra low volume sparyer | Matabi | INSECDISK | Instrument |
Unicorn-bags | Unicorn | UP-140024-SMB | Autoclavalbe bag for SSF |
Yeast extract | Hi-Media | RM027-500G | Reagent |
Chromas 2.1 | software |