Влияние летучих органических соединений энтомопатогенных грибов рода Lecanicillium и их компонента, уксусной кислоты, на поведение самок западного цветочного трипса Frankliniella occidentalis (Pergande) (Thysanoptera, Thripidae)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Изучено влияние ЛОС шести штаммов энтомопатогенных грибов рода Lecanicillium на поведенческие реакции самок западного цветочного трипса Frankliniella occidentalis на вегетирующих растениях фасоли и в Y-образном ольфактометре. При обработке фасоли споровыми суспензиями конидий штаммов F2 и Vl 29 Lecanicillium lecanii в концентрации 1 × 107 спор/мл выявлены существенное репеллентное действие на самок трипса и уменьшение числа отродившихся личинок на 33-34 %. ЛОС Lecanicillium muscarium штамм Vl 21 и L. attenuatum штамм Vit 71, проявившие тенденцию к репеллентности для имаго трипса, также вызывали существенное снижение численности потомства. Тенденцию к аттрактивности проявили ЛОС штаммов, выделенных из тлей ( Lecanicillium dimorphum штамм ARSEF 2332 и L. longisporum штамм Vl 13). В Y-образном ольфактометре подтверждены репеллентность ЛОС L. lecanii штамма F2 и аттрактивность ЛОС L. dimorphum штамма ARSEF 2332 . Влияние ЛОС остальных изученных штаммов на поведенческие реакции трипсов было недостоверно. Уксусная кислота, испытанная в ольфактометре в дозах, соответствующих ее содержанию в составе ЛОС грибов над растущим мицелием, вызывала различные реакции у самок трипса в зависимости от концентрации: аттрактивную - в дозе 0.17 ppm, нейтральную - в дозе 0.34 ppm, и слабовыраженную репеллент ную - при 0.85 ppm. Полученные данные свидетельствуют о влиянии уксусной кислоты, входящей в состав ЛОС грибов, на поведенческие реакции самок трипса. Репеллентное действие ЛОС спор грибов рода Lecanicillium на самок трипса и их негативное влияние на численность потомства повышают эффективность энтомопатогенных грибов.

Об авторах

Г. В Митина

Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений

Email: galmit@rambler.ru
196608, г. Санкт-Петербург, Пушкин, шоссе Подбельского,3

Е. А Степанычева

Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений

Email: stepanycheva@yandex.ru
196608, г. Санкт-Петербург, Пушкин, шоссе Подбельского,3

А. А Чоглокова

Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений

Email: 4oglik@inbox.ru
196608, г. Санкт-Петербург, Пушкин, шоссе Подбельского,3

М. А Черепанова

Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений

Email: cherepma@mail.ru
196608, г. Санкт-Петербург, Пушкин, шоссе Подбельского,3

Список литературы

  1. Кузьмин А. Г., Титов Ю. А., Митина Г. В., Чоглокова А. А. 2021. Масс-cпектометрические исследования состава летучих органических соединений, выделяемых различными видами грибов рода Lecanicillium. Научное приборостроение 31 (4): 71-78. https://doi.org/10.18358/np-31-4-i7178
  2. Митина Г. В., Степанычева Е. А., Петрова М. О. 2019. Влияние летучих соединений и экстрактов мицелия энтомопатогенных грибов на поведенческие реакции и жизнеспособность западного цветочного трипса Frankliniella occidentalis (Pergande). Паразитология 53 (3): 230-240. https://doi.org/10.1134/S0031184719030050
  3. Митина Г. В., Степанычева Е. А., Чоглокова А. А. 2022а. Новые подходы к оценке эффективности энтомопатогенных грибов в микробиологической защите растений от западного цветочного трипса Frankliniella occidentalis (Pergande) (Thysanoptera: Thripidae). Труды Русского энтомологического общества. Санкт-Петербург. Т. 93. Энтомологические исследования в агроэкосистемах, с. 132-137. https://doi.org/10.47640/1605-7678_2022_93_132
  4. Митина Г. В., Степанычева Е. А., Чоглокова А. А., Черепанова М. А. 2022б. Роль летучих органических соединений энтомопатогенных грибов рода Lecanicillium в поведении самок западного цветочного трипса Frankliniella occidentalis (Pergande). В кн.: Сборник статей XVII Международной научно-практической конференции. "Агропромышленный комплекс: состояние, проблемы, перспективы". Пенза: Пензенский государственный аграрный университет, с. 210-213.
  5. Baran B., Krzyżowski M., Cup M., Janiec J., Grabowski M., Francikowski J. 2018. Repellent effect of volatile fatty acids on lesser mealworm (Alphitobius diaperinus). Insects 9 (1): 35. https://doi.org/10.3390/insects9010035
  6. Baverstock J., Roy H. E., Pell J. K. 2009. Entomopathogenic fungi and insect behaviour: From unsuspecting hosts to targeted vectors. BioControl 55 (1): 89-102. https://doi.org/10.1007/s10526-009-9238-5
  7. Bilbo T. R., Kennedy G. G., Walgenbach J. F. 2023. Western flower thrips (Frankliniella occidentalis) field resistance to spinetoram in North Carolina. Crop Protection 165: 106-168. https://doi.org/10.1016/j.cropro.2022.106168
  8. Bojke A., Tkaczuk C., Stepnowski P., Gołębiowski M. 2018. Comparison of volatile compounds released by entomopathogenic fungi. Microbiological Research 214: 129-136. https://doi.org/10.1016/j.micres.2018.06.011
  9. Butt T. M., Coates C. J., Dubovskiy I. M., Ratcliffe N. A. 2016. Entomopathogenic fungi: new insights into host-pathogen interactions. Advances in Genetics 94: 307-364. https://doi.org/10.1016/bs.adgen.2016.01.006
  10. Cao Y., Zhi J. R., Li C., Zhang R. Z., Wang C., Shang B. Z.; Gao Y. L. 2018. Behavioral responses of Frankliniella occidentalis to floral volatiles combined with different background visual cues. Arthropod-Plant Interactions 12: 31-39. https://doi.org/10.1007/s11829-017-9549-x
  11. González-Mas N., Gutiérrez-Sánchez F., Sánchez-Ortiz A., Grandi L., Turlings T. C. J., Manuel Muñoz-Redondo J., Moreno-Rojas J. M., Quesada-Moraga E. 2021. Endophytic colonization by the entomopathogenic fungus Beauveria bassiana affects plant volatile emissions in the presence or absence of chewing and sap-sucking insects. Frontiers in Plant Science 12: 660460. https://doi.org/10.3389/fpls.2021.660460
  12. Hummadi E. H., Dearden A., Generalovic T., Clunie B., Harrott A., Cetin Y., Demirbek M., Khoja S., Eastwood D., Dudley E., Hazir S., Touray M., Ulug D., Gulsen S. H., Cimen H., Butt T. 2021. Volatile organic compounds of Metarhizium brunneum influence the efficacy of entomopathogenic nematodes in insect control. Biological Control 155: 104527. https://doi.org/10.1016/j.biocontrol.2020.104527
  13. Justin G., Robbins P. S., Rocco T. A, Lukasz L. S., Lapointe S. L. 2016. Formic and acetic acids in degradation products of plant volatiles elicit olfactory and behavioral responses from an insect vector. Chemical Senses 41 (4): 325-338. https://doi.org/10.1093/chemse/bjw005
  14. Kepler R. M., Luangsa-Ard J. J., Hywel-Jones N. L., Quandt C. A., Sung G. H., Rehner S. A., Aime M.C., Henkel T. W., Sanjuan T., Zare R., Chen M., Li Z., Rossman A. Y., Spatafora J. W., Shrestha B. 2017. A phylogenetically-based nomenclature for Cordycipitaceae (Hypocreales). IMA Fungus 8 (2): 335-353.https://doi.org/10.5598/imafungus.2017.08.02.08
  15. Kivett J. M., Cloyd R. A., Bello N. M. 2016. Evaluation of entomopathogenic fungi against the western flower thrips (Thysanoptera: Thripidae) under laboratory conditions. Journal of Entomological Science 51 (4): 274-291.https://doi.org/10.18474/JES16-07.1
  16. Lee S. J., Kim S., Kim J. C., Lee M. R., Hossain M. S., Shin T. S., Kim T. H., Kim J. S. 2017. Entomopathogenic Beauveria bassiana granules to control soil-dwelling stage of western flower thrips Frankliniella occidentalis (Thysanoptera: Thripidae). BioControl 62 (5): 639-648. https://doi.org/10.1007/s10526-017-981
  17. Lozano-Soria A., Picciotti U., Lopez-Moya F., Lopez-Cepero J., Porcelli F., Lopez-Llorca L. V. 2020. Volatile organic compounds from entomopathogenic and nematophagous fungi, repel banana black weevil (Cosmopolites sordidus). Insects 11: 509. https://doi.org/10.3390/insects11080509
  18. Mainali B. P., Lim U. T. 2011. Behavioral response of western flower thrips to visual and olfactory cues. Journal of Insect Behavior 24: 436-46. https://doi.org/10.1007/s10905-011-9267-7
  19. Mburu D. M., Maniania N. K., Hassanali A. 2013. Comparison of volatile blends and nucleotide sequences of two Beauveria bassiana isolates of different virulence and repellency towards the termite Macrotermes michaelseni. Journal of Chemical Ecology 39: 101e108. https://doi.org/10.1007/s10886-012-0207-6
  20. Mitina G. V., Stepanycheva E. A., Choglokova A. A., Cherepanova M. A. 2021. Features of behavioral reactions of the peach aphid Myzus persicae (Sulzer, 1776) (Hemiptera, Aphididae) to volatile organic compounds of entomopathogenic fungi of the genus Lecanicillium. Entomological Revue 101 (8): 1015-1023.https://doi.org/10.1134/S0013873821080017
  21. Morath S. U., Hung R., Bennett J. W. 2012. Fungal volatile organic compounds: A review with emphasis on their biotechnological potential. Fungal Biology Reviews 26: 73-83. https://doi.org/10.1016/j.fbr.2012.07.001
  22. Mouden S., Sarmiento K. F., Klinkhamer P. G., Leiss K. A. 2017. Integrated pest management in western flower thrips: past, present and future. Pest Management Science 73 (5): 813-822. https://doi.org/10.1002/ps.4531
  23. Ormond E. L., Thomas A. P. M., Pell J. K., Freeman S. N., Roy H. E. 2011. Avoidance of a generalist entomopathogenic fungus by the ladybird, Coccinella septempunctata. FEMS Microbiology Ecology 77: 229-237.https://doi.org/10.1111/j.1574-6941.2011.01100.x
  24. Pascual-Villalobos M. J., Robledo A. 1998. Screening for anti-insect activity in Mediterranean plants. Industrial Crop and Products 8 (3): 183-194. https://doi.org/10.1016/S0926-6690(98)00002-8
  25. Ponce M. A., Kim T. N., Morrison W. R. III. 2021. A systematic review of the behavioral responses by stored-product arthropods to individual or blends of microbially produced volatile cues. Insects 12: 391. https://doi.org/10.3390/insects12050391
  26. Reitz S. R., Gao Y. L., Kirk W. D. J., Hoddle M. S., Leiss K. A., Funderburk J. E. 2020. Invasion biology, ecology, and management of the western flower thrips. Annual Review of Entomology 65: 17-37.https://doi.org/10.1146/annurev-ento-011019-024947
  27. Rimal S., Sang J., Poudel S., Thakur D., Montell C., Lee Y. 2019. Mechanism of acetic acid gustatory repulsion in Drosophila. Cell Reports 26 (6): 1432-1442.e4. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2019.01.042.
  28. Rondot Y., Reineke A. 2017. Association of Beauveria bassiana with grapevine plants deters adult black vine weevils, Otiorhynchus sulcatus. Biocontrol Science and Technology 27: 811-820. https://doi.org/10.1080/09583157.2017.1347604
  29. Skinner M., Gouli S., Frank C. E., Parker B. L., Kim J. S. 2012. Management of Frankliniella occidentalis (Thysanoptera: Thripidae) with granular formulations of entomopathogenic fungi. Biological Control 63: 246-252. https://doi.org/10.1016/j.biocontrol.2012.08.004
  30. Weisskopf L., Schulz S., Garbeva P. 2021. Microbial volatile organic compounds in intra-kingdom and inter-kingdom interactions. Nature Reviews Microbiology 19: 391-404. https://doi.org/10.1038/s41579-020-00508-1
  31. Wu S., Tang L., Fang F., Li D., Yuan X., Lei Z., Gao Y. 2018. Screening, efficacy and mechanisms of microbial control agents against sucking pest insects as thrips. Crop Protection 55: 199-217. https://doi.org/10.1016/bs.aiip.2018.07.005
  32. Zanardi O. Z., Volpe H. X. L, Luvizotto R. A. G., Magnani R. F., Gonzalez F., Carolina C., Oehlschlager C. A., Lehan B. J., Esperança V., Delfno J. Y., Freitas R., de Carvalho R. I., Mulinari T. A., Miranda M. P., Bento J. M. S., Leal W. S. 2019. Laboratory and field evaluation of acetic acid-based lures for male Asian citrus psyllid, Diaphorina citri. Scientific Reports 9: 12920. https://doi.org/10.1038/s41598-019-49469-3
  33. Zhang T., Reitz S. R., Wang H., Lei Z. 2015. Sublethal effects of Beauveria bassiana (Ascomycota: Hypocreales) on life table parameters of Frankliniella occidentalis (Thysanoptera: Thripidae). Journal of Economic Entomology 108 (3): 975-985. https://doi.org/10.1093/jee/tov091
  34. Zhou Y. M., Zou X., Zhi J. R., Xie J. Q., Jiang T. 2020. Fast recognition of Lecanicillium spp., and its virulence against Frankliniella occidentalis. Frontiers in Microbiology 11: 561381. https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.56138

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023