Độ thích nghi của các giống lai Heterorhabditis bacteriophora chịu nhiệt và chịu khô (Rhabditidomorpha: Heterorhabditidae)

Springer Science and Business Media LLC - Tập 83 - Trang 281-287 - 2010
John Mukuka1,2, Olaf Strauch1, Christopher Hoppe1, Ralf-Udo Ehlers1
1Department for Biotechnology and Biological Control, Institute for Phytopathology, Christian-Albrechts-University Kiel, Kiel, Germany
2Plant Protection and Quarantine Division, Zambia Agricultural Research Institute, Chilanga, Zambia

Tóm tắt

Các loại giun tròn gây bệnh thuộc chi Heterorhabditis là một lựa chọn thích hợp thay thế cho thuốc trừ sâu hóa học nhờ hiệu quả kiểm soát cao đối với côn trùng trong môi trường ẩn náu và tính an toàn với môi trường. Việc có mặt của các giống lai H. bacteriophora với khả năng chịu đựng tốt hơn trước những điều kiện môi trường khắc nghiệt có thể thúc đẩy việc sử dụng rộng rãi các sản phẩm bảo vệ thực vật dựa trên giun tròn. Tuy nhiên, sự gia tăng khả năng chịu nhiệt và khô hạn của các giống lai có thể ảnh hưởng đến khả năng sinh sản, khả năng xâm nhập vào ký chủ và độ độc hại của chúng. Sự thích nghi của các giống lai chịu nhiệt và khô hạn được so sánh với giống thương mại EN 01. Chỉ có các giống chịu nhiệt là vượt trội hoặc tương đương về độ thích nghi so với giống EN 01. Các giống có khả năng chịu khô hạn cao thường có độ thích nghi thấp hơn, có thể là do ảnh hưởng của lựa chọn đối kháng để tăng cường khả năng chịu khô hạn. Các giống lai được chọn để có khả năng chịu đựng cao hơn sau khi thích nghi với căng thẳng có xu hướng được xếp hạng độ thích nghi cao hơn so với những giống không được thích nghi trước khi tiếp xúc với căng thẳng. Điều này có thể là kết quả của hiện tượng đa hình. Sự xâm nhập ký chủ và độ độc hại không có mối tương quan với nhau. Giống thương mại có mức sinh sản cao nhất trên mỗi số lượng giun tròn xâm nhập vào côn trùng ký chủ, điều này là kết quả của quá trình tuyển chọn tự động các dòng lai có tiềm năng sinh sản cao trong quá trình sản xuất thương mại ở dạng văn hóa lỏng.

Từ khóa

#giun tròn #Heterorhabditis bacteriophora #chịu nhiệt #chịu khô hạn #độ thích nghi #kiểm soát côn trùng #ký chủ #khả năng sinh sản

Tài liệu tham khảo

Abbott WS (1925) A method of computing the effectiveness of an insecticide. J Econ Entomol 18:265–267 Bai C, Shapiro DI, Gaugler R, Hopper KR (2005) Stabilization of beneficial traits in Heterorhabditis bacteriophora through creation of inbred lines. Biol Control 32:220–227 Bedding RA, Akhurst RJ, Kaya HK (1993) Future prospects of entomogenous and entomopathogenic nematodes. In: Bedding RA, Akhurst RJ, Kaya HK (eds) Nematodes and the biological control of insect pests. CSIRO, East Melbourne, Australia, pp 157–170 Dowds BCA, Peters A (2002) Virulence mechanisms. In: Gaugler R (ed) Entomopathogenic nematology. CAB International, UK, pp 79–98 Ehlers R-U (2001) Mass production of entomopathogenic nematodes for plant protection. Appl Microbiol Biotechnol 56:623–633 Ehlers R-U (2003) Biocontrol nematodes. In: Hokkanen HMT, Hajek AE (eds) Environmental impacts of microbial insecticides. Kluwer Academic Publishers, The Netherlands, pp 177–220 Ehlers R-U, Shapiro-Ilan DI (2005) Mass production. In: Grewal PS, Ehlers R-U, Shapiro-Ian DI (eds) Nematodes as biocontrol agents. CAB International, UK, pp 65–78 Ehlers R-U, Oestergaard J, Hollmer S, Wingen M, Strauch O (2005) Genetic selection for heat tolerance and low temperature activity of the entomopathogenic nematode-bacterium complex Heterorhabditis bacteriophora-Photorhabdus luminescens. Biocontrol 50:699–716 Gaugler R (1986) Feasibility of genetically improving steinernematid and heterorhabditid nematodes. In: Samson RA, Vlak JM, Peters D (eds) Fundamental and applied aspects of invertebrate pathology. Proceedings of the fourth international colloquium of invertebrate pathology, Veldhoven, The Netherlands, 18–22 Aug, pp 300–303 Gaugler R, Campbell JF, McGuire TR (1990) Fitness of a genetically improved entomopathogenic nematode. J Invert Pathol 56:106–116 Glazer I (2002) Survival biology. In: Gaugler R (ed) Entomopathogenic nematology. CAB International, UK, pp 169–187 Glazer I, Gaugler R, Segal D (1991) Genetics of the entomopathogenic nematode Heterorhabditis bacteriophora (strain HP88): the diversity of beneficial traits. J Nematol 23:324–333 Grewal PS, Selvan S, Gaugler R (1994) Thermal adaptation of entomopathogenic nematodes: niche breadth for infection, establishment and reproduction. J Thermal Biol 19:245–253 Grewal PS, Wang X, Taylor RAJ (2002) Dauer juvenile longevity and stress tolerance in natural populations of entomopathogenic nematodes: is there a relationship? Int J Parasitol 32:717–725 Grewal PS, Ehlers R-U, Shapiro-Ilan DI (eds) (2005) Nematodes as biological agents. CAB International, UK Grewal PS, Bornstein-Forst S, Burnell AM, Glazer I, Jagdale GB (2006) Physiological, genetic and molecular mechanisms of chemoreception, thermobiosis and anhydrobiosis in entomopathogenic nematodes. Biol Control 38:54–65 Han R, Ehlers R-U (2000) Pathogenicity, development and reproduction of Heterorhabditis bacteriophora and Steinernema carpocapsae under axenic in vivo conditions. J Invertebr Pathol 75:55–58 Hopper SA, Roush RT, Powell W (1993) Management of genetics of biological control introductions. Annu Rev Entomol 38:27–51 Kaya HK, Stock SP (1997) Techniques in insect nematology. In: Lacey LA (ed) Manual of techniques in insect pathology. Biological techniques series. Academic Press, USA, pp 281–325 Koppenhöfer AM, Fuzy EM, Crocker R, Gelernter W, Polavarapu S (2004) Pathogenicity of Steinernema scarabaei, Heterorhabditis bacteriophora and S. glaseri to twelve white grub species. Biocontrol Sci Technol 14:87–92 Łączyński A, De Moor A, Dierickx W, Moens M, Darius P, Sonck B, Ramon H (2006) The effect of hydraulic agitation on the viability of the nematode Heterorhabditis bacteriophora. Crop Protec 25:1135–1141 Mukuka J, Strauch O, Waeyenberge L, Viaene N, Moens M, Ehlers R-U (2010a) Heat tolerance variations among different strains of the entomopathogenic nematode Heterorhabditis spp. BioControl. doi:10.1007/s10526-009-9255-4 Mukuka J, Strauch L, Ehlers R-U (2010b) Variability in desiccation tolerance among different strains of the entomopathogenic nematode Heterorhabditis spp. J Nematol. doi:10.1163/138855409X12607871174454 Mukuka J, Strauch O, Hoppe C, Ehlers R–U (2010c) Major improvement of heat and desiccation tolerance in Heterorhabditis bacteriophora through cross-breeding of tolerant strains and successive genetic selection. BioControl. doi:10.1007/s10526-010-9271-4 Peters A (2005) Insect based bioassays. In: Grunder JM, Ehlers R-U, Jung K (eds) COST Action 819: quality control of entomopathogenic nematodes. Agroscope, Switzerland, pp 55–71 Roush RT (1979) Genetic improvement of parasites. In: Hoy MA, McKelvey JJ Jr (eds) Genetics in relation to insect management. Rockefeller Foundation Press, USA, pp 97–105 Segal D, Glazer I (2000) Genetics for improving biological control agents: the case of entomopathogenic nematodes. Crop Protec 19:685–689 Shapiro DI, Glazer I, Segal D (1996) Trait stability and fitness of the heat tolerant entomopathogenic nematode Heterorhabditis bacteriophora IS5 strain. Biol Control 6:238–244 Strauch O, Niemann I, Neumann A, Schmidt AJ, Peters A, Ehlers R-U (2000) Storage and formulation of the entomopathogenic nematodes Heterorhabditis indica and H. bacteriophora. Biocontrol 45:483–500 Strauch O, Oestergaard J, Hollmer S, Ehlers R-U (2004) Genetic improvement of the desiccation tolerance of the entomopathogenic nematode Heterorhabditis bacteriophora through selective breeding. Biol Control 31:218–226 Tanada Y, Kaya HK (eds) (1993) Insect pathology. Academic Press, USA Toepfer S, Peters A, Ehlers R-U, Kuhlmann U (2008) Comparative assessment of the efficacy of entomopathogenic nematode species at reducing western corn rootworm larvae and root damage in maize. J Appl Entomol 132:337–348 Wang X, Grewal PS (2002) Rapid genetic deterioration of environmental tolerance and reproductive potential of an entomopathogenic nematode during laboratory maintenance. Biol Control 23:71–78 White F (1927) A method for obtaining infective juveniles from cultures. Science 66:1666–1670 White EB, Debach P, Garber M (1970) Artificial selection for genetic adaptation to temperature extremes in Aphytis linganensis (Hymenoptera: Aphelinidae). Hilgardia 40:161–192