مقاله درمورد Bt، حشره، باكتري

ورود هيف به داخل هموسل مي باشند. (1978،Ferron.1993،Tanada and Kaya)
وقتي که اسپورهاي قارچ M.anisopliae با مواد غذايي مخلوط شدند، آلودگي از راه دهان در حشرات کامل Helobius pales و Schistocerca gregaria ظاهر شد همچنين آلودگي از راه دهان در حشرات خانواده Noctuidae نيز مشاهده شد.(1968،Veen :1976،Schabel) قارچ B.bassiana ، چندين گونه از پشه هارا از طريق نفوذ به سيفون عقبي لاروهايشان مورد حمله قرار مي دهد.(موسوي،1379)

2-2-6( استقرار اسپور درسطح بدن حشره
آلودگي قارچي در نتيجه تماس بين بدن ميزبان و کنيديوم آغاز مي شود، پس از تماس کنيديوم ها با ميزبان ، اولين قدم براي ايجاد آلودگي چسيبدن اسپور قارچ به کوتيکول ميزبان وتندش آن است(1994،Van Driesches)
چسبيدن قارچ و استقرار اسپورها روي کوتيکول حشره يک عمل غير فعال بوده و نياز به مواد چسبناک ساختمان خاص سطح اسپور دارد.(1993،Tanada and Kaya).اپي کوتيکول پوست حشره اولين محل تماس بين ميزبان وکنيديوم ها مي باشد. ترکيبات شيميايي اين لايه فوق العاده پيچيده است اما هيدروکربن ها غالب هستند. برخي از هيدروکربن ها از تندش اسپورها جلوگيري نموده و برخي ديگر تندش اسپور راتحريک مي کنند.(1991،Lecuona et al.)
2-2-7(انباشته شدن قارچ در حفره عمومي بدن
بعد از جوانه زني ونفوذ به جلد حشره، ريسه قارچ به داخل هموسل حشره وارد مي گردد و در صورتي که بر سيستم دفاعي بدن غالب آيد معمولاً منجر به توليد بلاستوسپور يا قطعات ريسه اي مي گردد که در داخل خون حشره گردش نموده و تکثير مي يابند و پراکندگي در هموسل وتهاجم به بافت بسته به گونه قارچ مي باشد. قارچ ها معمولاً به چند طريق با سيستم دفاعي بدن حشره مقابله مي کنند:
تغيير در لايه هاي خارجي سلول هاي قارچي
توليد مواد متعادل کننده سيستم ايمني قارچ
تحمل واکنش هاي دفاعي ايمينولوژيکي توسط قارچ(2008،Khachatourians and Qazi) حشره بعد از اين مرحله به اختلالات فيزيولوژيکي غير طبيعي دچار شده و به سرعت مي ميرد(موسوي،1379).

2-2-8(علائم بيماري و تأثير عوامل محيطي
پس از نفوذ قارچ به بدن حشره و گذشت مدت زمان کوتاهي ، اولين نشانه ها به صورت لکه هاي نکروز شده و معمولاًدر اطراف محل نفوذ بروز مي کنند. در اين مرحله معمولاًحشرات از لحاظ رفتاري بي قرار شده و فعاليت کمتري نسبت به حشره سالم از خود نشان مي دهند و اشتهايشان کاهش مي يابد. نفوذ قارچ به حشره معمولاً در مورد حشراتي که در زير زمين زندگي مي کنند و يا که مرحله اي اززندگيشان در زير زمين سپري مي شود، باعث مي شود که اين حشرات پس از آلودگي به سطح زمين راه يابند. با پيشرفت بيماري، حشره در مکاني ثابت مانده و مي ميرد و پس از مرگ حشره معمولاً رشد ساپروفيتي قارچ شروع مي شود. به علت رشد قارچ، حشره موميايي شده و در اثر اين عمل شکل خود را پس از مرگ تا مدتي ثابت نگه مي دارد. البته اين مسئله عموميت ندارد و بالپولکداران وقتي توسط قارچ هاي راسته انتوموفتورال مورد هجوم قرار مي گيرند، بدن آنها شکل شکننده و آبکي پيدا مي کند.(موسوي،1379)
شرايط محيطي به خصوص رطوبت ، دما و نور و باد در نفوذ و کنيديوم زايي قارچ هايي که در حشرات ايجاد بيماري مي کنند، بسيار مهم است. دماي بهينه براي پيشرفت بيماري، رشد رويشي و کنيديوم زايي قارچ ها معمولاً بين 30-20 درجه سانتي گراد است. رطوبت نسبي بالا در حدود90% براي جوانه زني کنيديوم وتوليد مجدد کنيديوم ها لازم است.(1982،Zimmermann)
استفاده موفقيت آميز از قارچ هاي بيمارگر به عنوان عوامل ميکروبي در نهايت بستگي به استعمال در يک دز و زمان مناسب دارد. زمان مناسب و صحيح استعمال نيز به وجود مراحل حساس ميزبان، شرايط محيطي مناسب و زمان بندي سازگار باديگر عمليات کشت و کار يا کنترلي نظير آبياري، اجتناب از استعمال قارچ کش ها وغيره وابسته است. بهينه سازي بيشتر در فعاليت کنترل ميکروبي توسط قارچ هاي بيمارگر را مي توان به واسطه ترکيب آنها با ديگر تکنولوژي ها، استفاده توأم با ديگر عوامل کنترل بيولوژيکي مديريت محيط براي
2-3) استفاده از باكتريها به منظور كنترل ميكروبي آفات:
اگر چه تقريباً 100 نوع باكتري متفاوت يا احتمالاً بيش از آن در حشرات ايجاد بيماري مي نمايند(Cant well,1974) ولي فقط تعداد اندكي از آنها از نظر تجارتي به عنوان عوامل كنترل ميكروبي مورد استفاده قرار مي گيرند. مهمترين آنها عبارتند از Bacillus thuringiensis و گروهي از باكتريهايي كه جزء واريته هايي از Bacillus Popilliae هستند. اين باكتريها جزء موفق ترين عوامل كنترل ميكروبي بوده كه از بسياري از جهات با همديگر فرق دارند، حداقل تفاوت آنها در اين است كه B.thuringiensis به عنوان يك حشره كش ميكروبي بكار برده مي شود در حالي كه B.popilliae به عنوان عامل رها سازي به صورت ا نبوه مصرف مي گردد.

2-3-1)باکتري Bacillus thuringiensis
باسيلوس تورينجينسيس(Bt) يک باکتري است که کريستال هاي پروتئين توليد مي کند و اين پروتئين براي بسياري از حشرات سمي است .Bt در هر جايي از جهان ديده مي شود . پيمايش ها نشان مي دهد که به ميزان کمي در خاک وجود دارد اما گستره آن زياد است . Bt در مناطق مختلف نظير سواحل ، صحراها و تندرا ها يافت مي شود .
هزاران خانواده از Bt با توليد بيش از 200 نوع پروتئين کريستاله شده که بر روي دامنه وسيعي از حشرات و ديگر بي مهرگان موثرند وجود دارد . Bt متعلق به خانواده اي از باکتري ها به نام Bacillus cervusاست که سبب ايجاد گاستروانريتيس (سم غذايي ) در انسان مي شود. Bt باBacillus Cervus متفاوت است چرا که پلاسميدي توليد مي کند که اگر چه براي حشرات سمي بوده ولي سميت غذايي براي انسان ندارد .
Bt به ميزان فراواني در کشاورزي به ويژه کشاورزي ارگانيک مورد استفاده قرار مي گيرد . به صورت اسپري شده يا در محصولات تراريخته کاربرد دارد (عطامهر،1383).
در سال 1901 اين باكتري اولين بار به عنوان عامل بيماري Sotto در روي كرم ابريشم در كشور ژاپن به ثبت رسيد. در سال 1927 بار ديگر باكتري توسط Mattes در كشور آلمان جدا و به نام B.thuringiensis نامگذاري شد. استريني كه توسطMattes معرفي شد به وسيله چند نفر ديگر نيز به عنوان يك عامل كنترل ميكروبي آزمايش گرديد و نتايج اميدوار كننده اي را از خود نشان داد. تا اواسط سال 1940 اولين تركيب تجاري آن به نام “Sporiene” در كشور فرانسه در دسترس عموم قرار گرفت. در عمل اين باكتري نتايج خيلي متفاوتي را از خود نشان داد تا اينكه در سال 1958 ، زماني كه اين مشكل برطرف گرديد، اولين توليد تجاري آن در كشور ايالات متحده امريكا به منظور مصرف در مزارع به بازار عرضه شد. (کميلي،1390)
از آن زمان تاكنونB.thuringiensis تحت نامهاي تجارتي مختلفي در بسياري از كشورها براي كنترل تعدادي از آفات با طيف وسيع بكار رفته است. هم اكنون شايد اين باكتري يكي از باكتريهاي پر مصرفي است كه از نظر تجارتي نيز يكي از عوامل كنترل ميكروبي سودآور محسوب مي شود.
از نظر كيفي B.thuringiensis از چندين تظر جالب توجه بوده است. خود باكتري فقط خاصيت بيماري زايي ضعيفي دارد ولي اسپورزايي مي نمايد و كريستالهاي پروتئين بين سلولي را توليد مي كند كه حاوي سم گوارشي است. سلولهاي رويشي باكتري ليز يا حل شده و مخلوطي از اسپور و كريستال را آزاد مي نمايد( يك عدد براي هر سلول) كه تركيب هر دوي آنها حشره كش ميكروبي را تشكيل مي دهند.
وقتي كه اين تركيب توسط لارو حشراتي كه از گياهان آلوده تغذيه مي نمايند، وارد بدن آنها مي شود؛ توكسين موجود باعث فلج امعاء و احشاء لارو گرديده تا اينكه باكتري بتواند به ميزبان ضعيف شده حمله نموده و باعث عفونت كشنده اي در آن شود. در حقيقت نتايج اوليه متفاوتي كه در تركيب فرانسويSporieneمشاهده گرديد احتمالاً مربوط به عدم شناخت نقش توكسين در فعل و انفعالات بيماريزايي باكتري بوده است.
دومين كيفيت جالب B.thuringiensis اختصاصي عمل كردن آن است، كه فقط به لارو پروا نه ها (شب پره ها و روز پرواز ها) اثر مي كند و حتي به تمامي لاروهاي را سته پروانه ها نيز مؤثر نمي باشد. فقط معده و روده اين حشرات داراي PH بالاي مورد نياز باكتري است تا كريستالهاي پروتئيني را در خود حل نموده و توكسين مربوط را آزاد نمايد؛ و ديگر حشرات و مهره داران كلاً از تأثير اين باكتري در امان هستند. به خاطر همين علت است كه مي شود باكتري را با اطمينان خاطر روي محصولات غذائي خوراكي بكار برد. مزيت ديگري كه اين باكتري دارد( كه در ميان ساير عوامل كنترل ميكروبي غير متعارف است) تأثير خيلي سريع آن است. با اين حال، اسپورها و كريستالها باكتري در قبال تأثير طولاني اشعه ماوراء بنفش خورشيد قابليت و اثرات خود را از دست مي دهند. لذا در اين حالت مرحله رويش و تكثير باكتري از دوام زيادي برخوردار نبوده و بايد در طول فصل كنترل و مكرر مصرف گردد.(عطامهر،1383)
2-3-2)تاريخچه Bacillus thuringiensis
وقتي که زيست شناس ژاپني شيجتان ايشيواتاريعلت بيماري سوتو (بيماري اضمحلال ناگهاني )را بررسي مي کرد ، زماني که باکتري باسيلوس تورينجينسيس را در کنار کرم هاي ابريشم ديد ، علت مرگ آن ها را ناشي از اين باکتري دانست .(سال 1901) ارنست برلينر ، يک باکتري را که سبب مرگ پروانه آرد مديترانه اي بود در سال 1911 کشف کرد و در نتيجه Bt براي بار دوم کشف شد . او نام آنرا به خاطر شهر آلماني تورينجينا که پروانه در آن پيدا شده بود ، باسيلوس تورينجينسيس گذارد . در حاليکه در سال 1901 ، ايشيواتاري آنرا باسيلوس سوتو ناميده بود که به تدريج اين نام فراموش شد . در 1915 برلينر از وجود يک کريستال در Bt خبر داد ، اما خصوصيات اين کريستال تا مدتها مشخص نشد .
در 1920 کشاورزان از Bt به عنوان يک حشره کش استفاده کردند . در 1938 فرانسوي ها فرمول هاي تجاري آن را توليد کردند که آن را اسپورين ناميدند . در آن زمان کاربرد آن تنها در زمينه کشتن پروانه آرد بود
محصولات تجاري مختلفي از Bt توليد شد اما توليد اين محصولات محدود بود چرا که Bt به صورت اسپري به سرعت توسط باران شسته مي شد و توسط اشعه ماورا بنفش تجزيه مي گرديد ، از سويي بسياري از حشرات نسبت به انواع مختلفي از Bt که تا آن زمان توليد شده بود مقاوم بودند . Btهاي توليد شده تنها برلاروهاي روي گياهان موثر بوده و حشراتي که در درون گياه يا زير زمين و درجاهايي که اسپري بر آن ها اثر نمي گذارد ، زندگي مي کردند تحت تاثير آن قرار نمي گرفتند . اضافه بر آن با توجه به وفور علف کش هاي سنتزي و کارايي بالاي آنها کاربرد Bt جندان زياد نبود .
در 1956 هاناري ، فيتز- جيمز و آنگوس فهميدند که عامل اصلي کشندگي Bt به خاطر کريستال هاي آن است . با اين کشف توجه زيادي معطوف به کشف ساختار کريستال ها ، ويژگيهاي بيوشيميايي و نحوه عملکرد Bt شد .
در امريکا استفاده تجاري از Bt از سال 1958 آغاز شد . در سال 1961، Bt به عنوان حشره کش توسط EPA(سازمان حفاظت از محيط زيست ) ثبت شد . تا سال 1977 تنها 13 تا از دودمان هاي Bt مشخص شده بودند . همه اين 13 زير گونه ، تنها براي گونه هاي خاصي از لاروهاي پروانه ها سمي بودند .در 1944 اولين زير گونه سمي براي خانواده مگس ها و در 1983 براي سوسک ها کشف گرديد (عطامهر،1383)
در دهه 1980 ، استفاده از Bt به علت افزايش مقاومت نسبت به حشره کش هاي سنتزي گسترش يافت و دانشمندان و کارشناسان محيط زيست فهميدند که مواد شيميايي براي محيط زيست مضر است . Bt ارگانيک بوده و روي گونه هاي مشخصي اثر مي گذارد و اثر سويي بر محيط زيست ندارد . به همين دليل دولت و صنايع خصوصي شروع به سرمايه گذاري بر روي Bt کردند

دیدگاهتان را بنویسید