Üç Entomopatojen nematodun Akdeniz m eyve sin eğ i [Ceratilis cap ltata (Wied) (Diptera: Tephritldaej] pupalan na etkileri. Özet

Transkript

1 Türkiye 5. Biyolojik Mücadele Kongresi. 4 7 Eylül ERZURUM Üç Entomopatojen nematodun Akdeniz m eyve sin eğ i [Ceratilis cap ltata (Wied) (Diptera: Tephritldaej] pupalan na etkileri İl ker KEPENEK Ci ' Cevdet ZEKİ ' Ayşe ÖZDEM' Güler ÖZTüRK' Özet Böceklerle biyoloj ik mücadelede; Entomopatoj en nematodlar (EPN)'dan St einernema, Neosteinernema (Rhabditida: Steinem ematidae) ve Heterorhab ditis (Rhabditida: Heterorhabditidae) cins lerine ait türler, di ğ er nematod grup l arın a gör e çok önemli bir yere sahiptir. Bu ça lışmada ülkemi zde daha önce tespit edilen entomopatojen nematodl ardan Steinernema carp ocaps ae (Weiser), Heterorhabditis marelatu s Liu & Berıy ve H.bacteriophora Po in ar' n ın Akdeniz meyve si neğ i [Ceratltls capltata (Wied) (Diptera: Teph ritidae)) pupaları üzerine etkisi laboratuvar koş ullarınd a 3 fa r k lı sıcak lık (10;15; 25 oc) ve 3 farklı konsantras yond a (25; 50; 100 enfektiflarva /0.2 ml su) de n enmi şt ir. Eld e edilen sonuçlara göre, C.capitata pupal arınd a ölüm oran l arı (uygu laınadan 1 hafta so nra) S.carpocapsa, H.marelatus ve H. bacterlopho ra 'nın 25 enfektif larva /0.2 ınl su konsantra syonunda, 25 C' de s ırasıy la ortalama %0.4, %0, % 1.2; 50 enfekt if larva /0.2 ınl su konsantrasyonunda, 25 C' de % 1.2, %0.2, %3.1; 100 enfekliflarva /0.2 ınl su konsantrasyonunda, LO C 'de %5.6, %8.9, %4.4; 15 C'de % 14.4, % 14.4, %18.9; 25 C'de %40.0, %34.4, % 65.6 olarak b ulunmuştur. Her üç nematodun 25 ve 50 enfektif larva /0.2 ml su kon santrasyon larında, Lo ve 15 C' de Ccapitata pupalarında ölüm gö rü lmem iş t ir. Pupalardaki ölüm oranl arı yani etkil er, üç türde, konsantrasyon a ve s r cak l ığa ba ğlı olarak art ış g österm i ş ve en yüksek etki i 00 enfektif larva /0.2 ml su konsantrasyonunda ve 25 C'de %65.6 pupa ölümü ile Il. marelatus' da bu lunmu ştur. Anahtar Kelimeler: Entomopatojen nematodlar, Ceratitis capitata, pupa, etki. Summary Effects of th re e entomopa thogenie nematodes on Mediterranean fruit Oy [Ceratltls cap itata (Wied) (Diptera: Tephritidae)1pupae Entomopathogenic nematode species (EPN) as Steinernema, Neosteirnema (Rhabditida: Steinemematidae) and Heterorhabditls (Rhabditida: Heterorabditidae) play an important role among other nematode groups in biological control of insects. In this study, the effect of S. carpocapsae, H. marelatus and H.bacteriophora determined before in our country on pupae of Ccapitata was researched under laboratory condilions in three different temperatures (1O;15;25 C) and at three different concentra tions (25;50;100 infect ive juveniles /0.2 ınl wate r). Accor ding to the results death ralio in Ccapitata pupae one wee k after the ı Zirai Mücadele Merkez Araştırın a Enstitüsü, 06 i 72 Yenimahalle, Ankara, ilker_kepenekci@ankara.tagem.gov.tr 279

2 application are; S.carpocopsae, ll. marelatus and H.bacteriophora at 25 infective juveniles /0.2 ml water concentration and in 25 C degree average 0.4%, 0%,1.2% respecrively; at 50 infective j uverıile s /0.2 ml water corıcentration and in 25'C degree 1.2%, 0.1%,3.1% respectively; at 100 infective juveniles /0.2 ml water concentration and in 10' C degree 5.6%,8.9%,4.4% respectively; 15' C degree 14.4%, 14.4%, 18.9% respectively; 25' C degree 40.0%, 34.4%, 65.6% respecrively. For all nernatodes at concentrations of 25 and 50 infectivejuveniles /0.2 ml water concentration in i Oand i 5'e degrees no deatlı of C.capitata pupae was observed, The deatlı ratio of pupa differed in three species according to concentration and temperature and t1ıe highest effect was found in II marelatus at concentration of 100 infective juveniles/0.2 ml water concentration and 25'C degree and 65.6%. Key Words: Entomopathogenic rıematodes, Ceratitis capitata, pupae, effect. Giriş Akdeniz meyve sineği (Ceratitis capitata Wied.), Dünya'da üzerinde en fazla çalışılmış ve çalışılmakta olan en önemli zararlılardan biridir. Polifag olması, Dünya'nın tropik ve subtropik tüm bölgelerine yayılmış olması ve Dış karantina zararlı sı o lm ası önemini daha da arttırmaktadır. Ülkemizde Kuzey Ege'den (Balıke s ir, Edremit, Havran), Doğu Akden iz (Hatay)'e kadar uzanan sahil şeri d imiz turunçgil saha larında devamlı faaliyet göstermektedir. Bu turun çgil sahal arın ın dışında meteorol ojik ko şulların uygun olduğu yı ll arda, zaman zaman bazı taş çekirdekli (Şe ftali, kayısı) ve yum uşak çekirdekl i (Elma, armut, ayva, trab zon hunn a sı) meyvelerde de epidem i yapabilmektedir. Ancak mücadeles i gene llikle bir ihraç ürünü olan tur unçgillere yö nelik o l duğ u n dan, turunçgil saha ları dışında kapama bahçe olan di ğe r kon ukçulardaki zararı genellikle ihmal edilmekte bu durum önemli zararlara neden olmaktad ır. Entomo patoj en nematodlar (EPN) olarak bilinen Steinernema, Neosteinernema ve Hetero rlı abditis (Rhabditida) cinslerine ait türler, böceklerin biyoloj ik mü cade lesinde diğ er nematod gruplarına göre çok önemli bir yere sahiptir. Dünya'da, S teinernema cinsine ait 22, Neosteinerııema cinsine ait i, Heterorlı ab ditis cinsine ait 8 olmak üzere toplam 3i EPN türü tespit edi lm işti r (Homirı ick vd., 1997). Türk iye'de EPN'lar ile ilgili ça lışmalara son yıllarda başlanmıştı r. Şimdi ye kadar Özer vd., 1995 tarafınd an Rize'den alınan toprak örneklerinde Sıfeltiae (Filipjev, 1934); Kepene kci vd tarafından Ekecik (Aksaray) k ı şlağından toplanan K ımıl (A elia rostrata Boh.) popülasyonları n da H. b acteriop lı ora Poinar, 1976; Kepenekci ve Susurluk, 2000 t a r a fın d a n Ankara Üniversitesi Ziraat Fakü ltesi Kamp üs arazisind en a lınan toprak ö rneğ ind e H.marelatus Liu and Berry, 1996 ve son olarak Kepenekci ve Öztürk, 200 i tarafınd an Alanya (Antalya) ilçesindeki annan a l anın d an a lınan örnek lerin birinde Sıcarpocapsae (Weiser, i 955) saptanm ıştı r. 280

3 Biyolojik mücad elede kullan ılan etmenler arasında EPN 'ın kullanımlarının son y ı ll ard a artı ş gö sterd iğ i dikkat çekmektedir (Kaya ve Gaugler, 1993). Biyolojik mücadelede k ulla nı lan ilk EPN, Steinernema glaseri (Travassos, 1931) olup, bu nematod Popillia japonica Nwn.'ya karş ı 1935 y ılınd a ku llanılmış tır (Glaser ve Farre ll, 1935). EPN'ler ABD, Almanya, Kanada ve Japonya'da yoğun olarak ku llanı lmakt adır. EPN 'ın bu kadar yüksek oranda tercih edilmelerinin baş lıca nedenleri: Kitle üretimlerinin diğer biyolojik mücadele etmen lerine göre daha kolayolm a sı, ko nuk çusunu bir gün gibi kı s a bir sürede öldürmesi ve çevreye toksik etki göstermemesidir (Ehlers, 1996). EPN sindirim sistemlerinde bulunan simbiyont bir bakteri ile ya şarlar ve konukçusu olan böce ğin içine giren EPN bu bakteriyi b öceğin içine salarak o böceği n ölümüne neden olurlar. Bu bakteriler, Xenorhabdus spp. ve Plıotorhabdus spp.'dir. B öce ğe giri ş yapan ve ölümüne neden olan EPN, enfektif larva (Us) olarak adlandırı lan biyolojik dönemindedir. Bu dönem ne matodların 2. dönem larva kütikulası içerisinde yer alan 3. dönem larva dönemlerine karşılık gelmekte dir. EPN'ler b öcek vücudu na bu dönemde girerler ve ergin olup iki döl verirler. İkinci dölün sonunda o l uşan enfekt if larvalar yeni konukçular aramak için ölen böceği (kadavrayı) terk ederler. EPN türleri çok geniş bir konukçu dizisine sahiptir, örneğ in ; olarak da bilinen S. carpocapsae i i takımın 75 fami lyas ına ait 250 adet böcek türüne etkilidir (Poinar, 1979; Peters, 1996). EPN daha çok toprak kökenli veya en az bir biyolojik dönemini toprakta geçiren zararlı böcek türlerine karşı çok daha etkil i olarak kullanılmaktad ı r. Ancak son y ı ll arda özel formülasyonlar ge liştirilerek bitki lerin toprak üstü aksam ında da uygulanabilmektedir (Glazer, 1995). EPN' ları n tespit edilen ırkı arı dünyada birçok zara rlı grup larına karşı hem laboratuvar hemde tarla/bahçe koşulları n da denenmektedir. Poinar vd., 1977 Meyve sinekleri'nden Rhagoletis pom onella (Walsh.) pupala rı' nın doğal o rtam ında Steinernema sp. tarafında enfekte e di l diğini bildirmektedirler. Meyve sinekleri' ne karş ı yap ı lan EPN' lar ile ilgili çalışmal ar; Califomia (A.B.D.)' da ya pı l an laboratuvar denemelerinde S.carpocapsae (Meksika ırkı ) ve Hıheliothidis (Khan, Brooks and H irschınann, 1976) b aş a rı lı bir şekilde C.capitata erginlerini enfekte etmi ştir (Poinar ve Hislop, 1981). Lindegen ve Vail, 1986 yaptık ları laboratuvar çalışmasında Ccapitatn, Dacus cucurbitae Coguillett (Kavun s ineği) ve D.dorsalis Hendel (Şark meyve sineği)' e karşı S.feltiae 'yı denemişler ve s ırasıyla %92, %85 ve %86 etki elde etmiş lerdir. Diğer bir araştırmada, C.capitata' ya karş ı yap ılan bahçe denemesinde %85'in üzerinde başarı elde e dilm i ştir (Lidegne r vd., 1990). R. indifferens Curan p upa larına karşı b e ş EPN türü (S.ca rpocapsae, S.feltiae, S.riobrave Cabanillas, Poinar and Raulston, 1994 H.m arelatus ve H.bacterioplıora) laboratuvar 281

4 koşullarında denenmi ş ve en yüksek pupa ölümüne s ırasıy l a S.carp ocapsae, Sıfeltiae ve Hı bacterioph ora (1. deneme: %72.5±1.27, %70±0.38, %62.5±0.79; 2. deneme: %83.3±1.89, %73.3±1.26, %60±0.93) neden olmuştur (Stark ve Lacey, 1999). Gazi! vd., 2000 C.capitata'nın son dönem larvalarına karşı 12 EPN ırkını denemişler ve S.riobrave (Sr TX ırkı) ve Heterorhabditis sp. (H IS-5 ırkı) uygulamalarında C.capitata'nın son dönem larvalarında ölüm oranını %80'in üzerinde bulmuşlardır. Yine aynı araştırmada, altı EPN ırkında bu oran %30'un üzerinde ve dört ırkta ise etki %20'nin altında olduğu bildirilmektedir. Ülkemizde bugüne kadar dört farklı EPN türü tespit edilmesine karşın, bu türlerin ekonomik önemdeki konukçuları üzerindeki etkileriyle ilgili kayıtlar henüz mevcut değildir. Bu çalışmada, daha önce Türkiye' de tespit edilen Sıcarpocapsae, Himarelatus ve Hıbacteriophora türlerinin neden olduğu C.capitata pupaları ölüm oranları 3 farklı konsantrasyon ve 3 farklı sıcaklıkta belirlenmiştir. Materyal ve Metot Çalışmanın ana materyalini S.carpocapsae, H.bacteriophora, H.marelatus türlerine ait popülasyonlar, bu nematodlarm izolasyonu, üretilmesi için kullanılan Galleria mellonella 1. (Lepidoptera: Galleriidae) kültürü ile C.capitata pupal arı olu şturmu ştur. Ça lışm ada ku llanılan C.cap itata pupaları : Bucak (Burdur) ilçesindeki ş e fta li bahçesinden toplanan Ccapitata larvaları ile b ula şık meyveler, laboratuvar'd a kültüre a lınarak erginler elde ed ilmiştir. Bu erginlerin Golden ç eş i di elmalara yumurta b ırakmal a rı sağ l anarak, kitle üretimi gerçekleştiri lmiştir. Denemede bu kültürlerden elde edilen pupalar kullanılmı ştı r. Ça lışmada kulla nılan EPN türleri: S.carpocapsa, H. bacteriop/ıora ve Hımarelatus Zirai Mücadele Merkez Ara şt ırma Enstitüsü' nde bulunan stok kültürden a lı nm ı şt ır. Her bir EPN türü, 25, 50, 100 Us/0.2 ml su olmak üzere 3 fa rk lı konsantrasyonda ve 3 fark lı s ı c ak lı kta (i O, 15, 25"C) den enmi ştir. Deneme her bir konsantrasyon ve s ıc aklık için 3 tekerrürlü olarak yü rütü lm üştür. Ça lı şm ada 12 hücreli (her biri 24 mm çapında 20 mm d e r i n l iğ inde) plastik kaplar ku llanı lmıştır. C.cap itata pup al arı her bir hücrenin alt kısm ın a ye rleşti r ilm iş ve üzerine yak laş ık 3 g steril kum ilave edilerek hücrenin do lmas ı sağlanmı ştır (her bir uygulama için 10 ayrı hücrede 10 ay rı pupa d enemi ştir). Hazırlan an konsantrasyonlar mikropipet ile hücre yüzeyine verilm iştir. Kontrollerde hücre yüzeyine su ver i l mişt ir. Uygulamalardan 1 hafta sonra (Stark ve Lacey, 1999) 282

5 pupalar disekt e ed i l m i ş ve EPN t arafın dan enfekte edilenler sayı larak tesadüf blokları denem e deseni faktöriyel düzende istatistiki olarak değerlend irilm i ştir. Bu a raşt ı rın an ın sonunda; veriler " MINITAB" paket programı ile varyans ana lizi ve ortalamalar ara sı farkların istatistiki olarak önemli olup o l m ad ığı " MSTA1'" paket programında çoklu karş ılaşt ırına yöntemlerinden " Duncan testi" ile be l i rlen mişt ir. A raştırma Sonuçları ve Tartışma Elde edilen sonuçlara göre, C.capitata pupal arı n d a ölüm o ran ları S.carpocapsa, Himarelatus ve H.bacterioplıora ' nın 25 IJs/0.2 ml su konsantrasyonunda, 25 C'de s ı ras ıy la ortalama %0.4, %0, % 1.2; 50 IJ SıO.2 ml su konsantrasyonunda, 25 C' de %1. 2, %0.2, %3.1; 100 IJs/0.2 ml su konsantrasyonunda, Lo C' de %5. 6, %8.9, %4.4; 15 C' de %14.4, % 14.4, %18.9; 25 C' de %40.0, %34.4, %65.6 olarak bulunmuştur. Her üç nematodun 25 ve 50 IJSıO. 2 ml su kon santra syonlarınd a, Lo ve 15 C'de C.capitata pup al arı nda ölüm görü lm em işti r. Pupalardaki ölüm oranları yani etkiler, üç t ürdede, kons antrasyona ve sıc aklığa ba ğlı olarak artı ş gö sterıni ş ve en yüksek etki 100 IJs/0.2 ml su konsantrasyonunda ve 25 C'de %65.6 pupa ölümü ile H.marelatus'da bu l unm u ştu r (Şek il i ve Cetve l I). Deneme sonunda kontrol olarak kullanı lan pupalarda hiçbir ölüm göz lenmemişt ir. Bu ça lışmada elde edilen bu lguların C. capitata 'nın mücadelesine yönelik olarak EPN' lerin bahçe ko şullarında denemnesi ve ku llanı lm asına ışık tu tacağı ümit edilmektedir. 283

6 Cetvel I. Üç farklı konsantrasyon ve üç fark lı sıcaklıkta Steinernema carpocapsae (S.c), Heterorhabdltis bacteriophora (H.b.) ve LI. marelatus (H.m.) uyg ulanmı ş Ceratitis capitata pupalannda ölüm oranları. EPN Konsantrasyon (IJs/O.2 ml su) c 15 -c 25-c 10 -c 15 -c 25-c 10 C 15-c 25-c S.C. - - %O.4± %1.2±O.15 '105.6±3.38 '1014.4±3.38 %40.0±2.89 (%O-10)c A i(%10-20)c A (%O-30lcA (%O-30lb A (30-50)a B H.b %O.2±0.01 %8.9±3.09 '1014.4±4.12 '1034.4±2.94 i(%d-10)ca (%O-20)b A (%O-301b A (%20-501a B H.m. -. %1.2± '103.1±1.2 %4.4±2.42 '1018.9±3.89 %65.6±5.03 (%O 20) c A i 1%20 40)c A 10-20)c A %O-401b A (%40-90)a A Sa t ı rl ar kendi a ralar ın d a değer l endirilmiş ve gruplar küçük harflerle belirtilmiş. Sütunlar kendi ara larınd a değerl endi r ilm iş ve gruplar büyük harflerle belirtilıniş. Aynı sütun ve sat ır içerisinde ayn harflerle gösterilen nrtalamalar arasındaki fark, önemli bulnnmuştur (P<0.05, Duncan testi)

7 f's ca1pocaps,!'. H. marda/us D H. bacteriophora 80, , ~ E ~, ' Kcnsantrasyon.(IJsIO.2m1 su) Ş ekil I. Steinernema carpocapsae, Heterorhabditis bacıeriophora ve H. marelaıus 'un farklı konsantrasyon ve s ıcaklıklarda uygu lanmas ı sonucu Ceratitis capitata pupal arında görülen ölüm oranları. Literatür Ehlers, R., Current and future use of nematodes in biocontroi: practice and commercial aspect with regard to regu1atory policy issue. Biocontrol Science and Technology 6, Gazit, Y., Y. Rossler & i. Glazer, Evuluation of entomopathogenic nematodes for the control ofmediterranean fruit fly (Diptera: Tephritidae). Biocontr ol Science an d Teknology, 10(2): Glaser, R.W, & c.c. Farrell, Field experiments with the Japanese beetle and its nematode parasite. Journal of th e New York Entomological Society 43, Glazer, 1., Application of Entomopathogenie Nematodes On Plant Foliage. Cost 819 Application and Persistence of Entomopathogenic Nematodes, EıJR 18873, 37 pp. Hominick, W.M., B.R. Briscoe, F.G. del Pino, J. Heng, D.J. Hunt, E. Kozodoy, Z. Mracek, K.B. Nguyen, A.P. Reid, S. Spiridonov, P. Stoek, D. Sturhan, C. Waturu & M. Yoshida, Biosystematies of entomopathogenic nematodes: current status, protocols and definitions. Journal of 285

8 Helminthology, 71: Kaya, H.K. & R. Gaugler, Entomopathogenic nematodes. Annu. Rev. Entomol.38, Kepenekci, L, N.E. B abaroğlu, G. Öztürk & S. H alı c ı, i 999. Türkiye için yeni bir entomopatojen nematod; Het erorhabditis bacteriophora Poinar, 1976 (Rhabditida: H eterorhabditidae). Türkiye 4. B iolojik M ücadele K ongresi, Adana, Türkiye Entomoloji Derneği Yayınları No, 9: Kepenekci, L & LA. Susurluk, Türkiye için yeni bir entomopatojen nematod türü; Heterorhabdltis marelatus Lui and Berry, 1996 (Rhabditida: Heterorhabditidae). Tanm Bilimleri Dergisi, 6(2): Kepenekci, ı. & G. Öztürk, 200 ı. Türkiye için yeni bir entomopatojen nematod; Steinernema carpocapsae (Weiser, 1955) (Rhabditida: Steinernematidae). Türkiye Entomoloji Dergisi, 25(1): Lindegren, J.E. & P.V. Vail, Susceptibility of Mediterranean fruit fly, melon fly and orienta! fruit fly (Diptera: Tephritidae) to the entomogenous nematode Steinernema feltiae in laboratory tests. Environ. Entomol., 465. Lindegren, J.E., T.T. Wong & D.O. McInnis, Response of Mediterranean fruit fly (Diptera: Tephritidae) to the entomogenous nematode St einernema feltiae in field tests (Hawaii, i 983 and 1984). Environ. Entomol., 465. Özer, N., N. Keskin, & Z, K ırb a ş, Occurence of entomopathogenic nematodes (Steinernematidae: Heterorhabditidae) in Turkey. Nematologica, 41: Peters, A., The natural host range of Steiıı ernema and H eterorhabditis spp. and their impact on insect populations. Biocontrol Science and Technology 6, Poinar, G.OJ r., Nematodes for Biological Control of Insects. Boca Raton, Florida, CRC Press, 227 pp. Poinar, G.O., G. Thomas & RJ. Prokopy, Microorganisms associated with Rlıagoletis pomoıı ella (Diptera: Tephritidae) in Massachusetts. Proc. Entomol. Soc. On tario., 108: Poinar, G.O. & R.G. Hislop, Mortality of Mediterranean frııi t fly adults (Ceratitis capitata) from parasitic nematodes (Steinernema and Heterorhabditisı. IRCS Medical Science, 9 (7-8): 641. Stark, J.E.P. & L. A. Lacey, Susceptibility of Western cherry fruit fly (Diptera: Tephritidae) to five species of Entomopathogenic nematodes in laboratory studies. Jo urnal of Invertebr ate Pathology, 74: