ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ DOKTORA TEZİ CHELONUS OCULATOR PANZER (HYMENOPTERA: BRACONIDAE) İLE KONUKÇULARI SPODOPTERA LITTORALIS (BOISDUVAL) VE EPHESTIA KUEHNIELLA ZELLER ARASINDAKİ BİYOLOJİK İLİŞKİLER VE ALDICARB IN PARAZİTOİD ÜZERİNE ETKİLERİNİN RADYOİZOTOP İZLEME TEKNİĞİ İLE ARAŞTIRILMASI Dilan ÖZMEN BİTKİ KORUMA ANABİLİM DALI ANKARA 2004 Her hakkı saklıdır
İÇİNDEKİLER ÖZET... ABSTRACT... ÖNSÖZ ve TEŞEKKÜR... SİMGELER DİZİNİ... ŞEKİLLER DİZİNİ... ÇİZELGELER DİZİNİ... 1. GİRİŞ... 1 2. KAYNAK ÖZETLERİ... 5 2.1. Biyoloji ve Konukçu-Parazitoid İlişkileri... 5 2.2. Pestisit Çalışmaları 14 2.3. Entomolojide Radyoizotopların Kullanımı.. 21 2.3.1. Topikal aplikasyon (eksternal etiketleme) 21 2.3.2. Çeşitli besin çözeltilerinin radyoizotoplarla etiketlenmesi.. 22 2.3.3. Yapay besinlerin radyoizotoplarla etiketlenmesi. 23 2.3.4. Böceklerin büyüme ortamlarının radyoizotoplarla etiketlenmesi 23 2.3.5. Radyoaktif tel ya da radyoaktif maddelerin enjeksiyonuyla böceklerin etiketlenmesi... 24 2.3.6. Böceklerin radyoizotoplu konukçuyla beslenerek etiketlenmesi. 25 2.3.7. Ekoloji çalışmaları... 28 2.3.8. Biyolojik mücadele çalışmaları 30 2.3.9. Böcek fizyolojisi ve toksikolojisi çalışmaları 32 3. MATERYAL ve YÖNTEM... 37 3.1. Materyal... 37 3.1.1. Chelonus oculator Panzer... 37 3.1.1.1. Sistematikteki yeri... 37 3.1.1.2. Yayılışı ve konukçuları... 38 3.1.2. Spodoptera littoralis (Boisduval)... 38 3.1.2.1. Sistematikteki yeri... 38 3.1.3. Ephestia kuehniella Zeller... 39 3.1.3.1. Sistematikteki yeri... 39 i ii iii vii viii x iv
3.1.4. Kullanılan kimyasal maddeler... 39 3.1.4.1. Aldicarb... 39 3.1.4.2. Radyoaktif ölçümlerde kullanılan kimyasal maddeler... 40 3.2. Yöntem... 41 3.2.1. Konukçu Spodoptera littoralis in üretimi... 41 3.2.2. Konukçu Ephestia kuehniella nın üretimi... 43 3.2.3. Parazitoid Chelonus oculator un üretimi... 44 3.2.4. Chelonus oculator un Ephestia kuehniella üzerinde biyolojik özelliklerinin araştırılması... 45 3.2.4.1. Uygun konukçu yaşını belirleme... 45 3.2.4.2. Parazitoidin ömrü... 46 3.2.4.3. Parazitoidin gelişme süresi, yumurta verimi ve cinsiyet oranının belirlenmesi... 46 3.2.4.4. Parazitoidin yaşam çizelgesi... 47 3.2.4.5. Çiftleşmenin cinsiyet oranına ve birey sayısına etkileri... 48 3.2.5. Chelonus oculator un Spodoptera littoralis üzerinde biyolojik özelliklerinin araştırılması... 48 3.2.6. Parazitizmin Spodoptera littoralis in besin tüketimine etkisi... 49 3.2.7. Aldicarb kalıntılarının parazitoide etkilerinin belirlenmesi... 50 3.3. Değerlendirme Yöntemleri... 52 4. ARAŞTIRMA BULGULARI ve TARTIŞMA... 53 4.1. Chelonus oculator un Laboratuvar Konukçusu Üzerinde Biyolojik Özelliklerinin Araştırılması... 53 4.1.1. Uygun konukçu yaşını belirleme... 53 4.1.2. Parazitoidin ömrü... 60 4.1.3. Parazitoidin gelişme süresi... 62 4.1.4. Parazitoidin yumurta verimi... 67 4.1.5. Parazitoidin yaşam çizelgesi... 75 4.1.6. Çiftleşmenin cinsiyet oranına ve birey sayısına etkileri... 77 4.2. Chelonus oculator un Doğal Konukçusu Üzerinde Biyolojisik Özelliklerinin Araştırılması... 80 4.2.1.Chelonus oculator un Spodoptera littoralis üzerinde gelişme süresi... 80 4.2.2.Chelonus oculator un Spodoptera littoralis üzerinde biyolojik dönemleri... 84 v
4.3. Parazitizmin Spodoptera littoralis in Besin Tüketimine Etkisi... 90 4.4. Aldicarb Kalıntılarının Parazitoide Etkilerinin Belirlenmesi... 95 5. SONUÇ... 100 KAYNAKLAR... 104 EKLER... 118 EK 1... 119 EK 2... 129 EK 3... 139 EK 4... 147 ÖZGEÇMİŞ... 150 vi
ÖZET Doktora Tezi CHELONUS OCULATOR PANZER (HYMENOPTERA: BRACONIDAE) İLE KONUKÇULARI SPODOPTERA LITTORALIS (BOISDUVAL) VE EPHESTIA KUEHNIELLA ZELLER ARASINDAKİ BİYOLOJİK İLİŞKİLER VE ALDICARB IN PARAZİTOİD ÜZERİNE ETKİLERİNİN RADYOİZOTOP İZLEME TEKNİĞİ İLE ARAŞTIRILMASI Dilan ÖZMEN Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Bitki Koruma Anabilim Dalı Danışman: Prof. Dr. Neşet KILINÇER Bu çalışma ile, yumurta-larva parazitoidi Chelonus oculator un, laboratuvar koşullarında, iki farklı konukçusu ile biyolojik ilişkileri incelenmiş ve aldicarb ın parazitoide etkileri radyoizotop izleme tekniği ile belirlenmiştir. Parazitoid için uygun konukçu yaşı, 24 saatten olgun Ephestia kuehniella yumurtaları olarak belirlenmiştir. C. oculator un ömrü; dişiler için en uzun 16.3 ± 2.3, erkekler için 14.1 ± 2.3 gün bulunmuştur. Ephestia kuehniella üzerinde ortalama gelişme süresi, dişi ve erkeklerde 58.6 ± 0.09, 55.9 ± 0.06 gün; yumurta verimi, ortalama 2344.0 ± 222.5 birey; cinsiyet oranı 2.5:1 (erkek:dişi); net üreme gücü ise 668.8 dişi/dişi olarak belirlenmiştir. C. oculator un 2 kereden fazla çiftleşmesinin meydana gelen dişi birey sayısını artırdığı bulunmuştur. Parazitoidin doğal konukçusu Spodoptera littoralis üzerinde gelişme süresi 18.4 ± 0.3 günde tamamlanmıştır. Parazitizmin, S. littroralis in besin tüketimini azalttığı, parazitli larvaların 32.9 ± 0.6 cm 2, sağlıklı larvaların 143.3 ± 6.5 cm 2 yaprak alanı tükettikleri belirlenmiştir. Parazitli S. littoralis larvalarına yedirme yoluyla uygulanan 14 C-aldicarb kalıntıları, uygulamadan 48 saat sonra konukçu dışkısında %75.4 ± 3.2 oranında bulunmuştur. Parazitoidin oldukça yüksek üreme gücüne sahip olduğu, E. kuehniella üzerinde kolaylıkla üretiminin yapılabileceği, S. littoaralis in besin tüketimini önemli ölçüde azalttığı, aldicarb uygulaması yapılan pamuk alanlarında, konukçusunun zararlı olduğu dönemde, pestisit kalıntısından etkilenmeyeceği sonuçları elde edilmiştir. 2004, 150 sayfa ANAHTAR KELİMELER: Chelonus oculator, biyoloji, yaşam çizelgesi, besin tüketimi, insektisit kalıntısı, parazitoid i
ABSTRACT Ph.D. Thesis BIOLOGICAL RELATIONS BETWEEN CHELONUS OCULATOR PANZER (HYMENOPTERA: BRACONIDAE) AND ITS HOST SPODOPTERA LITTORALIS (BOİSDUVAL) AND EPHESTIA KUEHNIELLA ZELLER AND INVESTIGATION OF THE EFFECTS OF ALDICARB ON THE PARASITOID BY RADIOISOTOPE TRACER TECHNIQUE Dilan ÖZMEN Ankara University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Plant Protection Supervisor: Prof. Dr. Neşet KILINÇER This study was carried out to determine the biological relations between egg larval parasitoid Chelonus oculator and its two different hosts under the laboratory conditions. The effects of aldicarb on parasitoid was determined by radioisotope tracer technique. Suitable host age was determined as Ephestia kuehniella eggs older than 24 hours. The maximum longevity and mean development time of C. oculator were 16.3 ± 2.3 and 58.6 ± 0.09 day for females, and 14.1 ± 2.3 and 55.9 ± 0.09 day for males, respectively. The mean fecunditiy, sex ratio and the net reproduction rate were 2344.0 ± 222.5 parasitoid, 2.5:1 (male:female), 668.8 female/female, respectively. It was found that the number of produced females was increased by the parasitoid mate more than two times. Development time of C. oculator was determined 18.4 ± 0.3 day on Spodoptera littoralis, natural host of parasitoid. Food consumption of S. littoralis decreased because of parasitization. Parasitized larvae and unparasitized larvae consumpted 32.9 ± 0.6 and 143.3 ± 6.5 cm 2 leaf area, respectively. 14 C-aldicarb residues, which were applied to parasitized S. littoralis larvae by feeding, were found 75.4 ± 3.2% of initially applied radioactivity, in larval feces after 48 hours of application. As a result of this research, it was found that, parasitoid had a very high fecundity, reared on E. kuehniella easily, reduced food consumption of S.littoralis drastically and was not affected by aldicarb residues when its host harmfull to cotton fields. 2004, 150 pages Key Words: Chelonus oculator, biology, life table, food consumption, insecticide residues, parasitoid ii
TEŞEKKÜR Önemli bir tarım zararlısı Spodopera littoralis üzerinde tespit ettiğimiz ve biyolojik özellikleri ile ilgili verileri olmayan, ülkemiz için yeni bir parazitoid türü Chelonus oculator PANZER ile çalışmamı sağlayan, çalışmalarım süresince bana her türlü desteği sunan ve yönlendiren sevgili danışman hocam Sayın Prof. Dr. Neşet KILINÇER e teşekkür ederim. Doktora çalışmamın önemli bir kısmını tamamladığım, Türkiye Atom Enerjisi Kurumu, Ankara Nükleer Tarım ve Hayvancılık Araştırma Merkezi, Nükleer Tarım Bölümü nün tüm olanaklarından yararlanmama imkan tanıyan Bölüm Başkanım Sayın Dr. Zafer SAĞEL e ve radyoizotop izleme çalışmalarında benden bilgisini ve yardımını esirgemeyen Sayın Dr. Osman TİRYAKİ ye teşekkür ederim. Çalışmamın bir kısmını tamamladığım, A.Ü. Ziraat Fakültesi Bitki Koruma Bölümü elemanlarından Sayın Dr. Cem ÖZKAN a ve Araştırma Görevlisi Sayın Seren DABBAĞOĞLU na, bu çalışmanın şekillendirilmesinde ve yürütülmesinde yaptıkları önemli katkılar ve yardımlar için; gerek tezimin izleme komitesinde 2 yıl boyunca yer alan gerekse yeni oluşturulan komitede yer alan ve çalışmanın yürütülmesinde önemli katkılar ve açılımlar sağlayan değerli hocalarım Sayın Prof. Dr. Avni UĞUR a, Sayın Prof. Dr. M. Oktay GÜRKAN a, Sayın Prof. Dr. İsmail KARACA ya ve aramızdan ayrılmış bulunan, saygıyla andığım Sayın Prof. Dr. Erdal ŞEKEROĞLU na teşekkür ederim. Çalışmamın her aşamasında, bana her türlü yardımı ve desteği sunan, değerli meslektaşlarım ve sevgili arkadaşlarım Sayın Dr. Emine SEÇER e, Sayın Dr. Burak KUNTER e, Sayın Dr. Nihal ARGUN a, Sayın Dr. K. Yaprak TANER e, Sayın Zir. Yük. Müh. Nüket KAYABAŞI na ve Sayın Zir. Müh. Naci BAYSOYU na ve çalışmanın bir bölümünü destekleyen TÜBİTAK a (Proje No: TOGTAG-2679) teşekkür ederim. Çalışmalarım sırasında ve hayatım boyunca bana göstermiş oldukları sevgi, anlayış ve sabır için anneme, babama ve kardeşlerime çok teşekkür ederim. Dilan ÖZMEN Ankara, Mart 2004 iii
1. GİRİŞ İnsanoğlunun en önemli kültürel evrimi tarıma geçmesiyle gerçekleşmiştir. Yaklaşık 12 bin yıllık tarım tarihi; Türkiye, İran, Irak ve Mısır ı kapsayan Yakındoğu da buğday, mercimek, nohut ve türevleriyle başlamıştır ( Anonymous 2002). Tarım tarihinin bu kadar eski olmasına karşın, insanların biyolojik mücadelenin farkına varması ekoloji ve biyoloji bilgilerinin artmasıyla olmuştur. İlk olarak 3. yüzyılda Çinliler in predatör bir karıncayı turunçgil bahçelerindeki zararlılara karşı kullanmasıyla başlayan biyolojik mücadele tarihinde parazitizm, 17. yüzyılda lepidopter larva ve pupalarından çıkan hymenopter ve dipter parazitoidlerin gözlenmesiyle anlaşılmıştır (Hoddle 2003, Anonymous 2004a). Doğal düşmanların zararlılara karşı insan eliyle kullanılması fikri 1800 lü yıllardan itibaren ortaya atılmış ve zaman içerisinde evrilen bu fikir, pek çok başarılı uygulamaya sahip bir yöntem halini almıştır. Türkiye de biyolojik mücadelenin tarihi ise ancak 20. yüzyıl başlarına dayanmakta ve o dönemde problem olan bir çok zararlının doğal düşmanlarını ithal ederek veya bunları üreterek biyolojik mücadele çalışmalarını başlatan, pek çok araştırıcı bulunmaktadır (Kansu 1986). Sadece faydalıların ithali ve ilgili ekosisteme yerleştirilmesi değil aynı zamanda destekleyici salımların yapılması, üretilen faydalıların yetersiz alanlara kitle halinde salınması ve doğal düşmanların korunması yaklaşımlarını da içinde barındıran biyolojik mücadele yöntemi, 1940 lı yıllarda insektisitlerin yaygın şekilde tarımda kullanımıyla gerileme sürecine girmiştir. Ne var ki, 1950 li yılların sonlarında pestisitlere özellikle de insektisitlere karşı gözlenen direnç gelişimi pek çok araştırıcıyı alternatif yöntemler aramaya zorlamıştır (Mc Carty 2001). Elbette pestisit kullanımına sınırlamalar getirmek sadece görülen direnç gelişimi nedeniyle olmamıştır. Rachel Carson un 1962 yılında yayınlanan Silent Spring adlı kitabıyla da gündeme gelen, bilinçsiz ilaç kullanımının yarattığı ve yaratacağı sorunlar hakkında gözlemlere ve öngörülere dayanan 1
araştırmaların da bir sonucudur (Anonymous 2004a, b, c, d). İlk defa 1967 yılında R. F. SMITH ve R. van den BOSCH tarafından kullanılan Entegre Zararlı Yönetimi (IPM) terimi; ortaya çıkan çevresel problemleri, insan sağlığını ve ekonomiyi göz önünde tutarak, bunlar üzerinde minimum etkisi olan tüm savaşım yöntemlerini kombine ederek kullanma prensibine dayanan uzun vadeli bir yaklaşımdır (Anonymous 2004a). IPM programlarının temel taşlarından birisi doğal düşmanlardır. Bir tarım alanındaki zararlı ve doğal düşmanlarının tam olarak teşhisi ve bunların her türlü biyolojik verilerinin toplanarak bir veri bankasının oluşturulması, IPM programlarının daha az pestisit kullanımına yönelik amacına destek sağlayacaktır. Bu nedenle bir alanda varolan her türlü doğal baskı unsurunun tüm yönleriyle araştırılıp ortaya konması, eksik verilerden kaynaklanacak hataları önleyecektir. Parazitoid Chelonus oculator PANZER (Hymenoptera: Braconidae), 721 077 ha lık ekiliş alanına ve dünya üretiminin % 3.85 ine sahip, Türkiye de 6 milyon kişinin geçim kaynağı olan pamuk agroekosisteminin bir parçasıdır (Anonim 2003). Türkiye faunası için ilk tespit olan C. oculator un bu çalışmada kullanılan konukçuları Spodoptera littoralis (Boisduval) (Lepidoptera: Noctuidae) ve Ephestia kuehniella Zeller (Lepidoptera: Pyralidae) da dünya literatürü için yeni tespitlerdir. Türkiye faunasında bulunan diğer Chelonus türleri arasında, Chelonus erytrogaster Lucas, C. gravenhorstii (Ness), C. muctonatus Thomson, C. inanitus (L.), C. obscurator Henrich-Schäffer, C. carborator Marshall yer almaktadır (Beyarslan 1985). Yapılan literatür araştırmaları sonunda parazitoid C. oculator un biyolojisi ile ilgili bir veriye ulaşılamadığından, öncelikli olarak bu eksikliğin giderilmesi hedeflenmiş ve bu amaçla laboratuvar koşullarında gerek doğal konukçusu S. littoralis gerekse laboratuvar konukçusu E. kuehniella üzerinde parazitoidin biyolojisine yönelik çalışmalar yürütülmüştür. Ayrıca laboratuvar konukçusu üzerinde parazitoidin üretimi ile ilgili kriterler ortaya konmaya çalışılmıştır. 2
Pamuk, lifi ile tekstil, çiğidi ile yağ, küspesi ile yem sanayiinde kullanılan önemli bir endüstri bitkisidir. Dünya nüfus artışına paralel olarak artan pamuk ihtiyacını karşılamada, sınırlayıcı etken olan ekolojik koşullar ülkemiz açısından oldukça elverişlidir. Ancak bu koşulların uygunluğu beraberinde pek çok hastalık ve zararlıyı da getirmektedir. Görülen hastalık ve zararlılara karşı da yaygın olarak kimyasal savaşım yapılmakta ve Türkiye de kullanılan pestisitlerin %20.4 ü pamuk alanlarına uygulanmaktadır (Dağ vd 2000). Ülkemizde sadece pamuk alanlarındaki beyaz sinek ve erken emicilere ruhsatlı olan aldicarb, 30 yılı aşkın bir süredir dünyada insektisit, akarisit ve nematisit olarak kullanılan sistemik bir bileşiktir (Cox 1992, Anonim 2002). Her ülkede değişik ürünlerde kullanımı ruhsatlandırılan aldicarb, başta pamuk olmak üzere turunçgiller, fasulye, soyafasulyesi, patates, çilek, şekerpancarı, kahve, muz, yerfıstığı, pikan cevizi, soğan, tütün ve süs bitkilerinde kullanılmaktadır (Anonymous 1979, Anonymous 1991). Çok yüksek toksisitesi nedeniyle tüm dünyada kullanımına kısıtlamalar getirilen ve sadece granül formülasyonu bulunan aldicarb ın, uygulanan toprak tipine, toprak ph sine ve yağış miktarına bağlı olarak topraktaki kalıcılığı 0.5-3 aydır ancak satüre olmuş tabakada 0.4-36 aya kadar kalıcılığı uzayabilmektedir (Anonymous 1991, 2001). Aldicarb ın kalıcılığının uzun olması, kalıntısı ile ilgili pek çok araştırma yapılmasına yol açmıştır (Coppedge et al. 1967, Andrawes et al. 1973, Kraft ve Helmke 1991, Tunçbilek vd 1997, Anonymous 2001). FAO ve WHO nun Gıdalarda Pestisit Kalıntıları raporunda aldicarb ın kullanıldığı tüm bitkiler üzerindeki kalıntıları ve hasat için geçmesi gereken süre belirlenmiş ve pek çok bitkide hasat öncesi süre 90 gün olarak bildirilmiştir (Anonymous 1979). Dünyada ve ülkemizde, insektisitlerin doğal düşmanlara özellikle de parazitoidlere etkileri üzerinde yürütülmüş çalışmaların pek çoğu ya insektisitin doğrudan etkilerini ya da insektisit kalıntılarının kontakt etkilerini belirlemeye yöneliktir (Jacobs et al. 1984, 3
Erkin ve Kısmalı 1986, Erol ve Kılınçer 1986, Hsieh ve Allen 1986, Öncüer vd 1986, Yiğit ve Uygun 1986, Elzen et al. 1989, Başpınar ve Uygun 1990, Kılınçer vd 1990, Uzun vd 1990, Stansly ve Liu 1997, Delpuech et al. 1998, Jones et al. 1998, Hill ve Foster 2000, Tillman ve Mulrooney 2000, Brunner et al. 2001, Consoli et al. 2001, Takada et al. 2001, Haseeb ve Amano 2002, Tang et al. 2002, Kramarz ve Stark 2003, Langhof et al. 2003, Symington 2003, Williams III et al. 2003). İnsektisit uygulanmış yapraklarla ya da besin ile beslenen konukçuların parazitoidlerinin, bu uygulamalardan ne şekilde etkilendiği ve insektisit doğal düşman senkronizasyonunun ihtimalleri üzerine ise daha az sayıda çalışma vardır (Butaye ve Degheele 1995, Iqbal ve Wright 1996, Floate ve Fox 1999, Erb et al. 2001, Rebek ve Sadof 2003). Sistemik insektisitlerin, hedef alanı dışındaki böcekler ve doğal düşmanlar üzerindeki etkileri ile ilgili çok az sayıda çalışma vardır. Bu duruma neden olan sistemik insektisitlerin doğal düşmanlara etkisiz olduğu şeklindeki yaygın kanının aksine, Stapel et al. (2000) sistemik insektisitlerin bitkinin nektarına geçerek, nektar ile beslenen ergin parazitoidleri etkilediğini göstermiştir, ayrıca özsu ile beslenen zararlıların parazitoidlerinin, sublethal dozlardaki insektisitlerden konukçularından daha çok etkilendiği de Rebek ve Sadof (2003) tarafından bildirilmiştir. Bu çalışmada, pamuk agroekosisteminin bir parçası olan C. oculator un konukçuları S. littoralis ve E. kuehniella üzerinde bazı biyolojik özellikleri ile yine aynı ekosistemde uygulanan aldicarb ın çok düşük düzeydeki kalıntılarına, besin zinciri yoluyla maruz kalan C. oculator un, bu insektisitten nasıl etkilendiği ve kalıntının yüzde kaçını aldığı radyoizotop izleme tekniği kullanılarak belirlenmeye çalışılmıştır. 4
2. KAYNAK ÖZETLERİ 2.1. Biyoloji ve Konukçu-Parazitoid İlişkileri Parazitoidlerin biyolojisi ve konukçularıyla ilişkisi üzerinde yapılan çok sayıda araştırma arasından, daha çok C. oculator un da dahil olduğu Braconidae familyasına ait örnekler aşağıda sunulmaya çalışılmıştır. Tez çalışmasının bir başka ayağı olan parazitoid-insektisit ilişkisine ve çalışmada kullanılan yönteme dair kaynak araştırmasına ise karmaşıklığa neden olmaması amacıyla ayrı başlıklar altında yer verilmiştir. Patel ve Patel (1971) Chelonus heliopae Gupta nın Spodoptera litura (F.) üzerinde biyolojisini inceledikleri çalışmalarında, parazitoidin larva döneminin ortalama 13.75 gün, pupa döneminin 6.04 ± 0.73 ve 7.32 ± 0.84 (erkek ve dişi) gün, erkek ömrünün ortalama 4.84 ± 2.45 gün, çiftleşmiş dişi ömrünün ortalama 6.38 ± 2.49 gün, çiftleşmemiş dişinin ömrünün ise 5.73 ± 2.54 gün sürdüğünü bildirmişlerdir. Çiftleşmenin birkaç saniyeden bir dakikaya kadar uzayabildiğini, süperparazitizmin oldukça yaygın olduğunu vurgulayan araştırıcılar, cinsiyet oranının ortalama 1.4:1 (dişi:erkek) ve potansiyel yumurta sayısının 1178.73 ± 297.33 olduğunu belirtmişlerdir. Araştırıcılar ayrıca parazitoidlerin temmuz-şubat ayları arasında aktif olduklarını, maksimum parazitlemenin de temmuz-ağustos aylarında gerçekleştiğini gözlemişlerdir. Hegazi et al. (1973) S. littoralis in İskenderiye Bölgesi ndeki larva parazitoidlerinin etkinliklerini belirlemişlerdir. Buna göre, Microplitis rufiventris Kok. ve Chelonus inanitus (L.) un tarla koşullarındaki maksimum parazitleme oranı, 1971 yılının ağustos ayında %35, 1972 yılının aynı ayında ise %41 olmuş, C. inanitus populasyonu da temmuz, ağustos ve eylül aylarında önemli bir seviyeye ulaşmıştır. Ayrıca araştırıcılar 5
bu 2 parazitoidi, pamuk yaprakkurdu ve diğer noctuidler için muhtemel biyolojik mücadele ajanı olarak değerlendirmişlerdir. Hegazi et al. (1974) C. inanitus un S. littoralis üzerinde biyolojisini incelemişler ve parazitoidin yumurta-larva dönemini ortalama 13.6 ± 0.1 günde, pupa dönemini ise 11.37 ± 0.07 günde tamamladığını bildirmişlerdir. Araştırıcılar parazitoidin konukçusunun her embriyonik döneminde parazitleme yapabildiğini, tek bir yumurta kümesinin uzun süre tutulmasının süperparazitizme yol açabildiğini, yumurtaların kuruyup açılmadığını, parazitli ve sağlıklı larvaların 3. dönemden sonra boyutlarının değişmeye başladığını ve ilk 5 larva döneminde beslenme açısından fark olmadığını ancak boyutlarının oldukça farklı olduğunu belirtmişlerdir. Oatman ve Platner (1974) Phthorimaea operculella (Zeller) nın tarladaki parazitlenme oranlarını incelerken, 30 parazitoid türü tespit etmişlerdir. Bulunan türlerin yıllara ve aylara göre parazitleme yüzdelerini hesaplayan araştırıcılar, Chelonus phthorimaea Gohan nın en yüksek parazitleme yüzdesini eylül-ekim aylarında % 27.8 (1968 yılı) ve %28.3 (1969 yılı) ile verdiğini gözlemlemişlerdir. Rao ve Patel (1974) S. litura nın parazitoidi Chelonus formosanus Sonan un biyoloji ve morfolojisini incelediklerinde, parazitoidin 5 larva dönemini ortalama 13.16 günde tamamladığını; erkeklerin prepupa ve pupa dönemini ortalama 5.57 ± 0.97 günde, dişilerin ise 6.12 ± 0.79 günde tamamladığını tespit etmişlerdir. Çalışmada, çiftleşmemiş dişilerin sadece erkek yavrular meydana getirdiği, ortalama cinsiyet oranının ise 0.83:1 (dişi:erkek) olduğu bulunmuştur. Erginlerin çiftleşme sürelerinin ortalama 25 ± 14.27 saniye olduğu, ömürleri boyunca 4-5 kere çiftleştikleri ve süperparazitizmin önemsiz oranlarda görüldüğü gözlenmiş, ayrıca çiftleşmiş dişilerin 26.7 o C de 10.3 ± 1.02 gün, erkeklerin ise 5 ± 0.74 gün yaşadığı, çiftleşmiş dişilerin ortalama 299 ± 71 yumurta koyma kapasitesinde oldukları da bildirilmiştir. 6
Rechav (1975) C. inanitus un yonca tarlalarındaki yoğunluğu ve parazitleme oranını Spodoptera exiqua (Hbn.) ve S. littoralis üzerinde belirlemiştir. Araştırıcı, ağustos, eylül ve ekim aylarında bu konukçuların %10-40 arasında parazitli olduklarını ve cinsiyet oranının erkekler lehine olduğunu ancak yaz sonunda dişi sayısında artış gözlendiğini bildirmiştir. Rechav ve Orion (1975) C. inanitus un ergin öncesi dönemlerinin gelişimini S. littoralis ve E. kuehniella üzerinde incelemişlerdir.araştırıcılar, parazitoid yumurtasının konukçu içindeki yerinin, konukçu yaşına bağlı olarak değiştiğini vurgulamışlardır. Parazitoidin yumurtalarını konukçunun genç yumurtalarının chorion unun altına, yaşlı yumurtalarının ise gelişen embriyosuna koyduklarını göstermişlerdir. Parazitoid larvalarının konukçu hemolimfinde bulunduğu ve 3 larva dönemine sahip olduğunu belirtmişlerdir. Parazitli S. littoralis larvalarının 4. dönemde beslenmediğini ve toprağa pupa olmak üzere yöneldiğini, parazitoidin konukçusunun 5 ve 8. segmentleri arasından çıkış yaptığını ve eksternal olarak beslendiğini bildirmişlerdir. Eksternal beslenmesini tamamlayan parazitoid larvasının anal vesicle ının yok olduğunu, sindirim sisteminin koyu renk aldığını ve kokon örmeye başladığını gözlemişlerdir. Parazitoid ve konukçu iriliği arasında doğrusal bir ilişki olduğunu belirtmişlerdir. Parazitoidin yumurtadan ergine ortalama gelişme süresini S. littoralis te 28 o C de 22.8 ± 0.24, E. kuehniella da 25 o C de 61.6 ± 1.6 gün olarak belirlemişlerdir. Yumurta açılımından sonraki günlerde parazitli ve sağlıklı S. littoralis larvalarının ağırlıklarındaki değişimleri izleyen araştırıcılar, parazitli larvaların 9. günden sonra gelişimlerinin durduğunu ve 12. günde sağlıklı larvaların parazitlilerden yaklaşık 8 kat daha ağır olduklarını belirlemişlerdir. Legner ve Thompson (1977) Chelonus sp. nr. curvimaculatus un konukçu tercihi ile ilgili çalışmalarında konukçu olarak Pectinophora gossypiella (Saunders) ve P. operculella yı kullanmışlar ve parazitoidin P. gossypiella da canlı kalım oranı ile yumurta veriminin daha yüksek olduğunu saptamışlardır. 7
Miller (1977) Spodoptera praefica (Grote) nın 3 parazitoidi (Apanteles marginiventris (Cresson), Hyposoter exiguae (Viereck) ve Chelonus insularis Cresson) arasındaki rekabet ilişkisini incelemiştir. C. insularis in tarladaki etkinliği diğerlerinden düşük bulunmuş, laboratuvarda yapılan denemelerde ise diğer 2 türün larva parazitoidi olması nedeniyle C. insularis in çıkış başarısının ve rekabet yeteneğinin düşük olduğu bulunmuştur. Hegazi et al. (1978) tarafından, S. littoralis larvalarının gelişimi ve aldıkları besini sindirmeleri üzerine parazitizmin etkileri araştırılmıştır. M. rufiventris ve C. inanitus ile parazitlenmiş larvalarda ve sağlıklı larvalarda besin alımı sırasıyla 1: 1.7 ve 3.5 bulunmuştur. Araştırıcılar C. inanitus tarafından parazitlenen larvaların gelişimlerinin ilk 4 günündeki besin tüketiminin ihmal edilebilir düzeyde olduğunu, ayrıca bu günlerde larvaların ve artıklarının tartılamayacak kadar küçük olduklarını, 4-7. günlerinde ise benzer miktarlarda, 8. günde en fazla, 9. günde ise en az besini tükettiklerini belirtmişlerdir. Parazitli larvaların ömürleri boyunca toplam 818.53 mg besin tükettiği, sağlıklı larvaların ise giderek artan miktarlarda beslenerek toplam 1648.26 mg besin tükettikleri ve parazitli larvalardan 2 gün daha fazla beslendikleri saptanmıştır. Ayrıca araştırıcılar, parazitli S. littoralis larvalarının % 2.8 inin 3 kere, %8.3 ünün 4 kere ve %13.5 inin 5 kere deri değiştirdiğini ve her larva döneminin sağlıklılara oranla biraz daha uzun sürdüğünü bildirmişlerdir. Jackson et al. (1978) Chelonus blackburni Cameron nin P. gossypiella üzerinde gelişimi, ömür uzunluğu ve yumurta verimi üzerinde incelemeler yapmışlardır. Araştırıcılar, parazitoidin genç yumurtaların chorion una, yaşlıların ise direkt embriyosunun içine yumurta koyduklarını, 3 larva dönemi geçirdiklerini, parazitoid gelişiminin en iyi 25 o C de gözlenmesine rağmen, gelişme hızı ve canlı kalma karşılaştırmalarının en iyi 30-32.2 o C leri arasında görüldüğünü bildirmişlerdir. Diğer yandan, parazitoidin yumurta+larva ve pupa dönemleri 25 o C de 22.5 ± 1.2 ve 9.0 ± 1.0 gün, 30 o C de 16.9 ± 1.6 ve 6.1 ± 0.6 gün olarak tespit edilmiştir. Bunların dışında dişi 8
parazitoidlerin ortalama 33 o C de, ömür uzunluğunun 11.6 ± 2.91 gün ve ortalama yumurta sayısının 600.51 ± 42.8 olduğu da diğer bulgular arsındadır. Rechav (1978 a) çevresel koşulların C. inanitus erginlerinin canlı kalımına, yumurta koymasına ve cinsiyet oranına etkilerini incelemiştir. Araştırıcı, artan sıcaklıkların ömrü kısalttığını, 25 o C de erkeklerin ortalama 55.0 ± 4.1 gün, dişilerin 69.0 ± 5.9 gün yaşadığını, ekstrem sıcaklık ve nem koşullarına maruz kalma süresiyle canlı kalım arasında negatif korelasyon olduğunu, denenen farklı besin tipleri içinden balın ömür açısından en uygun olduğunu belirtmiştir. Rechav (1978 b) 28 o C de E. kuehniella üzerinde yetiştirilen çiftleşmiş ve çiftleşmemiş parazitoidlerin ortalama yumurta sayılarını sırasıyla 1219 ± 158.25 ve 1323.4 ± 79.89 olarak bildirmiştir. Araştırıcı, bu koşullarda yetiştirilen parazitoidlerin, yumurtalarının yarısını çıkıştan sonraki 5-6 gün içerisinde koyduklarını, cinsiyet oranının 20 ve 25 o C de yaklaşık 1:1 olduğunu ve sıcaklık artışıyla bu oranın erkekler lehine değiştiğini de göstermiştir. Hafez et al. (1980) S. littoralis in parazitoidi C. inanitus un ergin öncesi dönemlerinin morfolojik özelliklerini araştırmışlardır. Araştırıcılar, parazitoidin laboratuvar yetiştiriciliğinde E. kuehniella nın en uygun konukçu olduğunu, yumurtalarının şeffaf olduğunu ve gelişiminin sonuna doğru içindeki embriyonun görülebildiğini vurgulamışlardır. Çalışmada, parazitoidin 3 larva dönemi geçirdiği ve 3. dönemin sonuna doğru eksternal olarak beslendiği, ikinci larva döneminde sindirim sisteminin farklılaşmasıyla, art barsağın anüse doğru sarktığı ve geniş bir sidik kesesi formuna dönüştüğü bildirilmiştir. Eksternal beslenmesini tamamlayan son dönem larvanın açık kahverengine döndüğü, ipek bezlerinden salgılanan beyaz bir kokon örerek prepupa ve pupa dönemlerini geçirdiği, bu sürecin herhangi bir adımına müdahale edilmesi durumunda ise parazitoidin öldüğü kaydedilmiştir. 9
Ables et al. (1981) a göre, C. insularis, Telenomus heliothidis Ashmead ve Trichogramma pretiosum Riley un parazitli konukçuları ayırt etme yetenekleri gözlendiğinde, üç türün intraspesifik ayrımlarda başarılı olduğu ve süperparazitizmin oldukça düşük oranlarda olduğu saptanmıştır. Bunun dışında parazitli konukçu yumurtalarını her 3 türün antenleri ile yoklayarak, C. insularis in ayrıca yumurtaya ovipozitörünü sokarak anladığını ancak interspesifik ayırımda, türlerin başarısız olduğu, parazitli yumurtaların da parazitsizmiş gibi algılandığı kaydedilmiştir. Ables ve Vinson (1981) C. insularis in konukçularında ağırlık kaybına yol açıp açmadığını araştırmışlardır. Araştırıcılar, parazitli ve normal larvaları yumurta açıldıktan 4 gün sonra tartmaya başlamışlar (fiziksel yaralanmalara engel olmak için) ve yumurta açılımından 13 gün sonrasına kadar (13. günün sonunda parazitoid çıkışı olmuştur) tartmaya devam etmişlerdir. Heliothis virescens (F.) ve Spodoptera ornithogalli (Guénée) nin parazitli larvalarının ortalama larva ağırlıklarındaki azalmalar, yumurta açılımından sonraki 5. ve 7. günlerde belirgin hale gelmiştir. Ashley et al. (1982) Güney Florida da Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) nın doğal parazitoidlerinden C. insularis in en yaygın ve etkili parazitoid olduğunu ve parazitizm oranı bakımından en istikrarlı böcek olduğunu gözlemişlerdir. Ashley (1983) yaptığı çalışmada, parazitlemenin 6. günden sonra S. frugiperda larvalarının ağırlıklarında farkedilir azalmalara yol açtığını vurgulamıştır. Parazitsiz 4. ve 6. dönem larva ağırlıklarıyla kıyaslandığında C. insularis sırasıyla %33 ve %70 oranında ağırlık kaybına neden olmuştur. Ayrıca C. insularis tarafından parazitlenen larvaların %41 i 4. larva döneminde, %59 u ise 5. larva döneminde ölmüşlerdir. Jones (1987) çeşitli şekillerde parazitlenen Trichoplusia ni (Hübner) yumurtalarından gelişen larvalarda pseudoparazitizm görülme oranlarını araştırmıştır. Konukçu yaşıyla 10
pseudoparazitizm arasında ilişki olduğunu ve 1 günlük yumurtalarda bu oranın %16, 3 günlüklerde ise %47 olduğu gösterilmiştir. Araştırıcı, yaşlı yumurtaların bağışıklık sistemlerinin daha gelişkin olması nedeniyle parazitoid yumurtalarının kapsüllenme ihtimalinin daha yüksek olduğunu belirtmiştir. Kumar ve Ballal (1990) farklı laboratuvar konukçularının C. blackburni ye etkilerini araştırmışlardır. Parazitoid, denenen 6 konukçudan; Corcyra cephalonica Stainton, P. operculella ve Achroia grisella (Fabricius) üzerinde gelişirken, S. litura, Galleria mellonella L. ve Sitotroga cerealella (Olivier) üzerinde gelişmesini tamamlayamamıştır. Parazitoidin gelişme süresi, konukçusunun gelişme süresine bağlı olarak, en kısa P. operculella da gerçekleşmiştir. Parazitoidin yumurta verimi en yüksek A. grisella da 365.2 ± 52.8 adet olarak bulunmuştur. Farklı konukçularda yetiştirilen parazitoidin iriliği, ömür uzunluğu ve parazitleme yüzdelerinde önemli bir farklılık bulunamamıştır. Ballal ve Kumar (1991) yaptıkları bir diğer çalışmada, uygun konukçu yaşı ve optimum konukçu yoğunluğunun, parazitoidlerin kitle üretim teknikleri standart hale getirilmeden önce belirlenmesi gereken en önemli faktörler olduğunu vurgulamışlar ve bu bağlamda P. operculella üzerinde Chelonus blackburni Cameron nin yetiştirilmesini araştırmışlardır. Sıfır- 1, 1-2 ve 2-3 günlük yumurta yaşı ve 2, 5, 10, 20, 30,...,100 yumurta yoğunluğu üzerinde yürütülen denemelerin sonucunda, parazitoid çıkışının en yüksek olduğu yumurta yaşları 0-1 ve 1-2 gün, konukçu yoğunluğu ise 50 yumurta/parazitoid oranında gözlemlenmiştir. Grossniklaus-Bürgin et al. (1994) C. inanitus un S. littoralis üzerinde biyolojisi ve morfolojisini inceledikleri çalışmalarında, 1. dönem larvanın konukçu yaşına bağlı olarak gelişme süresinin değiştiği, bu sürenin genç konukçularda (27-32 saatlik yumurtalarda) 9-10 günde, yaşlı konukçularda (75-80 saatlik) 7-8 günde tamamlandığını, her koşulda da parazitoidin, konukçu 5. döneme deri değiştirirken 1. 11
larva dönemini tamamladığını belirtmişlerdir. Araştırıcılar, parazitoidin 2. larva döneminin 2 gün sürdüğünü, 3. larva döneminin internal fazının yaklaşık 1 gün, eksternal fazının ise 2 gün sürdüğünü, pupa döneminin ise 7 günde tamamlandığını bildirmişlerdir. Diğer yandan, parazitli konukçu larvasının gelişiminin yavaşladığı ve sağlıklı larvaların daha ağır oldukları belirlenmiştir. Hentz et al. (1997) P. gossypiella nın parazitoidi Chelonus sp. nr. curvimaculatus un biyoloji ve morfolojisini incelemişler ve pupadan çıkan dişilerin, çiftleşsin ya da çiftleşmesin yumurta koymaya hazır olduğunu, 20-40 sn içerisinde de yumurta koyduğunu bulmuşlardır. Araştırıcılar, ovipozisyondan yaklaşık 22 saat sonra yumurtaların açıldığını ve ilk dönem larvaların yaklaşık 3-4 günde, 2. dönem larvaların yaklaşık 2-3 günde, 3. dönem larvaların ise yaklaşık 3 günde gelişimini tamamladığını, parazitoidin kokon içerisinde 6-7 gün kaldığını ve toplam gelişme süresini yaklaşık 21 günde tamamladığını bildirmişlerdir. Ayrıca, parazitizmin konukçu gelişimi üzerindeki etkilerinin aslında 2. dönemde başladığını ancak gelişimin azalmasının 3. dönemde belirginleştiğini ve 4. dönem parazitli konukçunun, sağlıklılardan oldukça küçük olduğu kaydedilmiş, bunun yanı sıra parazitli larvaların sağlıklılardan 2 gün önce metamorfoza girdiği, belki de bu nedenle daha az besin tüketerek pamuğa daha az zarar verdiği belirlenmiştir. Olaye et al. (1997) konukçu yaşının Telenomus busseolae (Gahan) (Hym:Scelionidae) nin üreme potansiyeline etkisini belirlemek amacıyla 0, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5 ve 5 gün yaşlı Sesamia calamistis Hampson yumurtalarını kullanmışlardır. Sıfır-iki gün yaşlı yumurtaların parazitlenme oranları arasında önemli bir fark yokken, 4-5 gün yaşlı yumurtalarda parazitlenme oldukça düşük bulunmuş, 5 gün yaşlı yumurtalardan ise parazitoid çıkışı gözlenmemiştir. Parazitoidin cinsiyet oranı ise konukçu yaşından etkilenmemiştir. Yaşlı yumurtaların parazitlenme oranlarının düşük olmasına karşın çıkışın yüksek oluşu, bu parazitoidin oldukça etkili olduğunu ve konukçu embriyosunda da gelişebildiğini göstermiştir. 12
Hentz et al. (1998) Chelonus sp. nr. curvimaculatus un P. gossypiella üzerinde gelişme süresi, ömür uzunluğu ve yumurta verimini 5 farklı sıcaklık ve 3 farklı fotoperiyot koşulları altında incelemişlerdir. Araştırıcılar, parazitoidlerin gelişme süresinin en uzun 20 o C de, en kısa 35 o C de gerçekleştiğini; 25 o C de ve 14:10 (aydınlık:karanlık) ışıklanma süresinde, erkeklerin ortalama 26.9 ± 1.5, dişilerin 28.9 ± 1.3 günde gelişimlerini tamamladıklarını, ömür uzunluğunun 25 o C de 14.2 ± 6.7 ( ) ve 12.2 ± 3.6 ( ) gün olduğunu ve ayrıca yumurta verimi üzerinde sıcaklığın ve parazitoid yaşının önemli etkisi bulunduğunu bildirmişlerdir. Honda ve Kainoh (1998) yumurta-larva parazitoidi Ascogaster reticulatus Watanable dişisinin yaşı ve öğrenme yeteneği arasındaki ilişkileri incelemişlerdir. Araştırıcılar 0 günlük ergin dişi parazitoitin yumurta verimini karşılaştırılan diğer yaşlara (1, 3, 5, 7, 9, 11 ve 13) kıyasla daha düşük bulmuşlar, parazitoidin ilerleyen yaşlarla birlikte konukçu kokusunu öğrendiğini ve deneyim ile yumurta verimi arasında da bir ilişki olduğunu belirlemişlerdir. Steiner et al. (1999) S. littoralis in ağırlık artışının C. inanitus tarafından, 1. larva döneminden 4. larva dönemine kadar yavaş, 5. larva döneminde ise oldukça etkili şekilde azaltıldığını bildirmişlerdir. Parazitli larvaların ağırlık artışındaki azalmalar da incelenerek, 5. larva dönemindeki parazitli ve sağlıklı larvaların ağırlıklarının, sırasıyla ortalama 140 ve 800 mg olduğu saptanmıştır. Hoballah ve Turlings (2001) Cotesia marginiventris (Cresson) ve Campoletis sonorensis (Cameron) tarafından parazitlenen S. littoralis larvalarının ağırlık artışı ile parazitsiz larvaların ağırlık artışlarını karşılaştırmışlardır. Ayrıca parazitli ve parazitsiz larvalar tarafından tüketilen mısır yapraklarındaki ağırlık kayıpları ve zarar karşılaştırılmıştır. Araştırıcılar, her iki parazitoidin de, konukçusunun hem ağırlık kazanmasını hem de besin tüketimini önemli ölçüde azalttığını göstermişlerdir. Ayrıca 13
parazitli larvaların beslendiği mısır bitkilerinin, parazitsiz larvaların beslenmelerine oranla %30 daha fazla dane ürettiği gözlemlenmiştir. King (2002) konukçu büyüklüğü ve yaşıyla, parazitoidin döllerinin cinsiyetler oranı ve sayısının değişip değişmediğini incelemiştir. Daha yaşlı konukçu kullanmanın parazitoid sayısında ya da erkek bireylerin artışında bir etkisi olmadığı bulunmuş ancak araştırıcı, konukçu yaşının büyümesiyle parazitoid sayısında azalma olduğunu 1998 deki çalışmasında göstermiştir. Araştırmacı buna ek olarak, yaşlı konukçudan gelişen dişilerin daha az parazitleme yeteneğinde olduğunu da bildirmiştir. 2.2. Pestisit Çalışmaları Ehler et al. (1973) pamuk tarlalarında sekonder bir zararlı olan T. ni nin popülasyonunu baskılayan doğal düşmanların, ana zararlılara karşı kullanılan dimethoate tan olumsuz etkilendiğini bildirmişlerdir. Jacobs et al. (1984) domatese uygulanan permethrin ve endosülfan kalıntılarının Trichogramma pretiosum (Riley) un canlı kalımına etkilerini incelemişlerdir. İlaçların uygulanmasından 1-21 gün sonraki tepkileri izlenerek; permethrin in bu kalıntı sürelerinin hepsinde, gerek canlı kalım gerekse yüzde parazitleme oranlarına, kontrole göre önemli etkide bulunduğu, endosülfan ın ise sadece 1. günde canlı kalma ve parazitlemeye olumsuz etkisinin olduğu, diğer günlerde ise kontrolden farklı sonuçlar göstermediği bulunmuştur. Araştırıcılar da, endosülfan uygulamasından 3 gün sonra T. pretiosum salımlarının yapılabileceği sonucuna varmışlardır. Erkin ve Kısmalı (1986) juvenil hormon analoğu (JHA) ZR-512 uygulanmış Acyrthosiphon pisum (Harr.) nimflerinden 24 saat sonunda canlı kalanları, parazitoid 14
Aphidius ervi Haliday ye verdikleri çalışmalarında; parazitoidin ilaçlı konukçuyu kontrole oranla daha az parazitlediğini bulmuşlardır. Erol ve Kılınçer (1986) bazı insektisitlerin (carbaryl, diazinon, cypermetrin, petrol yağı, petrol yağı+dnoc) pupa parazitoidi Pimpla turionellae L. ya kontakt ve kalıntı etkilerini belirlemişlerdir. Araştırıcılar, uygulanan tüm insektisitlerin parazitoidin konukçudan çıkış oranlarını düşürdüğünü, cypermetrin, carbaryl ve diazinon un uygulamadan 3 gün sonraki kalıntı etkilerinin de önemli düzeyde olduğunu bildirmişlerdir. Hsieh ve Allen (1986) 5 insektisitin, parazitoid Diaeretiella rapae (M Intosh) nin Myzus persicae (Sulzer) mumyalarından çıkışına etkilerini incelemişlerdir. Diazinon ve malathion un, parazitoid çıkışını sırasıyla %100 ve %82 engellediği bulunurken; diğer insektisitlerin (permethrin, methomyl ve acephate) ergin çıkışı üzerinde bir yan etkisi bulunamamıştır. Acephate ve permethrin in ergin çıkışının ilk gününde canlı kalım üzerinde olumsuz etkileri gözlenirken, methomyl de etki gözlenmemiştir. Sonuçta araştırıcılar ilk günden sonra bu 3 ilacın ömür uzunluğu ve yumurta verimi üzerinde etkisi olmadığını bildirmişlerdir. Elzen et al. (1989) Microplitis croceipes (Cresson) erginlerine 4 insektisitin etkilerini araştırmışlardır. Tavsiye edilen tarla dozunun uygulandığı pamuk bitkilerine salınan ergin parazitoitlerin ölüm oranlarına bakmışlar ve fenvalerate + chlordimeform ile thiodicarb ın yüksek oranda ölüme neden olduklarını ancak en yüksek ölümün %70 ile methomyl uygulamasında görüldüğünü bildirmişlerdir. Ayrıca ergin parazitoitlere subletal dozların direkt uygulaması ile de uçma aktivitelerine etkilerini incelemişler, denenen tüm insektisitlerin parazitoidin uçma yeteneğini azalttığı ve bu nedenle konukçu arama davranışının olumsuz etkilendiği tespit etmişlerdir. 15
Kılınçer vd (1990) laboratuvar koşullarında bazı pestisitlerin Phytoseiulus persimilis A. H. ve Trichogramma turkeiensis Kostadinov e yan etkilerini belirlemişlerdir. İlaçlanmış yüzeylerde gezinmenin avlanma ve yumurta koyma üzerine olumsuz etkileri olduğu araştırıcılar tarafından gösterilmiştir. Butaye ve Degheele (1995) tarafından, Mamestra brassicae (L.) nin larva parazitoidi Eulophus pennicornis (Nees) e diflubenzuron, hexaflumuron ve teflubenzuron un etkileri araştırılmıştır. Konukçu larvasına ilaçlı yaprakları yedirme şeklindeki uygulamadan, ektoparazitoidin konsantrasyona bağlı olarak etkilendiği, hexaflumuron, teflubenzuron ve diflubenzuron un en düşük konsantrasyonlarında (0.5 µg ai/larva) dahi parazitoidin ergin olmasının sırasıyla; %10, %45 ve %59 oranında engellendiği belirlenmiştir. Iqbal ve Wright (1996) Plutella xylostella L. larvalarına uygulanan abamectin ve teflubenzuron dan endoparazitoid Diadegma semiclausum Hellen un nasıl etkileneceğini araştırmışlardır. Bu amaçla, araştırıcılar laboratuvarda seleksiyon yoluyla her iki ilaca direnç geliştirmiş konukçu larvalarını parazitlettikten sonra ilaçlı lahana diskleri ile beslemiş ve parazitoidin kokon sayısı ile bunlardan çıkış yapan ergin sayılarını hassas popülasyonla karşılaştırmışlardır. Parazitoidin kokon sayısında ya da ergin çıkış yüzdesinde, kontrol ile aralarında fark bulunamamıştır. Araştırıcılar konukçunun direnç mekanizmasının parazitoidi her iki insektisite karşı koruduğunu bildirmişlerdir. Langley ve Stark (1996) Aphidius ervi Halliday erginlerinin, ilaçlı yüzeylerde gezinmeleri sonucunda aldıkları ilaç kalıntısını ve ilaçlı solüsyonla oral yoldan aldıkları ilaç miktarını belirlemede 2 farklı analitik tekniğin (gaz kromatografisi ve radyoizotop izleme tekniği) kıyaslamasını yapmışlardır. Diazinon kalıntılarının parazitoitteki miktarını belirlemede, iki teknik arasında önemli bir fark bulunamamışken; beslenme yoluyla alınan diazinonun radyoizotop izleme tekniği ile daha başarılı bir şekilde tespit 16
edildiği ortaya konulmuştur. Afit mumyaları içindeki parazitoid larvalarına ise doğrudan 14 C-diazinon püskürtülmesiyle, ilacın mumyadan parazitoide doğru difüzyonu zamana karşı belirlenmiştir. Araştırıcılar gelecekte bu tekniklerin tüm parazitoidkonukçu ilişkilerinde kullanılabileceğini de vurgulamışlardır. Delpuech et al. (1998) chlorpyrifos un LD 0.1 dozlarına maruz kalan erkek Trichogramma brassicae Bezdenko bireylerinin dişi feromonlarına tepkilerinde düşme görüldüğünü bildirmişlerdir. Bunun yanı sıra araştırıcılar, feromon iletişimini bozan chlorpyrifos un cinsiyet oranını değiştirerek Trichogramma popülasyonlarını tehlikeye sokabileceğini de vurgulamışlardır. Jones et al. (1998) beyaz sinek Bemisia argentifolii Bellows ve Perring nin parazitoitleri olan Eretmocerus tejanus Rose ve Zolnerowich ile E. mundus Mercet un genç larvaları ile pupalarına karşı 6 insektisitin letal ve subletal etkilerini incelemişlerdir. Parazitoidlerin genç larvalarına uygulanan insektisitlerin hepsi ergin çıkışını değişik oranlarda azaltmıştır. Parazitoidlerin pupalarına yapılan uygulamaların sonucunda, ergin çıkış oranında azalmaya, 2 organik fosforlu ilaç, methyl parathion ve azinphos methyl yol açmıştır. Böcek gelişim düzenleyicilerinden buprofezin ve karbamatlı thiodicarb genel olarak az toksik bulunmuştur. Araştırıcılar ilaçların, parazitoidlerin ömür uzunluğuna ve yumurta verimlerine bazı subletal etkilerin olduğunu vurgulamışlar ancak üreme üzerine anlamlı etkilerini belirleyememişlerdir. Parazitoidlerin ömür uzunluğuna etkisi olan bazı ilaçların parazitoidin türüne ve uygulama zamanına göre değişkenlik gösterdiklerini belirtmişlerdir. Araştırıcılar çalışmalarında kullandıkları parazitoidlerin, beyaz sinek ya da diğer zararlılarla mücadelede kullanılan belirli insektisitlerle entegre edilebileceğini göstermişlerdir. Floate ve Fox (1999) sığırlara uygulanan ivermectin ile bulaşık dışkılarda yetişen Musca domestica L. nın pupa parazitoidi Muscidifurax zaraptor Kogan & Legner un parazitleme başarısının azaldığını belirlemişlerdir. 17
Hill ve Foster (2000) bazı insektisit kalıntılarının, parazitoid Diadegma insulare (Cresson) erginlerine etkisini incelemişlerdir. Çalışmada ilaç uygulanmış yapraklar üzerine bırakılan parazitoidlerin zamana karşı ölüm oranları belirlenmiştir. LC 50 değerlerinin büyükten küçüğe sıralaması, 24 saatin sonunda, Bacillus thuringiensis, tebufenozide, carbaryl, permethrin, imidacloprid ve spinosad olarak bildirilmiştir. Stapel et al. (2000) sistemik olmayanlarla karşılaştırıldığında, sistemik insektisitlerin, doğrudan temas olmadığı için, faydalılara daha zararsız gibi göründüğünü, oysa sistemik insektisitlerin floral ve ekstra floral nektara geçmek yoluyla, bunlarla beslenen parazitoidleri öldürdüğünü bildirmişlerdir. Araştırıcılar sistemik insektisitlerin bu indirekt etkisini parazitoid Microplitis croceipes Cresson üzerinde göstermişlerdir. İmidacloprid ve acephate ın bitkiye uygulanmasından sonraki 10 gün boyunca, bu bitkilerden alınan nektarlarla beslenen parazitoidin ömür uzunluğunun kısaldığı, bu durumun aldicarb için 18 güne kadar uzadığı belirlenmiştir. Tillmann ve Mulrooney (2000) insektisitlerin doğal düşmanlara toksisitelerini belirlemede 3 genel yöntemi (1- laboratuvarda insektisitin topikal aplikasyonu, 2- insektisit uygulanmış yapraklardaki kalıntının etkisi ve 3- insektisit uygulamasından önce ve sonra tarladaki doğal düşmanların belirlenmesi) kullanmışlardır. Araştırıcılar, lambda cyhalothrin, spinosad ve S-1812 nin, pamuk tarlalarında yaygın olan doğal düşmanlara toksisitesini belirlemişlerdir. Genel olarak lambda cyhalothrin in diğer 2 insektisitten daha toksik olduğunu, spinosad ın parazitoidlere toksisite gösterirken, predatörler üzerinde etkili olmadığını, S-1812 nin ise oldukça selektif bir insektisit olduğu saptanmıştır. Erb et al. (2001) Bacillus thuringiensis Berliner subsp. kurstaki nin çevresel ve teknik engeller nedeniyle subletal dozlarını alan Lymantria dispar (L.) ve parazitoidi Compsilura concinnata (Meigen) (Dip: Tachinidae) ya etkilerini incelemişlerdir. L. dispar ın 4. dönem larvalarına LD 25, LD 50 ve LD 95 dozlarında Bt uygulanmış ve 18
L dispar ın 4. larva döneminin uzadığı, erkek pupa ağırlığının azaldığı belirlenmiştir. Parazitoidin, subletal dozların uygulandığı konukçuyu ayırt ettiği ve bunları kontrole oranla daha az parazitlediği belirtilmiştir. Ancak Bt uygulamasının, parazitoidin canlı kalımını etkilemediği saptanmıştır. Araştırıcılar Bt nin doğada da konukçunun larva dönemini uzatmasıyla daha fazla parazitoide rastlama imkanını doğuracağını; ayrıca Bt uygulamasıyla, parazitoidin L. dispar ı tek başına olduğundan daha hızlı öldüreceğini belirtmişlerdir. IPM programı içerisinde, Bt uygulamasının konukçunun ilk dönemlerinde (1-2) yapılmasının, canlı kalan konukçulara parazitoidin yumurtalarını koyması ve dolayısıyla parazitoidin korunması açısından daha doğru olacağı vurgulanmıştır. Tang et al. (2002) Lysiphlebus testaceipes (Cresson) erginlerini neem içeren yapraklar bulunan petrilere koyarak, canlı kalım oranlarını belirlemişlerdir. Ayrıca parazitli afit mumyaları da ilaçlı solüsyona daldırılıp çıkış oranlarına bakılmıştır. Serada yürütülen denemelerde de ilacın ergin parazitoide ve mumya içindeki gelişmesi üzerine etkisinin az olduğu bulunmuştur. Kramarz ve Stark (2003) farklı etki mekanizmasına sahip toksik maddelerin, Acyrthosiphon pisum (Harris) ve onun parazitoidi Aphidius ervi Holiday üzerine etkilerini belirlemişlerdir. Araştırıcılar, çevresel kirleticilerden kadmiyum ve insektisit imidacloprid in birlikte ve tek başlarına parazitoidin popülasyon büyüme oranına etkilerini incelemişler ve yaptıkları çalışmaya dayanarak kadmiyum ile bulaşık alanlarda yaprak bitleriyle mücadelede imidacloprid seçiminin parazitoid A. ervi ye olumsuz etkileri olabileceğini vurgulamışlardır. Rebek ve Sadof (2003) diaspid Euonymus fortunei L. ve onun parazitoidi Encarsia citrina (Crawford) ya çeşitli ilaçların ve değişik uygulamaların etkilerini araştırmışlardır. İlaçların uygulamadan 5 veya 7 gün sonra etkinlikleri belirlenmiştir. Toprağa sistemik olarak uygulanan acephate ve thiamethoxam ın parazitoidin çıkışını 19
%93 den fazla engellediği bulunmuştur. Toprağa uygulanan imidacloprid in ise zararlıyı önlemede başarılı olamaması, parazitoidin çıkışının da kontroldekiyle farksız olmasına yol açmıştır. Araştırıcılar kabuklu bitin savaşımında kullanılacak insektisitler ile parazitoidin çıkış zamanının ayarlanmasını ve kalıntısı ve toksisitesi en düşük olan ilaçların tercih edilmesi gerektiğini vurgulamışlardır. Symington (2003) tarafından P. operculella ve parazitoidi Orgilus lepidus Muesebeck a bazı pestisitlerin letal ve subletal etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla, P. operculella nın parazitli ve parazitsiz 4. dönem larvaları kullanılmıştır. Denemelerde ilaçların tarla kullanım dozu ile bunların 0.004 ü uygulanmıştır. Dördüncü larva döneminde prepupa olan ve beslenmeyen larvalar, ilaçlı solüsyonlara daldırılmış yapraklar üzerine yerleştirilerek, pupa olum oranı, ergin çıkış oranı ve süreleri belirlenmiştir. Araştırıcılar denedikleri insektisitlerden endosülfan, methamidophos ve permethrin in konukçuyu kontrol için yeterli, parazitoidin korunması için ise uygun olmadığını, denenen diğer pestisitler difenoconazole, imidacloprid, primicarb ve thiodicarb ın ise IPM programı içerisinde parazitoidle birlikte kullanımının uygun olabileceğini vurgulamışlardır. Williams III et al. (2003) Lygus lineolaris (Palisot de Beauvois) in yumurta parazitoidi Anaphes iole Girault ye tarla koşullarındaki insektisit kalıntılarının toksisitesini araştırmışlardır. Çalışmada, pamuk tarlalarında en yaygın olarak kullanılan insektisitlerin, uygulamadan 0, 2, 4, 8, 16, 23 ve 30 gün sonraki kalıntılarının parazitoide kontakt toksisitesi araştırılmıştır. İlaçların çoğunun akut kontakt toksisitesi yüksek bulunmuştur. Ancak pek çoğunun hızla parçalandığı ve kalıntılarının parazitoide zararlı olmadığı da gösterilmiştir. Araştırıcılar parazitoidin salım programıyla ilaçlama zamanının ayarlanarak iki yöntemin birlikte kullanılabileceğini bildirmişlerdir. 20
2.3. Entomolojide Radyoizotopların Kullanımı Radyoizotoplar, böceklerin yayılım, hareket, yaşam çemberi, tür içi ve türler arası (bitkilerle, konukçu-parazitoid, av-avcı, rekabet) ilişkileri, davranışları, fizyolojileri vb pek çok konunun aydınlatılmasında etiketleme aracı olarak kullanılmıştır. Radyoizotoplar, Radyoizotop İzleme Teknikleri ile belirlenirler. Bu tekniklerin avantajları arasında, pek çok yönteme kıyasla sonuçların kesinliğinin yüksek olması, karmaşık prosedürleri ortadan kaldırması ve hızlı olması sayılabilir. Böcekler, çalışmanın amacına ve kullanılan türün özelliklerine bağlı olarak değişik şekillerde radyoaktif hale getirilir. Aşağıda Anonymous (1992) de yer alan etiketleme yöntemleri ve kullanım alanları kısaca özetlenmiştir. 2.3.1. Topikal aplikasyon (eksternal etiketleme) Kütiküla geçirgenliği çalışmalarında kullanılan bir yöntem olup, belirli hacimdeki radyoaktif solüsyonun, kütikülanın belirli bir bölgesine, genellikle pronotumun merkezine, damlatılması ile gerçekleştirilir. Pronotumun merkezi, böceğin anten ya da bacaklarıyla kendini temizleme davranışında ulaşamayacağı bir bölgedir. Damlanın kısa sürede kurumasını sağlayacağından uygulamada aseton kullanılması tavsiye edilir. Ergin coleopter ler için aplikasyon bölgesi ise, kayma ya da sürtünme nedeniyle kaybı önlemek açısından, elytranın altıdır. Topikal aplikasyon dışında böcekler eksternal olarak daldırma, boyama ve püskürtme yöntemleriyle de etiketlenebilirler. Bu yöntemlerde, böcekler, radyoaktif madde ile etiketlenmiş ortamlara maruz bırakılır. Dendroctonus rufipennis (Kirby), kısa süre için radyoaktiviteye sahip 131 I lu alkol solüsyonuna daldırılmıştır (Davis ve Nagel 1956). Pamuk hortumlu böceği Anthonomus grandis Boh., nemlendirici madde tergitol 7 içeren 60 Co chloride in sulu solüsyonuna daldırılarak etiketlenmiştir (Babers et al. 1954). 21
Curculionid Conotrachelus nenuphar (Herbst) a, 65 Zn, topikal aplikasyon ve daldırma yöntemleriyle uygulanmıştır (Lafleur et al. 1985). Araştırıcılar, etiketli böceklerin ormana salındıktan sonra, bulundukları alanların belirlenmesi üzerinde çalışmışlardır. 2.3.2. Çeşitli besin çözeltilerinin radyoizotoplarla etiketlenmesi Aktivitesi bilinen radyoaktif element ile besinin karıştırılması temeline dayanan bu yöntem, sosyal böceklerde doğrudan besin alımı ve koloninin bireyleri arasındaki besin değişimi çalışmalarında kullanılır. Karıncalar, arılar ve termitlerin kolonileri içerisindeki beslenme davranışları ve alt familyalar arasındaki farklılıklar bu yöntemle kolaylıkla belirlenebilir. 60 Co veya 32 P radyoizotopları kullanılarak, süne ve diğer hububat zararlılarının ya da çekirgelerin göç etme bölgeleri, uçuş mesafeleri, beslenme davranışları, gece hareketleri ve benzeri pek çok konu açıklığa kavuşturulabilir. Karıncalarda besin taşınması çalışmalarında ise, 131 I ve 32 P kullanımı uygun olan radyoizotoplardır. Dendroctonus pseudosugae Hopkins, 32 P li şekerli solüsyonla beslenerek etiketlenmiştir ( Fang ve Allen 1955). Kiraz sineği Rhagoletis cingulata (Loew) ergini 32 P li şekerli su ile beslenerek radyoaktif hale getirilmiştir (Jones ve Wallace 1955). Bu yöntem, radyoizotopun böceklerdeki yarı ömrünün belirlenmesinde de kullanılır. Kloft ve Ehrhardt (1962) afitlerde, etiketli fosforun emilim ve atılımını belirlemişlerdir. 22
2.3.3. Yapay besinlerin radyoizotoplarla etiketlenmesi Böceklerin sindirim kanalından besin geçiş hızını belirlemek gibi fizyolojik araştırmalarda radyoizotopların kullanımı çok uygundur. Yapay besinlerde beslenen böceklerin laboratuvar çalışmalarında yarattığı kolaylıklardan dolayı, pek çok fizyolojik çalışma bu böcek türleri ile yürütülür. Radyoizotop etiketli maddelerin böcek vücuduna ağızdan alınması ile, eliminasyon yolları ve bunların süreleriyle ilgili çalışmalar bu yöntemle yapılabilir. Doğu meyve sineği Dacus dorsalis Hendel, larvaları 32 P içeren havuçlu besi ortamında yetiştirilerek ya da erginleri şekerli suyla besleyerek radyoaktif hale getirilmiştir. Her iki yöntemde de ergin sinekler 40 günü aşkın süre radyoaktifliklerini korumuştur (Roan 1952). Önder ve Tezcan (1986) Akman ve Zümreoğlu (1973, 1975) na atfen, Ceratitis capitata Wied. nın yapay besin ortamına 32 P ilavesiyle etiketlenebildiğini bildirmiştir. 2.3.4. Böceklerin büyüme ortamlarının radyoizotoplarla etiketlenmesi Böceklerin büyüme ortamlarının radyoaktif olması, onların da radyoaktiviteyle bulaşık olmaları demektir. Bu ortamlar; sinekler için organik maddeler, sivrisinek ve diğer suda yaşayan böcekler için sular, çeçe sinekleri için hayvanlardır. Doğada belirli bir popülasyondaki böceklerin sayısını, uçuş hızlarını ve dağılımlarını belirlemede radyoaktif işaretleyicilerle etiketlenmiş böcekler kullanılır. Böcekleri işaretlemede, yetiştirme ortamlarının kullanılmasına en iyi örnek sivrisineklerdir. Laboratuvarda izotoplu sularda yetiştirilen larvalar yayılım çalışmaları için doğaya salınırlar. 32 P uygun 23
bir işaretleyici olmasına rağmen, kısa yarı ömrü yüzünden birkaç haftadan uzun süren çalışmalarda kullanılamaz. 2.3.5. Radyoaktif tel ya da radyoaktif maddelerin enjeksiyonuyla böceklerin etiketlenmesi Toprakaltı, ağaç gövdeleri gibi gizli yerlerde yaşamlarının çoğunu geçiren böceklerin hareketlerinin belirlenmesinde, özellikle gama ışınları yayan radyoizotoplar kullanılır. Eğer böcek yeterince büyük ve dayanıklıysa, izotop etiketli bir tel vücuduna yerleştirilebilir. Yerleştirme; radyoizotoplu telin böceğe bir yapıştırıcı ile tutturulması (eksternal işaretleme) (şekil 2.1a.) ya da segmentler arası membran içine yerleştirilmesi (internal işaretleme) (şekil 2.1b.) şeklinde yapılabilir. Böcek, vücuduna tel yerleştirilmesine uygun değilse, radyoizotop etiketli solüsyon abdomenin ventralinden enjekte edilebilir. Çekirgelerin, telkurtlarının ya da kökkurtlarının hareketleri bu yöntemle belirlenebilir. Püskürtmeye karşı koruyucu tabaka 60 Co telinin yapıştırıcı ile tutturulması a Altın kaplı 60 Co telinin membran içine yerleştirilmesi b Şekil 2.1. Elateridae larvalarına 60 Co telinin eksternal (a) ve internal olarak yerleştirilmesi (b) (Anonymous 1992) 24
Böceğe tel yerleştirilmesinde genellikle 60 Co izotopu kullanılır, ancak bu izotopun yarı ömrünün uzun olması nedeniyle, doğada kullanımında sınırlamalar vardır, daha çok laboratuvar çalışmalarında kullanılır. Enjeksiyonda ise genellikle 32 P kullanılır. Ergin tel kurtları ilk olarak James ve Brian (1946) tarafından, 226 Ra disklerinin kanat altına yerleştirilmesiyle işaretlenmiştir (Jenkins 1962). Ergin öncesi dönemlerin internal işaretlemesinde, kalıcılık ve dışkı ile atılmama özellikleri istenir. Bu sorun 60 Co tel parçalarının larvalara yerleştirilmesiyle kısmen çözülmüştür. Rusya da toprak altındaki böceklerin davranışlarıyla ilgili çalışmalarda; en iyi sonuç veren radyoaktif işaretleme yönteminin altın kaplı 60 Co tellerinin tel kurtlarına tutturulması olduğu; bu yöntemin, insektisitlerin tel kurtlarını öldürme ve hareketlerini azaltma üzerine etkisini araştıran çalışmalarda kullanıldığı, otomatik Geiger cihazı ile tel kurtlarının toprakta 11.4 cm boyunca durumunun sürekli olarak izlendiği ve kaydedildiği, Fredericksen ve Lilly (1955) de belirtilmiştir. 2.3.6. Böceklerin radyoizotoplu konukçuyla beslenerek etiketlenmesi Bu yöntemde, konukçu olarak diğer böcekler ya da bitkiler radyoizotop ile etiketlenir. Predatör arthropod lar, radyoaktif avlarla beslenerek etiketlenebilir. Örümcekler, 32 P sükroz solüsyonu içirilen sineklerle beslenerek işaretlenebilir (şekil 2.2.). Gelin böcekleri radyoaktif afitlerle, karıncalar afit balımsı maddeleri ile laboratuvar ve tarla koşullarında etiketlenebilir. Parazitoid Habrobracon juglandis, Steffensen ve Chance tarafından 1960 yılında radyoizotop enjekte edilmiş konukçusu E. kuehniella kullanılarak etiketlenmiştir (Anonymous 1992) (şekil 2.3.). 25
a b c Şekil 2.2. Örümceklerin radyoaktif sinekler ile beslenmesi (a), radyoaktif hale gelmesi (b) ve yeni açılan örümcek larvalarının anne kusmuğu ile beslenerek radyoaktif olmaları (c) (Anonymous 1992) Şekil 2.3. Ephestia kuehniella nın ağzından radyoizotop enjeksiyonuyla etiketlenmesi (Anonymous 1992) Homoptera takımı gibi bitkilerde sokup-emerek beslenen böcekler, konukçu bitkileri ya da suni besinleri etiketlenerek de işaretlenebilir. Bitkiler, fotosentez sırasında 14 CO 2 alarak, bitki gövdesinde yaşayan böcekler için bitkiye izotop enjekte edilerek, yaprakları yiyen böcekler için bitki organlarını radyoaktif solüsyonlara daldırarak ya da yetiştirme ortamlarına radyoaktif madde karıştırarak etiketlenebilir. Lepidoptera takımına ait 26
larvalar, 35 S uygulanmış bitkilerle beslenerek işaretlenebilir. Etiketli larvalar kullanılarak, popülasyon genişliği, larva ölüm oranı ve dağılım çalışmaları yapılabilir. Radyoizotoplu konukçu ile böcekleri etiketleme yöntemi, belki de en çok afitlerle ilgili çalışmalarda kullanılmıştır. Gerek doğrudan zararları gerekse bitki virüs hastalıklarını taşımaları yüzünden, afitlerin, konukçularıyla ilişkileri, sistemik insektisitlerle savaşımları ve virüsleri bulaştırma yolları ile ilgili pek çok çalışma yapılmıştır. Kloft et al. (1968) afitler ile konukçu bitkileri arasındaki ilişkileri radyoizotoplarla yürüttüğü bir dizi çalışmayla göstermiştir (şekil 2.4.). Lawson et al. (1954) 32 P ile radyoaktif hale getirilmiş tütün bitkilerini kullanarak Myzus persicae (Sulz.) yi etiketlemişlerdir. Şekil 2.4. Afitlerin radyoaktif konukçuyla (A 1 ), besi ortamıyla etiketlenmesi (A 2 ) ve etiketli afitlerin sağlıklı konukçuyla beslenmeleri (B 1 ), bitkide rayoaktivitenin dağılımı (B 2 ) (Kloft et al. 1968) Önemli bir şeftali zararlısı olan curculionid C. nenuphar, 32 P, 60 Co, 65 Zn, 89 Sr ve 131 I ile başarıyla etiketlenmiş olup, işaretlemede en iyi izotop olan 89 Sr, böceğe bitki dokusundan ya da solüsyon ile besleme yoluyla verilmiştir (Rings ve Layne 1953). Pamuk bitkisi gövdesinin, 60 Co solüsyonuna daldırılması, yaprakların, pamuğun ve A. 27
grandis in ergin öncesi dönemlerin radyoaktif hale gelmesini sağlamıştır, böylece çok sayıda hortumlu böcek tarla çalışmaları için işaretlenmiştir (Babers et al. 1954). Radyoizotoplarla etiketlenen böceklerin kullanıldığı ekoloji, fizyoloji, toksikoloji ve biyolojik mücadele çalışmalarında açıklanamayan ya da belirlenemeyen noktaların aydınlığa kavuşturulduğu bilinmektedir. Bu başlıklar altında, materyal olarak radyoizotop etiketli böceklerin kullanıldığı bazı çalışmalar aşağıda özetlenmiştir. 2.3.7. Ekoloji çalışmaları Entomolojide radyoizotopların en sık ve başarılı kullanıldığı alanlardan birisi de popülasyon genişliğinin izotop dilüsyon tekniği ile belirlenmesidir. Belirli bir alandaki böcek popülasyonunun belirlenmesi, savaşım yöntemlerinin planlanmasında, ekolojik çalışmalarda önemlidir. Çok sayıda etiketli böceğin salınması ve sonra yeniden yakalanması yoğunluk belirlemede kullanılır. Popülasyon yoğunluğunu belirleme çalışmalarında kullanılacak böceğin ya laboratuvar koşullarında kitle üretiminin yapılabilmesi ya da doğadan yeterli sayıda toplanabilmesi gerekir. Belirli sayıdaki böcekler, yukarıda bahsedilen yöntemlerden uygun olanıyla etiketlenir ve yoğunluğu bilinmeyen popülasyona salınır. Belirli bir zaman sonra, salım yapılan bölgede, tuzaklar ya da aspiratörler yardımıyla geri yakalanır ve radyoaktif böcek sayısı belirlenir. Salınan radyoaktif böcek sayısıyla geri yakalanan radyoaktif böcek sayısı arasında matematiksel ilişkiler kurularak, popülasyon yoğunluğu tahmin edilir (Jenkins 1962). Belirli bir zaman diliminde popülasyon ölüm oranı da yine radyoaktif işaretleme, salım ve geri yakalama yöntemleriyle belirlenebilir. Jenkins (1962) de yer alan Cook (1960) un çalışmasında, Panaxia dominula L. adlı kelebeğin 1227 larvası 35 S ile etiketlenerek salınmış, son larva ve pupa dönemlerindeki ölüm oranı geri yakalama yöntemi ile belirlenmiştir. Geri yakalama işlemi popülasyonun ergin döneminde 28
yapılmış ve toplanan 4038 erginden 18 tanesinin radyoaktif olduğu belirlenmiştir. Buradan larva popülasyonunun 198.185-225.210, ergin popülasyonunun ise 23.000 olabileceği tahmini yapılmıştır. Böylece son larva ve pupa dönemlerindeki ölüm oranının %88-90 arasında olduğu bildirilmiştir. Snow et al. (1969) da, Heliothis zea yı 32 P ile etiketleyerek doğadaki popülasyonunu belirlemiştir. Radyoizotoplar farklı agroekosistemlerde yaşayan zararlıların, yayılış, hareket, yaşam çemberi ve davranış çalışmaları için de değerli bir araçtır. Önemli bir şeftali zararlısı olan curculionid C. nenuphar, 89 Sr ile etiketlenerek salınmıştır, salınan 473 böcekten 193 ü geri yakalanabilmiş ve bunlar ortalama 25 m, maksimum 123 m uzakta bulunmuşlardır (Rings ve Layne 1953). Böceğin kışlamasını da çalışan araştırıcılar, aktivasyondan ve salımdan 287 gün sonra böcekleri toplamışlardır. Christenson ve Foote (1960) 32 P ile etiketlenmiş Akdeniz meyve sineği C. capitata nın, yaklaşık 3.2 km yayıldığını ve 944 sineğin %7 sinin 1.2-2.4 km ötede yakalandığını, işaretli erkeklerin 32 km uzaklıkta saptandığını ve bu 32 km nin 14.4 km sinin açık deniz olduğunu bildirmişlerdir (Jenkins 1962). Kozalaklı ağaç plantasyonlarında zararlı olan curculionid Hylobius abietis L. in ve Pissodes strobi (Peck) nin 46 Sc ile etiketlenerek dağılımı ve davranışları belirlenmiş, böylece savaşımında dikkat edilmesi gerekli noktalar ortaya konmuştur (Eidmann 1968, Godwin et al. 1957). Sosyal böceklerin davranışlarını belirlemeye yönelik çalışmalarda; uçuş oranları, diğer kovanlarla karışımları, bölge sınırları, işçi, erkek ve kraliçe arı arasındaki ilişkileri 29
incelenmiştir. İşçi arılar arasındaki besin değişimi Nixon (1952) tarafından, 32 P içeren şuruplarla denenmiştir (Jenkins 1962). 32 P li birkaç arıdan yayılmaya başlayan besin değişimi çalışmasında, arıların %43-60 ı 24 saat sonra radyoaktif olurken, larvaların da %100 ü 48 saat sonra radyoaktif olmuştur. Besin değişimi ve dağılımı çalışmalarında radyoaktif altını ( 198 Au) kullanan Courtois ve Lecamte (1958) arıları radyoaktif altın içeren kolloidal bir şurupla beslemişler ve 10-60 cm uzaklığa kadar bu arıları sintilometre ile belirleyebilmişlerdir. Araştırmacılar, 40 000 arının %90 ının 12 saatte, %100 ünün de 24 saatte etiketlendiğini, kovandaki besin değişiminin hızlı olduğunu, besin arayan arıların, kovandan, en fazla 1.1 km uzakta bulunduğunu bildirmişlerdir (Jenkins 1962). 32 P ile cordovan adlı genetik işaretleyicinin karşılaştırıldığı bir çalışmada, 32 P li şurupla beslenen arıların 1.6 km doğu ve 2.6 km kuzeydoğu, cordovan lı arıların ise 1.6 km doğu ve 1.1 km kuzeydoğu yönlerinde bulunduğu saptanmıştır (Levin 1960). 2.3.8. Biyolojik mücadele çalışmaları Predatörlerin etkinliklerini belirlemek için de radyoaktiviteden yararlanılır. Denemenin yürütüleceği avların radyoaktif hale getirilip, onunla beslenen predatörün etkinliği, radyoaktivite miktarının ölçülmesiyle belirlenebilir. 32 P etiketli bitkiler üzerinde beslenen afitlerin radyoaktif hale gelmesiyle de, onlarla beslenen çeşitli predatörlerin etkinlikleri belirlenebilir. Yine Lepidoptera takımından pek çok türün yumurta ve larvaları, sivrisineklerin ise larva ve erginleri etiketlenerek, bunlar üzerinde beslenen predatörler ve beslenme oranları belirlenebilir. Parazitoidler de etiketli konukçular kullanılarak işaretlenebilir. Kakao ağacı zararlılarından Distantiella theobroma (Distant) adlı mirid in, 32 P kullanılarak işaretlenmesi ile doğadaki predatörleri belirlenmiştir (Marchart 1968). 30
Ergin afit parazitoidi Aphidius ervi Haliday üzerine organik fosfatlı diazinon un etkilerinin araştırıldığı çalışmada, insektisit 14 C izotopu ile etiketlenerek, kalıntıların bulunduğu alanlarda gezinen parazitoidlerin diazinon u ne kadar aldıkları, beslenme yoluyla alınan ilaçtan etkilenme ve afit mumyaları içinde ilaca doğrudan maruz kalmanın etkileri belirlenmiştir (Langley ve Stark 1996). 35 S ile etiketli Systox la ilaçlanan pamuk bitkisi ile beslenen Aphis gossypii Glover nin predatörlerinin, bu ilaçtan etkilenme oranlarına bakılan çalışmada, üç farklı Syrphidae türü larvalarının çok hassas olduğu, 5 farklı Coccinellidae türü larvalarında ölüm oranlarının %3.7 ile %100 arasında değiştiğini, bir tür hariç erginlerin ise hassas olmadığı belirlenmiştir (Ahmed et al. 1954). Fernandes et al. (1997) Schizaphis graminum (Rondoni) un parazitoidi Lysiphlebus testaceipes (Cresson) i, rubidyumklorür ile işaretlenen Sorghum bitkileri üzerinde beslenen konukçu ile etiketlemişlerdir. Salım ve yeniden yakalama yöntemi kullanılarak, parazitoidin rubidyumu alması ve tarlada yayılımı belirlenmiştir. Chin et al. (1988) kakao ağaçlarında önemli sorunlara yol açan Helopeltis theobramae Miller (Hemiptera: Miridae) nin 2. ve 4. dönem nimflerini, laboratuvarda 35 S-sülfatlı sükroz solüsyonuyla besleyerek, etiketlemişler ve tarladaki predatörü Oecophylla smaragdina Fabr. (Hymenoptera: Formicidae) ile ilişkilerini incelemişlerdir. Parazitoidlerin konukçu tercihi, yayılımları, çiftleşme davranışları gibi konuların araştırılmasında iz elementlerin kullanımı da mümkündür. Gu et al. (2001) iz elementlerinden rubidyum ve stronsiyum un parazitoidleri etiketlemede kullanılabilirliğini çalışmalarında göstermişlerdir. 31
2.3.9. Böcek fizyolojisi ve toksikolojisi çalışmaları Etiketlenmiş insektisitlerin ve kimyasal maddelerin böcekler ve bitkiler üzerine uygulanmasıyla yürütülen araştırmaların kökeni 1950 li yıllara kadar uzanır. Bu dönemden itibaren sayıları hızla artan yeni insektisitlerin, toksik etkilerinin belirlenmesiyle ilgili pek çok yöntem geliştirilmiş ve kullanılmıştır. Yine her araştırmanın yapıldığı dönemin teknolojik olanakları göz önüne alınarak, açıklanamayan ya da belirlenemeyen noktaların etiketli bileşikler kullanılarak aydınlığa kavuşturulduğu bilinmektedir. Radyoizotop etiketli insektisitlerin böcek toksikolojisinde kullanıldığı yerler ve bazı örnekler aşağıda kısaca özetlenmiştir. A. Kütiküladan insektisitin girme hızı ve oranını belirleme Wintheingham, 14 C etiketli DDT nin dayanıklı karasinek kütikülasından %8 oranında geçtiğini, %82 lik kısmın dışarıda kaldığını göstermiştir (Kansu 1961). Tahori ve Hoskins (1953 a,b) M. domestica erginlerinin thorax ına ventral olarak sürülen DDT nin girişinin ilk 4 saatte hızlı olduğunu, vücut içerisinde en yüksek değere de uygulamadan 4-8 saat sonra ulaştığını göstermişlerdir. Leucophaea maderae (F.) erginleri ve Ostrinia nubilalis (Hbn.) tırtıllarının thorax ventraline verilen 14 C-DDT nin absorbe edilişinin oldukça yavaş olduğu gösterilmiştir (Lindquist ve Dahm 1956). Böceklerin cervix derisine uygulanan etiketli DDVP nin uygulamadan 2 saat sonra dahi, böcek vücudu dışında bulunamamış olması, bileşiğin vücut derisinden hızla geçtiğini göstermiştir (Acree et al. 1956). Hamed ve Knowles (1989) Rhizoglyphus echinopus (Fumouze ve Robin) (Acari: Acaridae) kütikülasından 23 tane radyokarbon etiketli insektisitin penetre olma 32
davranışlarını incelemişlerdir. Araştırıcılar, insektisitlerin penetrasyonlarında, polar ya da lipofilik yapıda olmalarının etkili olduğunu göstermişlerdir. B. İnsektisitlerin böcek organ ve dokularında yayılması Radyoaktif DDT nin karasinek tarafından alınan miktarının %26-34 ünün iç organlara geçtiği, %13 ünün de vücut sıvısında bulunduğu, geri kalan kısmının kütiküla tabakası içinde dağıldığı Lindquist et al. tarafından 1951 de gösterilmiştir. Etiketli DDVP böceklere uygulandıktan 2 saat sonra kalpte, 4 saat sonra ortabarsakta, 22 saat sonra da vücut yağında bulunmuştur (Acree et al. 1956). Auda et al. (1991) S. littoralis ve S. exigua nın son larva dönemine hexaflumuron un toksisitesini, tutulmasını ve dağılımını incelemişler ve yüksek toksisite nedeninin ilacın larva içinde tutulması olduğunu göstermişlerdir. 14 C- C. İnsektisitlerin sindirim ve solunum yoluyla dışarı atılımlarının belirlenmesi Schistocerca gregaria Forskal da 32 P etiketli malathion un 270 dakika içerisinde %65.6 sının absorbe edildiği ve aynı sürede absorbe edilen miktarın % 37 sinin dışkıyla atıldığı belirlenmiştir (Mehrotra et al. 1968 ). DDT nin yoğun olarak kullanıldığı yıllarda, karasineklerde görülen direncin nedenlerini pek çok araştırıcı bulmaya çalışmıştır. Araştırıcılar DDT nin böcek vücudu içinde DDE ye ve bilinmeyen başka bir maddeye dönüştüğünü, bu maddenin suda erir bir 33
yapıda dışarı atıldığını bulmuşlardır. Dayanıklı sineklerde uygulamanın birinci gününden itibaren başlayan bu dışarı atılımın, alınan tüm doz metabolize edilene kadar devam ettiği belirlenmiştir (Terriere ve Schonbrod 1955). Yine dayanıklı karasineklerin 14 C-dipterex i suda eriyebilir bir metabolite dönüştürerek attıkları ve bu atılımın normal sineklerdekinden daha hızlı olduğu da bir başka araştırmada ortaya konmuştur (Hopkins 1962). Hamamböceğinde uygulanan DDT nin vücuda 20 günde alındığı, alınan miktarın yarısının ancak 30 günde dışarı atıldığı ve yirminci günden itibaren dışarı atılan miktarın % 69 unun suda eriyen bilinmeyen bir madde olduğu belirlenmiştir (Lindquist ve Dahm 1956). 32 P ile etiketli parathion ve paraoxon un hamamböceği kursağında Fernando et al. tarafından yoğun halde bulunması, kursağın bazı hallerde zehirli bu maddeleri dışarı atıcı bir rolü olduğu fikrini doğurmuştur (Kansu 1961). Sistemik insektisit systox un Periplanata americana (L.) vücudundan atılımının yavaş olduğu, sindirim sisteminin ve özellikle barsak kanalının zehirin etkisini azaltmada en etkin doku olduğu da bir başka araştırmada bulunmuştur (March et al. 1955). A. grandis e enjekte edilen 14 C-diflubenzuron un uygulamadan 4 gün sonra %25 inin dışkıyla atıldığı, atılan bileşiklerin son derece polar olduğu bulunmuştur (Chang ve Stokes 1979). Özyardımcı (2002) S. littoralis in farklı popülasyonlarının chlorpyrifos a duyarlılık farklarını radyoizotop izleme yöntemiyle araştırmıştır. Araştırıcı larvalara topikal aplikasyon ile verilen 14 C-chlorpyrifos un vücut dışında kalan, absorbe edilen, vücuttan atık ve salgılarla atılan miktarlarını belirlemiştir. 34
D. Kalıntı analizi Bitki ve hayvan dokularında ve tüketilen besinlerde bulunan insektisit kalıntılarının olası tehlikelerinin farkına varılmasıyla kalıntı analizi yöntemleri önem kazanmıştır. Toprak ve bitkide bulunan insektisit kalıntılarını belirlemede kullanılan yöntemler sadece serbest ve ekstrakte edilebilen kalıntıyı belirleyebilmektedir. Oysa, uygulanan insektisitlerin zamana bağlı olarak, % 10-90 ının bitki ya da toprağa bağlı kaldığı bilinmektedir. İşte bitki ya da toprağa bağlı kalıntıların miktarlarının belirlenmesi ancak etiketli madde kullanılarak yapılabilir. Ülkemizde de Türkiye Atom Enerjisi Kurumu nda toprak, bitki ve gıda maddeleri üzerindeki pestisit kalıntılarını etiketli maddeler kullanarak belirleme çalışmaları yürütülmektedir. Bu çalışmalardan bazıları; 14 C-aldicarb ın pamuk bitkisi ve topraktaki kalıntıları (Tunçbilek ve ark. 1997), 14 C-carbaryl in ayçiçeği ve yağındaki kalıntıları (Gözek et al. 1995a), 14 C-chlorpyrifos un domates ve ürünlerinde, mısır ve ürünlerindeki kalıntısı (Aysal 1997, İlim 1995), 14 C-dimethoate ın zeytin ve zeytinyağında kalıntısı (Gözek et al. 1995b), 14 C-trifluralin in kavun ve toprakta, havuç ve ürünlerinde kalıntısı (Tiryaki 1995, Tiryaki et al. 1996) üzerindeki araştırmalardır. Böcek fizyolojisiyle ilgili çalışmalarda, radyoizotopların kullanımı toksikoloji çalışmalarından 15-20 yıl önce başlamıştır. İlk araştırma Campbell ve Luckens tarafından 1931 yılında Bombyx mori nin barsak duvarı geçirgenliğini belirlemek için 212 Pb arsenat ile yapılmıştır (Jones 1987). Bundan sonraki araştırmalar, farklı böcekler üzerinde, farklı radyoizotoplar kullanılarak barsaktan emilim hızı, vücut sıvısının akış hızı, gelişme dönemleri arasında hormon miktarlarının artış ve azalışlarının belirlenmesi gibi konular üzerinde yapılmıştır. Ayrıca pek çok fizyolojik olayda rol oynayan biyokimyasal yolların aydınlatılmasında da etiketli elementlerden yararlanılmıştır. Londershausen et al. (1988) kitin sentezinde kullanılan amino şekerleri etiketleyerek, kitin oluşum yollarını ve sentez engelleyicilerinin hangi adımlarda rol oynadığını göstermişlerdir. Soltani et al. (1993) Tenebrio molitor L. pupalarında, 14 C- 35
flucycloxuron un kitin sentezinin hangi adımlarına engel olduğunu göstermiştir. Winteringham (1962) ise, 14 C ve 32 P elementlerini kullanarak uçuş kaslarında karbonhidrat metabolizması ile sinir dokularında asetil kolin metabolizmasının kinetiğini belirlemiştir. Treherne (1962) ise, 14 C etiketli moleküller kullanarak hamamböceği abdominal sinir kordonlarındaki biyokimyasal olayları aydınlatmıştır. 36
3. MATERYAL ve YÖNTEM 3.1. Materyal Çalışmanın ana materyali Chelonus oculator Panzer (Hymenoptera: Braconidae), Spodoptera littoralis (Boisd.) (Lepidoptera: Noctuidae), Ephestia kuehniella Zeller (Lepidoptera: Pyralidae) ve aldicarb dır. 3.1.1. Chelonus oculator Panzer Adana ili pamuk ekiliş alanlarından getirilen S. littoralis yumurta kümelerinin kültüre alınması sonucunda tesadüfen elde edilmiş ve A.Ü. Ziraat Fakültesi Bitki Koruma Bölümü nde yetiştirilmeye başlanmıştır. Parazitoidin teşhisi Prof. Dr. Ahmet Beyarslan 1 ve Dr. Mark Show 2 tarafından yapılmıştır. 3.1.1.1. Sistematikteki yeri Takım : Hymenoptera Alt Takım : Parasitica Üst Familya : Ichneumonoidea Familya : Braconidae Alt Familya : Cheloninae Cins : Chelonus Tür : Chelonus oculator PANZER 1 Trakya Üniversitesi, Fen ve Edebiyat Fakültesi, Biyoloji Bölümü 22030 Edirne 2 Department of Geology and Zoology, National Museums of Scotland, Chambers Street, Edinburgh EH1 lif, England 37
3.1.1.2. Yayılışı ve konukçuları Yayılış alanları Kuzeybatı, Orta, Doğu ve Güney Kafkasya, Kazakistan, Orta Asya, Batı Avrupa, Kuzey Afrika ve İran olarak bildirilen C. oculator un konukçuları arasında, Spodoptera exigua Hb., Agrotis segetum Den. & Schiff., Helicoverpa armigera (Hb.), Heliothis viriplaca Hfn., H. peltigera Den. & Schiff., Photedes elymi Tr., Etiella zinckenella Tr., Pyrausta sticticalis L., Coleophora anatipennella Hb., Zeiraphera isertana F. bulunmaktadır (Tobias 1995). Türkiye faunası için ilk tespit olan C. oculator un yayılış alanları arasına Adana ili, konukçuları arasına ise S. littoralis ve E. kuehniella da girmiştir (Özkan ve Özmen, 2001). 3.1.2. Spodoptera littoralis (Boisduval) Denemelerde kullanılan S. littoralis, Adana ili pamuk ekiliş alanlarından getirilip kültüre alınmıştır. 3.1.2.1.Sistematikteki yeri Takım Familya Cins Tür : Lepidoptera : Noctuidae : Spodoptera : Spodoptera littoralis (Boisduval) 38
3.1.3. Ephestia kuehniella Zeller Araştırmada kullanılan E. kuehniella pek çok faydalı böceğin laboratuvar konukçusu olarak 1981 yılından beri A.Ü. Ziraat Fakültesi Bitki Koruma Bölümü nde yetiştirilen kültürden alınmıştır. 3.1.3.1.Sistematikteki yeri Takım Familya Cins Tür : Lepidoptera : Pyralidae : Ephestia : Ephestia kuehniella Zeller 3.1.4. Kullanılan kimyasal maddeler 3.1.4.1. Aldicarb Araştırmada kullanılan aldicarb ve 14 C-aldicarb Türkiye Atom Enerjisi Kurumu tarafından sağlanmıştır. Temik ticari ismi ve UC 21 149, OMS 771, ENT 27 093, AI3-27 093 kod isimleri ile bilinen aldicarb, karbamatlı bir insektisittir. Molekül ağırlığı 190.25 dalton, kapalı formülü, C 7 H 14 N 2 O 2 S; açık formülü, 2-methyl-2- (methylthio) propanal 0-[(methylamino) carbonyl] oxime dir (şekil 3.1.). Rhone-Poulenc firması tarafından üretilen aldicarb, renksiz katı kristal yapıda ve kokusuz veya çok hafif kükürtlü bir kokuya sahiptir (Cox 1992). 39
Şekil 3.1. Aldicarb ın açık formülü İlaç Hazırlığı Aktivitesi 6.06 mci/mmol olan 14 C-aldicarb ana stoğundan 1 µl alınarak, sıvı sintilasyon sayacında 2 defa sayılmıştır. Sayım ortalaması 1 534 762.5 dpm/ µl (25579.4 KBq / mg) bulunmuştur. Aseton içinde çözülen ve 0.5 µg ai/ µl olan aldicarb stoğundan 1 ml alınmıştır. Bir mililitresinde 500 µg aktif madde olan aldicarb üzerine 2 µl (3 069 525 dpm = 51158.8 KBq / mg) 14 C- aldicarb ilave edilmiş ve 2 defa sıvı sintilasyon sayacında sayılmıştır. Denemenin iki farklı zamanda yürütülmesi nedeniyle aldicarb + 14 C- aldicarb karışımı iki kere hazırlanmıştır. Karışım hazırlandıktan sonra sıvı sintilasyon sayacında 2 µl karışım iki kere sayılmıştır. Birinci karışımın aktivitesi 6125 dpm/ 2 µl bulunmuş, buradan deneysel özgül (spesifik) aktivite 6125 dpm/ µg (500 µg/ ml 1 µg / 2 µl ve 102.08 KBq / mg) olarak hesaplanmıştır. İkinci karışımın deneysel özgül aktivitesi de 5562 dpm/ µg (92.7 KBq / mg) olarak bulunmuştur. 3.1.4.2.Radyoaktif ölçümlerde kullanılan kimyasal maddeler Radyoaktivite sayımlarında kullanılmak üzere hazırlanan kokteyl karışımında POPOP (1,4-bis [5-phenyl-2-oxazolyl] benzene (Sigma, P3754) ve PPO 2,5- Diphenyloxazole (Sigma, D4636); toluene (Packard, 6013904); absorber olarak teknik metanol ve etanol amin (Merck, 242 KI 06070443); sıvı sintilasyon sayacında 20 ml lik plastik vialler (Packard, 6001085); kuru yakma yöntemi öncesi doku eritici olarak Soluene 350 40
(Packard, 6003038) ve aldicarb ın çözüldüğü solüsyon olarak da LiChrosolv Aseton (Merck, 1.00020) kullanılmıştır. 3.2. Yöntem 3.2.1. Konukçu Spodoptera littoralis in üretimi Pamuk yaprakkurdu (S. littoralis) nun yetiştirilmesindeki tüm aşamalar 27±1 o C sıcaklık, %60-70 orantılı nem ve 14:10 (aydınlık:karanlık) saat ışıklanma süresinin sağlandığı böcek yetiştirme odasında yürütülmüştür. Yetiştiricilikte kullanılan plastik küvetler, tülbentler, petri kapları %10 luk sodyum hipoklorit ile dezenfekte edilmiştir. Çıkış yapan kelebekler, tüm yetiştiricilik aşamalarında kullanılan 37x27x7 cm boyutlarındaki plastik küvetlere aktarılmıştır. Kelebeklerin beslenme ihtiyaçları için %20 lik şekerli su solüsyonu 6 cm çaplı petri kapları içindeki pamuğa emdirilmiştir. Petri kapları her küvete 1 adet olacak şekilde yerleştirilmiş ve şeker solüsyonu günlük olarak yenilenmiştir. Plastik küvetler içerisine ayrıca kelebeklerin yumurta bırakması için 3 cm genişliğinde, zikzak olarak kıvrılmış aydınger kağıtları yerleştirilmiştir. Aydınger kağıtları her gün değiştirilmiş ve yumurtalar, kağıtlardan kesilerek ayrılmıştır. Yumurtalar dezenfeksiyon amacıyla %1.5 lik teknik formaldehit solüsyonu ve ardından saf su ile yıkanarak yaklaşık yarım saat, kaba kurutma kağıdı üzerinde kurutulmuştur (Grossniklaus-Bürgin et al. 1994). Kurutma işleminden sonra yumurtalar inkübasyon süresinin izlenmesi için, 9 cm çaplı petri kaplarından yapılan nemli hücrelere, herbirinde 7-8 adet yumurta kümesi bulunacak şekilde yerleştirilmiştir. S. littoralis larvaları, Abdel-Fattah et al. (1977) ın en kısa larva döneminin marul, börülce, hint yağı, tatlı patates ve lahana ile beslenenlerde görüldüğünü bildirdiği 41
çalışmasına dayanarak marul ile beslenmiş, ayrıca kullanım kolaylığı, kültürün devamlılığı ve enfeksiyon ihtimalinin azlığı gibi nedenlerle Southland Product Co dan satın alınan genel amaçlı Lepidoptera diyeti de çalışmalarda kullanılmıştır. Yumurta kümeleri günlük olarak kontrol edilerek, açılan kümeler 2 numaralı samur fırça yardımıyla marul yaprakları ya da hazır besine aktarılmıştır. Yumurtadan yeni çıkan larvalar 5 gün boyunca konuldukları besin üzerinde topluca beslenmişlerdir. Büyüyen larvalar, gerek besin açısından rekabete girmemeleri gerekse kalabalık etkisiyle olası mikrobiyal bulaşıklıkların tüm bireylere hızla yayılmaması için seyreltilerek, içinde besin bulunan plastik küvetlere aktarılmıştır. Bu aktarımda, plastik küvetlerin zemini 2-2.5 cm kalınlığında talaş veya steril toprak ile kaplanmış ve her küvete 35-40 larva yerleştirilmiştir (şekil 3.2a) (Patel ve Patel 1971). Hazır besinde yetiştirilen larvalar ise 6 cm çaplı petri kaplarında tek tek yetiştirilmiştir (şekil 3.2b). a b Şekil 3.2. Spodoptera littoralis larvalarının marul (a) ve yapay besin (b) üzerinde yetiştirilmesi Çalışmada kullanılan marul yaprakları, larvalara verilmeden önce, %1 lik sodyum hipoklorit içeren suda 20 dakika süreyle dezenfekte edilmiş, musluk suyu ile durulandıktan sonra el santrifüjü ile kurutulmuştur. Marullar günlük olarak yenilenmiştir. 42
3.2.2. Konukçu Ephestia kuehniella nın üretimi Un güvesi (Ephestia kuehniella) üretimi, Bulut ve Kılınçer (1987) in yetiştirme yönteminden uyarlanmıştır. Un güvesi kültürü 25±1 o C sıcaklık, 16:8 (aydınlık:karanlık) saat ışıklanma süresi ve kontrolsüz nem koşullarında (ortalama %50 orantılı nemde) yetiştirilmiştir. Besin olarak 2:1 oranında karıştırılan buğday unu ve kepeği kullanılmıştır. Karışım böceklere verilmeden önce etüvde, 60 o C sıcaklıkta, 3 saat süreyle steril edilmiştir. Kullanılan plastik küvetler, tülbentler, kelebek kutuları ve fırça kullanım öncesinde %1 lik sodyum hipoklorit ile dezenfekte edilmiştir. Yumuşak bir fırçayla temizlenen 0-24 saatlik, 74 mg ağırlığındaki (~4000 adet) un güvesi yumurtaları, 32x26x6 cm boyutlarındaki plastik küvetler içindeki 2000 g un ve kepek karışımına homojen bir şekilde dağıtılmıştır. Gelişimini tamamlayarak çıkış yapan kelebekler, aspiratör yardımıyla, etrafı tül ile kaplı yumurtlama kutularına alınmıştır. Kutular 44x30x7 cm boyutlarında ve tabanına beyaz kağıt döşenmiş plastik küvet içine yerleştirilerek, kelebek yumurtaları 24 saatte bir toplanmıştır (şekil 3.3). Şekil 3.3. Ephestia kuehniella yumurtlatma kutuları 43
3.2.3. Parazitoid Chelonus oculator un üretimi Yumurta larva parazitoidi C. oculator 25±1 o C sıcaklık, 16:8 (aydınlık:karanlık) saat ışıklanma süresi ve kontrolsüz nem koşullarında (ortalama %50 orantılı nemde), laboratuvar konukçusu olan E. kuehniella üzerinde yetiştirilmiştir (şekil 3.4). E. kuehniella nın 24-48 saatlik yumurtaları, arap zamkı sürülmüş kağıt şeritlere yaklaşık 4000 adet (74 mg ağırlığında) gelecek şekilde yapıştırılarak 24 saat süreyle parazitoide sunulmuştur. Sürenin sonunda çekilen parazitli yumurtalar, 32x26x6 cm boyutlarında, içerisinde 2000 g un ve kepek karışımı bulunan plastik küvetlerde yetiştirilmiştir. Gelişimini tamamlayarak ergin olan parazitoidler, deney tüpleri yardımıyla toplanarak, 10 l hacmindeki plastik fanuslar içinde, Harris ve Okamoto (1991) nun bildirdiği gibi 50 çift olacak şekilde yetiştirilmişlerdir. Çıkış yapan ergin parazitoidler en az 24 saat süreyle bal ile beslenerek çiftleşmeleri sağlanmıştır. Şekil 3.4. Chelonus oculator un yetiştirildiği oda 44
3.2.4. Chelonus oculator un Ephestia kuehniella üzerinde biyolojik özelliklerinin araştırılması 3.2.4.1. Uygun konukçu yaşını belirleme Laboratuvar konukçusu E. kuehniella nın farklı yaştaki yumurtalarından meydana gelen ergin parazitoid sayısı, gelişme süreleri ve kuru ağırlıkları belirlenmiştir. Bu amaçla iki deneme yöntemi kullanılmıştır. İlkinde; her yaş aralığı için 3 adet dişi parazitoid kullanılmış ve her bir dişi parazitoide 500-550 E. kuehniella yumurtası, kağıt şeritlere yapıştırılmış durumda 24 saat süreyle sunulmuştur. Sürenin sonunda çekilen yumurtalar, içerisinde 250 g standart besin bulunan 10x17x5 cm boyutlarında şeffaf ve ağzı kapaklı plastik küvetlere yerleştirilerek ergin parazitoid çıkışına kadar bekletilmiştir. İlk ergin çıkışından itibaren parazitoidler günlük olarak toplanmış ve kaydedilmiştir. İkinci yöntemde farklı dişi parazitoidlerin tesadüften kaynaklanan etkinlik farkını ortadan kaldırmak için tek bir dişi parazitoid tüm yaş aralıklarındaki yumurtalarda kullanılmıştır. Bu amaçla her yaş aralığında 10 ar adet yumurta 3 tekrarlı olarak parazitoide sunulmuş ve %100 parazitleme gözlendikten sonra kağıt şeritler parazitoidten uzaklaştırılmıştır. Her yaş grubundaki 30 ar yumurta ayrı ayrı 6 cm çaplı petri kaplarında bir miktar besin ile ergin çıkışlarına kadar bekletilmiştir. Ergin çıkışları günlük olarak kaydedilen parazitoidler, 60 o C sıcaklıktaki etüvde 5 gün boyunca kurutulduktan sonra bireylerin kuru ağırlıkları tartılmıştır. Denemelerde kullanılan dişi parazitoidler 0-24 saatlik iken toplanmış ve 4 gün boyunca bal ile beslenerek çiftleşmeleri sağlanmıştır. Dişi parazitoidler 1 adet ergin erkek parazitoid ile birlikte 17 cm boyundaki cam tüplerde tutulmuştur. 45
3.2.4.2. Parazitoidin ömrü E. kuehniella üzerinde yetiştirilen parazitoidlerin ömür uzunluğu denemeleri; çiftler halinde sadece bal ile beslenenler, çiftler halinde bal ile beslenen ve dişi ömrünün sonuna kadar konukçu yumurtası sunulanlar, tek birey halinde sadece bal ile beslenenler olmak üzere 3 farklı koşulda yürütülmüştür. 3.2.4.3. Parazitoidin gelişme süresi, yumurta verimi ve cinsiyet oranının belirlenmesi Uygun konukçu yaşı belirleme denemelerinden elde edilen sonuçlara dayanarak denemelerde kullanılacak konukçu yaşı belirlenmiştir. Parazitoidin gelişme süresi, bir dişinin ömrü boyunca ve ovipozisyonun süresinin her gününde meydana getirdiği birey sayısı ve bu döllerdeki cinsiyet oranı belirlenmiştir. Denemede 0-6 saatlik, 10 çift ergin parazitoid tesadüfen seçilmiş ve 1 gün süreyle 17 cm boyundaki cam tüpler içinde bal ile beslenerek çiftleşmeleri sağlanmıştır. Cam tüpler içindeki parazitoidlere; dişinin ömrü boyunca günlük olarak 500-550 adet uygun konukçu yaşındaki E. kuehniella yumurtası, ince kağıt şeritlere yapıştırılmış ve kağıt kenarlarına bal sürülmüş halde sunulmuştur. Yumurtalar 24 saat süreyle parazitlemeye bırakıldıktan sonra alınmış ve her tekerrürdeki dişi ölene kadar işlemler tekrarlanmıştır. Parazitletilen yumurtalar içinde 250 g besin bulunan 17x10x5 cm boyutlarındaki şeffaf, ağzı kapaklı plastik kaplara aktarılmıştır (şekil 3.5.). Plastik kaplar günlük olarak kontrol edilmiş ve ergin parazitoid çıkışları kaydedilmiştir. Çıkış yapan parazitoidler CO 2 ile bayıltılarak cam tüpler içerisine alınmış ve üzerlerini örtecek şekilde su ile doldurulmuştur. Parazitoidler binoküler altında cinsiyetlerine ayrılarak kaydedilmiştir. 46
Şekil 3.5. Denemelerde kullanılan plastik kutular 3.2.4.4. Parazitoidin yaşam çizelgesi Laboratuvar konukçusunda parazitoidin biyolojisini belirleme denemesinden elde edilen veriler kullanılarak yaşam çizelgesi hazırlanmıştır. Birch (1948) ün, Howe ve Watson (1964) tarafından ayrıntılı olarak açıkladığı yöntem, Nikam ve Pawar (1993) a atfen kullanılmıştır. Parazitoid popülasyonunun doğal artış kapasitesi (r m ), parazitoidin net üreme gücü (R 0 ) ve ortalama döl süresi (T) aşağıdaki formüller yardımı ile hesaplanmıştır. R 0 = Σ l x m x dişi/dişi X= Dişi bireylerin gün olarak yaşı 1 x = X yaştaki dişilerin 1 e göre canlılık oranı m x = X yaş aralığında dişi başına bırakılan dişilerin sayısı T= log e R 0 / r m gün r m in birimi dişi/dişi/gün dür ve şu eşitlikten hesaplanır: Σe -r m x l x m x =1 47
3.2.4.5. Çiftleşmenin cinsiyet oranına ve birey sayısına etkileri Parazitoidin farklı çiftleşme sayılarının, döllerin cinsiyet oranına ve meydana gelen birey sayısına etkisi belirlenmiştir. Yetiştirme küvetlerinden henüz çıkmış (0-10 dakika yaşlı) ergin parazitoidler, 17 cm çaplı cam tüpler içerisinde 3-4 saat boyunca bal ile beslenmiştir. Cam tüp içerisine birer adet erkek ve dişi parazitoid yerleştirilerek çiftleşmeleri gözlenmiş ve 1, 2, 3, 4 ve 5 kere çiftleşmiş parazitoidlere 24 saat süreyle, 500-550 adet E. kuehniella yumurtası sunulmuştur. Denemede hiç çiftleşmemiş dişi parazitoidler kontrol olarak kullanılmıştır. Deneme 3 tekerrürlü yürütülmüş ancak, 4 kez çiftleşmiş dişilerin tekerrürlerinden birisinde ne C. oculator ne de E. kuehniella çıkışı gözlenemediği için bu gruptan elde edilen sonuçlar 2 tekerrür üzerinden değerlendirilmiştir. Denemede parazitli yumurtalar 250 g standart besinde, plastik küvetler içerisinde yetiştirilmiş ve ergin çıkışı gözlendikten sonra günlük kontrollerle sayımlar yapılıp cinsiyet oranları kaydedilmiştir. 3.2.5. Chelonus oculator un Spodoptera littoralis üzerinde biyolojik özelliklerinin araştırılması Parazitoidin biyolojisi, 27±1 o C sıcaklık, %60-70 orantılı nem ve 14:10 (aydınlık:karanlık) saat ışıklanma süresinin sağlandığı böcek yetiştirme odasında, S. littoralis in 2 farklı besin üzerinde yetiştirilmesi ile belirlenmiştir. Her iki besin ile yürütülen denemelerde 0-24 saatlik 10 çift parazitoid toplanarak, 3-4 gün süreyle plastik fanuslarda bal ile beslenerek çiftleşmeleri sağlanmıştır. Plastik fanus içerisine 9-10 adet yumurta kümesi ve bal sürülmüş kağıtlar konularak 24 saat boyunca parazitlemeye bırakılmıştır. Daha sonra alınan yumurtalar 3.2.1. de anlatılan yönteme uyularak inkübasyona bırakılmıştır. Yumurtalar açılmaya yakın (karardıklarında) her kümesi ayrılarak, bir kısmı hazır besin içeren petrilere, bir kısmı ise marul yaprakları bulunan küvetlere tek tek yerleştirilmiştir. Denemelerde kullanılan konukçu larvaları 6 cm çaplı plastik petrilerde tek tek yetiştirilmiştir. 48
Hazır besin üzerinde yürütülen denemede, S. littoralis yumurtaları, 9 cm çaplı petri kaplarında inkübasyona bırakılmıştır. Yumurta açılımını izleyen 3-4 gün boyunca toplu halde beslenen larvalar, daha sonra tesadüfi olarak seçilmiş ve içinde hazır besin bulunan petri kaplarına tek tek olacak şekilde aktarılmıştır. Marul ile yürütülen denemede de açılan yumurtalar 3-4 gün boyunca toplu halde marul üzerinde beslenmiş ve tesadüfi olarak seçilen konukçu larvaları, tek tek olacak şekilde marul yaprakları bulunan petrilere aktarılmıştır. Petrilerdeki marul yaprakları, konukçu larvası erken prepupa dönemine gelene kadar günlük olarak yenilenmiştir. Bu dönemden sonra ise konukçu ya da parazitoide dokunulmamıştır (Hafez et al. 1980). Her iki besin üzerinde yetiştirilen larvalar günlük olarak gözlenmiş ve parazitoidin konukçu vücudu içerisinde geçirmiş olduğu larva dönemlerinin, son larva döneminin eksternal fazının, prepupa ve pupa dönemlerinin süreleri belirlenmiştir. 3.2.6. Parazitizmin Spodoptera littoralis in besin tüketimine etkisi Denemede kullanılan sağlıklı ve parazitli larvalar 3.2.5. te anlatılan yönteme uyularak elde edilmiştir. Üç gün boyunca marul yaprakları üzerinde toplu olarak beslenen larvalar 4. günden itibaren petrilere aktarılmıştır (Hegazi et al. 1978, Ables ve Vinson 1981). Larvalara, sabit kalıplarla çıkarılmış marul yaprakları verilmiş ve tüketim alanları tarayıcıda (HP Scanjet 3300c) kaydedilmiştir. Parazitli ve sağlıklı larvaların ömürleri boyunca günlük olarak tükettikleri marul yaprağı alanları Sigma Scan Pro5 alan ölçer programıyla belirlenmiştir. 49
3.2.7. Aldicarb kalıntılarının parazitoide etkilerinin belirlenmesi S. littoralis in pamuk tarlalarında en erken görüldüğü dönem temmuz ayının 2. yarısı, bir başka deyişle nisan ayında ekilen pamuk bitkisinin vejetasyonunun 105-110. günlerinde, bitkinin yapraklarında belirlenen aldicarb kalıntısı temel alınarak doz belirlenmiştir (Anonim 2000). Ekimle beraber, aldicarb uygulanmış bir tarlada, pamuğun vejetasyonunun 100. günündeki yapraklarda kalıntı 7.2 ppm olarak bildirilmiş ve denemede 7 ppm kalıntı dozu kullanılmıştır (Andrawes et al. 1973). Belirlenen dozdaki 14 C-aldicarb, 10 günlük parazitli larvanın 24 saat içerisinde tüketebileceği miktardaki marul yapraklarına ( ortalama 174.29 mg yaş ağırlığında) 10 µl lik Hamilton şırınga ile uygulanmıştır. İlaçlı yapraklar üzerine parazitli larvalar tek tek yerleştirilmiş ve uygulamadan 24 saat sonra yaprağı tamamıyla tüketen larvalar seçilerek denemeye devam edilmiştir. Denemede böcek başına düşen aktivite 7656.25 dpm dir. Parazitli larvalar erken prepupa dönemine kadar marul yaprakları ile beslenmiştir. Üçüncü dönem parazitoid larvasının konukçudan çıkışı gözlendikten 24 saat sonra, petriler parafilm ve alüminyum folyo ile sarılarak derin dondurucuda, -18 o C de saklanmıştır. Derin dondurucuda öldürülerek saklanan parazitoid ve konukçu kadavrası ayrı ayrı porselen kayıkçıklara alınarak, yakma işleminden 1-2 saat önce, üzerlerine birer damla Soluene 350 doku eriticisi eklenmiştir. Örneklerdeki toplam 14 C- aldicarb miktarı kuru yakma yöntemiyle belirlenmiş ve bu amaçla Harwey Biological Oxidizer OX-600 biyolojik yakma cihazı kullanılmıştır (şekil 3.6.) (L Annunziata 1979). Yakılan örneklerin aktivitesi, sıvı sintilasyon sayacında belirlenmiş ancak örneklerdeki aktivite son derece düşük olduğundan 14 C- aldicarb kaybının nerede olduğunu belirlemek amacıyla 2. bir deneme daha kurulmuştur. Kurulan 2. denemede de yukarıda anlatılan yöntem izlenmiş, parazitoid larvası ve konukçu kadavrasına ek olarak konukçunun dışkıları da toplanmış ve aktiviteleri belirlenmiştir. Bu denemede böcek başına düşen aktivite ise 6952.5 dpm dir. 50
Şekil 3.6. Biyolojik yakma cihazı Biyolojik yakma cihazı; kayıkçıktaki örnekleri 900 o C sıcaklıkta O 2 akımında yakarak örneğin yapısındaki karbonları CO 2 ye, hidrojenleri H 2 O ya dönüştürme prensibine dayanır. Yanmadan kalan inorganik maddeler ise daha sonra 680 o C sıcaklıktaki bir katalizör yatağından geçerek yanmamış olan CO de CO 2 ye dönüşür. Yakma işlemi ile gaz haline geçen yanma ürünleri ( 14 CO 2 + CO 2 ) tuzak çözelti içinde tutulurlar (Anonymous 1991). Tuzak çözelti sayım şişesine alınarak sıvı sintilasyon sayım cihazında aktivitesi belirlenmiştir. Tuzak çözelti; 7.5 ml kokteyl (50mg POPOP, 5 g PPO 1l toluen içerisinde) ve 7.5ml absorber (150 ml etanol amin+ 850ml metanol) karışımından meydana gelmiştir. Yakma işleminde aletin etkinliğini belirlemek amacıyla kağıt 14 C standartları ve şahit olarak mannit yakılmıştır. Radyoaktivite ölçümleri PACKARD TRI-CARB 1550 Liquid Scintillation Analyzer da yapılmıştır. Aletin her kullanım öncesi normalizasyon ve standardizasyon işlemleri yapılmıştır (şekil 3.7.) 51
Şekil 3.7. Sıvı sintilasyon sayım cihazı 3.3. Değerlendirme Yöntemleri Araştırmada elde edilen verilere, Minitab 9.2 paket programında varyans analizi yapılmıştır. Ortalamalar arasındaki farklılık, 0.05 hata sınırları içinde, Minitab 9.2 programında yer alan Tukey testi ve MSTAT paket programında yer alan DUNCAN testi kullanılarak değerlendirilmiştir. 52
4. ARAŞTIRMA BULGULARI ve TARTIŞMA Bu çalışmada, yumurta-larva parazitoidi Chelonus oculator un laboratuvar ve doğal konukçuları üzerinde bazı biyolojik özellikleri ortaya konulmaya çalışılmıştır. Parazitoidin laboratuvar konukçusu üzerinde, kitle üretim olanaklarını ortaya koymaya yönelik çalışmalara ağırlık verilirken; doğal konukçusu üzerinde ise daha çok konukçusu ile ilişkilerini belirlemeye yönelik biyolojik ve toksikolojik denemeler planlanmıştır. 4.1. Chelonus oculator un Laboratuvar Konukçusu Üzerinde Biyolojik Özelliklerinin Araştırılması Parazitoid üretiminin devamlılığını sağlayabilecek sayıda ve süreklilikte konukçu yumurtası elde edilebilecek, üretimi kolay ve ekonomik bir böcek olan E. kuehniella, bu çalışmada laboratuvar konukçusu olarak seçilmiştir. C. oculator un yetiştirilmesinde ve kitle üretiminde önemli olabilecek bazı biyolojik özellikleri, üretim konukçusu üzerinde belirlenmeye çalışılmış ve bu amaçla, parazitoidin yetiştirilmesinde uygun konukçu yaşı, parazitoidin ömrü, gelişme süresi, yumurta verimi, yaşam çizelgesi ve çiftleşme sayısının etkisi gibi konular incelenmiştir. 4.1.1. Uygun konukçu yaşını belirleme Laboratuvar konukçusu olarak seçilen E. kuehniella nın farklı yumurta yaşlarının parazitoidin verimliliğine ve gelişme süresine etkisi belirlenmiştir. Konukçunun 0-12, 12-24, 24-36, 36-48, 48-60 ve 60-72 saatlik yumurtaları parazitoide 24 saat süreyle sunulmuştur. Parazitoidin gelişmesini en kısa sürede tamamladığı konukçu yaşı, 48-60 ve 60-72 saat olarak belirlenmiş; bu yumurtalardan gelişen bireylerde gelişme süresi 53
ortalama 46.1 ve 46.7 gün olarak gözlenmiştir (çizelge 4.1). Erken yumurta dönemlerinde parazitoidin gelişme süresi uzamaktadır (şekil 4.1). Bu durum büyük olasılıkla konukçu-parazitoid arasındaki bazı fizyolojik ilişkilerden kaynaklanmaktadır. Wyder et al. (2003) da Chelonus inanitus un, 27-32 saatlik S. littoralis yumurtalarının, gelişen embriyolarının yolk unun içine yumurtalarını koyduğunu belirtmişlerdir. Rechav ve Orion (1975) konukçu yumurtalarının yaşına bağlı olarak, C. inanitus un yumurta koyduğu yerlerin farklı olduğunu, genç konukçu yumurtalarının chorion una, yaşlı konukçu yumurtalarının ise gelişmekte olan embriyolarının hemolimfine yumurtalarını koyduğunu göstermişlerdir. Araştırıcılar ayrıca, parazitoidin gelişme süresiyle konukçusunun gelişme süresi arasında bir senkronizasyon olduğunu, I. dönem parazitoid larvasının bekleme fazı gibi bir davranış gösterdiğini ve konukçusunun gelişme süresine bağlı olarak bu dönemin uzunluğunun değiştiğini bildirmişlerdir. Benzer şekilde Grossniklaus-Bürgin et al. (1994) da, konukçu yumurtasının yaşına bağlı olarak, C. inanitus un I. larva döneminin süresinin değiştiğini, 3-8 saatlik S. littoralis yumurtalarında 10-11 günde, 75-80 saatlik konukçu yumurtalarında ise 7-8 günde bu dönemi tamamladığını çalışmalarında göstermişlerdir. C. oculator un, genç yumurtalarda yaşlı yumurtalardan daha uzun sürede gelişimini tamamlamasının, konukçu yumurtasının embriyonik gelişimi ile ilgili olduğu düşünülmektedir. E. kuehniella yumurtalarına bırakılan C. oculator yumurtaları büyük bir olasılıkla, açıldıktan sonra, besleneceği ve yaşamını devam ettireceği konukçu hemolimfinin oluşmasını, bazı biyokimyasal ve hormonal olayların kontrolüyle beklemektedir. Farklı yaştaki konukçu yumurtalarından meydana gelen ortalama ergin parazitoid sayısı sırasıyla; 255.7, 226.7, 255.0, 247.0, 277.0 ve 188.0 birey olarak bulunmuştur (çizelge 4.2). Çizelgeden de izlendiği gibi, meydana gelen en fazla birey 277.0 adet ile 48-60 saatlik yumurtalarda, bir başka deyişle geç dönemdeki konukçu yumurtalarında belirlenirken, meydana gelen en düşük birey sayısı da yine geç dönemdeki konukçu yumurtalarından bir diğerinde (60-72 saatlik) 188.0 adet olarak belirlenmiştir. Ancak, konukçu yumurta yaşı ile meydana gelen birey sayısı arasında istatistiki olarak önemli bir fark olmaması, farklılığın tesadüften kaynaklandığını göstermektedir. 54
Çizelge 4.1. Farklı yaşlı Ephestia kuehniella yumurtalarından meydana gelen parazitoidlerin ortalama gelişme süreleri ve standart hataları(± SH) Yumurta Yaşı Gelişme Süresi (Gün) (Saat) Ortalama±SH Min.-Maks. 0-12 50.3±0.16a * (n= 767) 41-71 12-24 50.1±0.16a (n= 680) 43-70 24-36 48.3±0.14b (n= 765) 40-66 36-48 48.0±0.15b (n= 741) 40-69 48-60 46.1±0.10c (n= 831) 39-65 60-72 46.7±0.14c (n= 564) 40-69 *Aynı sütundaki farklı harfler ortalamalar arası farklılığı göstermektedir (p< 0.05). 55 Ortalama Gelişme Süresi (gün) 50 45 40 35 30 0-12 12-24 24-36 36-48 48-60 60-72 Yumurta Yaşı (saat) Şekil 4.1. Farklı yaşlı Ephestia kuehniella yumurtalarından meydana gelen parazitoidlerin ortalama gelişme süresi Çizelge 4.2. Farklı yaşlardaki Ephestia kuehniella yumurtalarından meydana gelen birey sayısı Yumurta Meydana Gelen Parazitoid Sayısı (Adet) Yaşları (Saat) Ortalama ±SH Tekerrürler 0-12 255.7±63.6a * 224-165-378 12-24 226.7±34.0a 292-178-210 24-36 255.0±12.4a 233-256-276 36-48 247.0±40.2a 280-294-167 48-60 277.0±23.7a 317-235-279 60-72 188.0±38.8a 247-202-115 *Aynı sütundaki farklı harfler ortalamalar arası farklılığı göstermektedir (p< 0.05). 55
Farklı yaşlı E. kuehniella yumurtaları üzerinde gelişimini tamamlayan parazitoidlerin çıkış oranlarının gelişme süresine göre dağılımında ise; %50-90 ergin çıkışının gözlendiği gelişme süresi en kısa, 48-60 ve 60-72 saatlik yumurtalarda 46-51. günler arasında gözlenirken, en uzun 0-12 ve 12-24 saatlik yumurtalarda 49-56. günler arasında gözlenmiştir (çizelge 4.3). Diğer yaş gruplarındaki yumurtalardan meydana gelen parazitoidlerde %50-90 çıkış ise, 24-36 ve 36-48 saatlik yumurtalarda 47-53. günler arasında gerçekleşmiştir (çizelge 4.3). Çizelge 4.3. Farklı yaşlı Ephestia kuehniella yumurtalarından meydana gelen parazitoidlerin çıkış yoğunluklarının gelişme sürelerine göre dağılımı Gelişme Süresi (Gün) YUMURTA YAŞI (Saat) 0-12 12-24 24-36 36-48 48-60 60-72 G.Ç* Ç. B.Ç. G.Ç. Ç. B.Ç. G.Ç. Ç. B.Ç. G.Ç. Ç. B.Ç. G.Ç. Ç. B.Ç. G.Ç. Ç. B.Ç. 39 -- 0 -- -- 0 -- -- 0 -- -- 0 -- 2 0,3 0.2 -- 0 -- 40 -- 0 -- -- 0 -- 3 0,4 0.4 4 0,5 0.5 4 0,5 0.7 2 0,3 0.4 41 2 0,3 0.3 -- 0 -- 4 0,5 0.9 10 1,3 1.9 19 2,5 3.0 6 0,8 1.4 42 3 0,4 0.7 -- 0 -- 11 1,4 2.4 19 2,5 4.5 -- 0 3.0 21 2,7 5.1 43 7 0,9 1. 6 7 0,9 1.0 30 3,9 6.3 32 4,2 8.8 126 16,3 18.2 23 3 9.2 44 23 3 4.6 12 1,6 2.8 33 4,3 10.6 49 6,4 15.4 115 15 32.0 96 12,5 26.2 45 38 5 9.5 40 5,2 8.7 105 13,7 24.3 99 12,9 28.7 128 16,7 47.4 83 10,8 41.0 46 65 8,5 18.0 64 8,3 18.1 116 15,1 39.5 95 12,4 41.6 127 16,6 62.7 68 8,9 53.0 47 59 7,7 25.7 56 7,3 26.3 90 11,7 51.2 72 9,4 51.3 98 12,8 74.5 96 12,5 70.0 48 108 14,1 39.8 83 10,8 38.5 53 6,9 58.2 93 12,1 63.8 69 9 82.8 53 6,9 79.4 49 78 10,2 49.9 106 13,8 54.1 75 9,8 68.0 50 6,5 70.6 49 6,4 88.7 42 5,5 86.9 50 91 11,9 61.8 54 7 62.1 76 9,9 77.9 56 7,3 78.1 34 4,4 92.8 9 1,2 88.5 51 39 5,1 66.9 65 8,5 71.6 51 6,6 84.6 45 5,9 84.2 20 2,6 95.2 17 2,2 91.5 52 69 9 75.9 45 5,9 78.2 21 2,7 87.3 29 3,8 88.1 12 1,6 96.6 13 1,7 93.8 53 47 6,1 82.0 35 4,6 83.4 26 3,4 90.7 25 3,3 91.5 14 1,8 98.3 16 2,1 96.6 54 31 4 86.0 29 3,8 87.6 18 2,3 93.1 19 2,5 94.1 3 0,4 98.7 -- 0 96.6 55 25 3,3 89.3 10 1,3 89.1 13 1,7 94.8 8 1 95.1 3 0,4 99.0 4 0,5 97.3 56 20 2,6 91.9 28 3,7 93.2 11 1,4 96.2 9 1,2 96.4 5 0,7 99.6 7 0,9 98.6 57 10 1,3 93.2 10 1,3 94.7 5 0,7 96.9 6 0,8 97.2 -- 0 99.6 4 0,5 99.3 58 10 1,3 94.5 5 0,7 95.4 7 0,9 97.8 5 0,7 97.8 -- 0 99.6 3 0,4 99.8 59 9 1,2 95.7 6 0,8 96.3 6 0,8 98.6 2 0,3 98.1 -- 0 99.6 -- 0 99.8 60 6 0,8 96.5 5 0,7 97.1 -- 0 98.6 1 0,1 98.2 -- 0 99.6 -- 0 99.8 61 4 0,5 97.0 6 0,8 97.9 2 0,3 98.8 9 1,2 99.5 1 0,1 99.8 -- 0 99.8 56
Çizelge 4.3. (devam) Gelişme Süresi (Gün) YUMURTA YAŞI (Saat) 0-12 12-24 24-36 36-48 48-60 60-72 G.Ç Ç. B.Ç. G.Ç. Ç. B.Ç. G.Ç. Ç. B.Ç. G.Ç. Ç. B.Ç. G.Ç. Ç. B.Ç. G.Ç. Ç. B.Ç. 62 9 1,2 98.2 2 0,3 98.2 -- 0 98.8 -- 0 99.5 -- 0 99.8 -- 0 99.8 63 1 0,1 98.3 6 0,8 99.1 6 0,8 99.6 -- 0 99.5 -- 0 99.8 -- 0 99.8 64 1 0,1 98.4 1 0,1 99.3 -- 0 99.6 1 0,1 99.6 -- 0 99.8 -- 0 99.8 65 1 0,1 98.6 1 0,1 99.4 -- 0 99.6 -- 0 99.6 2 0,3 100 -- 0 99.8 66 6 0,8 99.3 -- 0 99.4 3 0,4 100 -- 0 99.6 -- 0 -- 0 99.8 67 -- 0 99.3 -- 0 99.4 -- 0 1 0,1 99.7 -- 0 -- 0 99.8 68 -- 0 99.3 2 0,3 99.7 -- 0 -- 0 99.7 -- 0 -- 0 99.8 69 1 0,1 99.5 1 0,1 99.9 -- 0 2 0,3 100 -- 0 1 0,1 100 70 -- 0 99.5 1 0,1 100 -- 0 -- 0 -- 0 -- 0 71 4 0,5 100 -- 0 -- 0 -- 0 -- 0 -- 0 Toplam (adet) 767 680 765 741 831 564 * G.Ç.:Günlük Çıkış (adet); Ç.: Günlük Çıkış Oranı (%); B.Ç.: Birikimli Çıkış Oranı (%) Farklı dişi parazitoid kullanılmasından kaynaklanabilecek etkinlik farkını ortadan kaldırmak amacıyla, uygun konukçu yaşını belirleme denemeleri, tek bir dişi parazitoid kullanılarak da yürütülmüştür. Denemede kullanılan konukçu yumurtalarının hepsinde %100 parazitleme gözlenmiş, parazitoidin gelişme süresi ve çıkış başarısı üzerinde konukçunun etkisi belirlenmiştir. Meydana gelen birey sayısı çizelge 4.4 te gösterilmiştir. Farklı yaştaki yumurtalardan meydana gelen birey sayıları arasındaki fark istatistiki olarak önemli bulunmamıştır. Parazitoidin çıkış başarısı tüm yaş gruplarında %70 in üzerinde bulunmuştur (transformasyon uygulanmamıştır) (çizelge 4.4). Parazitoidin gelişme süresi açısından 24-36, 36-48, 48-60 ve 60-72 saatlik yumurtalar arasındaki fark önemsiz iken diğer iki yaş grubu (0-12 ve 12-24 saat) bunlardan önemli derecede uzun olarak bulunmuştur (çizelge 4.5). Denemeden elde edilen parazitoidler, sıcaklığı 60 o C ye ayarlanmış etüvde 5 gün süreyle bekletilerek kuru ağırlıkları da belirlenmiştir. Kuru ağırlıkları açısından yaş grupları arasında görülen fark da önemsizdir (çizelge 4.5). Parazitoidin üretim teknikleri standart hale getirilmeden önce, belirlenmesi gereken en önemli faktörlerden biri olan uygun konukçu yaşı ile ilgili, bu çalışmada iki kriter 57
Çizelge 4.4. Aynı dişi parazitoid tarafından parazitlenen farklı yaşlardaki Ephestia kuehniella yumurtalarından meydana gelen birey sayısı ve çıkış başarısı Yumurta Yaşı (Saat) Ortalama ± SH (adet) Çıkış Başarısı (%) 0-12 7.3±0.4a * 73 12-24 8.0±0.6a 80 24-36 8.0±0.6a 80 36-48 7.7±0.4a 77 48-60 9.0±0.6a 90 60-72 8.3±0.4a 83 *Aynı sütundaki farklı harfler ortalamalar arası farklılığı göstermektedir (p< 0.05). Çizelge 4.5. Aynı dişi parazitoid tarafından parazitlenen farklı yaşlı Ephestia kuehniella yumurtalarından meydana gelen parazitoitlerin gelişme süreleri ve kuru ağırlıkları Yumurta Yaşı (Saat) 0-12 Gelişme Süresi (Gün) Ortalama±SH 43.2±0.4a (n=22) Min.-Maks. Kuru Ağırlık (mg) Ortalama±SH Maks. 41-47 2.0±0.04a* Min.- 1.6-2.4 (n=21) 12-24 42.8±0.4a (n=24) 40-46 1.8±0.06a 1.3-2.2 (n=24) 26-36 41.1±0.4b (n=24) 39-45 1.9±0.06a 1.3-2.5 (n=22) 36-48 40.7±0.4b (n=23) 39-46 1.9±0.06a 1.4-2.4 (n=22) 48-60 40.3±0.3b (n=27) 39-45 1.8±0.06a 1.4-2.2 (n=27) 60-72 41.1±0.6b (n=25) 39-52 1.9±0.06a *Aynı sütundaki farklı harfler ortalamalar arası farklılığı göstermektedir (p< 0.05). 1.3-2.6 (n=24) 58
(gelişme süresi ve meydana gelen birey sayısı) ele alınmıştır. Uygun konukçu yaşı bu kriterler açısından değerlendirilmiş ancak somut bir sonuç ortaya konamamıştır. Üç tekerrürlü yürütülen denemede en kısa gelişme süresi 48-60 ve 60-72 saatlik yumurtalarda gözlenirken; aynı dişi parazitoidin kullanıldığı denemede 24-36, 36-48, 48-60 ve 60-72 saatlik yumurtalarda gelişme süresi arasında fark bulunamamıştır (çizelge 4.1 ve çizelge 4.5). Buna karşın her iki denemede de en uzun gelişme süresi 0-12 ve 12-24 saatlik yumurtalar üzerinde belirlenmiştir (çizelge 4.1 ve çizelge 4.5). Meydana gelen birey sayısı açısından yaş grupları arasında gözlenen farklılıklar ise, her iki denemede de, istatistiksel olarak önemli bulunmamıştır. Bu durumda, sadece gelişme süreleri arasında gözlenen farklılık dikkate alınarak, 24 saatten daha yaşlı konukçu yumurtalarının çalışmalarda kullanılmasının uygun olacağı düşünülmüştür. Çalışmanın devamında kullanılacak konukçu yumurta yaşını belirlemede pratikte karşılaşılabilecek sorunlar da göz önünde tutulmuştur. Konukçudan elde edilen yumurtaların laboratuvar koşullarında saklanması sırasında kalite kayıpları gözlenmiştir. Yumurta yaşı ilerledikçe yumurta kalitesinde düşüş gözlenmiş ve çalışmalarda kullanılması zorlaşmıştır. Gelişme süresi sadece 3 tekerrürlü yürütülen denemede 48-60 ve 60-72 saatlik (2-3 günlük) yumurtalar lehine görünse de, bu durum diğer deneme sonucuyla tam olarak desteklenmemiştir. Nitekim, C. blackburni nin P. operculella üzerinde yetiştirilmesinde de, parazitoid çıkışı bakımından en uygun konukçu yaşının 0-1 ve 1-2 gün olduğu buna karşın 3 günlük konukçu yumurtalarının uygun olmadığı belirtilmiştir (Ballal ve Kumar, 1991). Farklı Trichogramma türlerinin E. kuehniella üzerinde yetiştiriciliğinde de, yumurta yaşı önemli bulunmamış, ancak parazitoidlerin gelişmesi için taze yumurtaların daha uygun olduğu bildirilmiştir (Bulut 1990). Benzer şekilde, Jones (1987), Chelonus sp. nin 3 günlük konukçu yumurtalarını parazitlediğinde, konukçunun savunma sistemi geliştiği için, %47 oranında kapsüllenme reaksiyonuna uğradığını, oysa 1 günlük konukçu yumurtalarında bu oranın % 16 olduğunu göstermiştir. Vinson (1975) ise, H. virescens in 24 ve 36 saatlik yumurtalarına Chelonus texanus Cresson un tepkisinin %85 olduğunu saptamıştır. Parazitoidlerin ileri yaştaki konukçular üzerinde yetiştirilmesi durumunda, parazitleme oranının düşmesi ve bu konukçulardan meydana gelen dişilerin daha az parazitleme 59
yeteneğinde olması bilgilerine dayanarak bu tez çalışmasında ileri yaştaki (48-60 ve 60-72 saatlik) konukçular kullanılmamıştır (Olaye et al., 1997; King, 2002). 4.1.2. Parazitoidin ömrü E. kuehniella üzerinde yetiştirilen parazitoid C. oculator un ömür uzunluğu denemeleri, 3 farklı koşul altında yürütülmüştür. Yetiştirme kutularından çıkış yapar yapmaz toplanan ergin parazitoidler, çiftler halinde ve tek tek ayrılarak 17 cm boyutlarındaki cam tüplere yerleştirilmiş ve tüplerin hepsine ince bir çizgi şeklinde bal sürülmüş kağıt şeritler yerleştirilmiştir (şekil 4.2). Bir gün boyunca bal ile beslendikten sonra, çiftler halinde tutulan 10 parazitoid tüpüne, dişi ömrünün sonuna kadar günlük 500-550 E. kuehniella yumurtası verilmiş ve ömür uzunlukları kaydedilmiştir. Çizelge 4.6 ve şekil 4.3 te görüldüğü gibi en uzun ömür, çiftler halinde tutulan ve her gün konukçu yumurtası sunulan dişi ve erkeklerde ortalama 16.3 ve 14.1 gün ile gözlenmiştir. Şekil 4.2. Chelonus oculator ergini bal ile beslenirken Biyolojik mücadele ajanları için, üreme yeteneği önemli bir faktördür. Bunun göstergelerinden birisi olan ömür uzunluğu, parazitoidin koyacağı yumurta sayısını ve bunlardan meydana gelecek dişi sayısını artırması bakımından önemlidir. Ömür 60
Çizelge 4.6. Farklı yaşama koşullarında tutulan parazitoidlerin ömür uzunlukları ortalamaları (±SH) Yaşama Koşulu Dişi Çiftler halinde tutulanlar 11.52± 0.71 BC* (n=27) 16.30± 2.37 A Çiftler halinde tutulan ve yumurta sunulanlar (n=10) 9.43± 0.73 C Tek birey halinde tutulanlar (n=28) * Ortalamalar arası farklılık harflerle gösterilmiştir (Duncan) S x = 1.39 Ömür Uzunluğu (gün) Erkek 8.33± 0.44 C (n=27) 14.10± 2.38 AB (n=10) 8.08± 0.87 C (n=24) 20 Dişi Erkek Ortalama Ömür Uzunluğu (gün) 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Ç+Y Ç T Yaşama Koşulları Şekil 4.3. Farklı yaşama koşullarında yetiştirilen parazitoitlerin ortalama ömür uzunlukları ve standart hataları (Ç+Y: Çiftler halinde tutulan ve dişilerine ömürleri boyunca yumurta sunulanlar; Ç: Çiftler halinde tutulan dişi ve erkekler; T: Tek birey halinde tutulan dişi ve erkekler) uzunluğu pek çok biyotik ve abiyotik faktörden etkilenebilir. Nitekim Rechav (1978 a) ve Hentz et al. (1998), ergin parazitoidlerin bal ve su karışımıyla beslenmesinin ömür uzunluğunu artırmada önemli olduğunu, C. inanitus un 25 o C de tek 61
tek bal ile beslenmeleri durumunda dişilerin ortalama 30.2 ± 2.2 gün, erkeklerin ise 40.0 ± 3.2 gün yaşadığını; Chelonus sp. nr. curvimaculatus un ise aynı sıcaklıkta bal ve ömür boyu konukçu yumurtası verilmesi durumunda, dişilerin ortalama 12.2±3.6 gün, erkeklerin ise 14.2±6.7 gün yaşadığını bildirmiştir. Ergin parazitoidlerin ömürleri boyunca bal ile beslenmeleri ve günlük olarak konukçu yumurtası sunulması durumunda, Chelonus heliopae nin 26.7 o C de çiftleşmiş dişilerinin ortalama 6.38±2.49 gün, çiftleşmemiş dişilerinin 5.73±2.54 gün, erkeklerinin 4.84±2.45 gün yaşadığı; Chelonus formosanus un aynı sıcaklıkta dişilerinin 10.3±1.02 gün, erkeklerin ise 5.0±0.74 gün yaşadığı bildirilmiştir (Patel ve Patel 1971, Rao ve Patel 1974). Sayılan örneklerin yaşama koşulları da göz önüne alınarak, bir karşılaştırma yapıldığında; C. oculator un iki cinsiyetinin de ömür uzunluğunun sadece C. inanitus tan daha kısa, diğer türlerden ise daha uzun olduğu anlaşılmaktadır. 4.1.3. Parazitoidin gelişme süresi Uygun konukçu yaşını belirleme denemelerinde karşılaştırılan yumurta yaşları arasında, meydana gelen parazitoid sayısı bakımından istatistiki bir fark olmadığı ancak gelişme süreleri açısından 24 saatten yaşlı yumurtaların daha uygun olduğu belirlenmiştir. İlgili başlıkta tartışılan literatür bilgilerini dikkate alarak, denemelerde 24-48 saatlik (1-2 günlük) yumurtalar kullanılmıştır. Denemede kullanılan 10 çift parazitoide günlük 500-550 adet E. kuehniella yumurtası sunulmuştur. Yirmidört saatin sonunda yumurta şeritleri parazitoidden alınarak yenisi yerleştirilmiştir. Parazitletilen yumurtalar, içinde besin bulunan kaplara aktarılmış ve etiketlenmiştir. Plastik kaplar günlük olarak kontrol edilmişler ve ergin çıkış tarihleri ile yumurtaların parazitoide sunulduğu tarih temel alınarak parazitoidin gelişme süresi belirlenmiştir (şekil 4.4). 62
a b Şekil 4.4. Konukçu Ephestia kuehniella üzerinde yetiştirilen Chelonus oculator larvası (a) ve kokon içindeki pupası (b). Bir dişi tarafından meydana getirilen erkek ve dişi bireylerin ortalama gelişme süresi sırasıyla 55.92 ve 58.63 gün olarak belirlenmiştir (şekil 4.5). Erkek bireylerin gelişme süresi dişilerden istatistiki olarak önemli derecede kısadır (çizelge 4.7). 100 90 Dişi Erkek 80 Birey Sayısı (ort.) 70 60 50 40 30 20 10 0... 44 48 52 56 60 64 68 72 76 80 84 88 Gelişme Süresi (gün) Şekil 4.5. Bir dişi parazitoidin ömrü boyunca bıraktığı yumurtalardan meydana gelen erkek ve dişi birey sayısı ortalamalarının gelişme süresine göre dağılımı 63
Çizelge 4.7. Bir dişi parazitoidin ömrü boyunca bıraktığı yumurtalardan meydana gelen erkek ve dişi bireylerin gelişme süresine göre dağılımı Gelişme Süresi (gün) Toplam Dişi (adet) Ortalama Dişi (n=10) Toplam Erkek (adet) 41 0 5 0,5 42 0 10 1 43 0 56 5,6 44 5 0,5 152 15,2 45 19 1,9 402 40,2 46 69 6,9 550 55 47 96 9,6 678 67,8 48 132 13,2 779 77,9 49 196 19,6 903 90,3 50 223 22,3 968 96,8 51 303 30,3 985 98,5 52 319 31,9 1017 101,7 53 369 36,9 942 94,2 54 357 35,7 799 79,9 55 398 39,8 801 80,1 56 366 36,6 752 75,2 57 322 32,2 645 64,5 58 344 34,4 686 68,6 59 350 35 707 70,7 60 371 37,1 634 63,4 61 341 34,1 629 62,9 62 329 32,9 587 58,7 63 312 31,2 422 42,2 64 246 24,6 419 41,9 65 179 17,9 301 30,1 66 156 15,6 302 30,2 67 165 16,5 320 32 68 128 12,8 219 21,9 69 98 9,8 174 17,4 70 76 7,6 164 16,4 71 73 7,3 161 16,1 72 75 7,5 123 12,3 73 54 5,4 78 7,8 74 37 3,7 67 6,7 75 31 3,1 68 6,8 76 34 3,4 60 6 77 24 2,4 32 3,2 78 18 1,8 28 2,8 79 24 2,4 33 3,3 80 13 1,3 20 2 81 8 0,8 20 2 82 11 1,1 13 1,3 83 8 0,8 12 1,2 84 4 0,4 8 0,8 85 1 0,1 13 1,3 86 2 0,2 6 0,6 87 0 1 0,1 88 0 1 0,1 89 2 0,2 0 Ortalama Erkek (n=10) Ortalama Gelişme 58.63±0.09 a* (n=6688) 55.92±0.06 b (n=16752) Süresi±SH (gün) *Satırlar arasındaki farklı harfler ortalamalar arası farklılığı göstermektedir (p< 0.05) 64
Denemede gözlenen toplam 6688 dişi parazitoidin %50 si gelişmesini 57. güne kadar, %99 u ise 79. güne kadar tamamlayarak ergin çıkışını gerçekleştirirken; 16752 erkek parazitoidin %50 si gelişimini 54. güne kadar, %99 u ise 77. güne kadar tamamlayarak ergin çıkışını gerçekleştirmiştir (çizelge 4.8). Ancak 90. güne kadar yetiştirme kaplarından parazitoid çıkışı gözlenmiş, toplam çıkışın %1 den daha azı 79-89. günler arasında gerçekleşmiştir (çizelge 4.8). Parazitoidlerin gelişme sürelerinin, konukçularının gelişme süresiyle ilişkili olduğu bilinmektedir. Rechav ve Orion (1975), C. inanitus un 25 o C de E. kuehniella üzerinde gelişimini 61.6 ± 1.6 günde tamamladığını bildirmiştir. Kumar ve Ballal (1990), C. blackburni nin C. cephalonica da gelişimini 42.5 ± 3.5 günde, P. operculella da ise 25.8 ± 1.6 günde tamamladığını belirtmiştir. C. oculator da gelişme süresini E. kuehniella üzerinde 55.92 ve 58.63 günde tamamlamıştır. E. kuehniella nın laboratuvarda yetiştirilmesinin kolay ve ucuz olması, ayrıca çok sayıda yumurtayı devamlı elde etme olanağının bulunması, bu konukçunun C. oculator un yetiştirilmesinde tercih edilme nedeni olmuştur. Benzer şekilde Hafez et al. (1980) da C. inanitus un laboratuvarda yetiştirilmesinde, E. kuehniella nın en uygun konukçu olduğunu yaptıkları çalışmada belirtmiştir. Parazitoidin laboratuvarda yetiştirilmesinde ya da daha önemlisi kitle üretiminde; kullanılacak yetiştirme kaplarının sayısı ve kapladığı alan, optimum sıcaklık ve aydınlatma için harcanan enerji gibi, maliyeti doğrudan etkileyen faktörleri en azda tutabilmek için deneme sonuçlarına dayanarak, 79. günden sonra, parazitoidin üretimine devam edilmemesi tavsiye edilebilir. Denemede kullanılan dişi parazitoidlerin, ovipozisyonlarının her gününde bıraktıkları yumurtalardan meydana gelen ergin bireylerin çıkış yoğunluklarının gelişme sürelerine göre dağılımı EK 1 ve EK 2 de gösterilmiştir. 65
Çizelge 4.8. Meydana gelen dişi ve erkek parazitoidlerin çıkış yoğunluklarının gelişme sürelerine göre dağılımı Gelişme Süresi (gün) Toplam Dişi (adet) Çıkış Oranı (%) Birikimli Çıkış Oranı (%) Toplam Erkek (adet) Çıkış Oranı (%) Birikimli Çıkış Oranı (%) 41 0 0 0 5 0,03 0,03 42 0 0 0 10 0,06 0,09 43 0 0 0 56 0,334 0,424 44 5 0,075 0,075 152 0,907 1,331 45 19 0,284 0,359 402 2,4 3,731 46 69 1,032 1,391 550 3,283 7,014 47 96 1,435 2,826 678 4,047 11,06 48 132 1,974 4,8 779 4,65 15,71 49 196 2,931 7,73 903 5,39 21,1 50 223 3,334 11,06 968 5,778 26,88 51 303 4,531 15,6 985 5,88 32,76 52 319 4,77 20,36 1017 6,071 38,83 53 369 5,517 25,88 942 5,623 44,45 54 357 5,338 31,22 799 4,77 49,22 55 398 5,951 37,17 801 4,782 54,01 56 366 5,472 42,64 752 4,489 58,49 57 322 4,815 47,46 645 3,85 62,34 58 344 5,144 52,6 686 4,095 66,44 59 350 5,233 57,83 707 4,22 70,66 60 371 5,547 63,38 634 3,785 74,44 61 341 5,099 68,48 629 3,755 78,2 62 329 4,919 73,4 587 3,504 81,7 63 312 4,665 78,07 422 2,519 84,22 64 246 3,678 81,74 419 2,501 86,72 65 179 2,676 84,42 301 1,797 88,52 66 156 2,333 86,75 302 1,803 90,32 67 165 2,467 89,22 320 1,91 92,23 68 128 1,914 91,13 219 1,307 93,54 69 98 1,465 92,6 174 1,039 94,58 70 76 1,136 93,74 164 0,979 95,56 71 73 1,092 94,83 161 0,961 96,52 72 75 1,121 95,95 123 0,734 97,25 73 54 0,807 96,76 78 0,466 97,72 74 37 0,553 97,31 67 0,4 98,12 75 31 0,464 97,77 68 0,406 98,53 76 34 0,508 98,28 60 0,358 98,88 77 24 0,359 98,64 32 0,191 99,07 78 18 0,269 98,91 28 0,167 99,24 79 24 0,359 99,27 33 0,197 99,44 80 13 0,194 99,46 20 0,119 99,56 81 8 0,12 99,58 20 0,119 99,68 82 11 0,164 99,75 13 0,078 99,76 83 8 0,12 99,87 12 0,072 99,83 84 4 0,06 99,93 8 0,048 99,87 85 1 0,015 99,94 13 0,078 99,95 86 2 0,03 99,97 6 0,036 99,99 87 0 0 99,97 1 0,006 99,99 88 0 0 99,97 1 0,006 100 89 2 0,03 100 0 0 100 n= 6688 n=16752 66
4.1.4. Parazitoidin yumurta verimi Bir-iki günlük E. kuehniella yumurtalarında yetiştirilen dişi parazitoidlerin ömrü boyunca bıraktığı yumurtalardan çıkış yapan ergin parazitoid sayıları esas alınarak hesaplamalar yapılmıştır. Jervis ve Copland (1996), hayvanlarda yumurta verimi terimini potansiyel ve gerçekleşen olmak üzere ikiye ayırarak tanımlamıştır. Ancak bu tanımlamaya ek olarak, üçüncü bir ayrım da, ortaya çıkan birey sayısına göre yumurta verimini belirlemek şeklinde yapılabilir. Araştırıcılar, potansiyel yumurta verimini, bir dişinin üretebileceği maksimum yumurta sayısı olarak ifade etmiş ve ovariollerin disseksiyonu ile bulunduğunu belirtmişlerdir. Gerçekleşen yumurta verimini ise, bir dişinin ömrü boyunca bıraktığı yumurta sayısı olarak tanımlamışlardır. Gerçekleşen yumurta verimi, ya parazitli yumurtaların tamamının ya da alt örneklemeler yapılarak bunların, disseksiyon ile sayılarının belirlenmesi yoluyla bulunmaktadır. Ancak gerçekleşen yumurta veriminde dahi, parazitoid yumurtalarının konukçu içine bırakıldıktan sonra açılıp açılmadığı, konukçu savunma raeksiyonlarına karşı başarılı olup olmadığı belirlenemez. Ortaya çıkan birey sayısının kullanıldığı yumurta veriminde ise; konukçu yumurtası içine ya da üzerine bırakılan parazitoid yumurtaları içinden, sayılan bütün bu engelleri aşarak, gelişimlerini başarıyla tamamlayanlar belirlenir. Bu nedenle gerçekleşen yumurta veriminin, ortaya çıkan parazitoid sayısından fazla olacağı düşünülmektedir. Bu tez çalışmasında, C. oculator un bıraktığı yumurtalardan ortaya çıkan birey sayısı temel alınarak, bir bireyin bıraktığı yumurta sayıları belirlenmiştir (şekil 4.6). Bir dişi parazitoidin ömrü boyunca bıraktığı yumurtalardan ortaya çıkan erkek ve dişi birey sayıları sırasıyla; ortalama 1675.2 ve 668.8 adet olarak bulunmuştur (şekil 4.7). C. heliopae nin potansiyel yumurta veriminin 1178.73±297.33 birey, C. formosanus un 26.7 o C sıcaklıkta, potansiyel yumurta veriminin 697±91, ortaya çıkan birey sayısının ise 299 ± 71 birey olduğu, C. inanitus un yumurta veriminin 1219 ± 158.25 birey, 67
Şekil 4.6. Chelonus oculator dişisi yumurta koyarken 2000 1750 Ortalama Birey Sayısı 1500 1250 1000 750 500 250 Dişi Erkek 0 Dişi Erkek Şekil 4.7. Bir dişi parazitoidin ömrü boyunca bıraktığı yumurtalardan meydana gelen erkek ve dişi birey sayılarının ortalamaları ve standart hataları C. sp. nr. curvimaculatus un gerçekleşen yumurta veriminin 420 birey, potansiyel yumurta veriminin 1034 birey olduğu, C. blackburni nin ise farklı konukçularda yumurta veriminin değişiklik gösterdiği, Pectinophora gossypiella üzerinde 909.43 ± 118.16 birey olan veriminin Achroia grisella üzerinde 365.2 ± 52.8 bireye düştüğü literatürde bildirilmiştir (Patel ve Patel 1971, Rao ve Patel 1974, Jackson et al. 1978, Rechav 1978b, Kumar ve Ballal 1990, Hentz et al. 1998). Yumurta verimiyle ilgili, 68
Chelonus cinsine ait diğer türler üzerinde yürütülen çalışmalarda, yukarıda değinilen tanımlar açısından bir karışıklık söz konusudur. Buna rağmen, C. oculator ömrü boyunca ortalama 2344 birey meydana getirerek, sayılan Chelonus türleri içinde en yüksek yumurta verimine sahip tür olarak görünmektedir (çizelge 4.9). Çizelge 4.9. Chelonus oculator dişilerinin ömrü, ovipozisyon süresi, yumurta verimi ve cinsiyet oranı Tekerrür Dişi Ömür Uzunluğu (gün) Ovipozisyon Süresi (gün) Meydana Gelen Birey Sayısı Cinsiyet Oranı + : 1 14 13 238 2070 2308 8.7 :1 2 12 10 985 1412 2397 1.4 :1 3 14 13 1205 1196 2401 0.9 :1 4 32 12 913 1587 2500 1.7 :1 5 9 7 57 2009 2066 35.2 :1 6 13 12 826 1057 1883 1.3 :1 7 12 8 352 727 1079 2.1 :1 8 25 20 468 2724 3192 5.8 :1 9 22 20 1099 2542 3641 2.3 :1 10 10 8 545 1428 1973 2.6 :1 ORT. ±SH 16.3±2.4 12.3±1.5 668.8±123.5 1675.2±204.4 2344.0±222.5 2.5 :1 Jervis ve Copland (1996), bir dişinin ömrü boyunca meydana getirdiği bireylerin sayısının ortalama dişi ömrüne bölünmesiyle, ortalama günlük ovipozisyon oranının bulunduğunu belirtmiştir. Bu tanımlamaya göre C. oculator un ortalama günlük ovipozisyon oranı 143.8 birey olmaktadır. Denemede kullanılan parazitoid dişilerinin ömrü ortalama 16.3 gün, ortalama ovipozisyon süresi 12.3 gün bulunmuştur (çizelge 4.9). Çizelge 4.9 dan da izlenebileceği gibi, cinsiyetler oranı; 1:2.5 (dişi:erkek) olarak hesaplanmıştır. Bir dişinin her bir ovipozisyon gününde bıraktığı yumurtalardan meydana gelen ortalama birey 69
sayıları, çizelge 4.10a, b, c de görülmektedir. çizelge 4.10a dan da izlendiği gibi bir dişi ovipozisyonunun 6. gününde en yüksek yumurta verimine ortalama 264.3 birey ile ulaşmaktadır. Bir parazitoidin ovipozisyonunun 4-11. günlerinde meydana getirdiklerinden dişi birey ortalamaları, ovipozisyonun 12. gününden sonra meydana gelenlerden istatistiki olarak farklı bulunmuştur (p<0.05) (çizelge 4.10b). Meydana gelen erkek birey ortalamaları açısından da ovipozisyonun 6. günü tepe noktası olup ovipozisyonun 12. gününden sonra meydana gelen bireyler, ilk 10 günde meydana gelenlerden istatistiki olarak farklıdır (çizelge 4.10c ve şekil 4.8). Wong et al. (1990) da dişi parazitoid yaşının, döllerin cinsiyet oranına ve ovipozisyonuna etkili olduğunu; Biosteres tyroni (Cameron) dişilerinin 5-12 gün yaş aralığındaki ovipozisyon oranını belirleyerek göstermiştir. dişi erkek 100% Ortalama Birey Sayısı 80% 60% 40% 20% 0% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Ovipozisyon Günü Şekil 4.8. Bir dişi parazitoidin her bir ovipozisyon gününde bıraktığı yumurtalardan meydana gelen ortalama birey sayılarının cinsiyetlerine göre yüzdesi 70
Çizelge 4.10. Bir dişi parazitoidin ovipozisyon süresince günlük bıraktığı yumurtalardan meydana gelen toplam (a), dişi (b) ve erkek (c) birey sayıları a. Toplam birey sayıları Ovipozis. Günü TEKERRÜRLER 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Top. Ort. 1 10 192 100 185 144 151 280 223 207 225 1717 2 194 207 193 156 312 85 240 202 91 290 1970 3 162 176 36 250 344 184 303 208 201 242 2106 4 114 168 228 182 297 160 237 231 81 367 2065 5 278 273 119 202 305 272 11 135 281 255 2131 6 313 252 192 368 412 260 5 84 402 355 2643 7 114 89 185 352 252 3512 1 253 185 189 1971 8 150 285 211 310 0 119 0 268 278 50 1671 9 307 388 263 157-227 0 278 294 0 1914 10 350 367 350 324-54 2 195 199-1841 11 167 0 313 12-1 0 289 337-1119 12 148-144 1-19 - 256 215-783 13 1-67 0 - - - 194 138-400 14 - - - 0 - - - 127 184-311 15 - - - 1 - - - 48 122-171 16 - - - 0 - - - 33 81-114 17 - - - 0 - - - 56 60-116 18 - - - 0 - - - 77 125-202 19 - - - 0 - - - 34 70-104 20 - - - 0 - - - 1 90-91 20-31 - - - 0 - - - - - - 0 32 - - - - - - - - - - - TOPLAM 2308 2397 2401 2500 2066 1883 1079 3192 3641 1793 23440 Ortalama 177.5 217.9 184.7 80.6 258.3 157.2 98.1 133 173.1 218.8 2344 * Satırlar arasındaki farklı harfler ortalamalar arası farklılığı göstermektedir (Duncan) S x =29.5 171.7 ABC * 197 ABC 210.6 AB 206.5 ABC 213.1 AB 264.3 A 197.1 ABC 167.1 BC 191.4 ABC 184.1 ABC 111.9 CD 78.3 DE 40 DE 31.1 DE 17.1 E 11.4 E 11.6 E 20.2 DE 10.4 E 9.1 E 0 E 71
b. Dişi birey sayıları Ovipozis. Günü TEKERRÜRLER 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Top. Ort. 1 2 5 56 61 0 69 107 59 74 65 498 2 0 0 100 60 0 37 83 58 20 66 424 3 0 0 15 81 5 58 119 89 26 70 463 4 0 75 109 67 18 69 42 8 26 96 510 5 1 131 57 84 16 131 0 24 88 61 593 6 0 134 87 158 18 123 0 14 133 104 771 7 16 39 71 168 0 171 0 30 79 67 641 8 23 155 86 135 0 52 0 46 143 16 656 9 61 207 127 45-98 0 32 146 0 716 10 93 239 199 50-7 1 23 91-703 11 30 0 209 4-1 0 59 125-428 12 11-76 0-10 - 13 87-197 13 1-13 0 - - - 9 43-66 14 - - - 0 - - - 3 17-20 15 - - - 0 - - - 0 1-1 16 - - - 0 - - - 0 0-17 - - - 0 - - - 0 0-18 - - - 0 - - - 0 0-19 - - - 0 - - - 0 0-20 - - - 0 - - - 1 0-1 20-31 - - - 0 - - - - - - 49.8* ABC 42.4 ABCD 46.3 ABC 51.0 AB 59.3 AB 77.1 A 64.1 AB 65.6 A 71.6 A 70.3 A 42.8 ABCD 19.7 BCD 6.6 CD 2.0 D 0.1 D 0 D 0 D 0 D 0 D 0.1 D 0 D 32 - - - - - - - - - - TOPLAM 238 985 1205 913 57 826 352 468 1099 545 6688 Ortalama 18.3 89.6 92.7 29.5 7.1 68.8 32 19.5 52.3 60.6 668.8 * Satırlar arasındaki farklı harfler ortalamalar arası farklılığı göstermektedir (Duncan) S x =13.89 72
c. Erkek birey sayıları Ovip. Günü TEKERRÜRLER 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Top. Ort. 1 8 187 44 124 144 82 173 164 133 160 1219 2 194 207 93 96 312 48 157 144 71 224 1546 3 162 176 21 169 339 126 184 119 175 172 1643 4 114 93 119 115 279 91 195 223 55 271 1555 5 277 142 62 118 289 141 11 111 193 194 1538 6 313 118 105 210 394 137 5 70 269 251 1872 7 98 50 114 184 252 180 1 223 106 122 1330 8 127 130 125 175 0 67 0 222 135 34 1015 9 246 181 136 112-129 0 246 148 0 1198 10 257 128 151 274-47 1 172 108-1138 11 137 0 104 8-0 0 230 212-691 12 137-68 1-9 - 243 128-586 13 0-54 0 - - - 185 95-334 14 - - - 1 - - - 124 167-292 15 - - - 0 - - - 48 121-169 16 - - - 0 - - - 33 81-114 17 - - - 0 - - - 56 60-116 18 - - - 0 - - - 77 125-202 19 - - - 0 - - - 34 70-104 20 - - - 0 - - - 0 90-90 20-31 - - - 0 - - - - - - 0 121.9 ABCD* 154.6 AB 164.3 AB 155.5 AB 153.8 AB 187.2 A 133 ABC 101.5 BCDE 119.8 ABCD 113.8 ABCD 69.1 CDEF 58.6 DEF 33.4 EF 29.2 F 16.9 F 11.4 F 11.6 F 20.2 F 10.4 F 9 F 0 F 32 - - - - - - - - - - - TOP. 2070 1412 1196 1587 2009 1057 727 2724 2542 1428 16752 Ort. 159.2 128.4 92 51.1 251.1 88.1 66.1 113.5 120.8 158.7 1675.2 *Satırlar arasındaki farklı harfler ortalamalar arası farklılığı göstermektedir (Duncan) S x =22.98 73
Ortaya çıkan parazitoid sayısının dişinin ovipozisyon süresine göre dağılımı incelendiğinde, bir dişi bireyin yumurtalarının yaklaşık %50 sini ovipozisyon süresinin ilk 6 gününde, %95.7 sini de ilk 11 gününde bıraktığı anlaşılmaktadır. Ortaya çıkan toplam birey sayısı incelendiğinde, yine ovipozisyon süresinin ilk 11 gününde, dişi birey döl miktarının %90.2 sini bırakmıştır (çizelge 4.11). Deneme sonuçlarına dayanarak, parazitoidin yetiştirilmesi sırasında 11 günden yaşlı bireylerin üretimde kullanılmasının verimlilik açısından uygun olmadığı düşünülmektedir. Çizelge 4.11. Ortaya çıkan parazitoidlerin çıkış yoğunluklarının ovipozisyon süresine göre dağılımı Ovipozisyon Günü Dişi Dişi % Erkek Erkek % Dişi+ Erkek Dişi+ Erkek % 1 498 7,4 1219 7,3 1717 7,3 2 424 13,8 1546 16,5 1970 15,7 3 463 20,7 1643 26,3 2106 24,7 4 510 28,3 1555 35,6 2065 33,5 5 593 37,2 1538 44,7 2131 42,6 6 771 48,7 1872 56 2643 53,9 7 641 58,3 1330 63,9 1971 62,3 8 656 68,1 1015 70 1671 69,4 9 716 78,8 1198 77,1 1914 77,6 10 703 89,3 1138 83,9 1841 85,5 11 428 95,7 691 88 1119 90,2 12 197 98,7 586 91,5 783 93,6 13 66 99,7 334 93,5 400 95,3 14 20 99,9 292 95,3 311 96,6 15 1 99,9 169 96,2 171 97,3 16 0 99,9 114 97 114 97,8 17 0 99,9 116 97,6 116 98,3 18 0 99,9 202 98,8 202 99,1 19 0 99,9 104 99,4 104 99,6 20 1 100 90 100 91 100 74
4.1.5. Parazitoidin yaşam çizelgesi Yaşam çizelgesi, parazitoidin laboratuvar konukçusu üzerinde biyolojisini belirleme denemesinden elde edilen veriler kullanılarak hazırlanmıştır. C. oculator un yumurtadan ergin oluncaya kadarki gelişme süresi ortalama 58 gün sürmüş ve 59. günden itibaren ergin parazitoidler çıkış yapmaya başlamıştır. Çıkış yapan erginlerin 24 saat süre ile beslenip çiftleşmeleri sağlandıktan sonra, 1-2 günlük E. kuehniella yumurtaları üzerinde denemeler yürütülmüştür. Konukçu azlığı nedeniyle strese girmemesi ve süperparazitizmin engellenmesi amacıyla parazitoide, parazitleyebileceğinden daha fazla sayıda (500-550 adet) konukçu yumurtası verilmiştir. C. oculator un yaşam çizelgesini oluşturmada kullanılan veriler çizelge 4.12 de gösterilmiştir. Çizelgede de görüldüğü gibi, denemede kullanılan dişi parazitoidlerin yarısı ilk 72 günde ölmüştür. 73. günden itibaren canlılığını koruyan parazitoidler, 73, 74 ve 79. günlerde çok az sayıda dişi birey meydana getirmiş, diğer günlerde ise yaşamalarına karşın dişi birey meydana getirmemişlerdir (şekil 4.9). Parazitoidin net üreme gücü (R 0 ) yani dişi başına bırakılan dişi yavru sayısı 668.802 birey, 1,1 1 lx Mx 100 90 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61 66 71 76 81 86 91 Canlılık Oranı (lx) 80 70 60 50 40 30 20 Dişi/dişi/gün (mx) 10 0 Yaş (gün) Şekil 4.9. Chelonus oculator un yaşam eğrisi 75
Çizelge 4.12. Chelonus oculator un yaşam çizelgesi X l x m x l x m x 1-59 Ergin öncesi dönem (konukçu yumurta ve larvasında) 59 1 0 0 60 1 49,8 49,8 61 1 42,4 42,4 62 1 46,3 46,3 63 1 51 51 64 1 59,3 59,3 65 1 77,1 77,1 66 1 64,1 64,1 67 1 65,6 65,6 68 0,9 79,56 71,604 69 0,8 87,88 70,304 70 0,8 53,5 42,8 71 0,6 32,83 19,698 72 0,5 13,2 6,6 73 0,3 6,66 1,998 74 0,3 0,33 0,099 75 0,3 0 0 76 0,3 0 0 77 0,3 0 0 78 0,3 0 0 79 0,3 0,33 0,099 80 0,3 0 0 81 0,2 0 0 82 0,2 0 0 83 0,2 0 0 84 0,1 0 0 85 0,1 0 0 86 0,1 0 0 87 0,1 0 0 88 0,1 0 0 89 0,1 0 0 90 0,1 0 0 91 0 0 0 R o (l x m x ) =668.802 dişi/dişi T (log e R 0 / r m )=64.41 gün r m = 0.101 76
dişi başına bırakılan günlük dişi yavru sayısı (m x ) en yüksek 69. günde 87.88 birey olarak bulunmuştur (çizelge 4.12.). C. sp. nr. curvimaculatus un pembekurt üzerinde 25 o C de net üreme gücü 118.31 ve 30 o C de 62.67 birey olarak bulunmuştur (Hentz et al. 1998). C. oculator un E. kuehniella üzerindeki ortalama döl süresi (T) 64.41 gün, kalıtsal üreme yeteneği (r m ) de 0.101olarak bulunmuştur (çizelge 4.12). Yapılan literatür araştırmasında C. oculator un yaşam çizelgesi ile ilgili bir çalışmaya rastlanılmamıştır. 4.1.6. Çiftleşmenin cinsiyet oranına ve birey sayısına etkileri Hymenoptera takımına ait pek çok parazitoidde olduğu gibi, C. oculator da partenogenetik arhenotoki şeklinde çoğalmaktadır. Parazitoidin cinsiyet oranının erkeklerin lehinde olması laboratuvarda kitle üretimi açısından verimliliği azaltan bir faktör olarak karşımıza çıkmaktadır. C. oculator erkek ve dişilerinin bir kereden çok çiftleştiklerinin gözlenmesiyle, 1 kere çiftleşme ile, dişinin tüm yumurtalarını dölleyecek kadar sperm aktarılamadığı düşünülmüştür. Nitekim Jennious ve Petrie (2000) de yer alan Pitnick ve Markow (1994) a göre, erkeklerin sahip oldukları spermlerinin hepsini bir dişiye 1 kere çiftleşme ile aktarmadıkları, spermlerini çiftleşmeler arasında bölüştürdüğü belirtilmiştir. Yine Ball ve Parker (2003) da bazı yumurtaların sperm sayısının çok az olması nedeniyle döllenmeden kaldıklarını belirtmiştir. Bu nedenle çiftleşme sayısının artırılmasıyla çoğalan sperm miktarının meydana gelecek birey sayısını ve cinsiyet oranını etkileyip etkilemediği sınanmıştır. Denemede 3 tekrarlı olarak hiç çiftleşmemiş, 1, 2, 3, 4 ve 5 kere çiftleşmiş parazitoidler kullanılmıştır. Çizelge 4.13, gruplarda meydana gelen birey sayıları ve cinsiyet oranlarını göstermektedir. Çizelgeden de görüldüğü gibi çiftleşme sayısı, meydana 77
Çizelge 4.13. Farklı çiftleşme sıklığında meydana gelen Chelonus oculator ergin sayısı ve cinsiyet oranları Çiftleşme Sayısı 0 1 2 3 4 Meydana Gelen Birey Sayısı (adet) Tekerrür Dişi Erkek Dişi+Erkek (S - x =14.41) (S - x =44.61) (S - x =37.58) 1 0 273 273 2 0 60 60 3 0 75 75 0 136.00±68.64 136.00±68.64 Ort.±SH D* A B 1 46 223 269 2 42 155 197 3 42 183 225 43.33±1.33 187.00±19.73 230.33±20.96 Ort. ±SH CD A AB 1 42 200 242 2 108 122 230 3 53 152 205 67.67±20.42 158.00±22.71 225.67±10.90 Ort. ±SH BC A AB 1 105 223 328 2 158 130 288 3 138 152 290 133.67±15.45 168.33±28.06 302.00±13.01 Ort. ±SH A A A 1 98 184 282 2 128 141 269 113.00±15.0 162.50±21.51 275.50±6.50 Ort. ±SH AB A A 1 115 79 194 2 70 282 352 5 3 139 88 227 Ort. ±SH 108.00±20.23 149.67±66.22 257.67±48.12 AB A AB *Sütunlar içindeki farklı harfler ortalamalar arası farklılığı göstermektedir (Duncan) Cinsiyet Oranı Dişi:Erkek 0 1: 4.3 1: 2.3 1: 1.3 1: 1.4 1: 1.4 gelen birey sayısında önemli bir farklılık yaratmamış, sadece 3 ve 4 kere çiftleşmiş parazitoidler ile hiç çiftleşmemiş olanlardan meydana gelen birey sayıları arasındaki 78
farklılık istatistiki olarak önemli bulunmuştur. Farklı çiftleşme sayılarında ortaya çıkan dişi bireyler açısından çizelge 4.13 incelendiğinde ise, çiftleşme sayısı arttıkça meydana gelen ortalama dişi sayısının da arttığı görülmektedir. Ancak gözlenen farklılık istatistiki olarak değerlendirildiğinde, hiç çiftleşmemiş ve 1 kere çiftleşmiş dişilerin bıraktıkları yumurtalardan meydana gelen dişi birey sayısı ile 3, 4 ve 5 kere çiftleşmiş dişilerin bıraktıkları yumurtalardan meydana gelen dişi birey sayısı arasındaki fark önemli bulunmuştur (çizelge 4.13). İki kere çiftleşmiş dişilerin bıraktıkları yumurtalardan meydana gelen dişi birey sayısı ile 4 ve 5 kere çiftleşmiş dişilerin bıraktıkları yumurtalardan meydana gelen dişi birey sayısı arasındaki fark önemli bulunmazken; 3 kere çiftleşmiş dişilerle arasındaki farklılık önemlidir (çizelge 4.13) Meydana gelen ortalama erkek birey sayısı arasındaki fark ise, tüm gruplarda istatistiki olarak önemli bulunmamıştır (çizelge 4.13). Denemeden elde edilen sonuçlar dikkate alındığında, C. oculator un 2 kereden fazla çiftleşmelerde, bıraktığı yumurtalardan meydana gelen dişi sayısının arttığı ve cinsiyet oranının 1:1 e yaklaştığı söylenebilir (çizelge 4.13). Bazı literatür bildirimleri çok sayıda çiftleşmenin yumurta verimini artırdığını ortaya koymuştur. Bergström et al. (2002) 2 kere çiftleşen dişilerin 1 kere çiftleşenlerden daha fazla yumurta bıraktığını; 3 kere çiftleşenlerin de 2 kere çiftleşenlerden daha fazla yumurta bıraktığını bildirmiştir. Fadamiro ve Baker (1999) çok çiftleşen dişilerin, hiç çiftleşmemiş ya da bir kere çiftleşmişlerden daha fazla yumurta verimine sahip olduklarını bildirmiştir. Bundgaard ve Barker (2000) da çok çiftleşen dişilerin bir kere çiftleşenlere oranla daha fazla yavru meydana getirdiğini ve yumurta veriminin toplam sperm sayısına bağlı olduğunu bildirmiştir. Ancak Jervis ve Copland (1996), haplodiploidi gösteren Hymenoptera ya ait parazitoidlerin yumurta veriminin, çiftleşme sıklığından etkilenmeyeceğini belirtmiştir. C. oculator ile yürütülen denemenin bulguları da, çiftleşme sıklığının meydana gelen toplam birey sayısı açısından etkili olmadığını gösterirken, meydana gelen dişi birey sayısının 2 kereden çok çiftleşmelerden olumlu etkilendiğini göstermektedir (şekil 4.10). 79
350 Dişi Erkek Toplam Birey Meydana Gelen Ortalama Birey Sayısı (adet) 300 250 200 150 100 50 0 0 1 2 3 4 5 Çiftleşme Sayısı Şekil 4.10. Farklı çiftleşme sıklığında meydana gelen Chelonus oculator ergin sayısı ve cinsiyet oranları 4.2. Chelonus oculator un Doğal Konukçusu Üzerinde Biyolojik Özelliklerinin Araştırılması C. oculator un doğal konukçusu S. littoralis ile ilişkilerini anlayabilmek ve biyolojisini belirlemek amacıyla, parazitli konukçular iki farklı besin (yapay besin ve marul) üzerinde yetiştirilmiş, gelişme süreleri ve dönemleri incelenmiştir. 4.2.1. Chelonus oculator un Spodoptera littoralis üzerinde gelişme süresi Konukçu yumurtası içerisine bırakılan parazitoid yumurtası, 24 saatten kısa bir sürede açılmakta ve bazı biyokimyasal ve hormonal olaylar tarafından, konukçusunun embriyo 80
gelişimine olumsuz bir etki yapmasına olanak tanınmadan, larva bekleme fazı nda tutulmakta ve ancak konukçu embriyonik gelişimini tamamladıktan sonra, parazitoid, konukçu vücudu içine girmektedir (Rechav ve Orion 1975). Grossniklaus-Bürgin et al. (1994), yumurtadan çıkan C. inanitus larvalarının 1-2 gün boyunca, çevrelendiği seroza hücrleriyle beslendiğini bildirmişlerdir. Bühler et al. (1985) de parazitoidin gelişen embriyosunu çevreleyen seroza hücrelerinin, konukçu yumurtası açılana kadar, konukçu hemosölünden Chelonus sp. yi ayırdığını belirtmişlerdir. C. oculator için de benzer durumun söz konusu olduğu düşünülmektedir. Konukçu besini olarak marul kullanıldığında, parazitoid larvaları gelişmelerini 10.18 günde, sağlıklı S. littoralis larvaları ise 15.81 günde tamamlamış; parazitoidin gelişme süresi konukçusununkinden önemli derecede kısa olarak gerçekleşmiştir (çizelge 4.14). Çizelge 4.14. Chelonus oculator ve Spodoptera littoralis larvalarının gelişme süreleri C. oculator S. littoralis Gelişme Süresi Ortalaması±SH (gün) 10.18 ± 0.08 A (n= 66) 15.81 ±0.8 B (n= 26) Yapay besin üzerinde yetiştirilen parazitli konukçu larvalarından C. oculator un III. dönem larvaları ortalama 13.57 gün sonra çıkış yapmışlardır (çizelge 4.15). Parazitoid, III. larva döneminin 1.11 gününü, konukçu vücudu dışında ve konukçu üzerinde beslenerek tamamlamaktadır. Bu sürenin sonunda prepupa olmak üzere kokon ören parazitoid, prepupa ve pupa dönemini 8.39 günde tamamlayarak ergin olmuştur. Parazitoidin, yumurtadan ergin oluncaya kadar geçirdiği süre ortalama 23.07 gündür. Yapay besin üzerinde yetiştirilen konukçulardan çıkış yapan ergin parazitoidlerin kuru ağırlıkları 2.18 mg olarak belirlenmiştir (çizelge 4.15). 81
Konukçu besini olarak marulun kullanıldığı denemede C. oculator un internal larva dönemleri 9.05 gün, III. dönem larvanın eksternal olarak beslendiği süre 1.14 gün bulunmuştur (çizelge 4.15). Prepupa ve pupa dönemlerinin toplam uzunluğu 7.94 gün; parazitoidin toplam gelişme dönemi ise 18.44 gün sürmüştür (çizelge 4.15). Marul ile beslenen konukçulardan çıkan ergin bireylerin kuru ağırlıkları 2.15 mg dır. Çizelge 4.15. İki farklı besin üzerinde yetiştirilen konukçularda Chelonus oculator un gelişme süreleri Gelişme Süreleri Ortalaması ±SH (gün) Konukçu besini İnternal larva Eksternal larva Prepupa+ pupa Toplam Ergin kuru ağırlıkları (mg) Marul 9.05± 0.07A* (n=67) 1.14± 0.04 A (n=66) 7.94± 0.31 A (n=18) 18.44± 0.35 A (n=18) 2.15± 0.09 A (n=62) Yapay 13.57± 0.17 B 1.11± 0.08 A 8.39± 0.11 A 23.07± 0.20 B 2.18± 0.09 A besin (n=28) (n=28) (n=28) (n=28) (n=64) * Aynı sütun içerisindeki farklı harfler ortalamalar arası farklılığı göstermektedir (p<0.05) Parazitoidin farklı besinler üzerinde beslenen konukçuda gelişme dönemlerinin uzunluğu ile ilgili bir karşılaştırma yapıldığında; parazitoidin internal larva dönemlerinin ve toplam gelişme süresinin, konukçu besini marul olanlarda daha kısa olduğu; eksternal larvanın, prepupa ve pupa gelişme süresine ise, konukçu besininin etkisiz olduğu görülmüştür (şekil 4.11). Konukçu besininin, parazitoidin kuru ağırlıkları açısından da önemli olmadığı görülmektedir (çizelge 4.15). C. oculator un iki farklı konukçu üzerinde gelişme süresi farklılık göstermiş ve laboratuvar konukçusu E. kuehniella da yaklaşık 57 günde, S. littoralis te ise yaklaşık 20 günde gelişme süresini tamamlamıştır. Benzer şekilde C. inanitus un da konukçusu E. kuehniella olduğunda 61.6, S. littoralis olduğunda ise 22.8 günde gelişimini 82
Hazır Besin Marul Gelişme Dönemlerinin Süresi (gün) 25 20 15 10 5 0 internal larva eksternal larva prepupa+pupa toplam Parazitoidin Gelişme Dönemleri Şekil 4.11. Chelonus oculator un farklı besinlerde yetiştirilen Spodoptera littoralis üzerindeki biyolojik evrelerinin karşılaştırılması tamamladığı belirtilmektedir (Rechav ve Orion 1975). C. blackburni de farklı konukçular üzerinde yetiştirildiğinde gelişme süresi değişmekte ve bu sürenin P. operculella da 25.8 gün, C. cephalonica da ise 42.5 gün sürdüğü kaydedilmektedir (Kumar ve Ballal 1990). Chelonus cinsine ait türler ile konukçuları arasındaki fizyolojik ilişkilerin düzenlenmesinde farklı mekanizmaların rol oynadığı, bu mekanizmaların kimi zaman tek başlarına, kimi zaman karşılıklı etkileşimlerinin konukçu-parazitoid ilişkilerini düzenledikleri tahmin edilmektedir. C. oculator ve konukçuları arasında da görülen bu fizyolojik ilişkilerin, gelecekte daha detaylı araştırılması gerektiği düşünülmektedir. Gelişme süreleri açısından da Chelonus türleri benzerlik göstermektedir. C. heliopae nin S. litura da gelişimini 20 günde, C. formosanus un S. litura üzerinde 19 günde, C. blackburni nin P. gossypiella da 25 o C de 31, 30 o C de 23 günde, C. sp. nr. curvimaculatus un P. gossypiella üzerinde 21 günde, C. inanitus un S. littoralis üzerinde 24, 22 ve 20 günde gelişimlerini tamamladıkları çeşitli araştırıcılar tarafından 83
bildirilmiştir ( Patel ve Patel 1971, Hegazi et al. 1974, Rao ve Patel 1974, Rechav ve Orion 1975, Jackson et al. 1978, Grossniklaus-Bürgin et al. 1994, Hentz et al. 1997). 4.2.2. Chelonus oculator un Spodoptera littoralis üzerinde biyolojik dönemleri Diğer Chelonus türlerinde olduğu gibi, C. oculator ile konukçusu arasındaki fizyolojik ilişkiler, parazitli konukçunun sağlıklı olanlardan 1 dönem önce (V. larva döneminde) prepupa olmasını sağlamaktadır (şekil 4.12) (Rechav ve Orion 1975, Hafez et al. 1980, Ables ve Vinson 1981, Grossniklaus-Bürgin et al. 1994, Hentz et al. 1997, Steiner et al. 1999,). Bühler et al. (1985) bu durumun, parazitli konukçu larvasında IV. dönemde jüvenil hormon esteraz aktivitesinin artması ve jüvenil hormon miktarının azalmasıyla gerçekleştiğini belirtmişlerdir. Johner et al. (1999) C. inanitus tarafından parazitlenmiş S. littoralis larvalarında vaktinden önce görülen metamorfozun nedenini, parazitoidin ovariollerinde ve calyx hücrelerinde bulunan simbiyotik polidnavirüslerin, konukçu endokrin sistemiyle etkileşime girmesi şeklinde açıklarken; aynı parazitoid ve konukçu ile çalışan Hochuli et al. (1999), polidnavirüslerin yanı sıra, parazitoid tarafından salgılanan proteinlerin de konukçu metamorfozu üzerinde rol oynayabileceğini bildirmişlerdir. Şekil 4.12. Parazitli Spodoptera littoralis prepupası 84
Parazitizmin etkisiyle vaktinden önce prepupa olmuş S. littoralis larvaları kokon örmekte ve parazitoid larvaları, bu korunaklı yapının içerisinde gelişmelerini tamamlamaktadır (şekil 4.13). Parazitoid toplam üç larva dönemi geçirmektedir. Şekil 4.13. Parazitli Spodoptera littoralis kokonu Chelonus cinsine ait diğer türler üzerinde yapılan çalışmalara dayanarak konukçunun erken prepupa dönemine girmesiyle, parazitoidin de II. larva dönemine girdiği varsayılmıştır (Grossniklaus-Bürgin et al. 1994, Steiner et al. 1999). Yapılan diseksiyonlar sonunda, II. dönem larvaların açık krem renginde olduğu ve abdomenin sonunda, solunumda rolü olduğu düşünülen, anal vesicle a sahip bulunduğu görülmüştür (şekil 4.14). anal vesicle Şekil 4.14. Chelonus oculator un II. dönem larvası 85
C. oculator larva dönemlerinin çoğunu konukçu vücudu içerisinde geçirmesine karşın, III. dönemin sonunda konukçu vücudunu abdomenin 1-2. segmentlerinden yararak çıkışını yapmakta, son abdomen segmentleri konukçu vücudu içinde olacak şekilde, konukçu üzerinde eksternal olarak beslenmekte ve III. larva dönemini de böylece tamamlamaktadır (şekil 4.15 ve 16). Olgun larvalarda anal vesicle görülmezken, boşaltımda fonksiyonu olduğu düşünülen, ürat hücreleri ve sindirim kanalının arka kısmı rahatlıkla görülmektedir (şekil 4.17). Bu dönemde larva pembemsi-krem rengindedir. Gelişimini tamamlayan larvalar kokon örerek prepupa ve pupa dönemlerini kokon içerisinde geçirmektedir. a Şekil 4. 15. Konukçu larvasının vücudunu yararak dışarıya çıkan III. dönem Chelonus oculator larvasının dorsal (a) ve ventral (b) görünümü b 86
baş Şekil 4. 16. Spodoptera littoralis üzerinde eksternal beslenen III. dönem parazitoid larvası a b Şekil 4.17. Chelonus oculator un olgun larvalarında sindirim kanalı (a) ve ürat hücreleri (b) 87
Prepupa beyazımsı sarı renkte (şekil 4.18) olup, pupa olmak üzere deri değiştirirken abdomen sonuna doğru kahverengi bir boşaltım yapar. Kokon genellikle silindirik ya da oval şekilli, ince, parlak beyaz bir yapıdadır ( şekil 4.19). Pupa serbest tipte, yeni oluşan pupa beyaz renkte ve gözler koyu kahverengidir. Pupanın gelişimi ilerledikçe baş, thorax ve abdomen sertleşir, en son abdomenin dorsal kısmı siyahlaşırken ventral kısmı hala beyaz renktedir (şekil 4.20). Pupa dönemini tamamlayan C. oculator, kokonun baş kısmından ergin çıkışını gerçekleştirir (şekil 4.21). Şekil 4.18. Chelonus oculator un prepupası Şekil 4. 19. Chelonus oculator un kokonu 88
a Şekil 4.20. Chelonus oculator un kokon içindeki erken (a) ve son (b) dönem pupası b a b Şekil 4.21. Chelonus oculator un dişisi (a) ve erkeği (b) C. oculator, biyolojik özellikleri bakımından diğer Chelonus türleri ile benzerlik göstermektedir. Rao ve Patel (1974) in C. formosanus un 5 larva dönemine sahip olduğunu bildirdiği literatürün dışında, tüm Chelonus türlerinin 3 larva dönemi olduğu, III. larva döneminin sonunda konukçu vücudu dışında beslenerek, ördüğü kokon 89
içerisinde prepupa ve pupa dönemlerini tamamladığı bildirilmiştir ( Hegazi et al. 1974, Rechav ve Orion 1975, Jackson et al. 1978, Hafez et al. 1980, Grossniklaus-Bürgin et al. 1994, Hentz et al. 1997, 1998, Steiner et al. 1999). 4.3. Parazitizmin Spodoptera littoralis in Besin Tüketimine Etkisi Konukçusunun gelişme süresini kısalttığı denemelerle belirlenen C. oculator un, konukçusunun zararının en önemli göstergelerinden olan, besin tüketimine etkisini belirlemek amacıyla denemeler planlanmıştır. Bu amaçla; parazitli S. littoralis yumurtaları açıldıktan sonra 3 gün boyunca toplu halde marul üzerinde beslenmişler ve 4. günden itibaren tesadüfen seçilen larvalar tek tek yetiştirilmek üzere petri kaplarına aktarılmıştır. Denemelerde 9 ve 12 cm 2 lik alana ve 4.5 cm çapa sahip kalıplarla çıkarılmış marul yaprakları kullanılmıştır (şekil 4.22 ve 4.23). Larvaların besinleri prepupa olana kadar hergün yenilenmiş ve tükettikleri yaprak alanı günlük olarak belirlenmiştir (EK 3 ve EK 4). Şekil 4.22. Parazitli Spodoptera littoralis larvasının besin tüketimi denemesi 90
1 6 11 2 7 12 3 8 13 4 9 14 5 10 15 Şekil 4.23. Parazitli ve sağlıklı larvaların tükettikleri yaprak alanını belirleme denemesinde, 6. gün sayımlarından bir örnek 91