Bazı Entomopatojen Fungusların Apis mellifera L. ve Bombus terrestris L.’e Etkileri

Abstract

Arılar tozlaşmadaki önemli rolleri nedeniyle bitkisel üretimin vazgeçilmez unsurlarıdır. Ancak üretim sırasındaki bazı işlemlerin, özellikle de pestisit uygulamalarının arıların canlılığı ve davranışları üzerinde olumsuz etkileri bulunmaktadır. Pestisitlerin istenmeyen etkilerini azaltmak amacıyla alternatif yöntemler, bunlar arasında da biyolojik mücadele önem kazanmıştır. Bu  çalışmada Beaveria bassiana, Verticillium lecanii ve Metarhizium anisopliae var. anisopliae ile karşılaştırma ilacı olarak Chlorpyrifos-ethyl etken maddeli preparatların, Apis mellifera ve Bombus terrestris’e etkisi incelenmiştir. Preparatlar yedirme ve püskürtme şeklinde iki yöntemle, önerilen dozlarda uygulanmıştır. İlk yöntemde, sukroz çözeltisi ile karıştırılarak hazırlanmış preparatlar arılara 5’er ml yedirilmiş ve 4 saat sonra anten, kanat, bacak ve abdomen hareketleri kontrol edilerek puanlanmıştır. İkinci yöntemde ise preparatlar arılara püskürtülmüştür. Çalışma sonucunda, entomopatojenlere ait preparatlar ağız yoluyla uygulandığında bal arılarının hareketleri üzerinde çok düşük seviyede etkili olurken, Chlorpyrifos-ethyl arı hareketlerini neredeyse tamamen engellemiştir. Aynı şekilde, bombus arılarının hareketleri üzerinde entomopatojenlerin hiçbir olumsuz etkisi olmazken insektisit bunların hareketini de tamamen engellemiştir. Püskürtme yönteminde ise insektisit her iki arı türüne ait bireylerin tamamını öldürürken, entomopatojenler çok az sayıda bireyin ölümüne neden olmuştur.

Keywords

• Beauveria bassiana,Metarhizium anisopliae var. anisopliae,Verticillium lecanii,Bal arısı,Bombus arısı,Toksik etki

Effects of Some Entomopathogen Fungi on Apis mellifera L. and Bombus terrestris L.

Abstract

Bees are essential elements of agricultural production because of their role in pollination. However, some practices during production, especially pesticide applications have negative effects on bee life and behaviours. In order to decrease the side effects of pesticides, alternative methods, especially biological control, gained importance. In this study, effects of preparations containing; Beaveria bassiana, Verticillium lecanii and Metarhizium anisopliae var. anisopliae, and also Chlorpyrifos-ethyl for comparison, on Apis mellifera and Bombus terrestris, were investigated. Preparations were applied with two different methods; directly as food and by spraying, with concentrations recommended by the producer companies. In the first method, bees were fed with 5 ml solutions of the preparations mixed with sucrose solution and antenna, wing, leg and abdomen movements of the bees were controlled and scored 4 hours after applications. In the second method, bees were sprayed with the preparations and mortality rates were found. As a result of feeding method, entomopathogen preparations slightly affected the movement of the honey bees, while Chlorpyrifos-ethyl, almost totally inhibited their movement. Similarly, entomopathogens had no harmful effect on the movement of bombus bees, but the insecticide totally inhibited their movement. In the spraying method, the insecticide killed all the individuals of both bee species, while entomopathogens caused the death of only a few individuals.

Keywords

• Beauveria bassiana,Metarhizium anisopliae var. anisopliae,Verticillium lecanii,Honey bee,Bombus bee,Toxic effect

References

1. [1] Özbek, H. 1992. Balarısı (A. mellifera L.)'nın bitkilerin tozlaşmasında kullanılması. Doğu Anadolu Bölgesi I. Arıcılık Semineri, 3-4 Haziran, Erzurum, 30-47.
2. [2] Gösterit, A., Gürel, F. 2005. Bombus terrestris (Hymenoptera: Apidae) Arılarının Yayılmasının Ekosistem Üzerine Etkileri. Uludağ Arıcılık Dergisi, 5, 115-121.
3. [3] Kandemir, İ. 2007. Amerika Birleşik Devletleri’nde Toplu Arı Ölümleri ve Koloni Çökme Bozukluğu (KÇB) Üzerine Bir Derleme. Uludağ Arıcılık Dergisi, 7(2), 63-69.
4. [4] Genç, F. 1995. Bombus Arıları, Bombus spp., ve Türk Tarımı İçin Önemi. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 26(4), 557-568.
5. [5] Tüzün, A. 2013. Türkiye’deki Vespidae Türlerinin (Hymoneptera: Insecta) Önemi. Arıcılık Araştırma Dergisi, 5(10), 2-6.
6. [6] Özbek, H. 1983. Arıların Zirai Mücadele İlaçlarından Etkilenmeleri ve Alınacak Önlemler. Zirai Mücadele ve Zirai Karantina Genel Müdürlüğü Yayınları, Ankara, 46s.
7. [7] Özbek, H. 1985. Pestisitlerin Faydalı Böcek Faunasına Olumsuz Etkileri. Ulusal Çevre Sempozyumu Tebliğ Metinleri, 12-15 Kasım, Adana, 766-775.
8. [8] Iwasa, T., Motoyama, N., Ambrose, J.T., Roe, M.R. 2004. Mechanism for the Differential Toxicity of Neonicotinoid Insecticides in the Honey Bee, Apis mellifera. Crop Protection, 23, 371-378.

9. [9] Johnson, R.M., Ellis, M.D., Mullin, C.A., Frazier, M. 2010. Pesticides and Honey Bee Toxicity. Apidologie, 41, 312-331.
10. [10] Rasuli, F., Rafie, J.N., Sadeghi, A. 2015. The Acute Oral Toxicity of Commonly Used Pesticides in Iran, to Honey Bees (Apis mellifera meda). J. Apic. Sci., 59 (1), 17-26.
11. [11] Van Engelsdorp, D., Hayes Jr., J., Underwood, R.M., Pettis, J. 2010. A Survey of Honey Bee Colony Losses in the U.S., Fall 2008 to Spring 2009. Journal of Apicultural Research, 49(1), 7-14.
12. [12] Ünal, H.H., Oruç, H.H., Sezgin, A., Kabil, E. 2010. Türkiye’de 2006-2010 Yılları Arasında, Bal Arılarında Görülen Ölümler Sonrasında Tespit Edilen Pestisitler. Uludağ Arıcılık Dergisi, 10(4), 119-125.
13. [13] Stoner, K. A., Eitzer, B.D. 2012. Movement of Soil-Applied Imidacloprid and Thiamethoxam into Nectar and Pollen of Squash (Cucurbita pepo). Plos One, 7(6), 1-6.
14. [14] Mullin, C.A., Frazier, M., Frazier, J.L., Ashcraft, S., Simonds, R., vanEngelsdorp, D., Pettis, J.S. 2010. High Levels of Miticides and Agrochemicals in North American Apiaries: Implications for Honey Bee Health. PlosOne, 5(3), 1-17.
15. [15] Mackenzie, K.E., Winston, M.L. 1989. The Effects of Sublethal Exposure to Diazinon, Carbaryl and Resmethrin on Longevity and Foraging in Apis mellifera L. Apidologie, 20(1), 29-40.
16. [16] Karahan, A., Gül, A., Kutlu, M.A., Karaca, İ. 2017. Thiamethoxam’ın Yaban Arısı (Vespa sp.) Üzerine Etkisi. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 8 (Ek Sayı 1), 221-227.
17. [17] Schricker, B., Stephen, W.P. 1970. The Effect of Sublethal Doses of Parathion on Honey Bee Behaviour. Journal of Apicultural Research, 9, 141-153.
18. [18] Decourtye, A., Armengaud, C., Renou, M., Devillers, J., Cluzeau, S., Gauthier, M., Pham-De´le`gue, M.H. 2004. Imidacloprid Impairs Memory and Brain Metabolism in the Honeybee (Apis mellifera L.). Pest. Biochem. Physiol., 78, 83-92.
19. [19] Williamson, S.M., Wright, G.A. 2013. Exposure to Multiple Cholinergic Pesticides Impairs Olfactory Learning and Memory in Honeybees. Journal of Experimental Biology, 216 (10), 1799-1807.
20. [20] Bovi, T.S., Zaluski, R., Orsi, R.O. 2018. Toxicity and Motor Changes in Africanized Honey Bees (Apis mellifera L.) Exposed to Fipronil and Imidacloprid. Annals of the Brazilian Academy of Sciences, 90(1), 239-245.
21. [21] Karahan, A., Gül, A., Kutlu, M.A., Karaca, İ. 2018. Imidacloprid’in Bal Arılarının (Apis mellifera anatoliaca ve Apis mellifera caucasica) Vücut Fonksiyonları Üzerine Etkisinin Araştırılması. Tr. Doğa ve Fen Derg., 7(1), 24-28.
22. [22] Öncüer, C. 1984. Zararlı Böceklere Karşı Biyolojik Savaşta Entomopatojen Funguslar. Türkiye Bitki Koruma Dergisi, 8, 177-189.
23. [23] Groden, E. 1999. Using Beauveria bassiana for Insect Management. Proceedings. New England Vegetable and Berry Growers Conference and Trade Show, Sturbridge, MA, 313-315.
24. [24] Goettel, M.S., Koike, M., Kim, J.J., Aiuchi, D., Shinya, R., Brodeur, J. 2008. Potential of Lecanicillium spp. for Management of Insects, Nematodes and Plant Diseases. J. Invertebr. Pathol., 98, 256-261.
25. [25] Demirci, F., Mustu, M., Kaydan, M.B., Ülgentürk, S. 2011. Laboratory Evaluation of the Effectiveness of the Entomopathogen; Isaria farinosa, on Citrus Mealybug, Planococcus citri. J. Pest. Sci., 84, 337-342.
26. [26] Mora, M.A.E., Castilho, A.M.C., Fraga, M.E. 2017. Classification and Infection Mechanism of Entomopathogenic Fungi. Arq. Inst. Biol., 84, 1-10, e0552015.
27. [27] Ginsberg, H.S., Lebrun, R.A., Heyer, K., Zhioua, E. 2002. Potential Nontarget Effects of Metarhizium anisopliae (Deuteromycetes) Used for Biological Control of Ticks (Acari: Ixodidae). Environmental Entomology, 31(6), 1191-1196.
28. [28] Thungrabeab, M., Tongma, S. 2007. Effect of Entomopathogenic Fungi, Beauveria bassiana and Metarhizium anisopliae on Non Target Insect. KMITL SCI. Tech. J., 7, 8-12.
29. [29] Roy, H.E., Brown, M.J., Rothery, P., Remy, L., Michael, W., Majerus, E.N. 2008. Interactions Between the Fungal Pathogen Beauveria bassiana and Three Species of Coccinelid: Harmonia axyridis, Coccinella septempunctata and Adalia bipunctata. Bio Control, 53, 265-276.
30. [30] Roy, H.E., Cottrell T.E. 2008. Forgotten Natural Enemies: Interactions Between Coccinellids and Insect-Parasitic Fungi Eur. J. Entomol., 105, 391-398.
31. [31] Vandenberg, J.D. 1990. Safety of Four Entomopathogens for Caged Adult Honey Bees (Hymenoptera: Apidae). Econ. Entomol., 83(3), 755-759.
32. [32] Butt ,T.M., Ibrahim, L., Ball, B.V., Clark, S.J. 1994. Pathogenicity of Entomogenous Fungi Metarhizium anisopliae and Beauveria bassiana Against Crucifer Pests and the Honey Bee. Biocontrol Science and Technology, 4, 207-214.
33. [33] Soni, J., Thakur, M. 2011. Effect of Biopathogens on Honey Bees. Pest Technology, 5(1), 86-90.
34. [34] Karise, R., Muljar, R., Smagghe, G., Kaart, T., Kuusik, A., Dreyersdorff, G., Williams, I.H., Mand, M. 2015. Sublethal Effects of Kaolin and the Biopesticides Prestop-Mix and BotaniGard on Metabolic Rate, Water Loss and Longevity in Bumble Bees (Bombus terrestris). Journal of Pest Science, DOI 10.1007/s10340-015-0649-z.
35. [35] Potrich, M., da Silva, R.T.L., Maia, F.M.C., Lozano, E.R., Rossi, R.M., Colombo, F.C., Tedesco, F.G., de Gouvea, A. 2018. Effects of Entomopathogens on Africanized Apis mellifera L. (Hymenoptera: Apidae). Revista Brasileira de Entomologia, 62(1), 23-28.
36. [36] Alves, S.B., Marchini, L.C., Pereira, R.M., Baumgratz, L.L. 1996. Effects of Some Insect Pathogens on the Africanized Honey Bee, Apis mellifera L. (Hym., Apidae). Journal of Applied Entomology, 120(9), 559-564.
37. [37] Al-mazra’awi, M.S., Shipp, L., Broadbent, B., Kevan P. 2006. Biological Control of Lygus lineolaris (Hemiptera: Miridae) and Frankliniella occidentalis (Thysanoptera: Thripidae) by Bombus impatiens (Hymenoptera: Apidae) vectored Beauveria bassiana in Greenhouse Sweet Pepper. Biological Control 37, 89-97.
38. [38] Hranitz, J.M., Abramson, C.I., Carter, R.P. 2010. Ethanol Increases HSP70 Concentrations in Honeybee (Apis mellifera L.) Brain Tissue. Alcohol, 44(3), 275-282.
39. [39] Duell, E. M. 2012. Honeybee Stress: Behavioral & Physiological Effects of Orally Administered Flumethrin. Bloomsburg University of Pennsylvania, Honors Program, Thesis, 46p, Pennsylvania.
40. [40] Abbott, W.S. 1925. A Method of Computing the Effectiveness of an Insecticide. Journal of Economic Entomology, 18, 265-267.
41. [41] Porrini, C., Caprio, E., Tesoriero D., Prisco, G.D. 2014. Using Honey Bee as Bioindicator of Chemicals in Campanian Agroecosystems (South Italy). Bulletin of Insectology, 67 (1), 137-146.
42. [42] Sanchez-Bayo, F., Goka, K. 2014. Pesticide Residues and Bees - A Risk Assessment. PLoS ONE 9(4), e94482.
43. [43] Kanga, L.H.B., Jones, W.A., James, R.R. 2003. Field Trials Using the Fungal Pathogen, Metarhizium anisopliae (Deuteromycetes: Hyphomycetes) to Control the Ectoparasitic Mite, Varroa destructor (Acari: Varroidae) in Honey Bees, Apis mellifera (Hymenoptera: Apidae) Colonies. Journal of Economic Entomology, 96, 1091-1099.
44. [44] Muerrle, T.M., Neumann, P., Dames, J.F., Hepburn, H.R., Hill, M.P. 2006. Susceptibility of Adult Aethina tumida (Coleoptera: Nitulidae) to Entomopathogenic Fungi. Journal of Economic Entomology, 99, 1-6.
45. [45] Toledo-Hernández, R.A., Ruíz-Toledo, J., Toledo, J., Sánchez, D. 2016. Effect of Three Entomopathogenic Fungi on Three Species of Stingless Bees (Hymenoptera: Apidae) Under Laboratory Conditions. Journal of Economic Entomology, 109(3), 1015-1019.
46. [46] Shaw, K.E., Davidson, G., Clark, S.J., Ball, B.V., Pell, J.K., Chandler, D., Sunderland, K. 2002. Laboratory Bioassays to Assess the Pathogenicity of Mitosporic Fungi to Varroa destructor (Acari: Mesostigmata), an Ectoparasitic Mite of the Honey Bee Apis mellifera L. Biological Control, 24, 266-276.
47. [47] Hokkanen, H.M.T., Zeng, Q.Q., Menzler-Hokkanen, I. 2003. Assessing the Impacts of Metarhizium and Beauveria on Bumblebees. ss 63-71. Hokkanen, H.M.T., Hajek, A.E., ed. 2003. Environmental Impacts of Microbial Insecticides. Dordrecht, Kluwer Academic Publishers. 269p.