Effects of successive subculturing of Beauveria bassiana isolates on Spodoptera littoralis

Öz

To maintain the effectiveness of entomopathogenic fungi mass produced as fungal biopesticides, it is important to maintain their virulence during serial in vitro subculturing. Many entomopathogenic fungal species tend to lose their spore production ability and/or virulence when subcultured several time in artificial medium. In this study, the effects of 12 successive in vitro subcultures of four pathogenic strains of Beauveria bassiana (BMAUM-E2001, BMAUM-E2003, BMAUM-E6001 and BMAUM-M6001), isolated from soils in Isparta Province. Turkey in 2014, were studied on Spodoptera littoralis, an important pest of cotton and vegetable cultivation. In addition, the colony development of each subculture was evaluated on artificial medium. Subcultured forms of all isolates, except BMAUM-E2001, were highly virulent to S. littoralis larvae and caused 100% death in 5 days. The mycelial growth of the 1st to 12th subcultures showed a linear increase over time. Even after the 12th subculture, the isolates did not lose their virulence and completed their development and produced spores.

Anahtar Kelimeler

• Entomopathogenic fungi
• Beauveria bassiana
• Spodoptera littoralis
• Isparta

Altkültürü yapılan Beauveria bassiana izolatlarının Spodoptera littoralis üzerindeki etkinliği

Öz

Fungal biyopestisitlerin kitlesel üretiminde fungusların zararlılara karşı etkili olmalarının yanında in vitro koşullarda devamlı olarak alt kültüre alındıklarında virülanslarını korumaları da oldukça önemlidir. Birçok entomopatojen fungus türü besiyeri ortamında kültüre alındıklarında spor üretimini ya da virulanslarını kaybetme eğilimindedirler. Bu çalışmada Isparta ili ve ilçelerinin topraklarından 2014 yılında izole edilmiş olan Beauveria bassiana’ya ait BMAUM-E2001, BMAUM-E2003, BMAUM-E6001 ve BMAUM-M6001 izolatların 12 altkültür formlarının tarımsal ürünlerde önemli ekonomik kayıplara yol açan Spodoptera littoralis üzerindeki etkinlikleri araştırılmıştır. Bu çalışmalara ek olarak alkültürlerin koloni gelişimleri yapay besiyeri ortamında değerlendirilmiştir. BMAUM-E2001 izolatı dışındaki tüm izolatların uygulama yapılan altkültür formları S. littoralis larvaları üzerinde oldukça virülent oldukları ve 5 günde %100 ölüme neden olduğu belirlenmiştir. Bu izolatların 1-12. altkültürlerinin miselyum gelişimleri zamana bağlı olarak doğrusal bir eğim göstermiştir. En son yapılan 12. altkültürde bile izolatların virülanslığını kaybetmediği ve besiyeri ortamında gelişimini ve spor üretimini tamamladığı gözlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Entomopathogen fungus
• Beauveria bassiana
• Spodoptera littoralis
• Isparta

Kaynakça

1. Abbott W.S. 1925. A method of computing the effectiveness of an insecticide. Journal Economic Entomology, 18: 265-267.
2. Ansari M. A. & T. M. Butt 2011. Effects of successive subculturing on stability, virulence, conidial yield, germination and shelf-life of entomopathogenic fungi. Journal of Applied Microbiology, 110: 1460-1469.
3. Anonim 2008. Tarımsal Araştırmalar ve Politikalar Genel Müdürlüğü Zirai Mücadele Teknik Talimatları Kitapları, Tahıl Hastalıkları ve Zararlıları, Cilt 1:116-119.
4. Aroiee H., S. Mosapoor & H. Karimzadeh 2005. Control of greenhouse whitefly (Trialeurodes vaporariorum) by thyme and peppermint. KMITL Science and Technology Journal, 5(2): 511-514.
5. Asi M. R., M. H. Bashir, K. Zia & M. Akram 2013. Potential of entomopathogenic fungi for biocontrol of Spodoptera litura Fabricius (Lepidoptera: Noctuidae). The Journal of Animal and Plant Sciences, 23: 913-918.
6. Baydar R., Ö. Güven & I. Karaca 2016. Occurrence of entomopathogenic fungi in agricultural soils from Isparta province in Turkey and their pathogenicity to Galleria mellonella (L.) (Lepidoptera: Pyralidae) larvae. The Egyptian Journal of Biological Pest Control, 26 (2): 323-327.
7. Beron C. M. & B. M. Diaz 2005. Pathogenicity of hyphomycetous fungi against Cyclocephala signaticollis. BioControl, 50:143-150.
8. Brownbridge M., S. Costa & S. T. Jaronsk 2001. Effects of in vitro Passage of Beauveria bassiana on virulence to Bemisia argentifolii. Journal of Invertebrate Pathology, 77: 280-283.

9. Butt T. M., C. Wang, F. A. Shah & R. Hall 2006. Degeneration of entomogenous fungi. (Ed.: J. Eilenberg &H. Hokkanen, An ecological and societal approach to biological control). Progress in Biological Control, Springer, Dordrecht. 213-226.
10. Cırbın İ., Ö. Güven & İ. Karaca 2017. Bazı entomopatojen fungusların Spodoptera littoralis (Boisd.) (Lepidoptera: Noctuidae) larvaları üzerine etkilerinin belirlenmesi. Journal of Agricultural Faculty of Gaziosmanpasa University, 34 (3): 159-165.
11. Delen N., E. Durmuşoğlu, A. Güncan, N. Güngör, C. Turgut & A. Burçak 2005. Türkiye’de pestisit kullanımı, kalıntı ve organizmalarda duyarlılık azalışı sorunları. Türkiye Ziraat Mühendisliği 6. Teknik Kongresi, 3-7 Ocak 2005, Ankara.
12. Er K. M. & C. Mart 2009. Kahramanmaraş ilinde belirlenen bazı entomopatojen funguslar ve ilin entomopatojen fungus kullanımı bakımından değerlendirmesi. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Doğa Bilimleri Dergisi, 12(2): 52-56.
13. Er K. M., H. Tunaz, A. A. Isıkber, S. Satar, C. Mart & N. Uygun 2008. Pathogenicity of entomopathogenic fungi to Coccinella septempunctata L. (Col.: Coccinellidae) and a survey of fungal diseases of Coccinellids. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 11(1): 118-122.
14. Er M. K. 2013. Gaziantep, Adıyaman ve Kahramanmaraş antepfıstığı bahçelerinde bulunan entomopatojen fungusların tespiti. Türkiye Biyolojik Mücadele Dergisi, 4(2): 155-163.
15. Goettel M. S. & G. D. Inglis 1997. Fungi: Hyphomycetes. (Ed.: Lacey, L.A., Manual of Techniques in Insect Pathology). Academic Press, San Diego, USA, 213-249.
16. Güven Ö., R. Baydar, C. Temel & İ. Karaca 2014. Bazı entomopatojen fungusların Aphis fabae (Scopoli) (Hemiptera: Aphididea) üzerine etkileri. Türkiye Biyolojik Mücadele Dergisi, 5(2): 149-158.
17. Güven Ö., D. Çayır, R. Baydar & İ. Karaca 2005. Patates böceği [(Leptinotarsa decemlineata (Say.) (Coleoptera: Chrysomelidae)] üzerine entomopatojen fungus Beauveria bassiana izolatlarının etkisi. Türkiye Biyolojik Mücadele Dergisi, 6 (2): 107-116.
18. Hajek A. E., R. Humber & M. H. Griggs 1990. Decline in virulence of Entomophaga maimaiga (Zygomycetes: Entomophthorales) with repeated in vitro subculture. Journal of Invertebrate Pathology, 56: 91-97.
19. Hall R. A. 1980. Effect of repeated subculturing on agar and passaging through an insect host on pathogenicity, morphology, and growth rate of Verticillium lecanii. Journal of Invertebrate Pathology, 36: 216-222.
20. Humber R. A. 1997. Fungi: Identification. (Ed.: L. A. Lacey, Manual of Techniques in Insect Pathology. Academic Press, San Diego, 153–185.
21. Ibrahim L., T. M. Butt & P. Jenkinson 2002. Effect of artificial culture media on germination, growth, virulence and surface properties of the entomopathogenic hyphomycete Metarhizium anisopiae. Mycological Research, 106: 705-715.
22. Inglis G. D., M. S. Goettel, T. M. Butt & H. Strasser 2001. Use of hyphomycetous fungi for managing insect pests. (Ed.: Butt, T.M., C. Jackson & N. Magan, Fungi as Biocontrol Agents. Progress, Problems and Potential). CABI Publishing, pp. 23–69.
23. İzgi Ü. & Ö. Güven 2014. Entomopathogenic fungi isolated from soil samples taken from Başkonuş forestland in Kahramanmaraş. Bitki Koruma Bülteni, 54(3): 201-209.
24. Kılıç E., Ö. Güven, R. Baydar & İ. Karaca 2019. The mortality effects of some entomopathogenic fungi against Helicoverpa armigera, Spodoptera littoralis, Tenebrio molitor and Blattella germanica. Kafkas Universitesi Veterinerlik Fakültesi Dergisi, 25 (1): 33-37.
25. Kılınçer N., A. Yiğit, C. Kazak, M. K. Er, A. Kurtuluş & N. Uygun 2010. Teoriden pratiğe zararlılarla biyolojik mücadele. Türkiye Biyolojik Mücadele Dergisi, 1: 15-59.
26. Koz C. & Ö. Güven, 2014. Entomopathogenic fungi isolated from wheat fields in villages of Kahramanmaraş city center. Türkiye Biyolojik Mücadele Dergisi, 5(1): 39-51.
27. Morrow B. J., D. G. Boucias & M. A. Heath 1989. Loss of virulence in an isolate of an entomopathogenic fungus, Nomuraea rileyi after serial in vitro passage. Journal of Economical Entomology, 82: 404-407.
28. Nagaich B. B. 1973. Verticillium species pathogenic on aphids. Indian Pathology. 26: 163-165.
29. Öztürk H. E., Ö. Güven & İ. Karaca 2005. Effects of some bioinsecticides and entomopathogenic fungi on colorado potato beetle (Leptinotarsa decemlineata L.). Communications in Agricultural and Applied Biological Sciences, Ghent University, 80 (2): 205-211.
30. Ryan M. J., P. D. Bridge, D. Smith & P. Jeffries 2002. Phenotypic degeneration occurs during sector formation in Metarhizium anisopliae. Journal of Applied Microbiology, 93: 163-168.
31. Saidy M. F. E., M. Auda & D. Degheele 1989. Detoxification mechanisms of diflubenzuron and teflubenzuron in the larvae of Spodoptera littoralis (Boisd.). Pesticide Biochemistry and Physiology, 35: 211-222.
32. Samson R. A., H. C. Evans & J. P. Latge 1988. Atlas of entomopathogenic fungi. Springer-Verlag, New York, 187 pp.
33. Samson R. A. 1974. Paecilomyces and some allied Hypomycetes. Study of Entomology, 6: 1-119.
34. Sevim A., I. Demir, M. Höfte, R. A. Humber & Z. Demirbağ 2009. Isolation and characterization of entomopathogenic fungi from hazelnut-growing region of Turkey. BioControl, 55, 279-297.
35. Wang C., T. Butt,& R. J. Leger 2005. Colony sectorization of Metarhizium anisopliae is a sign of ageing. Microbiology, 151(10): 3223-3236.
36. Zimmermann G. 1986. The ‘Galleria bait method’ for detection of entomopathogenic fungi in soil. Journal of Applied Entomology, 102: 213-215.
37. Zimmermenn G. 2007. Review on safety of the entomopathogenic fungi Beauveria bassiana and Beauveria brongniartii. Biocontrol Science and Technology, 17: 553-59.