تم دعم هذا البحث من قبل 109-2313-B-005 -048 -MY3 من وزارة العلوم والتكنولوجيا (MOST).

Optimized Bioassay for Entomopathogenic Fungi Against Mustard Aphid

<ol>
	<li>Ghosh, S., Roy, A., Chatterjee, A., Sikdar, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+regional+wind+circulation+and+meteorological+factors+on+long-range+migration+of+mustard+aphids+over+indo-gangetic+plain.">Effect of regional wind circulation and meteorological factors on long-range migration of mustard aphids over indo-gangetic plain.</a> Scientific Reports. 9, 5626 (2019).</li><li>Dhillon, M. K., Singh, N., Yadava, D. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preventable+yield+losses+and+management+of+mustard+aphid,+Lipaphis+erysimi+(Kaltenbach)+in+different+cultivars+of+Brassica+juncea(L.)+Czern+&amp;+Coss.">Preventable yield losses and management of mustard aphid, Lipaphis erysimi (Kaltenbach) in different cultivars of Brassica juncea(L.) Czern &amp; Coss.</a> Crop Protection. 161, 106070 (2022).</li><li>Huang, F., Hao, Z., Yan, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+oilseed+rape+seed+treatment+with+imidacloprid+on+survival,+feeding+behavior,+and+detoxifying+enzymes+of+mustard+aphid,+lipaphis+erysimi.">Influence of oilseed rape seed treatment with imidacloprid on survival, feeding behavior, and detoxifying enzymes of mustard aphid, lipaphis erysimi.</a> Insects. 10 (5), 144 (2019).</li><li>Mannino, M. C., Huarte-Bonnet, C., Davyt-Colo, B., Pedrini, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Is+the+insect+cuticle+the+only+entry+gate+for+fungal+infection?+insights+into+alternative+modes+of+action+of+entomopathogenic+fungi.">Is the insect cuticle the only entry gate for fungal infection? insights into alternative modes of action of entomopathogenic fungi.</a> Journal of Fungi. 5 (2), 33 (2019).</li><li>Bamisile, B. S., Akutse, K. S., Siddiqui, J. A., Xu, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Model+application+of+entomopathogenic+fungi+as+alternatives+to+chemical+pesticides:+prospects,+challenges,+and+insights+for+next-generation+sustainable+agriculture.">Model application of entomopathogenic fungi as alternatives to chemical pesticides: prospects, challenges, and insights for next-generation sustainable agriculture.</a> Frontiers in Plant Science. 12, 741804 (2021).</li><li>Scorsetti, A. C., Humber, R. A., Garcia, J. J., Lopez Lastra, C. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Natural+occurrence+of+entomopathogenic+fungi+(Zygomycetes:+Entomophthorales)+of+aphid+(Hemiptera:+Aphididae)+pests+of+horticultural+crops+in+Argentina.">Natural occurrence of entomopathogenic fungi (Zygomycetes: Entomophthorales) of aphid (Hemiptera: Aphididae) pests of horticultural crops in Argentina.</a> Biocontrol. 52, 641-655 (2007).</li><li>Liu, Y. C., Ni, N. T., Chang, J. C., Li, Y. H., Lee, M. R., Kim, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+and+selection+of+entomopathogenic+fungi+from+soil+samples+and+evaluation+of+fungal+virulence+against+insect+pests.">Isolation and selection of entomopathogenic fungi from soil samples and evaluation of fungal virulence against insect pests.</a> Journal of Visualized Experiments. 175, e62882 (2021).</li><li>Francis, F., Fingu-Mabola, J. C., Fekih, I. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+and+endophytic+effects+of+fungal+entomopathogens+for+sustainable+aphid+control:+a+review.">Direct and endophytic effects of fungal entomopathogens for sustainable aphid control: a review.</a> Agriculture. 12 (12), 2081 (2022).</li><li>Simon, J., Peccoud, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+evolution+of+aphid+pests+in+agricultural+environments.">Rapid evolution of aphid pests in agricultural environments.</a> Current Opinion in Insect Science. 26, 17-24 (2018).</li><li>Ujjan, A. A., Shahzad, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+Entomopathogenic+Fungi+for+the+Control+of+Mustard+Aphid+(Lipaphis+erysimi)+on+canola+(Brassica+napus+L).">Use of Entomopathogenic Fungi for the Control of Mustard Aphid (Lipaphis erysimi) on canola (Brassica napus L).</a> Pakistan Journal of Botany. 44 (6), 2081-2086 (2012).</li><li>Sajid, M., Bashir, N. H., Batool, Q., Munir, I., Bilal, M., Jamal, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In-vitro+evaluation+of+biopesticides+(Beauveria+bassiana,+Metarhizium+anisopliae,+Bacillus+thuringiensis)+against+mustard+aphid+Lipaphis+erysimi+kalt.+(Hemiptera:+Aphididae).">In-vitro evaluation of biopesticides (Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae, Bacillus thuringiensis) against mustard aphid Lipaphis erysimi kalt. (Hemiptera: Aphididae).</a> Journal of Entomology and Zoology Studies. 5 (6), 331-335 (2017).</li><li>Paschapur, A. U., Subbanna, A. R. N. S., Singh, A. K., Jeevan, B., Stanley, J., Rajashekara, H., Mishra, K. K., Koti, P. S., Kant, L., Pattanayak, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alternaria+alternata+strain+VLH1:+a+potential+entomopathogenic+fungus+native+to+North+Western+Indian+Himalayas.">Alternaria alternata strain VLH1: a potential entomopathogenic fungus native to North Western Indian Himalayas.</a> Egyptian Journal of Biological Pest Control. 32, 138 (2022).</li><li>Miohammed, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lecanicillium+muscarium+and+Adalia+bipunctata+combination+for+the+control+of+black+bean+aphid,+Aphis+fabae.">Lecanicillium muscarium and Adalia bipunctata combination for the control of black bean aphid, Aphis fabae.</a> Biocontrol. 63, 277-287 (2018).</li><li>Thaochan, N., Ngampongsai, A., Prabhakar, C. S., Hu, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Beauveria+bassiana+PSUB01+simultaneously+displays+biocontrol+activity+against+Lipaphis+erysimi+(Kalt.)+(Hemiptera:+Aphididae)+and+promotes+plant+growth+in+Chinese+kale+under+hydroponic+growing+conditions.">Beauveria bassiana PSUB01 simultaneously displays biocontrol activity against Lipaphis erysimi (Kalt.) (Hemiptera: Aphididae) and promotes plant growth in Chinese kale under hydroponic growing conditions.</a> Biocontrol Science and Technology. 31 (10), 997-1015 (2021).</li><li>Mseddi, J., Farhat-Touzri, D. B., Azzouz, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selection+and+characterization+of+thermotolerant+Beauveria+bassiana+isolates+and+with+insecticidal+activity+against+the+cotton-melon+aphid+Aphis+gossypii+(Glover)+(Hemiptera:+Aphididae).">Selection and characterization of thermotolerant Beauveria bassiana isolates and with insecticidal activity against the cotton-melon aphid Aphis gossypii (Glover) (Hemiptera: Aphididae).</a> Pest Management Science. 78 (6), 2183-2195 (2022).</li><li>Butt, T. M., Ibrahim, L., Clark, S. J., Beckett, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+germination+behaviour+of+Metarhizium+anisopliae+on+the+surface+of+aphid+and+flea+beetle+cuticles.">The germination behaviour of Metarhizium anisopliae on the surface of aphid and flea beetle cuticles.</a> Mycological Research. 99 (8), 945-950 (1995).</li><li>Ullah, S., Raza, A. B. M., Alkafafy, M., Sayed, S., Hamid, M. I., Majeed, M. Z., Riaz, M. A., Gaber, N. M., Asim, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation,+identification+and+virulence+of+indigenous+entomopathogenic+fungal+strains+against+the+peach-potato+aphid,+Myzus+persicae+Sulzer+(Hemiptera:+Aphididae),+and+the+fall+armyworm,+Spodoptera+frugiperda+(J.E.+Smith)+(Lepidoptera:+Noctuidae).">Isolation, identification and virulence of indigenous entomopathogenic fungal strains against the peach-potato aphid, Myzus persicae Sulzer (Hemiptera: Aphididae), and the fall armyworm, Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae).</a> Egyptian Journal of Biological Pest Control. 32, 2 (2022).</li><li>Yokomi, R. K., Gottwald, T. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Virulence+of+Verticillium+lecanii+Isolates+in+Aphids+Determined+by+Detached-leaf+Bioassay.">Virulence of Verticillium lecanii Isolates in Aphids Determined by Detached-leaf Bioassay.</a> Journal of Inbertebrate Pathology. 51, 250-258 (1988).</li><li>Vu, V. H., Hong, S. I., Kim, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selection+of+entomopathogenic+fungi+for+aphid+control.">Selection of entomopathogenic fungi for aphid control.</a> Journal of Bioscience and Bioengineering. 104 (6), 498-505 (2007).</li><li>Vandenberg, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Standardized+bioassay+and+screening+of+beauveria+bassiana+and+paecilomyces+fumosoroseus+against+the+russian+wheat+aphid+(homoptera:+aphididae).">Standardized bioassay and screening of beauveria bassiana and paecilomyces fumosoroseus against the russian wheat aphid (homoptera: aphididae).</a> Journal of Economic Entomology. 89 (6), 1418-1423 (1996).</li><li>Lu, W. N., Wu, Y. T., Kuo, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+species-specific+primers+for+the+identification+of+aphids+in+Taiwan.">Development of species-specific primers for the identification of aphids in Taiwan.</a> Applied Entomology and Zoology. 43 (1), 91-96 (2008).</li><li>Liu, Y. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+and+selection+of+entomopathogenic+fungi+from+soil+samples+and+evaluation+of+fungal+virulence+against+insect+pests.">Isolation and selection of entomopathogenic fungi from soil samples and evaluation of fungal virulence against insect pests.</a> Journal of Visualized Experiments. 175, e62882 (2021).</li><li>Menger, J., Beauzay, P., Chirumamilla, A., Dierks, C., Gavloski, J., Glogoza, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Implementation+of+a+diagnostic-concentration+bioassay+for+detection+of+susceptibility+to+pyrethroids+in+soybean+aphid+(hemiptera:+aphididae).">Implementation of a diagnostic-concentration bioassay for detection of susceptibility to pyrethroids in soybean aphid (hemiptera: aphididae).</a> Journal of Economic Entomology. 113 (2), 932-939 (2020).</li><li>Zhang, R., Chen, J., Jiang, L., Qiao, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+genes+expression+difference+between+winged+and+wingless+bird+cherry-oat+aphid+Rhopalosiphum+padi+based+on+transcriptomic+data.">The genes expression difference between winged and wingless bird cherry-oat aphid Rhopalosiphum padi based on transcriptomic data.</a> Scientific Reports. 9, 4754 (2019).</li><li>Abbott, W. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+method+of+computing+the+effectiveness+of+an+insecticide.">A method of computing the effectiveness of an insecticide.</a> Journal of Economic Entomology. 18, 265-267 (1925).</li><li>Liu, T. X., Sparks, A. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Aphids on Cruciferous Crops: Identification and Management. , 9-11 (2001).</li><li>Kuo, M., Chianglin, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temperature+dependent+life+table+of+brevicoryne+brassicae+(l.)(hemiptera:+aphididae)+on+radish.">Temperature dependent life table of brevicoryne brassicae (l.)(hemiptera: aphididae) on radish.</a> Formosan Entomologist. 27, 293-302 (2007).</li><li>Im, Y., Park, S., Lee, S. Y., Kim, J., Kim, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early-Stage+defense+mechanism+of+the+cotton+aphid+aphis+gossypii+against+infection+with+the+insect-killing+fungus+beauveria+bassiana+JEF-544.">Early-Stage defense mechanism of the cotton aphid aphis gossypii against infection with the insect-killing fungus beauveria bassiana JEF-544.</a> Frontiers in Immunology. 13, 907088 (2022).</li><li>Kim, J. J., Roberts, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+relationship+between+conidial+dose,+moulting+and+insect+developmental+stage+on+the+susceptibility+of+cotton+aphid,+Aphis+gossypii,+to+conidia+of+Lecanicillium+attenuatum,+an+entomopathogenic+fungus.">The relationship between conidial dose, moulting and insect developmental stage on the susceptibility of cotton aphid, Aphis gossypii, to conidia of Lecanicillium attenuatum, an entomopathogenic fungus.</a> Biocontrol Science and Technology. 22 (3), 319-331 (2012).</li><li>Reingold, V., Kottakota, C., Birnbaum, N., Goldenberg, M., Lebedev, G., Ghanim, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intraspecies+variation+ofMetarhiziumbrunneumagainst+the+green+peach+aphid,Myzus+persicae,+provides+insight+into+thecomplexity+of+disease+progression.">Intraspecies variation ofMetarhiziumbrunneumagainst the green peach aphid,Myzus persicae, provides insight into thecomplexity of disease progression.</a> Pest Management Science. 77, 2557-2567 (2021).</li><li>Ortiz-Urquiza, A., Keyhani, N. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Action+on+the+Surface:+entomopathogenic+fungi+versus+the+insect+cuticle.">Action on the Surface: entomopathogenic fungi versus the insect cuticle.</a> Insects. 4, 357-374 (2013).</li><li>Knodel, J. J., Beauzay, P., Boetel, M., Prochaska, T., Chirumamilla, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> 2022 North Dakota Field Crop Insect Management Guide. , (2021).</li><li>Yeo, H., Pell, J. K., Alderson, P. G., Clark, S. J., Pye, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laboratory+evaluation+of+temperature+effects+on+the+germination+and+growth+of+entomopathogenic+fungi+and+on+their+pathogenicity+to+two+aphid+species.">Laboratory evaluation of temperature effects on the germination and growth of entomopathogenic fungi and on their pathogenicity to two aphid species.</a> Pest Management Science. 59 (2), 156-165 (2003).</li><li>Erdos, Z., Chandler, D., Bass, C., Raymond, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlling+insecticide+resistant+clones+of+the+aphid,+Myzus+persicae,+using+the+entomopathogenic+fungus+Akanthomyces+muscarius:+fitness+cost+of+resistance+under+pathogen+challenge.">Controlling insecticide resistant clones of the aphid, Myzus persicae, using the entomopathogenic fungus Akanthomyces muscarius: fitness cost of resistance under pathogen challenge.</a> Pest Management Science. 77 (11), 5286-5293 (2021).</li></ol>

يعلن المؤلفون أنه لا يوجد تضارب في المصالح في هذا العمل.

كثيرا ما تنتشر أنواع متعددة من المن ، بما في ذلك من الخردل (L. erysimi) ومن الملفوف (Brevicoryne brassicae)26. تم الإبلاغ عن كلا النوعين في تايوان27 ، ومن الممكن أن يتعايشا في موقع التجميع. للتمييز بين أنواع المن وثيقة الصلة ، استخدمت هذه الدراسة تقنية تحديد الهوية الجزيئي...

من الخردل (L. erysimi) هو آفة سيئة السمعة تصيب مجموعة متنوعة من المحاصيل الصليبية ، مما يتسبب في خسائر اقتصادية كبيرة1. في حين تمت التوصية بالعديد من المبيدات الحشرية المنهجية لمكافحة تفشي حشرات المن ، فإن الاستخدام المتكرر لهذه المبيدات الحشرية يثير مخاوف بشأن مقاومة مبيدات الآفات 2,3. لذلك ، من حيث إدارة الآفات الصديقة للبيئة ، يمكن أن تكون الفطريات المسببة للأمراض الحشرية (EPF) بمثابة استراتيجية مكافحة بديلة مناسبة. EPF هو أحد مسببات الأمراض الحشرية التي لديها القدرة على إصابة المضيفين عن طريق اختراق بشرتهم ، مما يجعلها عاملا قويا للسيطرة على حشرات المن والحشرات الأخرى الماصة للنبات4. علاوة على ذلك ، أثبت EPF أنه تقنية مجدية ومستدامة لإدارة الآفات ، حيث يقدم فوائد مثل تعارض مسببات الأمراض النباتية وتعزيز نمو النبات5.
يمكن الحصول على EPF من خلال اصطياد الحشرات والتربة أو عزلها من جثث الحشرات في الحقل 6,7. ومع ذلك ، قبل الاستخدام الإضافي للعزلات الفطرية ، من الضروري فحص الإمراضية. تم إجراء العديد من الدراسات حول فعالية EPF ضد حشرات المن ، وهي آفات محصولية كبيرة يمكن أن تسبب أضرارا جسيمة 8,9. تم اختبار حشرات المن الخردل ، من بين أنواع مختلفة من حشرات المن ، للتأكد من قابليتها لعدة سلالات من Beauveria spp. ، Metarhizium spp. ، Lecanicillium spp. ، Paecilomyces spp. ، وحتى Alternaria ، والتي تعرف في المقام الأول باسم الفطريات المسببة للأمراض النباتية والنباتية ولكنها أظهرت بعض الآثار المميتة ضد حشرات الخردل10،11،12.
لتقييم فعالية EPF ضد حشرات المن في ظل ظروف المختبر ، يمكن تقسيم المقايسات الحيوية إلى قسمين رئيسيين: غرفة التلقيح والتلقيح الفطري. يصف البروتوكول الحالي بناء غرفة التلقيح ، حيث يمكن الحفاظ على حشرات المن باستخدام طرق مختلفة مثل ورقة مستأصلة مع سويقات ملفوفة بالقطن الرطب ، أو قرص أوراق مستأصل مع طبق بتري مبطن بورق ترشيح مبلل ، أو الصيانة المباشرة على نباتات الأواني ، أو قرص أوراق مستأصل مضمن في أجار الماء داخل طبق أو حاوية بتري10 ، 11,13. تشمل الطرق الشائعة للتلقيح الفطري رش الكونيديا ، وغمر المن في تعليق الكونيديا ، وغمس الأوراق في تعليق الكونيديا ، وتلقيح النباتات الداخلية11،14،15،16. على الرغم من وجود طرق تلقيح مختلفة ، يجب أن تحاكي المقايسات الحيوية ظروف التطبيق الميداني. على سبيل المثال ، في حالة طريقة غمس الأوراق12,17 ، يمكن تقييم كفاءة EPF ، ولكن نظرا لأن حشرات المن تصيب الأوراق المحملة بالفطريات ، فإن الجانب الظهري من المن ، وهو موقع اختراق تفضيلي ، لا يتعرض عادة للفطريات.
لتقييم تأثير مبيد الحشر ل EPF في ظل ظروف المختبر ، يقترح هذا البروتوكول استخدام طريقة الأوراق المنفصلة التي وصفها Yokomi و Gottwald18 مع بعض التعديلات ، متبوعة بتلقيح الكونيديا باستخدام بخاخ صغير. تحافظ هذه الطريقة على رطوبة 100٪ تقريبا في غرفة الفحص الحيوي لمدة سبعة أيام على الأقل دون الحاجة إلى تجديد إضافي للمياه18,19. بالإضافة إلى ذلك ، فإن حصر حشرات المن على سطح واحد يضمن تعرضها لرش الكونيديا ويسهل الملاحظات20. ومع ذلك ، قد تعلق حشرات المن في سطح أجار المكشوف أثناء التحرك داخل غرفة التلقيح. علاوة على ذلك ، يمكن أن يكون تسجيل البيانات في تجربة طبق بتري مع حشرات الخردل ، وهي حشرات بارثينوجينية ، أمرا صعبا بسبب تطورها وتكاثرها السريع. من الصعب التمييز بين البالغين الملقحين وذريتهم دون إزالة. نادرا ما يتم ذكر تفاصيل كيفية المضي قدما في هذه الخطوة ، ويجب تحسين بعض العوامل غير المتسقة ، مثل منطقة استهلاك الأوراق.
يوضح هذا البروتوكول نظاما مستقرا لفحص ضراوة عزلات EPF ضد حشرات من الخردل ، مما يتيح اختيار العزلات المحتملة ضد أنواع مختلفة من المن من مكتبة EPF واسعة النطاق. يمكن تحديد حشرات المن التي تم جمعها ميدانيا ، ويمكن إنشاء مجموعة مختبرية كافية من حشرات من الخردل لتقييم التأثير القاتل لمختلف العزلات الفطرية باستخدام منهجية سهلة ومجدية مع نتائج متسقة. طورت حشرات المن آليات تطورية متعددة استجابة للضغوط البشرية الشديدة والمتكررة في النظم الإيكولوجية الزراعية ، مما يشكل تحديات للأمن الغذائي9. لذلك ، يمكن توسيع هذه الطريقة الموصوفة لتقييم عزلات EPF المحتملة ضد أنواع مختلفة من المن.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>10 &#956;L Inoculating Loop</td>
			<td>NEST Scientific</td>
			<td>718201</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>100 bp DNA Ladder III</td>
			<td>Geneaid</td>
			<td>DL007</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2x SuperRed PCR Master Mix</td>
			<td>Biotools</td>
			<td>TE-SR01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50 mL centrifuge tube</td>
			<td>Bioman Scientific</td>
			<td>ET5050-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6 cm Petri dish</td>
			<td>Alpha Plus Scientific</td>
			<td>16021</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6 mm insect aspirator</td>
			<td>MegaView Science</td>
			<td>BA6001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>70 mm filter paper NO.1</td>
			<td>Toyo Roshi Kaisha</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>70% ethanol</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>9 cm Petri dish</td>
			<td>Alpha Plus Scientific</td>
			<td>16001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agar</td>
			<td>Bioman Scientific</td>
			<td>AGR001.1</td>
			<td>Microbiology grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agarose</td>
			<td>Bioman Scientific</td>
			<td>PB1200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BioGreen Safe DNA Gel Buffer</td>
			<td>Bioman Scientific</td>
			<td>SDB001T</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chromas</td>
			<td>Technelysium</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GeneDoc</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GenepHlow Gel/PCR Kit</td>
			<td>Geneaid</td>
			<td>DFH300</td>
			<td>https://www.geneaid.com/data/files/1605861013102532959.pdf</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gene-Spin Genomic DNA Isolation Kit</td>
			<td>Protech Technology</td>
			<td>PT-GD112-V3</td>
			<td>http://www.protech-bio.com/UserFiles/file/Gene-Spin%20Genomic%20DNA%20Kit.pdf</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hemocytometer</td>
			<td>Paul Marienfeld</td>
			<td>640030</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Komatsuna leaves (Brassica rapa var. perviridis)</td>
			<td>Tai Cheng Farm</td>
			<td>1-010-300410</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microsprayer</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MiniAmp Thermal Cycler</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>A37834</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mustard aphid (Lipaphis erysimi)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Painting brush</td>
			<td>Tian Cheng brush company</td>
			<td>4716608400352</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Parafilm M</td>
			<td>Bemis</td>
			<td>PM-996</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pellet pestle</td>
			<td>Bioman Scientific</td>
			<td>GT100R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sabouraud Dextrose Broth</td>
			<td>HiMedia</td>
			<td>MH033-500G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SPSS Statistics</td>
			<td>IBM</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TAE buffer 50x</td>
			<td>Bioman Scientific</td>
			<td>TAE501000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tween 80</td>
			<td>PanReac AppliChem</td>
			<td>142050.1661</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

assessment of aphidicidal effect of entomopathogenic fungi against parthenogenetic insect, mustard aphid, lipaphis erysimi (kalt.)

من الخردل (L. erysimi) هو آفة تصيب العديد من المحاصيل الصليبية وتنقل فيروسات النبات. لتحقيق إدارة الآفات الصديقة للبيئة ، تعد الفطريات المسببة للأمراض الحشرية (EPF) عوامل محتملة لمكافحة الميكروبات للسيطرة على هذه الآفة. لذلك ، فإن فحص الفوعة لعزلات EPF تحت ظروف طبق بتري ضروري قبل التطبيق الميداني. ومع ذلك ، فإن من الخردل هو حشرة بارثينوجينية ، مما يجعل من الصعب تسجيل البيانات أثناء تجارب طبق بتري. تم تطوير نظام معدل للمقايسات الحيوية للأوراق المنفصلة لمعالجة هذه المشكلة ، باستخدام بخاخ دقيق لتلقيح الكونيديا على حشرات المن ومنع الغرق عن طريق تسهيل تجفيف الهواء بعد تعليق البوغ. حافظ النظام على رطوبة نسبية عالية طوال فترة المراقبة ، وظل قرص الأوراق طازجا لأكثر من عشرة أيام ، مما سمح بالتكاثر الجيني لحشرات المن. لمنع تراكم النسل ، تم تنفيذ عملية إزالة يومية باستخدام فرشاة الطلاء. يوضح هذا البروتوكول نظاما مستقرا لتقييم ضراوة عزلات EPF ضد حشرات المن الخردل أو حشرات المن الأخرى ، مما يتيح اختيار العزلات المحتملة لمكافحة المن.

The mustard aphid (L. erysimi) is a notorious pest that infests a variety of cruciferous crops, causing significant economic losses1. While several systematic insecticides have been recommended to combat aphid infestations, the frequent use of these insecticides raises concerns about pesticide resistance2,3. Therefore, in terms of eco-friendly pest management, entomopathogenic fungi (EPF) could serve as a suitable alternative control strategy. EPF is an insect pathogen with the ability to infect hosts by penetrating their cuticles, making it a potent agent for controlling aphids and other plant-sucking insects4. Furthermore, EPF has proven to be a feasible and sustainable pest management technique, offering benefits such as plant pathogen antagonism and plant growth promotion5.
EPF can be obtained through insect-soil baiting or isolated from insect cadavers in the field6,7. However, before further use of fungal isolates, pathogenicity screening is necessary. Several studies have been conducted on the effectiveness of EPF against aphids, which are significant crop pests that can cause severe damage8,9. Mustard aphids, among various species of aphids, have been tested for susceptibility to several strains of Beauveria spp., Metarhizium spp., Lecanicillium spp., Paecilomyces spp., and even Alternaria, which is primarily known as a saprophytic and plant pathogenic fungus but has shown some lethal effects against mustard aphids10,11,12.
To evaluate the effectiveness of EPF against aphids under laboratory conditions, bioassays can be divided into two main parts: the inoculation chamber and fungal inoculation. The current protocol describes the construction of an inoculation chamber, where aphids can be maintained using various methods such as an excised leaf with a petiole wrapped in moist cotton, an excised leaf disc with a Petri dish lined with damped filter paper, direct maintenance on pot plants, or an excised leaf disc embedded in water agar within a Petri dish or container10,11,13. Common methods for fungal inoculation include conidia spraying, aphid immersion into a conidia suspension, leaf dipping into a conidia suspension, and plant endophyte inoculation11,14,15,16. While various inoculation methods exist, the bioassays should simulate field application conditions. For example, in the case of the leaf dipped method12,17, the efficiency of EPF can be evaluated, but since the aphids infest the fungus-loaded leaves, the dorsal side of the aphid, which is a preferential penetration site, does not usually get exposed to the fungus.
To evaluate the aphidicidal effect of EPF under laboratory conditions, this protocol suggests using the detached-leaf method described by Yokomi and Gottwald18 with some modifications, followed by conidia inoculation using a micro-sprayer. This method maintains approximately 100% humidity in the bioassay chamber for at least seven days without requiring additional replenishment of water18,19. Additionally, confining aphids to one surface ensures their exposure to conidia spraying and facilitates observations20. However, aphids may become stuck in the exposed agar surface while moving within the inoculation chamber. Furthermore, recording data in the Petri dish experiment with mustard aphids, which are parthenogenetic insects, can be challenging due to their rapid development and reproduction. It is difficult to distinguish between inoculated adults and their progeny without removal. The details of how to proceed with this step are seldom mentioned, and some inconsistent factors, such as leaf consumption area, need to be optimized.
This protocol demonstrates a stable system for screening the virulence of EPF isolates against mustard aphids, enabling the selection of potential isolates against various aphid species from an extensive EPF library. Field-collected aphids can be identified, and a sufficient laboratory population of mustard aphids can be established to evaluate the aphidicidal effect of various fungal isolates using an easy and feasible methodology with consistent outcomes. Aphids have developed multiple evolutionary mechanisms in response to intense and repeated anthropogenic pressures in agroecosystems, posing challenges to food security9. Therefore, this described method could be extended to evaluate potential EPF isolates against various aphid species.

Author Spotlight: Eco-Friendly Pest Management Using Entomopathogenic Fungi Against Mustard Aphids 

تقييم تأثير مبيد الحشرات للفطريات المسببة للأمراض الحشرية ضد الحشرات العذرية ، من الخردل ، Lipaphis erysimi (Kalt.)

يوضح المخطط الانسيابي المقدم الحالة المستقرة لحشرات من الخردل من الجمع الميداني إلى فحص الفوعة. ضمنت صيانة حشرات المن من الجمع الميداني زيادة مستقرة في مستعمرات المن مع إمدادات غذائية كافية. تم تأكيد حشرات المن التي تم جمعها ميدانيا على أنها حشرات من الخردل من خلال استخدام العلامات الجزي...

Watch this Scientific Journal Video about Eco-Friendly Pest Management Using Entomopathogenic Fungi Against Mustard Aphids at JoVE.com

يقدم هذا البروتوكول نظام فحص حيوي محسن للأوراق المنفصلة لتقييم فعالية الفطريات المسببة للأمراض الحشرية (EPF) ضد من الخردل (Lipaphis erysimi (Kalt.)) ، وهي حشرة بارثينوجينية. تحدد الطريقة عملية جمع البيانات أثناء تجارب طبق بتري ، مما يمكن الباحثين من قياس ضراوة EPF باستمرار ضد حشرات المن الخردل والحشرات البارثينوجينية الأخرى.

The mustard aphid (L. erysimi) is a pest that infests various cruciferous crops and transmits plant viruses. To achieve eco-friendly pest management, ...

اليوم ، يفضل على نطاق واسع إدارة الآفات الصديقة للبيئة. قبل التنفيذ ، ومع ذلك ، يجب أن تخضع الفطريات المسببة للأمراض الحشرية لاختبار شامل. تعرض دراستنا فعالية مكتبة فطرية مسببة للأمراض الحشرية في مكافحة من الخردل ، وهي بمثابة مثال رئيسي على إمكاناتها.يعد الحد من معدل الوفيات المرتفع للفطريات المسببة للأمراض الحشرية قبل المعالجة والوقاية من معلق البوغ أمرا صعبا. لقد نجحنا في تطوير نظام مستقر أسفر عن النتيجة المتوقعة. يتضمن ذلك استخدام نظام شائع أو غرفة فحص حيوي للحفاظ على هذه الآفة الصغيرة بشكل فعال أثناء عملية الاختبار.يوضح هذا البروتوكول بنجاح طريقة مجدية لإعداد طريقة الأوراق المنفصلة دون الحاجة إلى قياس درجة حرارة أجار ، وبالتالي تبسيط إنشاء الغرفة التجريبية. بالإضافة إلى ذلك ، نقترح أهمية تقليل تعرض سطح الآجار لمنع حشرات المن من التعلق أثناء التجوال داخل الغرفة. نحن مفتونون بالاستجابة المناعية لمن الخردل عند مواجهة الفطريات المسببة للأمراض الحشرية قبل وفيات المن.من خلال دراسة بيانات التعبير الجيني ، يمكننا تحديد الجينات الحرجة التي يمكن أن تكون بمثابة أهداف محتملة لضربة قاضية للجينات ، في تركيبة من التطبيق الفطري الممرض للحشرات.

assessment-aphidicidal-effect-entomopathogenic-fungi-against

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Pharmacokinetics and Pharmacodynamics

Biology

Unit 1

Assessment of Aphidicidal Effect of Entomopathogenic Fungi against Parthenogenetic Insect, Mustard Aphid, Lipaphis erysimi (Kalt.)

Biostatistics: Introduction

SCIENTISTS IN ACTION

1.3K Views.  National Chung Hsing University. اليوم ، يفضل على نطاق واسع إدارة الآفات الصديقة للبيئة. قبل التنفيذ ، ومع ذلك ، يجب أن تخضع الفطريات المسببة للأمراض الحشرية لاختبار شامل. تعرض دراستنا فعالية مكتبة فطرية مسببة للأمراض الحشرية في مكافحة من الخردل ، وهي بمثابة مثال رئيسي على إمكاناتها.يعد الحد من معدل ال...

Video: Author Spotlight: Eco-Friendly Pest Management Using Entomopathogenic Fungi Against Mustard Aphids 

The mustard aphid (L. erysimi) is a pest that infests various cruciferous crops and transmits plant viruses. To achieve eco-friendly pest management, entomopathogenic fungi (EPF) are potential microbial control agents for controlling this pest. Therefore, virulence screening of EPF isolates under Petri dish conditions is necessary before field application. However, the mustard aphid is a parthenogenetic insect, making it difficult to record data during Petri dish experiments. A modified system for detached-leaf bioassays was developed to address this issue, using a micro-sprayer to inoculate conidia onto aphids and prevent drowning by facilitating air-drying after spore suspension. The system maintained high relative humidity throughout the observation period, and the leaf disc remained fresh for over ten days, allowing parthenogenetic reproduction of the aphids. To prevent offspring buildup, a process of daily removal using a painting brush was implemented. This protocol demonstrates a stable system for evaluating the virulence of EPF isolates against mustard aphids or other aphids, enabling the selection of potential isolates for aphid control.

This protocol presents an optimized detached-leaf bioassay system for evaluating the effectiveness of entomopathogenic fungi (EPF) against the mustard aphid (Lipaphis erysimi (Kalt.)), a parthenogenetic insect. The method outlines the data collection process during Petri dish experiments, enabling researchers to consistently measure the virulence of EPF against mustard aphids and other parthenogenetic insects.

Collection, Maintenance, and Molecular Identification of Mustard Aphids

Start by preparing a temporary maintenance Petri dish with excised cruciferous leaves and water infiltrated filter paper at the bottom. Next place five aphids on the prepared Petri dish. When the aphids increase in number, cut the originally excised leaves into four to six smaller pieces.Transfer each small leaf piece with the aphids into separate Petri dishes containing fresh leaves and wet filter paper. To collect the aphid genomic DNA, first homogenize the aphids using a pellet pestle. Next, extract the DNA using a Gene-Spin genomic DNA isolation kit as per the manufacturer's guidelines.Finish the extraction process by eluting the genomic DNA with 50 microliters of preheated nuclease-free water. Perform PCR amplification and DNA sequencing by adding the DNA sample to the PCR master mix with primer pairs. Analyze the PCR product using 1%agarose gel electrophoresis to confirm the identity of the mustard aphid.The field collected aphids were confirmed as mustard aphids using molecular markers, including the PCR amplicon size and Lipaphis erysimi CO1 sequencing.

جمع وصيانة وتحديد جزيئي لحشرات من الخردل

Entomopathogenic Fungi (EPF) Preparation and Virulence Screening Against Mustard Aphids

For the EPF recovery from the fungal library, start by smearing the fungal isolates on a quarter strength SDA plate. Incubate it in darkness at 25 degrees Celsius for 10-14 days before conidia harvest. Following this, pipette 2-3 mL of 0.03%Tween 80 onto a cultured plate.Then use an inoculation loop to scrape the conidia by. Next, transfer the fungal suspension to a centrifuge tube. Vigorously vortex the suspension at the highest speed, then pipette out a sample into a hemocytometer to count the number of conidia.Dilute the conidia within the suspension using 0.03%Tween 80 til desired concentration is obtained. To prepare the inoculation chamber, first cut a 9 centimeter diameter leaf disk using the bottom Petri dish as a mold or with scissors. Next, prepare 1.5%water agar for each dish using a microwave.Pour 30 mL of the cooled water agar into the Petri dish and let it solidify in a laminar flow hood. When the agar surface is semisolid, place the leaf disk with its abaxial surface facing up, then press it slightly to imbed it in the agar. Now, place 20 apterous adults on the leaf disk.Open the cover of the inoculation chamber to spray 0.3 mL of conidia suspension directly onto the aphids and the leaf disk. Once the suspension has dried, close the cover to prevent the drowning of the mustard aphids. Subsequently, seal the inoculation chamber using paraffin film to maintain a high mount of humidity.Place the chamber in an incubator set at a temperature of 25 degrees Celsius with a light and dark photoperiod of 12 hours each. Use a stereomicroscope to count the mortality every 12 hours for 5 days. The virulence screening revealed a consistent survival rate for mustard aphids with the control group exhibiting an 85%survival rate.Cordyceps cateninnulata demonstrated the fastest aphid-killing ability, resulting in 50%and 90%moralities at 3 days and 4.5 days post-inoculation, or DPI. Beauveria strains 141, 143, and 153 showed slow aphid-killing abilities with only 5%mortality at 3 DPI. Apart from Purpureocillium, most EPF isolates exhibited corrected mortality rates higher than 70%within 5 DPI.Beauveria bassiana demonstrated the highest mortality rate of 100%among EPF isolates. EPF mycosis was observed on cadavers of mustard aphids infected with Metarhizium species, Beauveria species, Purpureocillium lilacinum, and Cordyceps cateniannulata during the virulence screening.

تحضير الفطريات المسببة للأمراض الحشرية (EPF) وفحص الفوعة ضد حشرات من الخردل

Aphicidal Assessment of Entomopathogenic Fungi by the Statistical Analysis of Corrected Mortality in Mustard Aphids

Begin by launching the SPSS software platform. Create variables termed treatment and corrected mortality. Then input the calculated results for different isolates inoculated at the same time point with the same concentration.Navigate to Analyze, Compare Means and Proportions, then Independent Samples T Test in SPSS for independent T-test analysis. Next, input treatment into the grouping variable box and corrected mortality into the Test Variables box. Classify groups according to different fungal isolates and press OK to begin the analysis.To calculate the median lethal time and median lethal concentration, create the variables defined as Total, Response, and either Duration or Concentration. Next, enter the recorded result into the spreadsheet. Finally, choose Analyze, followed by Regression, and then Probit to compute the median lethal time and median lethal concentration.Inoculations of 10 to the seven conidia per milliliter resulted in significantly different corrected mortalities for Metarhizium strain 197 and Cordyceps strain 213 at three and four DPI. The Cordyceps strain 213 exhibited a significantly shorter lethal duration compared to other treatments. It also showed a lower lethal dose value relative to the Metarhizium 213 strain.