Ugrás a tartalomra

Bacillus thuringiensis: Hogyan működik és milyen kártevőket céloz meg

téma: Biokontroll szerek

Áttekintés:

Míg sokan csak azt gondolják a baktériumokról, mint káros betegségeket okozó mikrobákról, jótékony hatásúak is lehetnek, például döntő szerepet játszanak bizonyos betegségekben. mikrobiális biopeszticidek hogy a kártevők ne támadják meg a termést. Bacillus thuringiensis (néha Bt-re rövidítve) a vízben és a talajban élő baktériumok egyik fajtája. Fontos biológiai védekező szer, mert számos gyakori, termést károsító kártevőt képes elpusztítani, de viszonylag ártalmatlan az emberre, az állatokra és a nem kártevő rovarokra. Sokan vannak Bacillus thuringiensis fajták, más néven Bacillus thuringiensis alfaj. Például a „Btk” biológiai rovarirtó szerek egy „kurstaki” nevű alfajt használnak.

Bacillus thuringiensis több mint hatvan éve használják a kártevők megszabadulására és a növények károsodástól való védelmére. Különösen fontos, mert nem károsítja a környezetet, mint sok vegyi növényvédő szer. Ez azt jelenti, hogy helyettesítheti a kémiai növényvédő szereket bizonyos kártevők elleni küzdelemben, és csökkentheti a növényvédő szerek környezetkárosító hatását. Ma, Bacillus thuringiensis a világon mindenhol használják, és elérhető különböző megfogalmazások (mint például a Btk spray), ami azt jelenti, hogy különböző környezetekben használható, például mezőgazdaságban, erdőgazdálkodásban, sőt városi területeken is.

Ebben a cikkben áttekintést adunk arról Bacillus thuringiensis beleértve, hogy milyen kártevőket irt el és hogyan pusztítja el őket.

Mi Bacillus thuringiensis?

Bacillus thuringiensis egy baktérium, amely egyfajta mikroba. Mikroszkóppal nézve aprónak és rúd alakúnak tűnik. Először Japánban fedezték fel, de az első tudományos felvétel Németország egy részén, Türingiában történt. Itt a név Bacillus thuringiensis ered, jön. Az Egyesült Államokban az 1950-es években, Kanadában pedig az 1970-es években kezdték használni, hogy megvédjék az erdőket az olyan káros rovaroktól, mint a lucfenyő férgek.

Bacillus thuringiensis annyira fontos része a növényvédelemnek, hogy a termesztésére használt technikákat jelentősen optimalizálták az elmúlt néhány évtizedben. Sterilizált tartályokban termesztik, és növekedésének fontos tényezői a hőmérséklet, az oxigénszint és a tápanyag típusa. Permetező készítményekhez, Bacillus thuringiensis vízzel vagy ásványolajjal és egyéb adalékokkal (például matricákkal) kombinálják, amelyek segítenek elpusztítani a kártevőket.

Mikroszkópos nézet, amely a bacillus thurigensis pálcika alakú baktériumot mutatja
Mikroszkópos képe foltos, rúd alakú Bacillus thuringiensis spórák. Hitel: Ansel Oommen a Bugwood.org-on keresztül

Hogyan működik Bacillus thuringiensis megölni a kártevőket?

Életciklusának spóraképződési szakaszában, Bacillus thuringiensis aktiválja az ún sír gének, amelyek lehetővé teszik háromdimenziós struktúrák, úgynevezett kristályok létrehozását, amelyek mérgezőek a kártevők lárváira. Ezeket kiáltási toxinoknak nevezik, és kisebb részekből, úgynevezett sírásfehérjékből állnak.

Amikor egy kártevő eszik Bacillus thuringiensis, bejut a bélbe és kibocsátja a sírás méreganyagokat. Ezek a méreganyagok a bélfalhoz kötődnek, és lyukakat okoznak, ami a kártevő elpusztulását okozza. Az alábbiakban egy technikaibb magyarázatot találunk, hogyan történik ez.

A kiáltási toxin egy része, a „Cry domain III” fontos ahhoz, hogy lehetővé tegye a méreganyagok kötődését a kártevő lárvák sejtjeihez. A cry domain III felcserélése különböző toxinok között történhet. Ez egy kicsit olyan, mint a Lego darabok felcserélése, hogy különböző formákat és funkciókat hozzunk létre. A sírótoxin megkötése a kártevő bélrendszerében történik olyan helyeken, amelyeket ecsetszegély membránvezikuláknak neveznek, amelyek olyanok, mint kis buborékok néhány sejt felszínén. A toxinok specifikusan kötődnek a sejt egyes részeihez, az úgynevezett cadherin receptorokhoz. A toxin aminosavszekvenciája határozza meg a receptorhoz való kötődési képességét. Ennek az az oka, hogy az aminosavszekvencia határozza meg a fehérjék, például a toxinok és a kadherinreceptorok alakját, lehetővé téve, hogy kirakós darabokként illeszkedjenek egymáshoz.

Mik a különböző kártevők Bacillus thuringiensis tudja irányítani?

Bacillus thuringiensis fontos a sokféle kártevő elleni védekezésben, és kifejezetten a kártevők lárvafázisában fejti ki hatását. A következő kártevők kiválóak Bacillus thuringiensis célok: 

lucfenyő rügyféreg (Choristoneura fumiferana)

Ezek a kártevők a kanadai erdőkben különösen problémás lepkék, ahol jelentős károkat okoznak a lucfenyők és a balzsamfenyők leveleiben. A lucfenyő rügyférgek lárvái károsítják a növényeket.

A lucfenyő rügyféreg lárvája egy ágon
lucfenyő rügyféreg (Choristoneura fumiferana). Köszönetnyilvánítás: Jerald E. Dewey, USDA Forest Service, Bugwood.org 

cigánymoly (Lymantria dispar)

A cigánylepke lárvái (más néven szivacsos lepkék) jelentős károkat okoznak az erdőkben Észak-Amerikában és másutt. Nagy mennyiségben jelentős levélvesztést (levélvesztést) okozhatnak különféle fafajtákban, jelentős hatással mind az erdőkre, mind a városi tájakra.

A cigánylepke felnőtt hímje egy deszkára tűzve
A cigánylepke hímje (vagy szivacsos lepke) (Lymantria dispar). Köszönetnyilvánítás: Petr Kapitola, Mezőgazdasági Felügyeleti és Tesztelési Központi Intézet, Bugwood.org 

európai kukoricabogár (Ostrinia nubilalis)

Ez a lepkefaj jelentős károkat okoz a kukoricatermésben. Az imágók a levelek alsó felére rakják a tojásokat, és amikor a lárvák kikelnek, megtámadják a termést és károkat okoznak. Az európai kukoricabogár több életcikluson megy keresztül egyetlen év alatt.

Az európai kukoricabogár lárvája kukoricafőzőlapon táplálkozik
európai kukoricabogár (Ostrinia nubilalis). Hitel: Mariusz Sobieski a Bugwood.org-on keresztül

Káposztahurkoló (Trichoplusia ni)

Ezeknek a lepkéknek a lárvái megtámadják a káposztát és a hasonló növényeket, és „hurkolóknak” nevezik őket a kúszás közben végzett sajátos hurokmozgásuk miatt. Az európai kukoricabogárhoz hasonlóan az imágók a levelek alsó oldalára rakják a tojásokat, amelyekkel a lárvák táplálkoznak, ami jelentős károkat okoz.

Egy közeli kép egy lárva a káposzta hurkapálca egy levél
Káposztahurkoló (Trichoplusia ni). Köszönetnyilvánítás: Alton N. Sparks, Jr., University of Georgia a Bugwood.org-on keresztül

Mik a használat előnyei és hátrányai Bacillus thuringiensis?

Érvek

Célzott kártevőirtás:

Az előnyök Bacillus thuringiensis azt jelenti, hogy világszerte az egyik (ha nem a legtöbbet) használt biopeszticidmé vált. A Környezetvédelmi Ügynökség szerint Bacillus thuringiensis célzott kártevőirtást kínál számos káros faj ellen, miközben viszonylagos emberre, állatokra és nem kártevő rovarokra ártalmatlan. Ezt a specifikus tevékenységet a kiáltási toxin termelésén keresztüli hatásmechanizmusa teszi lehetővé.

Környezetbarát:

Bacillus thuringiensis a talajban és a vízben természetesen előforduló mikroba. Ez azt jelenti, hogy teljesen biológiailag lebomlik, és nem károsítja a környezetet, mint a vegyi növényvédő szerek. Célzott megközelítése azt jelenti, hogy nem okoz a biológiai sokféleség csökkenését, ami a vegyi növényvédő szerek gyakori káros hatása. Ezenkívül a kártevők elleni küzdelem hatékonysága azt jelenti, hogy sok esetben felváltotta a vegyi növényvédő szereket. Ez tovább növeli a pozitív hatást, hogy Bacillus thuringiensis hatással van a környezetre.

Több törzs:

Bacillus thuringiensis Különböző törzsekben kapható, ami kiterjeszti a különböző kártevők elleni védekezési képességét.

Hátrányok

Költség:

Használó termékek Bacillus thuringiensis bizonyos esetekben drágábbak lehetnek, mint a vegyi peszticidek. Ez azt jelenti, hogy önálló kezelésként nem feltétlenül járható megoldás. Az integrált növényvédelmi rendszeren belüli felhasználásuk azonban költséghatékonyabbnak bizonyulhat.

Resistance:

A hosszú távú használata Bacillus thuringiensis bizonyos kártevők elleni küzdelem ahhoz vezetett, hogy ezek a kártevők rezisztenciát fejlesztettek ki a sírást okozó toxinokkal szemben. Ez a termés újbóli elvesztéséhez vagy az erdők lombhullásához vezethet. A kártevőkkel szembeni rezisztencia megoldásai közé tartozik a csere másra Bacillus thuringiensis különböző sírást használó toxinokat, vagy más, eltérő hatásmódú biopeszticidekre.

Következtetés és jövőbeli irányok

Bacillus thuringiensis fontos szerepet játszik a modern kártevőirtásban. Hatékony és környezetbarát eszközt nyújt számos károsító kártevő ellen a mezőgazdaságban és az erdőgazdálkodásban. Célzott hatásmechanizmusa azt jelenti, hogy képes megtámadni az olyan kártevőket, mint a lucfenyő, a cigánylepke, a kukoricabogár és a káposztahurkoló, anélkül, hogy károsítaná a hasznos rovarokat, a vadon élő állatokat és az embert. Ezek a tulajdonságok teszik Bacillus thuringiensis egy hatékony eszköz, amely jelentős előnyökkel rendelkezik a káros, nem specifikus vegyi peszticidekkel szemben. Ezen előnyök ellenére az olyan kihívások, mint az ellenállás és a költségigény, problémát jelenthetnek a használat során Bacillus thuringiensis, bár a többszörös törzsek Bacillus thuringiensis sokoldalúságot biztosítanak az ellenállás megoldásaként. Végső soron ez a baktérium továbbra is fontos a gazdálkodók segítésében, terményeik védelmében és a hozam maximalizálásában, miközben minimalizálja az emberi egészségre és a környezetre gyakorolt ​​hatást.

A kártevők elleni környezetbarát megoldásokról további információért forduljon a A CABI BioProtection portál forrásai. Ha többet szeretne megtudni a biológiai védekezés különböző típusairól, beleértve a fonálférgeket is, látogassa meg erre a célra szolgáló oldalunkat a a biológiai védekezés típusai.

Oszd meg ezt az oldalt

Kapcsolódó cikkek

Hasznos ez az oldal?

Sajnáljuk, hogy az oldal nem felelt meg az önnek
elvárások. Kérjük, ossza meg velünk, hogyan
javíthatunk rajta.