DE68925126T2 - Biologische kontrolle von weissen fliegen und anderen schädlingen mit hilfe eines pilzpathogens - Google Patents
Biologische kontrolle von weissen fliegen und anderen schädlingen mit hilfe eines pilzpathogensInfo
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Description
- Weißfliegen, Milben, Blattläuse, Thrips, Schildläuse und andere Schädlinge verursachen bei Schmuckpflanzen und in Gewächshäusern gezüchteten Pflanzen jährlich Schäden in Höhe von Millionen Dollar. Beispielsweise trat die Süßkartoffel-Weißfliege Bemisia tabaci (Gennadius) auf Poinsettien in Kalifornien, Florida, Georgia und North Carolina auf. 1981 war B. tabaci für Erntepflanzen- und Marktverluste von 100 Millionen Dollar bei Baumwolle, Kürbissen und battich in Kalifornien und Arizona verantwortlich. Die Weißfliege wird zunehmend ein Problem in Florida, wo B. tabaci 1986 einen Schaden von etwa 2 Millionen Dollar bei Florida's Poinsettien-Ernte von 8 bis 10 Millionen Dollar verursachte.
- B. tabaci ist auch ein Schädling von internationaler Bedeutung, der auf Wirtspflanzen überall in der mittelöstlichen Karibik und Zentralamerika gefunden wurde. Es ist nun bekannt, daß sich dieses Insekt von mehr als 500 verschiedenen Pflanzen ernährt, von denen viele in der Karibik und Florida von Bedeutung sind. Beispielsweise sind Maniok, Süßkartoffel, Kürbis, Tomate, Bohnen, Lattich, Baumwolle, Pfeffer, Karotte, Gurke, Aubergine und Wassermelone alle bekannte Wirte. Diese Weißfliegen-Spezies beeinträchtigt die befallenen Pflanzen durch ihre Nahrungsaufnahme, die Produktion von Honigtau mit nachfolgendem Wachstum von schwarzem Schimmel, und die Übertragung von Pflanzenpathogenen schwer. Die größten Verluste durch diesen Schädling entstanden durch direkte Schädigung bei der Nahrungsaufnahme und indirekte Schädigung durch die Übertragung von Pflanzenkrankheiten.
- Durch Weißfliegen übertragene Krankheiten sind in der tropischen und subtropischen Landwirtschaft von großer Bedeutung. Es ist bekannt, daß mehr als 70 von Viren und Mikroorganismen verursachte Krankheiten durch Weißfliegen übertragen werden, wobei die meisten von ihnen durch B. tabaci übertragen werden. In Puerto Rico ist diese Weißfliege Überträger von mindestens sieben Krankheiten. Eine dieser Krankheiten ist der Goldene Bohnenmosaikvirus, eine Krankheit, die viele Leguminosen befällt.
- Es hat sich erwiesen, daß B. tabaci (Gennadius) mit herkömmlichen Pestizidanwendungen sehr schwer zu bekämpfen ist. Zu der mangelnden Kontrolle, die mit Pestiziden erreicht wird, tragen viele Faktoren bei. Der wichtigste Faktor ist, daß diese Weißfliege ein breites Resistenzspektrum gegenüber chlorierten Kohlenwasserstoff-, Organophosphor-, Carbamat- und synthetischen Pyrethroid-Insektiziden gezeigt hat. Sehr wenige im Handel erhältliche Pestizide sind gegen Weißfliegen wirksam und diejenigen, die wirken, sind nur wirksam, wenn Sorge getragen wird, daß eine sehr gründliche Anwendung des Insektizids mehrmals pro Woche durchgeführt wird. Die Süßkartoffel- Weißfliege verbringt den größten Teil ihres Lebens auf den Unterseiten von Blättern, deshalb müssen die Züchter ihre Behandlungstechniken anpassen, um dort für eine erhöhte Pestizidverbreitung zu sorgen. Die Abstände der Pflanzen müssen so sein, daß das chemische Spray das Pflanzendach durchdringen und alle Oberflächen der Pflanzen erreichen kann.
- Außer weitgehender Unwirksamkeit sowie schwieriger und kostspieliger Anwendung weist die chemische Bekämpfung dieser Schädlinge noch andere erhebliche Nachteile auf. Beispielsweise bringt die Verwendung chemischer Pestizide mit sich die weiteren Nachteile der Umweltverschmutzung, der Schaffung potentieller Gesundheitsrisiken für Arbeiter in der Landwirtschaft und Verbraucher, der Entwicklung von Resistenz gegenüber Chemikalien bei der Zielschädlings-Spezies, der schädlichen Wirkung dieser Chemikalien auf nicht-Ziel-Spezies, die zu sekundären Schädlingsausbrüchen führt, und phytotoxischer Reaktionen von behandelten Pflanzen.
- Aufgrund der Probleme, die mit der Verwendung von chemischen Pestiziden verbunden sind, besteht ein eindeutiges Bedürfnis für sicherere und wirksamere Verfahren zur Schädlingsbekämpfung. Obwohl aktiv nach biologischen Bekämpfungsmitteln gesucht wird, wurde bisher für die Bekämpfung dieser Weißfliege kein biologisches Bekämpfungsmittel im Handel erfolgreich eingesetzt.
- Biologische Bekämpfungsmittel werden nicht nur für B. tabaci benötigt, sondern auch für andere allgemeine Schädlinge von Gewächshaus- und Schmuckpflanzen. Diese anderen allgemeinen Schädlinge umfassen Milben, Thrips, Schildläuse ("mealybugs"), Blattläuse und Schildläuse ("scales"). Beispielsweise ernähren sich Zweifleckige Spinnenmilben von vielen Pflanzenspezies und stellen einen Hauptschädling für Gemüse, Schmuckpflanzen, Obstbäume, Hopfen, Baumwolle und Erdbeeren dar. Es wird angenommen, daß die weit verbreitete Anwendung von Breitband-Insektiziden die natürlichen Feinde von Spinnenmilben vernichten oder schwer beeinträchtigen und somit das Auftreten von Schädlingsausbrüchen ermöglichen können.
- Biologische Bekämpfungsmittel sind für viele, wenn nicht alle, dieser Schädlinge ausprobiert worden. Verfügbarkeit, beschränkter Wirtsbereich, Kosten und Verläßlichkeit haben jedoch das Potential zur Durchführung des Einsatzes dieser biologischen Bekämpfungsmittel verringert. Die Entwicklung von Breitband-Mycoinsektiziden wird den Bedarf nach vielen Pestiziden auf petrochemischer Basis herabsetzen. Durch die Verwendung von Pilzen zur Bekämpfung von Schädlingen wird das Potential zur Resistenzentwicklung minimiert, was wiederum viele Schädlingsbekämpfungsprogramme stabilisieren wird.
- Maniana et al., Biol. Abs. (1985) 79(8):AB275-276, offenbaren die Wirksamkeit mehrerer Pilz-Isolate, einschließlich von 10 P. fumosoroseus-Isolaten, gegen 4 Nachtschmetterlings-Spezies. Es wird keine Quelle oder Identifizierung der Isolate angegeben. Die pathogene Wirkung war sehr unterschiedlich.
- Wasti et al., Biol. Abs. (1980) 70(11): 7377, Abstract Nr. 70587, berichten über Mycosen von Großen Schwammspinnern durch ein Isolat von Metharrhizium anisopliae und ein Isolat von P. fumosoroseus.
- Database CAB, File Supplier CAB International, Such-Nr. 81642687 (Wallingford, Großbritannien), erwähnt, daß P. fumosoroseus bei einem breiten Spektrum von Wirtsinsekten gefunden werden kann.
- Die vorliegende Erfindung stellt bereit einen neuartigen, hochvirulenten Paecilomyces fumosoroseus und dessen Verwendung zur Bekämpfung von Schädlingen, welche Schmuckpflanzen und in Gewächshäusern gezüchtete Pflanzen befallen. Als konkretes Beispiel wird hier P. fumosoroseus Apopka genannt. Dieser Pilz zeigt vorteilhafterweise Virulenz gegen Weißfliegen, Milben, Blattläuse, Thrips, Schildläuse und andere Schädlinge. Seine Verwendung bringt nicht die Umweltgefährdungen mit sich, die mit chemischen Bekämpfungsmitteln verbunden sind. Der Pilz kann direkt auf die Insekten aufgebracht werden oder er kann auf die Pflanzen aufgebracht werden, die geschützt werden sollen. Der Pilz kann in Gewächshäusern, Baumschulen oder an einer beliebigen anderen Stelle, wo Schädlinge ein Problem darstellen, eingesetzt werden. Die vorliegende Erfindung stellt auch Mutanten von P. fumosoroseus Apopka bereit, welche die Virulenz des Ausgangsstammes gegen Schädlinge in Baumschulen und Gewächshäusern im wesentlichen beibehalten haben.
- Eine biologisch reine Kultur eines Isolats des neuen Paecilomyces fumosoroseus mit der Bezeichnung Apopka wurde unter den Bedingungen des Budapester Vertrags am 4. Februar 1988 in der American Type Culture Collection (ATCC), 12301 Parklawn Drive, Rockville, MD 20852, USA, hinterlegt. Die Hinterlegungsnummer ist ATCC 20874.
- Die taxonomische Beschreibung des hier beanspruchten neuen Isolats von Paecilomyces fumosoroseus ist identisch mit der für andere Mitglieder dieser Spezies. Siehe Samson (Samson, R.A. [1974] "Pae cilomyces and some allied Hyphomyces," Stud. Mycol. 6:1-116) für eine taxonomische Beschreibung von P. fumosoroseus. Das hier beanspruchte neue Isolat Paecilomyces fumosoroseus Apopka unterscheidet sich von anderen Mitgliedern dieser Spezies metabolisch und biochemisch in der Hinsicht, daß es gegen eine Anzahl wichtiger Schädlinge virulent ist, wie unten beschrieben.
- Der neue Pilz der vorliegenden Erfindung wurde erfolgreich auf mehreren verschiedenen Medien, einschließlich Kartoffel-Dextrose- Agar (PDA), V-8 -Saft-Agar, Limabohnen-Agar, Weizenmehl-Agar und Mischgetreide-Agar, gezüchtet. Basierend auf dem Durchmesser der Kolonien, der Sporenproduktion, und den Kosten und der Verfügbarkeit der Agararten, ergeben Difco PDA und V-8 die besten Medien, um den Pilz der vorliegenden Erfindung zu züchten. Die Kolonien auf PDA wachsen sehr schnell mit mehrkernigen Kolonien, die sich auf derselben Platte entwickeln, kurz nachdem die erste Sporenbildung stattfindet. Ein Durchmesser von 4 cm wird innerhalb von 14 Tagen bei 24ºC erhalten.
- Werden Weißfliegen oder andere Schädlinge Paecilomyces fumosoroseus ausgesetzt, so werden die Insekten getötet, wenn der Pilz das Insekt kolonisiert. Es wurde gezeigt, daß der Pilz alle Lebensstadien der Ziel-Insekten kolonisiert, was die unmittelbare und Langzeit- Bekämpfung der Schädlinge erleichtert. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse von Experimenten, welche die Fähigkeit des Pilzes zur Infektion der Puppen von B. tabaci untersuchen. Die an diesen Experimenten beteiligte Behandlungsgruppe wurde mit Paecilomyces fumosoroseus Apopka bei einer Konzentration von 1 x 10&sup6; Sporen/ml behandelt. Die Kontrollgruppe wurde nicht mit dem Pilz behandelt und in eine 1,2 g/500 ml CAPTAN (Orthocide)-Lösung eingetaucht, um alle Kontaminationen abzutöten. TABELLE 1 Infektionsrate von 50 B. tabaci-Puppen nach Behandlung mit 1 x 10&sup6; Sporen/ml Lösung von Paecilomyces fumosoroseus Apopka. Tage nach der Behandlung % Infektion Kontrolle Behandlung
- Die Ergebnisse von Experimenten, welche die Fähigkeit des Pilzes zur Kolonisierung der Larven von 2 Weißfliegen-Spezies - Bemisia tabaci (Süßkartoffel-Weißfliege) und Dialeurodes citri (Zitrus- Weißfliege) - untersuchen, sind in Tabelle 2 dargestellt. TABELLE 2 Kolonisierung der Süßkartoffel-Weißfliege Bemisia tabaci und der Zitrus-Weißfliege Dialeurodes citri durch den neuen Pilz Paecilomyces fumosoroseus Apopka. Konzentration (# Sporen/ml) % kolonisierter Bemisia tabaci % kolonisierter Dialeurodes citri -- keine
- Es wurde festgestellt, daß der beanspruchte Pilz außer gegenüber Weißfliegen auch Wirkung gegen Thrios tabaci (Zwiebel-Thrips), Tetranychus urticae (Zweifleckige Spinnenmilbe), Frankliniella (Blumen-Thrips) und Echinothrips americanus aufweist.
- Vorteilhafterweise wird der Pilz der beanspruchten Erfindung durch die meisten chemischen Bekämpfungsmittel nicht negativ beeinflußt. Wie Tabelle 3 demonstriert, zeigen sehr wenige der allgemein verwendeten chemischen Bekämpfungsmittel Wirkung gegen den Pilz. Dies bedeutet, daß der Pilz vor, nach oder in Verbindung mit chemischen Bekämpfungsmitteln eingesetzt werden kann. Die in Tabelle 3 aufgeführten chemischen Pestizide sind alle Handelsbezeichnungen, die Fachleuten auf dem Gebiet der Pestizidbekämpfung bekannt sind. TABELLE 3 Wirkung üblicher chemischer Pestizide gegen den Pilz Paecilomyces fumosoroseus Chemisches Pestizid Wirkung gegen P. fumosoroseus Apopka Aliette 80% Avid Bayleton 25% Benlate 50% Botran 75W NEIN Carbamat 76% Chipco 26019 (50 WP) Cyprex 65% WP Daconil 2787 75% WP Dursban 50W Flutolanil Kocide 101 (77%) Lesan (35%) Manzate 200 (80%) WP Ornalin 50 WP Orthocide 50W Orthene Prochloraz Spotless Subdue 2E Sufers Insecticidal Soap Sulfur Talstan 10 WP Terraclor 75% WP Terraguard Truban 30% WP Vitavax Vydate 2L Zineb Zyban 75% WP NEIN
- Sprühen ist das bevorzugte Verfahren zur Aufbringung des Pilzes der beanspruchten Erfindung. Der Pilz kann direkt auf die Insekten, auf das Blattwerk von Pflanzen oder die Umgebung aufgebracht werden. Eine Pilzsuspension, die etwa 1 x 10&sup5; bis etwa 1 x 10&sup9; Sporen pro ml Wasser und 2 Tropfen TWEEN pro Liter enthält, kann entweder auf das Insekt oder auf die zu schützenden Pflanzen gesprüht werden. Das TWEEN dient als Benetzungsmittel und es können andere äquivalente Benetzungsmittel eingesetzt werden. Um den Pilz zur Aufbringung zu präparieren, können die Sporen von einer Kultur geerntet werden, indem 0,05% TRITON in die Petrischale gegossen und dann mit sterilem deonisiertem Wasser verdünnt wird.
- Der Pilz kann auch in Verbindung mit einem pulver- oder granulatförmigen Träger aufgebracht werden. Wie bei der Sprühanwendung kann die pulverförmige oder granulatförmige Formulierung direkt auf das Insekt, das Blattwerk der Pflanzen oder die Umgebung aufgebracht werden. Um den Pilz zur Mischung mit dem pulver- oder granulatförmigen Träger zu präparieren, kann er von der Oberfläche des Wachstumsmediums abgeschabt oder auf andere Weise entfernt werden und mit Reis oder irgendeinem anderen granulatförmigen oder pulverförmigen Material, welches das Wachstum des Pilzes nicht hemmt, kombiniert werden. Obwohl der Pilz in Verbindung mit einem granulatförmigen Träger aufgebracht werden kann, kann die Aufbringung leichter und gleichmäßig sein, wenn die Mischung des Trägers und des Pilzes eine pulvrige Konsistenz aufweist. Wenn es erforderlich ist, eine geeignete Teilchengröße für eine leichte Aufbringung zu erzielen, kann die Pilz/Teilchen-Mischung langsam gemahlen werden, bis die gewünschte Konsistenz erreicht ist. Dieses Formulierungsmittel führt zur Aufbringung einer Mischung, welche Pilzsporen und Mycelien zusammen mit einem Träger umfaßt. Die Anwesenheit von sowohl Sporen als auch Mycelien erleichtert die schnelle und umfassende Kolonisierung der Ziel-Insekten. Die Aufbringung des Pilzes und des pulverförmigen Trägers kann mit Hilfe eines Aerosol- Applikators erreicht werden.
Claims (18)
1. Pilz der Spezies Paecilomyces fumosoroseus,
gekennzeichnet durch seine Virulenz gegen einen Schädling, der aus
Bemisia tabaci, Dialeurodes citri, Thrips tabaci,
Tetranvchus urticae, Frankliniella sp. und Echinothrips
americanus ausgewählt ist.
2. Pilz nach Anspruch 1, wobei der Schädling Bemisia tabaci
ist.
3. Pilz nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 2 mit den
identifizierenden charakteristischen Merkmalen von Paecilomyces
fumosoroseus Apopka, wie erhältlich unter der
Hinterlegung ATCC 20874, oder eine Mutante davon.
4. Zusammensetzung, die einen Pilz nach irgendeinem der
vorhergehenden Ansprüche in Verbindung mit einem
landwirtschaftlichen Träger umfaßt.
5. Zusammensetzung nach Anspruch 4, worin der Träger
teilchenförmig ist, z.B. ein Pulver oder Granulat.
6. Zusammensetzung nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, worin
der Träger Reis oder gemahlenen Reis umfaßt.
7. Zusammensetzung nach Anspruch 6, worin der Pilz in Form
von Sporen und/oder Myzelien vorliegt.
8. Zusammensetzung nach Anspruch 4, worin der Träger flüssig
ist.
9. Zusammensetzung nach Anspruch 8, worin die Flüssigkeit
Wasser und ein Benetzungsmittel umfaßt.
10. Zusammensetzung nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, worin
der Pilz in Sporenform mit einer Konzentration von 1 x
10&sup5; bis 1 x 10&sup9; Sporen/ml Träger vorliegt.
11. Verfahren zur Bekämpfung eines Schädlings wie in Anspruch
1 oder Anspruch 2 definiert, welches umfaßt, daß ein Pilz
nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3 oder eine
Zusammensetzung nach irgendeinem der Ansprüche 4 bis 10 auf
den Schädling oder das Blattwerk von Pflanzen oder deren
Umgebung aufgebracht wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, worin eine Zusammensetzung
nach irgendeinem der Ansprüche 8 bis 10 direkt auf
einzelne Schädlinge oder kleine Gruppen von Schädlingen
aufgebracht wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11, worin eine Zusammensetzung
nach irgendeinem der Ansprüche 5 bis 7 direkt auf das
Blattwerk von Pflanzen aufgebracht wird.
14. Verfahren nach Anspruch 11, worin eine Zusammensetzung
nach irgendeinem der Ansprüche 8 bis 10 direkt auf das
Blattwerk von Pflanzen aufgebracht wird.
15. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 11 bis 14, worin
die Schädlinge Weißfliegen ("whiteflies") sind.
16. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 11 bis 14, worin
die Schädlinge Thrips sind.
17. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 11 bis 14, worin
die Schädlinge Blattläuse sind.
18. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 11 bis 14, worin
die Schädlinge Spinnenmilben sind.
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