FI80189C - Insektpatogeniskt foerfarande. - Google Patents

Description

1 80189

Hyönteiepatogeeninen menetelmä Tämä keksintö kohdistuu menetelmään kasvualustassa olevien ison kaa1ikärpäsen (Delia floralis) ja kaa1ikärpäsen (Delia radicum) toukkien torjumiseksi.

Kaa1ikärpäsiä on pyritty torjumaan kemiallisesti kasvustossa käsittelemällä paakkutaimet tai paakuttomina istutettavien taimien juuret hyönteiepatogeenisella kemikaalilla, kuten esimerkiksi diatsinoni11a, dimetoaati1la tai isofenfossilla . Julkaisussa J. of the Scientific Agric. Soc. of Finland voi. 52 (1980) s. 7-13 on kuvattu kaalikärpäsen toukkien kemiallista torjumista käyttäen dimetoaattia ja lindaania. Torjunta-aineet hajoavat kuitenkin maassa mm. mikrobitoiminnan takia, ja lisäksi useana vuonna toistuvan torjunta-aineiden käytön on todettu nopeuttavan tätä hajoamista. Täten torjunta-aineet suojaavat kasveja vain alkukesästä, kaalikärpäsen ensimmäisen sukupolven toukilta. Keski- ja loppukesällä esiintyvien kaalikärpäsen toisen sukupolven toukkia tai ison kaalikärpäsen toukkia ei pystytä kemiallisin keinoin torjumaan taloudel1isest i.

Nyt on yllättäen havaittu, että lisäämällä kasvualustaan Beau-veria bassiana ja/tai Metarhizium anisooliae -sienilajeja, valinnaisesti yhdessä jonkin biologisesti hyväksyttävän kantaja-aineen kanssa, saadaan kaa1ikärpästen molempien lajien toukat tehokkaasti torjutuiksi. Näiden mikrobien vaikutus kasvualustassa kestää koko kasvukauden, jolloin saadaan myös keski- ja loppukesällä esiintyvät kaalikärpästen toukat torjuttua.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytettäviä sienilajeja, Beauvena bassiana ja Metarhizium anisopliae. on eristetty erityyppisistä maalajeista usealta eri paikkakunnalta.

2 80189

Beauveria bassiana ja Metarhizium amsopliae -sienilajeja on aikaisemmin käytetty hyönteiepatogeenien torjuntaan. Ennestään tunnetaan biologinen torjuntamenetelmä, jossa kasvualustaan lisätään Metarhizium anisopliae -sientä eaksanturilaan torjumiseksi.

Australialaisessa patenttihakemuksessa 54766/86 on myös kuvattu biologinen menetelmä ja valmiste hyönteisten torjumiseksi. Menetelmässä torjutaan Metarhizium anisopliaen ja Beauveria bas-sjanan seoksen avulla scarabidin toukkia (Scarabeid beetle larvae) lisäämällä kasvualustaan tehokas määrä sienilajeja. Näiden sienilajien ei kuitenkaan ole aikaisemmin havaittu tehoavan vaikeasti torjuttaviin kaa1ikärpäsen toukkiin.

Beauveria bassiana (Deuteromycetes) kuuluu Fungi imperfecti -ryhmään, te. siltä ei tunneta seksuaalisesti lisääntyviä kehitysvaiheita. Ravintoalustalla kasvaessaan sieni muodostaa valkeita tai kermanvaaleita, joskus vaaleanpunaiseen vivahtavia pesäkkeitä, jotka itiöiden kehityttyä saavat puuterimaisen ulkonäön. Itiöt (konidiot) ovat pyöreitä, sileäpintais ia, halkaisijaltaan 2-2,5 /um.

Beauveria bassiana on luonnossa yleinen hyönteispatogeeninen sieni, joka pystyy infektoimaan useiden eri hyönteisryhmien edustajia. Kokeissa se on tehonnut heinäsirkkoihin, luteisiin, kirvoihin, pistiäisiin, kovakuoriaisiin, perhosiin, pankkeihin ja kärpäsiin. Tehokkaasti toimiakseen sieni tarvitsee sopivan kosteuden ja lämpötilan. Ultraviolettisäteet vaikuttavat haitallisesti itiöihin. Näistä syistä johtuen maaperä on paras B. bae-sjanan käyttöympäristö.

Minimilämpötila, jonka B. bassiana vaatii pystyäkseen infektoi- o maan hyönteisen, on 3-8 C. Joutuessaan kosketuksiin hyönteisen pinnan kanssa, itiö alkaa kasvattaa ituputkea, joka aluksi mekaanisesti, sitten entymaattisten reaktioiden avulla tunkeutuu kuti-kulan läpi hyönteisen elimistöön. Hyönteinen kuolee sienirihmae 3 80189 ton kasvun tukahduttaessa sen elintoiminnot. B. bassiana erittää myös toksiineja (beauvericin), jotka ovat hyönteisille tappavia. Hyönteisen kuoleman jälkeen sieni kasvaa sen ruumiissa saprofyyt-tisesti ja rihmaston kasvettua hönteisestä ulos muodostuu jälleen itiöitä. B. bassianan saprofyyttiseen kasvukykyyn perustuen sitä voidaan massakasvattaa joko kiinteillä tai nestemäisillä keinora-vintoaluetoilla.

Metharhizium anisopliae kuuluu Beauveria bassianan tavoin Deuteromycetes ja Fungi imperfecti -ryhmään. Laji on helppo tuntea tiiviinä, keilamaisina ryhminä kasvavista itiöistään, jotka ovat väriltään tummanvihreitä ja kooltaan 5-8 ^um pitkiä. Hyyfistö on aluksi valkeaa tai kellertävää, mutta peittyy lopulta kokonaan vihreiden itiöiden alle.

Myös M. anisopliae on luonossa yleinen entomopatogeeninen sieni, jota voidaan eristää sekä vihreään muskardioosiin sairaustuneista hyönteisistä että maaperästä. M. anisopliaen vaatimat optimi-lämpötilat ovat hieman korkeammat kuin B. bassianalla. Voidakseen infektoida hyönteisen, M. anisopliae vaatii suunnilleen o +10 C:n lämpötilan.

M. anisopliae pystyy infektoimaan ja tappamaan monien eri hyön-teisryhmien edustajia. Se infektoi ja tappaa hyönteisen samalla tavoin kuin B. bassianakin. M. anisopliae tuottaa destruxin-toksiineja sekä proteaaseja, jotka myös ovat toksisia hyönteisille. M, anisopliaen samoin kuin B. bassianankin. eri kannat tai isolaatit saattavat erota huomattavasti lämpötilavaatimustensa, patogeenisuutensa ja virulenssinsa suhteen.

Maaperästä eristettyjä Beauveria ja Metarhizium -sieniä kasvatetaan fermentorissa tavanomaisella ravintoalustalla <PDB-alus- o ta) lämpötilassa 25-35 C pH:n ollessa 5-7. Näin kasvatettuja sieniä lisätään kasvien kasvualustaan esimerkiksi käsittelemällä istutettavien taimien juuripaakut jauhemaiseksi formuloitujen sienten vesisus pensiolla, joka sisältää vähintään noin 1x10 sieni-itiötä/ml.

4 80189

Suspensiota levitetään vähintään 15 ml/taimi tehokkaan torjunnan saavuttamiseksi. Vaihtoehtoisesti voidaan istutettavien paakutto-mien taimien juuret upottaa vesisuspensioon.

Keksinnössä käytetyt mikro-organismit on talletettu talletuslaitokseen Deutsche Sammlung von Mikroorganismen <DSM> Gesellschaft fur Biotechnologische Forechung mbH, Grisebachstr. 8, Gottingen, Saksan liittotasavalta 1.6.1988. Beauveria bassiana -kannat tailetusnumeroilla DSM 4646, DSM 4647 ja DSM 4648 ja Metarhizium anisoplia -kannat talletusnumeroilla DSM 4649, DSM 4650 ja DSM 465 1 .

Seuraavassa keksintöä selostetaan lähemmin esimerkkien avulla. Esimerkki 1

Kaalikärpäsen saastuttamalla pellolle istutettiin kaalintamia, joiden juuripaakut kasteltiin Beauveria bassiana tai Metarhizium anisopliae -sienisuspensioilla 15 ml/taimi. Suspension vahvuus oli 8x10 sieni-itiöitä/ml. Muita koejäseniä olivat 0,1 % Oftanolkäsitelty koejäsen (tehoaine isofenfossi) sekä käsittelemätön koejäsen. Syksyllä sadonkorjuun jälkeen laskettiin kaali-kärpästen toukkien ja koteloiden lukumäärä kaalin juuristossa. Tulokset on esitetty taulukossa 1.

Taulukko 1

Beauveria ja Metarhizium -sienten vaikutus kaa1ikärpästen esi intyrniseen.

Toukkien ja koteloiden Käsittely keskim. lukumäärä/kasvi

Beauveria bassiana 12,26 kpl

Metarhizium anisopliae 46,10 kpl

Oftanol 0,1 % 80,95 kpl Käsittelemätön 70,83 kpl

II

5 80189

Havaitaan, että sekä Beauveria bassiana että Metarhizium anisopliae ovat vähentäneet merkittävästi kaalikärpäeen toukkien ja koteloiden lukumäärää kasvissa.

Esimerkki 2

Kokeessa torjuttavana eliönä oli pienen kaalikärpäeen (Delia ra-dicum) -toukat. Kaalikärpäsen munat asetettiin purkkiin, jossa oli steriloitua, kostutettua hiekkaa sekä sen keskellä kokonainen retiisi. Munia oli 10 kpl/purkki. Ne asetettiin retiisin ympärille siten, että jokainen muna oli suunnilleen yhtä pitkän matkan (n. 3 cm) päässä siitä. Retiisin ympärille ja päälle oli ennen munien asettamista pipetoitu 10 ml itiösuspensiota, jonka 9 konsentraatio oli 1x10 itiötä/ml. Konsentraatio oli sama myös purkissa, jossa Beauveriän (Bb) ja Metarhiziumin (Ma) itiöitä käytettiin yhdessä. Puolet itiöistä oli tällöin Beauveriän. puolet Metarhiziumin itiöitä. Sienet oli kasvatettu PDA-agari1la.

o

Purkkeja oli 5 kpl/käsittely. Niitä pidettiin 23 C:n lämpötilassa noin 70 %:n suhteellisessa kosteudessa. Toukkien lukumäärä purkeissa tarkistettiin 10 päivän kuluttua kokeen alkamisesta. Kuoriutumatta jääneiden munien osuus laskettiin ensin. Retiisit leikattiin ohuiksi siivuiksi sisällä olevien toukkien löytämiseksi. Osa retiiseistä oli tarkastusvaiheessa pilaantunut niin, että ko. purkit hylättiin lopullisia tuloksia laskettaessa. Pilaantuneista retiiseistä toukkia ei löytynyt. Ne olivat joko kuolleet ravinnonpuutteeseen tai siirtyneet retiisistä ulos hiekkaan, josta pienten toukkien löytäminen oli mahdotonta.

Taulukossa 2 esitetään kuoriutumatta jääneiden munien määrä, elävinä ja kuolleina löytyneiden toukkien määrä ja kuolleisuuspro-sentti eri käsittelyissä.

s 80189

Taulukko 2

Kuoriutumattomat Elävät Kadonneet ja Käsittely munat toukat kuolleet toukat yhteensä

Kontr. Il 63 "II 2 7 1 "III 2 7 1

Yht. 5 20 5 % 16,7 80 20

Bb I - 28 II - 4 6 III - 3 7 IV 3 6 4

Yht. 3 15 25 % 7,5 40,5 67,5

Ma I 3 34 II - 5 5 III 2 3 5 IV - 3 7 V - 2 8

Yht. 5 16 29 X 11,1 35,6 64,4

Bb+Ma I - 64 II - ioni - 1 9 IV 3 7

Yht. - 20 20 % 50 50

II

7 80189

Tulosten perusteella Beauveria bassiana ja Metarhizium ani- sopIiae tehoavat kaalikärpäsen toukkiin hyvin sekä erikseen että esiintyessään yhdessä. Varsinaista synergististä vaikutusta ei näillä sienilajeilla voida tämän kokeen perusteella havaita. On kuitenkin huomattava, että purkissa, jossa molemmat sienet olivat yhdessä, kummankin konsentraatio oli vain puolet siitä, mitä se oli niissä käsittelyissä, joissa sienet olivat yksinään. Tästä huolimatta kuolleisuus oli lähes yhtä suuri kuin vain jommalla kummalla sienellä käsitellyissä purkeissa. Käytetty konsentraatio 9 (1x10 itiötä/ml) on ilmeisesti niin suuri, että sen puolittaminen ei vaikuttanut tehoon. Kokeen perusteella ei voida sanoa, kumpi sienistä tehosi paremmin käsittelyssä Bb+Ma, koska kuolleita toukkia ei voitu löytää purkeista (kuollessaan toukat ovat vielä hyvin pieniä ja hajoavat nopeasti kosteassa hiekassa!). Synergis-tistä vaikutusta sienillä saattaa esiintyä kuitenkin kenttäolosuhteissa, jolloin maalaji saattaa vaikuttaa sienten tehoon eri tavalla sienilajista riippuen.

Claims (5)

8 80189

1. Menetelmä kasvualustassa olevien ison kaalikärpäsen (Delia floralis) ja kaalikärpäsen (Delia radicum) toukkien torjumiseksi, tunnettu siitä, että kasvualustaan lisätään Beauveria basaiana (DSM 4646, DSM 4647, DSM 4648) ja/tai Metarhizium anieopliae (DSM 4649, DSM 4650, DSM 4651) -sienilajeja, valinnaisesti yhdessä jonkin biologisesti hyväksyttävän kantaja-aineen kanssa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sienilajit lisätään kasvualustaan vesisuspensiona pitoisuutena vähintään 10 itiötä/ml.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sieni-itiösuspensiota lisätään vähintään 15 ml/taimi.

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että taimien juuret upotetaan sieni-itiösuspensioon.

5. Beauveria bassiana (DSM 4646, DSM 4647, DSM 4648) ja/-tai Metarhizium anisonliae (DSM 4649, DSM 4650, DSM 4651) -sienilajien käyttö kasvualustassa olevien ison kaalikärpäsen (Delia floralis) ja kaalikärpäsen (Delia radicum) toukkien torjumiseksi. 9 80189