Nanoparticles of copper and entomopathogenic nematodes Steinernema feltiae (Filipjev, 1934) in reducing the number of the lesser mealworm beetle Alphitobius diaperinus (Panzer, 1797)

• Autorzy: Kucharska K. , Pezowicz E. , Tumialis D. , Kucharski D. , Zajdel B.

Warianty tytułu

PL

Nanocząstki miedzi i nicienie entomopatogeniczne Steinernema feltiae (Filipjev, 1934) w ograniczaniu liczebności pleśniakowca lśniącego Alphitobius diaperinus (Panzer, 1797)

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Antibacterial properties of metal nanoparticles are well documented and known, but its potential use in agriculture as an anti pest agents – not. Possible negative or positive reactions with popular integrated pest management (IPM) methods need to be checked and verifi ed. The effect of copper nanoparticles on the mortality of entomopathogenic nematodes (EPNs) Steinernema feltiae from Owinema biopreparation was tested. This biopreparation is being used against serious agricultural pests. It was found that mortality of nematodes depends on nano- -Cu concentrations and on the length of contact of Steinernema larvae with nano-Cu solution. In this study the effect of different concentrations of nanoparticles on pathogenic properties of entomopathogenic nematodes – mortality of pest beetle Alphitobius diaperinus (Panzer, 1797) infected by EPNs and extensiveness of infection, was also studied. It showed that the high concentrations of Cu may decrease abilities of EPNs to enter, grow and proliferate inside the host body.

PL

Nanocząstki miedzi i nicienie entomopatogeniczne Steinernema feltiae (Filipjev, 1934) w ograniczaniu liczebności pleśniakowca lśniącego Alphitobius diaperinus (Panzer, 1797). Właściwości antybakteryjne nanocząsteczek metali są dość dobrze znane, jednak ich możliwe wykorzystanie w rolnictwie, do zwalczania szkodliwych bezkręgowców, już nie. Pozytywne i negatywne interakcje z popularnymi, zintegrowanymi metodami zwalczania szkodników (IPM) powinny zostać sprawdzone i zweryfikowane. Zbadano wpływ nanocząsteczek miedzi na śmiertelność nicieni entomopatogenicznych Steinernema feltiae pochodzących z biopreparatu Owinema. Stwierdzono, że śmiertelność ich zależy od stężenia nanocząsteczek miedzi oraz czasu kontaktu larw z tymi roztworami. Zbadano również wpływ różnych stężeń nano-Cu na patogeniczność nicieni – śmiertelność zainfekowanych chrząszczy Alphitobius diaperinus (Panzer, 1797), ekstensywność infekcji. Wykazano, że w wyższych stężeniach Cu nicienie mogą mieć mniejszą zdolność do penetrowania, wzrostu i rozmnażania się w ciele gospodarza.

Słowa kluczowe

EN

copper; nanoparticle; entomopathogenic nematode; nematode; Steinernema feltiae; occurrence reduction; lesser mealworm; beetle; Alphitobius diaperinus

• Wydawca: -
• Czasopismo: Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Animal Science
• Rocznik: 2014
• Tom: 53
• Opis fizyczny: p.29-35,fig.,ref.

Twórcy

autor

Kucharska K.

• Department of Zoology, Warsaw University of Life Sciences - SGGW, Warsaw, Poland

autor

Pezowicz E.

• Department of Zoology, Warsaw University of Life Sciences - SGGW, Warsaw, Poland

autor

Tumialis D.

• Department of Zoology, Warsaw University of Life Sciences - SGGW, Warsaw, Poland

autor

Kucharski D.

• Department of Ecology, Warsaw University, Warsaw, Poland

autor

Zajdel B.

• Bee Division, Warsaw University of Life Sciences - SGGW, Warsaw, Poland

Bibliografia

• AVANCINI R.M.P, UETA M.T., 1990: Manure breeding insects (Diptera and Coleoptera) re­sponsible for cestoidosis in caged layer hens. J. Appl. Entomol. 110, 307-312.
• BRZESKI M., SANDNER H., 1974: Zarys nematologii. PWN, Warszawa.
• CHA Y.J., LEE J., CHOI S.S., 2012: Apoptosis - mediated in vivo toxicity of hydroxylated fullerene nanoparticles in soil nematode Cae- norhabditis elegans. Chemosphere. 87, 49-54.
• CHERNAKI-LEFFER A.M., KUTTEL J., MARTINS L.M., PEDROSO A.C., ASTOLFI- -FERREIRA C.S., FERREIRA F., FER­REIRA A.J., 2010: Vectorial competence of larvae and adults of Alphitobius diaperinus in the transmission of Salmonella Enteritidis in poultry. Vector Borne and Zoonotic Diseases 10 (5), 481-487. larvae and adults of Alphitobius diaperinus in the transmission of Salmonella Enteritidis in poultry. Vector Borne and Zoonotic Diseases 10 (5), 481-487.
• De La CASAS E., HAREIN P.K., DESHMUKH D.R., POMEROY B.S., 1976: Relationship between the lesser mealworm, fowl pox, and Newcastle disease virus in poultry. J. Econ. Entomol. 69 (6), 775-779.
• De La CASAS., POMEROY B.S., HAREIN P.K., 1972: Infection and quantitative recovery of Salmonella typhimurium and Escherichia coli from within the lesser mealworm, Alphi­tobius diaperinus (Panzer). Poult. Sci. 47 (6), 1871-1875.
• DESPINS J.L., AXTELL R.C., RIVES D.V., GUY J.S., FICKEN M.D., 1994: Transmis­sion of enteric pathogens of turkeys by dark­ling beetle larvae (Alphitobius diaperinus). J. Appl. Poultry Res. 3, 61-65.
• GEDEN C.J., ARENDS J.J., AXTELL R.C., 1987: Field trials of Steinernema feltiae (Nematoda: Steinernematidae) for control of Alphitobius diaperinus (Coleoptera: Tenebrionidae) in commercial broiler and turkey houses. J. Econ. Entomol. 80 (1), 136-141.
• GOODWIN M.A., WALTMAN W.D., 1996: Transmission of Eimeria, viruses, and bacteria to chicks: Darkling beetles (Alphitobius diaperinus) as vector of pathogens. J. Appl. Poult. Res. 5, 51-55.
• IGNATOWICZ S., 2008: Pleśniakowiec lśniący w fermach drobiarskich i jego zwalczanie. Polskie Drobiarstwo 12, 42-44.
• IGNATOWICZ S., 2009: Pleśniakowiec lśniący jego szkodliwość i zwalczanie. Bydło 6, 78-81.
• JONES N., RAY B., RANJIT K.T., MANNA A.C., 2008: Antibacterial activity of ZnO nanoparticle suspensions on a broad spec­trum of microorganisms. FEMS Microbiol. Lett. 279, 71-76.
• KOWALSKA J., 2006: Wzajemne powiązania pomiędzy nicieniami owadobójczymi, owadami i bakteriami oraz ich wykorzystanie w praktyce. Wiadomości Parazytologiczne 52 (2), 93-98.
• KUŹNIAR T. 2009: Wpływ nanocząsteczkowej miedzi i srebra na żywotność i patogeniczność owadobójczych nicieni. Monografia 2009: Wielokierunkowość badań w rolnic­twie i leśnictwie. Wyd. Uniwersytetu Rolni­czego w Krakowie 1, 347-354.
• LANCASTER J.L., SIMCO J.S., 1967: Biology of the lesser mealworm, a suspected reservoir of avian leucosis. Report series (University of Arkansas (Fayetteville campus). Agricultural Experiment Station). Fayetteville.
• MA H., KABENGI N.J., BERTSCH P.M., UN- RINE J.M., GLENN T.C., WILLIAMS P.L., 2011: Comparative phototoxicity of nanopar­ticulate and bulk ZnO to a free - living nema­tode Caenorhabditis elegans: The importance of illumination mode and primary particle size. Environ. Pollut. 159, 1473-1480.
• MARTENS E.C., HEUNGENS K., GOODRICH- -BLAIR H., 2003: Early colonization events in the mutualistic association between Stein- ernema carpocapsae nematodes and Xe- norhabdus namatophila bacteria. J. Bacteriol. 185, 3147-3154.
• MYCZKO A., 2006: Zastosowanie nanotechnolo- gii w praktyce rolniczej. Inż. Rol. 2, 45-50.
• OBERDORSTER G., OBERDORSTER E., OBERDORSTER J., 2005. Nanotoxicology: an emerging discipline evolving from studies of ultrafine particles. Environ. Health Per- spect. 113 (7), 823-839.
• PEZOWICZ E., 2005: Nicienie owadobójcze jako czynnik zmniejszający liczebność populacji pleśniakowca lśniącego (Alphitobius diaperinus Panzer) w brojlerniach. Rozprawy Naukowe i Monografie. Wyd. SGGW w Warszawie, Warszawa, 91.
• STEELMAN D., 1996: Darkling beetles are costly pests. Poul. Digest. 55, 22-23.
• WALLDORF V, MEHLHORN H., Al-QU- RAISHY S., AlRASHEID K.A.S., ABDEL- -GHAFFAR F., MEHLHORN J., 2012: Treatment with a neem seed extract (MiteStop®) of beetle larvae parasitizing the plumage of poultry. Parasitol. Res. 110, 623-627.
• WANG H., WICK R. L., XING B., 2009: Toxicity of nanoparticulate and bulk ZnO, A12O3 and TiO2 to the nematode Caenorhabditis elegans. Environ. Pollut. 157 (4), 1171-1177.