اختيار العائل لدى دبابير الحنطة المنشارية (Hymenoptera: Cephidae) في أصناف من الشعير والدور المحتمل لبعض أشباه الكيماويات في تفضيل وضع البيض
الملخص
تؤدي المعرفة بآليات وأسباب اختيار العائل المفضل من قبل دبابير الحنطة المنشارية إلى تطوير تقنيات إدارة متكاملة فعالة لهذه الآفة، تعتمد على المحصول الصائد أو المصائد الحاوية على مواد جاذبة لهذه الآفة، بهدف حماية المحصول المطلوب من الإصابة.
قمنا بإجراء تجربة حقلية على الشعير كونه الأكثر تفضيلاً كعائل بالمقارنة مع بقية عوائل هذه الآفة في سورية، وتم اختيار ثلاثة أصناف من الشعير (فرات1، فرات5، وعربي أسود)، تم انتقاؤها من تجربة غربلة حقلية سابقة لإصابة هذه الآفة لتسعة أصناف من الشعير المعتمد كبذار يوزع للمزارعين في سورية.
فضلت إناث دبابير الحنطة المنشارية إصابة نباتات الصنف (عربي أسود) بفروق معنوية بالمقارنة مع الصنفين (فرات1 وفرات5)، بالرغم من عدم وجود فروق معنوية بين الصنف المفضل والصنفين الآخرين في ارتفاع النبات في المراحل المبكرة من حياة الشعير المتزامنة مع انتشار دبابير الحنطة المنشارية، أو التطور الأبطئ لنباتاته في المراحل المتأخرة من حياة الشعير المتزامنة مع انتشار دبابير الحنطة المنشارية، ولذلك قمنا بتحليل وتحديد المركبات النباتية المتطايرة بواسطة تقنية GC-MS ومقارنتها مع نتائج الأبحاث العالمية في هذا المجال.
تميزت أوراق الصنف المفضل (عربي أسود) بالمقارنة مع الصنفين (فرات1، فرات5) باحتوائها على نسبة أعلى من المركب 6-methyl-5-hepten-2-one الجاذب لدبابير الحنطة المنشارية، وكذلك المركب العضوي النباتي المتطاير أحادي التربين Neral (citral) الذي تجذب نواتج تأكسده (حمض الخليك وحمض الفورميك) حشرة بسيلا الحمضيات Diaphorina citri، وبالمقابل كان تركيز مركب اللينالول (Linalool) ومشتقاته (Cis-Linalool oxide ) في أوراق الصنف المفضل (عربي أسود) أقل من أوراق الصنفين (فرات1 وفرات5)، وهو المركب المعروف بتأثيره الطارد للحشرات نباتية التغذية.
المراجع
الشيخ، بشار، زياد شيخ خميس، ومصطفى البوحسيني. 2015: آليات مقاومة بعض أصناف القمح لدبابير الحنطة المنشارية (Cephidae: Hymenoptera) في سورية. رسالة دكتوراة. كلية الهندسة الزراعية. جامعة البعث، 156 صفحة.
غنوم، محمد عزت. 2004: بيئية وحياتية دبابير الحنطة المنشارية وطفيلياتها في شمال سورية. رسالة دكتوراه. كلية الزراعة. جامعة حلب. 133 صفحة.
المراجع الأجنبية
Agelopoulos , N., Birkett , M.A. , Hick , A.J , Hooper , A.M. , Pickett , J.A. , Pow , E.M. ,Smart , L.E. , Smiley, D.W.M. , Wadhams , L.J. & Woodcock , C.M. 1999: Exploiting semiochemicals in insect control . Pesticide Science, 55 , 225 – 235 .
Alsheikh, B., Aldahhak. L, and Saleh. M 2020: Evaluation of resistance of some barley varieties to wheat stem sawfly (Hymenoptera: Cephidae) in Hama Governorate. Journal of Aridland Agriculture, 2020, Vol 6, 13 - 17 http://updatepublishing.com/journal/index.php/jaa, doi: 10.25081/jaa.2020.v6.6429.
Beres BL, Dosdall LM, Weaver DK, Carcamo HA and Spaner DM. 2011: Biology and integrated management of wheat stem sawfly and the need for continuing research. Canadian Entomologist 143: 105–125.
Clarke FR, Clarke JM, and Knox RE 2002: Inheritance of stem solidness in eight-durum wheat crosses. Canadian Journal of Plant scince 82: 661-664.
Dekker T, Ignell R, Ghebru M, Glinwood R, Hopkins R. 2011. Identification of mosquito repellent odours from Ocimum forskolei. Parasit Vectors 22: 183.
Dudareva , N., Pichersky , E. & Gershenzon , J . 2004: Biochemistry of plant volatiles . Plant Physiology , 135, 1893 – 1902 .
El-Bouhssini M, Lhaloui S, Hatchett J, Mulitze D, Starks K. 1987. Preliminary evaluation of sawfly damage to small grains in Morocco. Rachis: Barley and Wheat Newsl. 6 (2): 29–31.
Elsherbiny, E.A.; Amin, B.H.; Aleem, B.; Kingsley, K.L.; Bennett, J.W. Trichoderma Volatile Organic Compounds as a Biofumigation Tool against Late Blight Pathogen Phytophthora Infestans in Postharvest Potato Tubers. J. Agric. Food Chem. 2020, 68, 8163–8171. [CrossRef] [PubMed]
Fouad AH, de Souza Tavares W, Zanuncio J. C. 2021. Toxicity and repellent activity of monoterpene enantiomers to rice weevils (Sitophilus oryzae). Pest Managment Science 77: 3500–3507.
George, J., Robbins, P. S., Alessandro, R. T., Stelinski, L. L., and Lapointe, S. L. 2016. Formic and acetic acids in degradation products of plant volatiles elicit olfactory and behavioral responses from an insect vector. Chem. Senses 41, 325–338. doi: 10.1093/chemse/bjw005.
Gomes, A.; Queiroz, M.; Pereira, O. Mycofumigation for the Biological Control of Postharvest Diseases in Fruits and Vegetables: A Review. Austin J. Biotechnol. Bioeng. 2015, 2, 1–8.
Holmes, N. D. 1977: The effect of the wheat stem sawfly, Cephus cinctus Hymenoptera: (Cephidae), on the yield and quality of wheat. Canadian Entomologist 109: 1591–1598.
Huang XZ, Xiao YT, Köllner TG, Jing WX, Kou JF, Chen JY, Liu DF, Gu SH, Wu JX, Zhang YJ, Guo YY. 2018. The terpene synthase gene family in Gossypium hirsutum harbors a linalool synthase GhTPS12 implicated in direct defence responses against herbivores. Plant Cell Environment 41: 261–274.
Kim HK, Seo JW, Kim GH. 2020. Various effects of volatile constituents from Magnolia kobus flowers against Aedes albopictus (Diptera: Culicidae). Industrial Crops and Products 145: 112109.
Li, T., Blande, J. D., and Holopainen, J. K. 2016. Atmospheric transformation of plant volatiles disrupts host plant finding. Sci. Rep. 6:33851. doi: 10.1038/srep33851
McCallum, E., Cunningham, J. G., Lucker, J., Zalucki, M. P., De Voss, J. J., and Botella, J. R. 2011. Increased plant volatile production affects oviposition, but not larval development, in the moth Helicoverpa Armigera. J. Exp. Biol. 214, 3672–3677. doi: 10.1242/jeb.059923
Miller, R. H.; S. El Masri and K. Aljundi, 1992: Incidence of wheat stem sawfly and their natural enemies on wheat and barley in Northern Syria. Arab Journal of Plant Protection. 10(1):25-30.
Miller R. 1991: Insect pests of wheat and barley in West Asia and North Africa. Technical Bulletin 9. International Centre for Agricultural Research in the Dry Areas (ICARDA), Aleppo, Syria. pp. 136.
Miller, R. H., 1987: Insect pests of wheat and barley in West Asia and North Africa. Technical Manual No. 9 (Rev. 1), 209 p. ICARDA, Aleppo, Syria.
Niinemets , U., Loreto , F. & Reichstein, M , 2004: Physiological and physico-chemical controls on foliar volatile organic compound emissions. Trends in Plant Science, 9 , 180 – 186 .
Ozberk ,I., Atli , A., Yucel , A., Ozberk, F.& Coskun,Y . 2005: Wheat stem sawfly (Cephus pygmaeus L.) damage; impacts on grain yield, quality and marketing prices in Anatolia . Crop Protection, 24, 1054 –1060.
Papanastasiou SA, Ioannou CS, Papadopoulos NT. 2020. Oviposition-deterrent effect of linalool - a compound of citrus essential oils - On female Mediterranean fruit flies, Ceratitis capitata (Diptera: Tephritidae). Pest Managment Science 76: 3066–3077.
Raza, W.; Ling, N.; Yang, L.; Huang, Q.; Shen, Q. Response of Tomato Wilt Pathogen Ralstonia Solanacearum to the Volatile Organic Compounds Produced by a Biocontrol Strain Bacillus Amyloliquefaciens SQR-9. Sci. Rep. 2016, 6, 24856. [CrossRef]
Rizvi, S.A.H.; George, J.; Reddy, G.V.P.; Zeng, X.; Guerrero, A. Latest developments in insect sex pheromone research and its application in agricultural pest management. Insects 2021, 12, 484. [CrossRef]
Ruther, J. & Tolasch, T. 2004: Attraction of garden chafer, Phyllopertha horticola , to floral Japanese beetle lure. Journal of Applied Entomology , 128 , 158 – 160 .
Sharifi, R.; Ryu, C.M. Biogenic Volatile Compounds for Plant Disease Diagnosis and Health Improvement. Plant Pathol. J. 2018, 34, 459–469. [CrossRef]
Shanower TG and Hoelmer KA. 2004: Biological control of the wheat stem sawflies: past and future. Journal of Agricultural and Urban Entomology 21: 197–221.
Songbi, Ch., Hoelmer, K.A., Hongyin, Ch., Aiping, L, and T.G. Shanower 2005: A Review of wheat stem sawfly (Hymenoptera: Cephidae) research in China. Journal of Agricultural and Urban Entomology Vol. 21, No. 4: 249- 256.
Tukey. JW. 1949. One degree of freedom for non-additivity. Biometrics, v.5, p.232-242.
van Rijn P.C.J., Kooijman J., Wäckers F.L.,2006: The impact of floral resources on hoverflies performance and cabbage aphid biological control In: Landscape Management for Functional Biodiversity. IOBC/WPRS Bulletin, 29: 149–152.
Veselova, M.A.; Plyuta, V.A.; Khmel, I.A. Volatile Compounds of Bacterial Origin: Structure, Biosynthesis, and Biological Activity. Microbiology 2019, 88, 261–274. [CrossRef]
Wyckhuys, K.A.G.; Lu, Y.; Zhou,W.; Cock, M.J.W.; Naranjo, S.E.; Fereti, A.;Williams, F.E.; Furlong, M.J. Ecological pest control fortifies agricultural growth in Asia–Pacific economies. Nat. Ecol. Evol. 2020, 4, 1522–1530. [CrossRef].
Zhang, L.; Su, Q.F.; Wang, L.S.; Lv, M.W.; Hou, Y.X.; Li, S.S. Linalool: A ubiquitous floral volatile mediating the communication between plants and insects. J. Syst. Evol. 2023, 61, 538–549. [CrossRef]
Zadoks, J.C., T.T. Chang and C.F. Konsak. 1974. A decimal code for growth stages of cereals. Weed Research, 14: 415-421. https://doi.org/10.1111/j.1365-3180.1974.tb01084.x
Zu, P.; Zhang, D.Y.; Luo, Y.B. Chemical communication between plants and insects. J. Syst. Evol. 2023, 61, 441–444. [CrossRef].