A burgonyabogár (Leptinotarsa decemlineata) elleni biológiai növényvédelmi készítmény kidolgozása



Hasonló dokumentumok
A mezõgazdaság gazdaságstruktúrája és jövedeleminformációs rendszerei

220/2004. (VII. 21.) Korm. rendelet I. ÁLTALÁNOS RENDELKEZÉSEK. A rendelet célja és hatálya

142/2004. (IX. 30.) FVM-GKM együttes rendelet. a mezőgazdaság és az ipar területén folytatott géntechnológiai tevékenység egyes szabályairól

I. MELLÉKLET ALKALMAZÁSI ELŐÍRÁS

KÖRNYEZETI ÉRTÉKELÉS KÖVEGY KÖZSÉG TELEPÜLÉSSZERKEZETI TERVÉHEZ, SZABÁLYOZÁSI TERVÉHEZ ÉS HELYI ÉPÍTÉSI SZABÁLYZATÁHOZ

Hajtatott paprika fajtakísérlet eredményei a lisztharmat elleni növényvédelmi technológiák és a klímaszabályozás tükrében

KUTATÁSI BESZÁMOLÓ. A terület alapú gazdaságméret és a standard fedezeti hozzájárulás (SFH) összefüggéseinek vizsgálata a Nyugat-dunántúli régióban

Szennyezőanyag-tartalom mélységbeli függése erőművi salakhányókon

MELLÉKLETEK. a következőhöz: Javaslat AZ EURÓPAI PARLAMENT ÉS A TANÁCS RENDELETE

ÉSZAK-DUNÁNTÚLI KÖRNYEZETVÉDELMI, TERMÉSZETVÉDELMI ÉS VÍZÜGYI FELÜGYELŐSÉG mint első fokú környezetvédelmi, természetvédelmi és vízügyi hatóság

JELENTÉS A FÖLDMŰVELÉSÜGYI MINISZTÉRIUMBAN ÉS HÁTTÉRINTÉZMÉNYEINÉL ÉVRE VONATKOZÓAN VÉGZETT ÁLLAMPOLGÁRI ELÉGEDETTSÉG-VIZSGÁLATRÓL

Az eddig figyelmen kívül hagyott környezetszennyezések

Tájékoztató a Borsod-Abaúj-Zemplén Megyei Kormányhivatal Földművelésügyi és Erdőgazdálkodási Főosztály évi tevékenységéről

Tartalomjegyzék. I./ A munkavédelmi ellenőrzések év I. félévében szerzett tapasztalatai 3

Mikrobiális aktivitás mérése talajban CO 2 -termelés alapján

A munkaügyi ellenőrzés tapasztalatai (2015. I. félév)

Érettségi vizsgatárgyak elemzése tavaszi vizsgaidőszakok FÖLDRAJZ

FELHÍVÁS. A mezőgazdasági üzemek összteljesítményének és fenntarthatóságának javítására. A felhívás címe:

Tartalomjegyzék. 2./Húsipari- húseldolgozó vállalkozások akcióellenőrzése 10

Hajdúszoboszlói kistérség Foglalkoztatási Stratégia FOGLALKOZTATÁSRA A HAJDÚSZOBOSZLÓI KISTÉRSÉGBEN TÁMOP /

Nemzeti Élelmiszerlánc-biztonsági Hivatal Növény-, Talaj- és Agrárkörnyezet-védelmi Igazgatóság

Éghajlatvédelmi kerettörvény. tervezet évi törvény. az éghajlat védelmérıl. Preambulum

AJÁNLATTÉTELI FELHÍVÁS

A kamara ahol a gazdaság terem. Beszámoló a Tolna Megyei Kereskedelmi és Iparkamara évi tevékenységéről

Szorpció, töltési idı, felületek állagvédelmi ellenırzése

ÜZLETI JELENTÉS ÉV. FTSZV Fővárosi Településtisztasági és Környezetvédelmi Kft.

A megváltozott munkaképességű személyek foglalkoztatási helyzete

A kadmium okozta nehézfémstressz vizsgálata

Éghajlatvédelmi kerettörvény. - tervezet: 4. változat évi törvény. az éghajlat védelmérıl. Preambulum

Elemzések a gazdasági és társadalompolitikai döntések előkészítéséhez július. Budapest, április

Ifjúsági, Családügyi, Szociális és Esélyegyenlőségi Minisztérium

Települési szilárd hulladékok vizsgálata. Mintavétel.

Részidős hallgatók intézményválasztási döntései határokon innen és túl

MAGYAR KÖZÚT NONPROFIT ZRT. AJÁNLATI DOKUMENTÁCIÓJA

Havas Gábor - Liskó Ilona. Szegregáció a roma tanulók általános iskolai oktatásában. Kutatási zárótanulmány, 2004 (Összegzés)

LEVEGÕTISZTASÁG-VÉDELEM

KUTATÁSI CÉLOK ÉS VIZSGÁLATI MÓDSZEREK

B/6 EGYÜTTMŰKÖDÉSI KÖTELEZETTSÉG A SZERZŐDÉSI JOGBAN (ADÁSVÉTEL, VÁLLALKOZÁS, MEGBÍZÁS, BIZTOSÍTÁS)

PREVENCIÓS/EGÉSZSÉGFEJLESZTÉSI

Kérdések és válaszok az influenzáról

HITELESÍTÉSI ELŐÍRÁS HIDEGVÍZMÉRŐK ÁLTALÁNOS ELŐÍRÁSOK

A közigazgatási ügyintézés társadalmi megítélése a magyarországi vállalkozások körében

2. A MIKROBÁK ÉS SZAPORÍTÁSUK

DOKTORI (PhD) ÉRTEKEZÉS TÉZISEI NYUGAT-MAGYARORSZÁGI EGYETEM

Az eltérő élettani szereppel rendelkező zsírsavak vizsgálata háziállatokkal (OTKA T037963) ZÁRÓJELENTÉS

1. A beszámolókészítés alapjai

TERMÉSZETISMERET 5. ÉVFOLYAM

Zárójelentés OTKA A téma címe: Az antioxidáns rendszer ontogenezisének vizsgálata emlős állatfajokban A kutatás időtartama:

FELHÍVÁS. A mezőgazdasági üzemek összteljesítményének és fenntarthatóságának javítására. A felhívás címe:

50 kg/ha 80 Ft/kg 50*80 = 4000 Ft/ha. 60 kg/ha 105 Ft/kg 60*105= 6300 Ft/ha. 130 kg/ha 65 Ft/kg 130*65= 8450 Ft/ha

JELENTÉS a Kormánynak a társadalmi bőnmegelızés nemzeti stratégiája és cselekvési programja évi végrehajtásáról. Budapest, 2008.

Központi Statisztikai Hivatal ÉVI NÉPSZÁMLÁLÁS 3. Területi adatok 3.2. Bács-Kiskun megye

5. Biztonságtechnikai ismeretek A villamos áram hatása az emberi szervezetre

Beszámoló a Budapest Főváros XIII. kerületi Mentálhigiénés és Drogstratégiában meghatározott feladatok megvalósításáról I.

Sárhida Község Önkormányzat Képvisel -testülete 5/2006. (II. 28.) számú rendelete SÁRHIDA HELYI ÉPÍTÉSI SZABÁLYZATÁRÓL

Online kérd íves felmérés a Gazdálkodás olvasóinak és szerz inek körében

A munkaügyi ellenőrzés tapasztalatai (2015. III. negyedév)

Koronikáné Pécsinger Judit

BÁNYAREM GVOP / 3.0 TANULMÁNY. (Rövidített verzió)

MAGYARORSZÁG DEMOGRÁFIAI HELYZETE EURÓPÁBAN

Felkészülés a napraforgó betegségek elleni védelmére

FOGYASZTÓ ELÉGEDETTSÉGI FELMÉRÉS A FŐTÁV ZRT. SZÁMÁRA 2012.

By: NAGY-KOVÁCS, ERIKA WACHTLER, ISTVÁN

Sajtóinformáció. RBHU/MK f1kamge03_h. a 2002-es év üzleti eredményeinek alakulása. Hermann Scholl, a Robert Bosch GmbH igazgatóságának

Ötven év felettiek helyzete Magyarországon

A keringési és légzőszervrendszer felépítése és működése

ZÁRÓJELENTÉS. A munkaterv megvalósítása. A munkát három fő területre tagoltuk, a kutatás céljainak megfelelően:

ÖSSZEFOGLALÓ JELENTÉS

CSONGRÁD MEGYEI FÖLDHIVATAL S Z E G E D Horváth Mihály u. 1/b Pf. 129 (62) Fax: (62) web:

SZENT ISTVÁN EGYETEM

Educatio 2013/4 Forray R. Katalin & Híves Tamás: Az iskolázottság térszerkezete, pp

A szántóföldi növények költség- és jövedelemhelyzete

EKOP /A

2005. évi XCV. törvény. az emberi alkalmazásra kerülı gyógyszerekrıl és egyéb, a gyógyszerpiacot szabályozó törvények módosításáról

2010. évi Tájékoztató a Hajdú-Bihar Megyei Önkormányzat számára a megye lakosságának egészségi állapotáról

Pálfi Andrea. A gyermekek alternatív napközbeni ellátása alá sorolt programok főbb jellemzői

KÖZPONTI STATISZTIKAI HIVATAL NÉPESSÉGTUDOMÁNYI KUTATÓ INTÉZET KUTATÁSI JELENTÉSEI 51.

biodízel üzemének egységes határérték HATÁROZAT

1. Hazugságvizsgálat: a mikromotoros vizsgálóeljárás lényege, avagy mit kell tudni a grafométerrıl?

KOMPOSZTÁLÁS, KÜLÖNÖS TEKINTETTEL A SZENNYVÍZISZAPRA

J/55. B E S Z Á M O L Ó

Lakossági állapotfelmérés egy lehetséges levegőszennyezettséggel terhelt településen

11. NEMZETKÖZI VÁNDORLÁS. Gödri Irén FŐBB MEGÁLLAPÍTÁSOK

BIZONYTALAN NÖVEKEDÉSI KILÁTÁSOK, TOVÁBBRA IS JELENTŐS NEMZETKÖZI ÉS HAZAI KOCKÁZATOK

Macsinka Klára. Doktori értekezés (tervezet) Témavezető: Dr. habil. Koren Csaba CSc egyetemi tanár

J/4723. számú JELENTÉS

AJÁNLATTÉTELI FELHÍVÁS

Modern Mérnöki Eszköztár Kockázatalapú Környezetmenedzsment megalapozásához (MOKKA) 2. jelentés. BME III/4.b. 1.

MEZŐGAZDASÁGI ALAPISMERETEK

Munkaügyi Központja Püspökladányi Kirendeltség. Jóváhagyta: TÁJÉKOZTATÓ

Hévíz-Balaton Airport Kft.

OTDK-DOLGOZAT

A KÖZPONTI KÖLTSÉGVETÉSI SZERVEK ELEMI BESZÁMOLÓJÁNAK PÉNZÜGYI (SZABÁLYSZERŰSÉGI) ELLENŐRZÉSÉNEK MÓDSZERTANA május 001-1

A DOHÁNY TERMESZTÉSÉNEK HELYZETE ÉS FEJLESZTÉSÉNEK IRÁNYA*

Előterjesztés Hajdúhadház Város Önkormányzat Jegyzőjétől

Kazánkiválasztás. 1. számú fólia hó. Buderus Akadémia 2011: Kazánházak: Kazánkiválasztás. Buderus F téstechnika Kft. Minden jog fenntartva!

Budavári Önkormányzat. A gyámhivatali ügyintézés területei

Dr. Saxné Dr. Andor Ágnes Márta. Immateriális javak a számviteli gyakorlatban

Ordacsehi Községi Önkormányzat Képviselı-testülete 8/2014. (V.05.) önkormányzati rendelete

1. A helyi közszolgáltatás tartalma 1.

Átírás:

OMFB-00610/2009 A burgonyabogár (Leptinotarsa decemlineata) elleni biológiai növényvédelmi készítmény kidolgozása 1. munkaszakasz (2009. június 1. 2010. május 31.) Nemaform Kutató, Szolgáltató Kft. Projektvezető: Dr. Lakatos Tamás www.nemaform.hu/projects/leptino 1

I. A 2. munkaszakaszban elvégzett munka részletes ismertetése Jelen projektjavaslat megvalósításával a Nemaform Kft célja, hogy rovarpatogén törzsgyűjteményre alapozva egy olyan új, a biotermesztésben hiánypótlónak mondható biológiai növényvédelmi készítményt fejlesszen ki, amely az egyik legfontosabb kártevő, a burgonyabogár elleni védekezés vegyszermentes lehetőségét teremti meg. A burgonya az egyik legfontosabb élelmiszernövény, Magyarországi termésterülete meghaladja a 22 000 hektárt, a termés pedig a 450 000 tonnát. Hazánkban élelmezési jelentőségéhez képest elenyésző a biotermesztés aránya, ami 2007-ben mindössze 44 hektárt jelentett. Ez a Magyarország összes mezőgazdaságilag művelt területére jellemző körülbelül 2%-os biotermesztési aránynak mindössze tizede. A legfontosabb oka annak, hogy a rendkívül magas árszínvonalon értékesíthető, és egyre növekvő piacú bioterméket ilyen alacsony arányban állítják elő az, hogy a növényvédelmi technológia, elsősorban a burgonyabogár elleni védekezés tekintetében kidolgozatlan. A burgonyabogár elleni, biológiai termesztésben is használható növényvédelmi technológia jelenleg két készítményre alapul: az azadirachtin tartalmú NeemAzal növényi kivonatból készülő, természetes hatóanyagú inszekticid. Tárolhatósága, alkalmazástechnikai körülményei a "hagyományos" kémiai hatóanyag tartalmú készítményekhez közelítik, ugyanakkor hatékonysága előzetes kísérleti eredményeink szerint nem éri el a fonálféreg tartalmú készítmény várható hatékonyságát. További hátránya a rezisztencia kialakulásának veszélye, ráadásul Magyarországon jelenleg nem engedélyezett készítmény. A Novodor kristályos toxinokat tartalmaz, amelyek forrása a Bacillus thuringiensis var. tenebrionis. Viszonylag régi készítmény, a biológiai termesztésben általánosan elterjedt. Jól tárolható, alkalmazása egyszerű, ugyanakkor szabadföldön is előfordulnak vele szemben rezisztens rovarpopulációk, míg laboratóriumban burgonyabogárnál extrémen gyorsan kialakítható a rezisztencia. Ezt csak az inszekticidváltás előzhetné meg, erre azonban nincs lehetőségük a termelőknek. A projekt célja éppen ezért rovarpatogén fonálférgekre épülő növényvédelmi termék kidolgozása, amely reális alternatívája lehet a jelenlegi készítményeknek, és ezáltal a biológiai burgonyatermesztést biztonságosabbá teheti. A projekt kutatás-fejlesztési tevékenysége magában foglalja a (rendelkezésre álló) fonálféreg törzsgyűjteményből a burgonyabogárral szemben hatékony izolátumok kiválasztását, ezek laboratóriumi és szabadföldi tesztelését, a termékfejlesztés számára legjelentősebb izolátumok in vitro folyadékkultúrás tömegtenyésztésének megoldását, és a lehetséges formulázási módszerek vizsgálatát. A projekt első munkaszakaszában a munkaterv szerint különböző fonálférgekkel laboratóriumi hatékonysági teszteket kívántunk végezni, ezek alapján kisparcellás szabadföldi kísérleteket terveztünk beállítani, és a tömegtenyésztést lehetővé tevő fermentációs technika kidolgozását szándékoztuk megkezdeni. Az alábbiakban az elvégzett munkáról adunk tájékoztatást. 2

I/1. Laboratóriumi tesztek burgonyabogár lárvákkal (1. részfeladat) A részfeladat célja: A meglévő rovarpatogén fonálféreg törzsgyűjteményre alapozva olyan fonálféreg faj ill. izolátum kiválasztása, amely kellő hatékonysággal képes elpusztítani a burgonyabogár lárváit, lehetőség szerint az idősebb (harmadik ill. negyedik stádiumú) lárvákat is, amelyekkel szemben a meglévő készítmények (azadirachtin ill. Bt toxin) hatékonysága csekély. Módszerek: A törzsgyűjteményben meglévő fonálférgek közül négy faj egy-egy izolátumát választottuk ki. A fajok kiválasztásánál figyelembe vettük, hogy Magyarországon természetesen is előforduló fonálférgek legyenek és a törzsgyűjteményben több izolátummal is reprezentálva legyenek. Ez utóbbi feltétel célja az volt, hogy adott esetben szélesebb genetikai anyag álljon rendelkezésre a kiválasztott fonálféregből, ezáltal is nagyobb biztonságúvá téve az ipari léptékű előállítást. A kiválasztott fajok legalább 10-10 különböző földrajzi területről származó izolátummal vannak jelen a törzsgyűjteményünkben. A fajon belül az izolátumok kiválasztásának a fő szempontja az volt, hogy korábbi kísérletek eredményei alapján a laboratóriumi körülmények között könnyen fenntartható izolátumok legyenek. Ezek alapján a Steinernema carpocapsae C101 izolátuma, az S. feltiae B30 izolátuma, ill. a Heterorhabditis megidis 3016 jelzésű izolátuma és a H. downesi 3107-es izolátuma szerepelt a vizsgálatokban. A kiválasztott fonálférgeket a laboratóriumi tesztekhez Galleria mellonella tesztállatban szaporítottuk fel, a kísérletek előtt a fonálféreg anyagot legalább két héten keresztül hűtőben, vizes szuszpenzióban tároltuk. A kísérletekhez a burgonyabogár lárvákat szabadföldről gyűjtöttük, vagy laboratóriumban állítottuk elő szabadföldről begyűjtött peték kikeltetésével. Amennyiben közvetlen szabadföldről gyűjtött anyagot használtunk, úgy a lárvákat legalább egy napon keresztül a felhasználás előtt frissen szedett burgonyalevél táplálék jelenlétében a laboratóriumban tároltuk, és csak a sérülésmentes, egészséges egyedeket használtuk. A teszteket 90 mm átmérőjű petricsészékben állítottuk be, amelyekbe burgonyalevélen 10-10 burgonyabogár lárvát helyeztünk, korcsoportok szerint szétválogatva. Az L3-L4 stádiumot együtt kezeltük, azaz három korcsoportot alakítottunk ki. A fonálférgeket 0,5 ml sterilizált csapvízben szuszpendálva juttattuk a petricsészében lévő levelekre úgy, hogy minden esetben 1000 infektív lárva/ml sűrűségű szuszpenziót használtunk (azaz 500 fonálféreg/petricsésze volt a kísérleti dózis). A kontroll minden esetben steril csapvíz volt. A petricsészéket 20 C-on tartottuk. A burgonyabogár lárvák mortalitását 4 nap után ellenőriztük. Eredmények: Vizsgálataink eredményét az 1. ábrán foglaltuk össze. Ez alapján egyértelműen kijelenthető, hogy valamennyi kiválasztott fonálféregfaj hatékonyan képes elpusztítani az L1 stádiumú burgonyabogár lárvákat, hiszen még a leggyengébb eredményt produkáló H. downesi 3107 is 94%-os mortalitást ért el. Ezzel szemben az L2-es korcsoporttal szemben már statisztikailag is jelentős (Kruskal-Wallis nemparaméteres teszttel, p<0,05 szignifikancia szinten vizsgálva) különbségek alakultak ki. Míg a két Steinernema faj 100%-os hatékonyságú volt, addig a H. downesi 60% körüli, a H. megidis pedig mindössze 22%-os mortalitást eredményezett. Az L3-4 korcsoporttal szemben a két Heterorhabditis faj 3

mindössze 20%-os hatékonyságú volt, addig a két Steinernema faj egyaránt 50% körüli (egymástól statisztikailag nem különböző) mortalitás elérésére volt képes. Összegezve, a laboratóriumi tesztek alapján egyértelmű volt, hogy a Steinernema feltiae B30- as jelzésű izolátuma, és a S. carpocapsae C101-es izolátuma hatékonyan képes fertőzni és elpusztítani a fiatal (L1-2) stádiumú burgonyabogár lárvákat, míg az idősebb lárvákkal szemben még jelentősnek mondható hatékonyságú, így a további munkát ezekkel a fonálférgekkel folytattuk. 1. ábra: A burgonyabogár lárvák mortalitása a kontroll kezeléshez képest, korcsoport szerint, különböző rovarpatogén fonálféreg izolátummal végzett fertőzést követően. Az ábrán két független kísérletsorozat egyenként négy-négy ismétlésben elvégzett beállításainak átlaga látható. 3107 Heterorhabditis downesi, 3016 H. megidis, B30 Steinernema feltiae, C101 S. carpocapsae I/2. Szabadföldi kísérletek (2.1. részfeladat) A részfeladat célja: A részfeladat célja az első munkaszakaszon belül az volt, hogy kisparcellás szabadföldi kísérletekkel demonstrálja a rovarpatogén fonálférgek alkalmazhatóságát burgonyabogár lárvákkal szembeni védekezés során. Módszerek: A kísérleteket Desirée fajtájú, hagyományos bakhátas termesztési rendszerű (sortávolság: 0,75 m), öntözetlen burgonyaföldön végeztük, Nagykálló-Ludastó határában. A terület rendszeres bejárásával nyomon követtük a burgonyabogarak fejlődését, és a kísérleti kezelések időpontját úgy igyekeztünk megválasztani, hogy a kártevő lárváinak zöme L1-L2 stádiumú legyen. Ezt maradéktalanul azonban nem sikerült megvalósítani, mert az imágók megjelenése és a peterakás elhúzódó volt, így csaknem minden fejlődési alak egy időben jelen 4

volt a területen. A kísérleti kezelés elvégzésekor már jelentős rágáskár volt megfigyelhető (1. kép). 1. kép: A burgonyabogár lárvák által okozott rágáskár a kísérleti parcellákban a kezelések időpontjában (Nagykálló-Ludastó, 2009. június 8.) A kísérleteket az 1. részfeladat alapján a Steinernema feltiae B30 izolátumával, ill. a S. carpocapsae C101 izolátumával végeztük. A kezelésekhez a fonálférgeket rázatott lombikban állítottuk elő (lásd 3.1. részfeladat). A fonálféreg-kezelés hatékonyságának megítéléséhez párhuzamosan szintetikus inszekticides, bio-inszekticides és kezeletlen kontroll kezelést is végeztünk, ezek részleteit lásd az 1. táblázatban. A mintegy 1 ha-os kísérleti területen 30 db 10 m 2 -es parcellát jelöltünk ki (2. kép), az 1. táblázatban feltüntetett kezeléseket 5 ismétlésben, teljesen véletlenszerű elhelyezésben osztva el. 1. táblázat: A kisparcellás szabadföldi kezelés legfontosabb adatai kezelés hatóanyag hatóanyag dózisa lémennyiség B30 Steinernema feltiae B30 100 000 IJ/m 2 500 l/ha C101 Steinernema carpocapsae C101 100 000 IJ/m 2 500 l/ha NeemAzal azadirachtin 2 liter/ha 500 l/ha Novodor Bacillus thuringiensis var. 4 liter/ha 500 l/ha tenebrionis toxinja inszekticid thiametoxan (Actara) 80 g/ha 500 l/ha kontroll - - 500 l/ha 5

2. kép: A kísérleti terület a parcellákat jelző feliratokkal. (Nagykálló-Ludastó, 2009. június 8.) A kezelés előtti napon valamennyi parcellában 5-5 burgonyanövényt jelöltünk ki egyedi jelöléssel, és megszámoltuk rajtuk a burgonyabogarakat petecsomó, L1 lárva, L2 lárva, L3-4 lárva ill. imágó bontásban. A számolást a kezelést követő 3. és 7. napon megismételtük. A kezeléseket 2009. június 8-án végeztük, napszállat után, elektromos kézi permetezővel (3. kép). Az eszköz kiválasztásánál szempont volt, hogy kellően kis holttérfogatú legyen a kísérletek precíz elvégzése érdekében, ugyanakkor legalább a kiskerti gyakorlatnak megfelelő eszköz legyen. Eredmények: A szabadföldi kezelések eredménye a fonálférgek tekintetében megfelelt annak, amit a laboratóriumi tesztek alapján vártunk. Az L1 stádiumú lárvákkal szemben kifejezett hatékonyságú volt mindkét vizsgált fonálféreg (2. ábra), miként az L2 stádiumú lárvákkal szemben is (3. ábra). Az idősebb, L3-4 stádiumú lárvákon a hatás azonban inkább csak sejthető, részben a fiatalabb lárvák átalakulása miatt (4. ábra). A vizsgálatok eredményeit talán legjobban az 5. ábra mutatja be, ezen valamennyi lárvastádium adata összegezve látható, kiküszöbölve ezzel azt a bizonytalanságot, amit az egyes lárvastádiumok egymásba való átalakulása jelent. Az 5. ábra alapján az is nyilvánvaló, hogy az adott kísérleti rendszerben a NeemAzal kezelés teljesen hatástalan volt, hiszen a lárvák egyedszámának változása pontosan megegyezik a kontroll kezelésben mért értékkel. A Novodor kezelés megközelítőleg megegyezik a két fonálféreg kezeléssel (statisztikailag sem lehet kimutatni különbséget közöttük, Kruskal-Wallis teszttel, p<0,05 szignifikancia szint mellett), míg a szintetikus hatóanyagú inszekticid csaknem 100%-os hatékonyságú volt. 6

3. kép: A kísérleti kezelések elvégzése. (Nagykálló-Ludastó, 2009. június 8.) 2. ábra: A kísérleti kezelések hatása a burgonyabogár L1 stádiumú lárváira. P kezelés előtt, A4 kezelést követően 4 nappal, A7 kezelést követően 7 nappal. 7

3. ábra: A kísérleti kezelések hatása a burgonyabogár L2 stádiumú lárváira. P kezelés előtt, A4 kezelést követően 4 nappal, A7 kezelést követően 7 nappal. 4. ábra: A kísérleti kezelések hatása a burgonyabogár L3-4 stádiumú lárváira. P kezelés előtt, A4 kezelést követően 4 nappal, A7 kezelést követően 7 nappal. 8

5. ábra: A kísérleti kezelések hatása a burgonyabogár lárváira, az L1-4 stádiumot feltüntetve az ábrán. P kezelés előtt, A4 kezelést követően 4 nappal, A7 kezelést követően 7 nappal. Összegezve, a kisparcellás kezelések demonstrálták a fonálférgek szabadföldi hatékonyságát a burgonyabogár lárváival szemben, nagyjából a Novodor márkanevű készítményhez (hatóanyag: Bacillus thuringiensis var tenebrionis toxin) hasonló eredményt adva. A kétféle fonálféreg kezelés között érdemi (statisztikailag is igazolható) különbséget nem találtunk. 9

I/3. Fermentációs technika kidolgozása (3.1. részfeladat) A részfeladat célja: A rovarpatogén fonálférgek tömeges előállítása in vitro folyadékkultúrás technikával történik. A technológia az 1990-es évek eleje óta ismert. A folyamat 14-21 napot vesz igénybe, költségvonzata a késztermék előállítása szempontjából a legjelentősebb. Ugyanakkor, az egyes fonálféregfajok, és azon belül sok esetben az egyes izolátumok is eltérő módon viselkednek a folyadékkultúrás rendszerekben. Éppen ezért a jelen projekt célja a kísérleti munka során kiválasztásra kerülő fonálférgekhez optimalizált fermentációs eljárás kidolgozása. Az 1. munkaszakaszban (3.1. részfeladat) a Steinernema feltiae B30 izolátumával végeztünk kísérleteket. Módszerek: Az in vitro folyadékkultúrás tenyésztési vizsgálatokat rázatott lombikban és fermentorban egyaránt végeztük. A lombikban történő tenyésztéshez 100 ill. 500 ml-es Erlenmeyer lombikokat használtunk, 10 ill. 50 ml töltési térfogattal. A lombikokat 160 rpm sebességgel rázattuk, 20 C-on inkubálva. A tápközeget a szimbionta baktériummal minden esetben 48 órával a fonálféreggel történő inokulálás előtt oltottuk be, a fonálférgek kiinduló egyedszáma valamennyi kísérletnél 1000 db infektív lárva/ml. A fermentációs vizsgálatokat BR021 jelzésű (INEL Kft.), fordítóhengeres, 8 liter hasznos térfogatú bioreaktorban végeztük. A beállított paraméterek a baktériumkultúránál a következők voltak: 500 rpm keverési sebesség, 8 liter/min levegőbetáplálás, 20 C, míg a fonálférgekkel történő inokulálást követően 300 rpm keverési sebesség és 12 liter/min levegőbetáplálás. A vizsgálatokhoz az alábbi tápközegeket használtuk: laktóz táptalaj (30 g savópor, 20 g élesztőkivonat, 10 g tojáspor, 3 g NaCl, és 37 ml repceolaj 1000 ml vízben), P2 táptalaj (23 g élesztőkivonat, 12.5 g tojáspor, 5 g NaCl, 40 ml repceolaj 1000 ml vízben), LCM táptalaj (5 g szójapepton, 5 g élesztőkivonat, 5 g kazeinpepton, 5 g húspepton, 3 g húskivonat, 0.35 g KCl, 0.21 g CaCl 2, 5 g NaCl, 50 ml repceolaj 1000 ml vízben). A folyadékkultúrában a fonálférgek egyedszámát mikroszkópos számlálással határoztuk meg (Zeiss Stemi 2000C sztereomikroszkóp, 25-50x nagyítás). Az egyedszám-meghatározásnál elkülönítettük az infektív lárvákat (IJ), az L1-L3 lárvastádiumú, illetve a felnőtt egyedeket. A konkrét kísérleti beállításokat az eredmények ismertetésekor részletezzük. Eredmények: A munka első szakaszának célja a S. feltiae B30 izolátum számára leginkább megfelelő tenyésztési körülmények és táptalajösszetétel meghatározása. Három különböző táptalajösszetételt vizsgáltunk, a független kísérletek száma LCM = 4, laktóz táptalaj = 8, ill. P2 táptalaj = 9. Egy-egy független kísérlet 3-8 párhuzamos lombikban végzett tenyésztést jelentett. A legnagyobb egyedszámot a laktóz táptalaj használatával lehetett elérni, valamivel kevesebbet a P2 tápközegben, ám ez a különbség statisztikailag nem igazolható. A legkisebb egyedszámú kultúra az LCM táptalajon alakult ki (6. ábra). A további vizsgálatokhoz azonban mégsem a laktóz táptalajt, hanem a P2 tápközeget használtuk, mivel a leginkább produktív laktóz táptalajon előállított fonálférgek életképessége rendkívül rossznak bizonyult. A legtöbb esetben már egyhetes tárolást követően érdemi (50%-ot meghaladó) egyedszámveszteség lépett fel. Hasonló jelenséget a másik két tápközeg esetén nem tapasztaltunk. 10

50000 45000 40000 35000 egyedszám (db/ml) 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0 LCM Laktóz P2 6. ábra: A tápközeg hatása a Steinernema feltiae B30 fonálféreg egyedszámára, rázatott lombikos, folyadékfázisú in vitro tenyésztés során A további kísérletek céljának megértéséhez nagyon röviden ismertetnünk kell a rovarpatogén fonálférgek életciklusát in vitro körülmények között: a folyadékfázisú fermentáció minden esetben a szimbionta baktérium stacioner kultúrájába inokulált infektív lárvákkal (IJ, módosult harmadik lárvastádiumú, nem táplálkozó fejlődési alak) kezdődik. Ezek a lárvák megfelelő körülmények között negyedik stádiumú, táplálkozó lárvákká alakulnak át, amelyekből (Steinernema fajok esetén) váltivarú felnőtt egyedek lesznek (primer nemzedék). Ezek nőstényei megtermékenyítés után petéket raknak, ezekből első stádiumú lárvák (J1), majd második stádiumú lárvák (J2) lesznek. A körülményektől függően ezek vagy normál harmadik stádiumú lárvákká alakulnak át, vagy infektív lárvákká. In vitro kultúrában leggyakrabban ezek vegyesen alakulnak ki. Az infektív lárvákból általában újabb fejlődési ciklus nem indul ki, míg a normál harmadik lárvastádiumból újra felnőtt egyedek (szekunder nemzedék) lesznek, és ezek ismételten petéket raknak. A folyadékkultúrás tömegtenyésztés során tehát a szekunder nemzedék utódai elvileg még növelhetik a folyamat termékének, az infektív lárváknak a számát. Ennek megfelelően vizsgáltuk, hogy az elméleti feltételezés a gyakorlatban igazolható-e. Ehhez P2 táptalajon a korábban ismertetett körülmények között 100 ml-es Erlenmeyer lombikokban végeztünk tenyésztési kísérletet, ahol a szekunder nemzedékből keletkező infektív lárvák mennyiségét is meghatároztuk (7. ábra), az ismétlések száma 3 volt. 11

70000 60000 50000 egyedszám (db/ml) 40000 30000 20000 10000 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 fermentációs idő (h) IJ egyéb fejlődési alak 7. ábra: A szekunder nemzedék hatása a Steinernema feltiae B30 fonálféreg egyedszámára rázatott lombikos folyadékfázisú in vitro tenyésztés során A 7. ábrán bemutatott adatokon jól nyomon követhető a szekunder nemzedék kialakulása, és egyértelműen látszik, hogy ez a nemzedék folyamat sikerességéhez nem járul hozzá pozitívan. Az infektív lárvák egyedszámában ugyan némi növekedés tapasztalható, azonban a szekunder nemzedék kialakulásának idejére a primer nemzedékből keletkező infektív lárvák száma már csökken, ezt nem kompenzálja a megjelenő új lárvák száma. Ráadásul, a folyamat így csaknem 800 órát (33 napot) vesz igénybe. A továbbiakban valamennyi tenyésztési vizsgálatot kizárólag a primer nemzedékből kialakuló infektív lárvák megjelenéséig folytattunk (lásd 8. ábra). A rázatott lombikokban végzett tenyésztési vizsgálatok során a beállított lombikok mintegy 30%-ából egyáltalán nem lehetett a kiindulási egyedszámnál több fonálférget kimosni, a sikeres tenyésztések pedig rendkívül eltérő eredményre vezettek. Az egyedszámnövekedés a kiindulási értékre vonatkoztatva laktóz táptalajon 12-95-szörös volt, míg P2 táptalajon 24-60- szoros. A különböző tenyésztési vizsgálatok adatainak elemzésével kerestük a választ arra a kérdésre, hogy mi határozza meg az egyedszámnövekedést, vagy legalább, a folyamat mely fázisában lehet megbecsülni a végleges kihozatalt. Ez utóbbi elsősorban a nagy költségvonzatú bioreaktorban történő tenyésztés során fontos, hiszen gazdaságosabb egy kevéssé sikeres fermentációt még a folyamat elején leállítani és új fermentációs folyamatot indítani, mint megelégedni a gyér egyedszámnövekedéssel. A munkánk ezen részének két fontos megállapítása volt: amennyiben a tenyésztés 96.-120. órájáig nem jelennek meg a primer felnőtt nemzedék tagjai, úgy a folyamat akkor sem lesz sikeres, ha az infektív lárvák átalakulása később mégis megindul. Másrészt, a folyamat sikeressége (az infektív lárvák száma a fermentáció végén) jól korrelál az infektív lárvákból átalakult egyedek 96. órában meghatározható arányával (9. ábra). Az ábra alapján egyértelműen megállapítható az is, hogy amennyiben az átalakult egyedek aránya nem éri el a 30%-ot, úgy a tenyésztés sikertelen lesz. 12

18000 16000 14000 egyedszám (db/ml) 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 fermentációs idő (h) IJ egyéb fejlődési alak 8. ábra: A Steinernema feltiae B30 egyedszámváltozásának tipikus lefutása folyadékfázisú in vitro tenyésztés során, bioreaktorban 70000 infektív lárvál száma a fermentációs folyamat végén (db/ml) 60000 50000 40000 30000 20000 10000 r=0.92 n=8 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 az átalakult egyedek aránya (%) 9. ábra: A fermentációs folyamat sikeressége a keletkezett infektív lárvák számával jellemezve az átalakult egyedeknek a folyamat 96. órájában meghatározható arányának függvényében 13

Összegezve, az 1. munkaszakasz során a szabadföldi vizsgálatok eredményei szerint a burgonyabogár elleni védekezés szempontjából hatékonynak tűnő Steinernema feltiae B30 jelzésű fonálféreg izolátum folyadékfázisú fermentációja viszonylag jó kihozatallal megoldható. Az eredmények a késztermék előállítása szempontjából biztatóak, a munka során szerzett tapasztalatok reményeink szerint hasznosíthatóak lesznek a másik hatékonynak bizonyuló fonálféreg (S. carpocapsae C101) előállítási technikájának kidolgozása szempontjából is. 14