بررسی سمیت نانو فرمولاسیون دو اسانس گیاهی و حشرهکش هگزافلوموران روی کرم غوزه پنبه،Helicoverpa armigera (Lep.: Noctuidae)
Toxic effect of Nanoformulation of Two Essential Oils and Hexaflumuron on Cotton Bollworm, Helicoverpa armigera (Lep.: Noctuidae)
/نعیمه حسینی
: کشاورزی
، ۱۳۹۸
، میرزائی
۷۰ص
چاپی - الکترونیکی
کارشناسی ارشد
گیاهپزشکی -حشرهشناسی کشاورزی
۱۳۹۸/۱۱/۱۶
تبریز
کرم غوزهی پنبه، Helicoverpa armigera (Lep.: Noctuidae) آفتی پلیفاژ بوده و گستره جهانی دارد .این آفت به بیش از ۲۰۰ گونه گیاهی از ۴۵ خانواده حمله کرده و سالیانه خسارت چشمگیری را باعث میشود .به علت افزایش مقاومت اکثر آفات به سموم شیمیایی، هزینههای مربوط به کنترل آنها نیز بیشتر شده است .از طرف دیگر، استفاده گسترده از حشرهکشهای مصنوعی در طی هفتاد سال گذشته، افزایش آلودگیهای زیستمحیطی و تهدید سلامتی انسان را به دنبال داشته است .استفاده از مواد زیست سازگار مانند ترکیبات گیاهی که خاصیت حشرهکشی دارند، میتواند جایگزین مناسبی برای سموم شیمیایی باشد .اسانسهای گیاهی به علت داشتن محدودیتهایی همچون فرار بودن و اکسید شدن سریع، نمیتوانند در سطح وسیع برای کنترل آفات به کار برده شوند .نانوتکنولوژی راهحلی منطقی و جدید برای برطرف کردن این قبیل مشکلات در عصر حاضر به نظر میرسد .در پژوهش حاضر، اثر کشندگی اسانسهای گیاهان مرزه و نعناعفلفلی و همچنین حشرهکش زیستپایه هگزافلوموران و نانو فرمولاسیون آنها روی لاروهای سن سه کرم غوزه پنبه بررسی شد .علاوه بر این، اثرات زیرکشندگی اسانسها نیز بر روی برخی فرا سنجههای زیستی حشره آفت مورد ارزیابی قرار گرفت .برای تهیه نانو کپسولها از پلیمرهای زیستتخریبپذیر کیتوزان و۴۰۰ - PEGاستفاده شد .برای انجام زیستسنجیها از لاروهای سن سه۲۴ ساعته استفاده شد .آزمایشات مربوط به اسانسها و نانوفرمولاسیون آنها به روش تدخینی و حشرهکش هگزافلوموران و نانوفرمولاسیون آن به روش گوارشی انجام شد .مقادیر LC۵۰ گوارشی حشرهکش هگزافلوموران و نانو فرمولاسیون آن به ترتیب برابر ۲۴/۶ و ۸۷/۱ میکروگرم بر میلیلیتر و LC۵۰ تدخینی اسانس مرزه و نعناع فلفلی در مدتزمان ۴۸ ساعت اسانس دهی ۳۰ و ۵/۱۸۵ میکرولیتر در لیتر هوا بودند و مقادیر LC۵۰ برای نانو کپسولهای اسانسهای مرزه و نعناع فلفلی به ترتیب برابر ۲/۴۴و ۲۹۶ میکرولیتر بر لیتر هوا به دست آمد .غلظتکشنده ۳۰ (LC۳۰)بر روی فرا سنجههای زیستی باعث افزایش معنیدار طول دوره لاروی) شاهد۶۸/۱۹ :، مرزه۰۴/۲۳ :، نعناع ۲/۲۴ :روز (و شفیرگی) شاهد۳/۱۲ :، مرزه۶۲/۱۳ :، نعناع ۶۲/۱۴ :روز(، کاهش وزن لارو سن آخر) شاهد۲۵۷ :، مرزه۲/۱۵۵ :، نعناع ۴۳/۱۴۱ :میلیگرم (و وزن شفیرگی)شاهد۷۵/۲۹۱ :، مرزه۶/۱۹۸ :، نعناع ۶۵/۲۱۳ :میلیگرم (گردید و همچنین تعداد تخم گذاشته شده به ازای افراد ماده کاهش معنیداری بههمراه داشت) شاهد۶/۴۰۵ :، مرزه۲/۱۲۴ :، نعناع ۸/۸۵ :عدد .(همچنین مقایسه میزان دوام کشندگی اسانس خالص مرزه، نعناع فلفلی، حشرهکش هگزافلوموران و نانو فرمولاسیون آنصها روی لارو سن سه کرم غوزه پنبه نشان داد که میزان دوام و ماندگاری آفتصکش در نانو کپسولها بیشتر از اسانس خالص و فرمولاسیون معمولی آن بود) اسانس مرزه ۶ :روز و مرزه نانوکپسوله شده ۱۴ :روز؛ اسانس نعناع ۸ :روز و نعناع نانوکپسوله شده ۱۶ :روز؛ هگزافلوموران تجاری ۱۸ :روز و نانوهگزافلوموران ۲۷ روز دوام کشندگی خود را حفظ نمودند .(همچنین میزان حلالیت در آب هگزافلوموران نانو فرموله شده در مقایسه با هگزافلوموران معمولی بیشتر بود .اندازه نانو ذرات سنتز شده در این پژوهش برای اسانس مرزه ۲۵۷ نانومتر(=(۹۴۴/۰ PDI ، اسانس نعناع فلفلی ۵/۴۵ نانومتر (=(۵/۵۴PDI و برای حشرهکش هگزافلوموران ۲۰۵ نانومتر (=(۹/۷ PDI بود
g a.i/mL at 72 h exposure time. The sublethal effects studies were carried out by exposing 3rd instar larvae to LC30 concentration of either essential oil. Then some biological parameters of survived individuals were investigated. Sublethal exposure to the tested essential oils significantly increased larval (Control=19.68; Mentha=24.2 and Satureja=23.04 days) and pupal (Control=12.03; Mentha=14.62 and Satureja=13.62 days) developmental times and reduced their weights (larval weight: Control=257; Mentha=141.43 and Satureja=155.2 mg; pupal weight: Control=291.75; Mentha=213.65 and Satureja=198.6 mg), in comparison to control insects. Furthermore, the number of eggs laid per female (Control=405.6; Mentha=85.8 and Satureja=124.2) was negatively affected by the tested essential oils. According to dynamic light scattering (DLS), the average size of plants essential oil and Hexaflumuron nanoparticles were found to be 45.5 nm (PDI=54.5) for M. piperita, 257 nm (PDI=0.944) for S. montana and 205 nm (PDI=7.9) for Hexaflumuron. Fumigant and oral toxicity studies of nanoformulated EOs and Hexaflumuron revealed the slow and persistent release of the active ingredient from nanomaterials, proving the effectiveness of chitosan and PEG-400 nano-encapsulation in prolonging the insecticidal effect. The lethality performance of nanoformulations was affected by the size of loaded CS-TPP and PEG nanoparticles. The results indicated that the solubility of nano-hexaflumuron was increasedإ g a.i/mL and LC50 of its nanoformulation was 1.87إ l (essential oil) / lit (air), respectively. The Hexaflumuron bioassay tests were done on 3rd instar larvae by digestive method. The LC50 value of Hexaflumuron in artificial diet method was determined to be 6.24إ l (essential oil) / lit (air) and for nano-encapsulated EOs were 296 and 44.2إ Cotton Bollworm, Helicoverpa armigera (Lep.: Noctuidae) is a polyphagous pest with worldwide distribution. This pest invades more than 200 plant species from 45 families and annually causes significant damage. Due to the increased pest resistance to chemical pesticides, the costs of controlling this pest have also been increased. On the other hand, the widespread use of chemical insecticides during the past seven decades, has led to an increase in environmental pollution and a threat to human health. Using of biorational insecticides such as botanicals with insecticidal properties, can be a suitable alternative to conventional chemical pesticides. Plants essential oil cannot be used extensively for pest control due to their volatility and rapid oxidation. Nanotechnology is a logical and new way for solving such problems in the present era. The present work was carried out to evaluate the insecticidal and sublethal effects of essential oils from dried leaves and stems of Mentha piperita L. and Satureja montana L. and toxicity of Hexaflumuron as an insect growth regulator (IGR) against H. armigera. The bioassay tests were done on 3rd instar larvae by fumigant method. During 48 h exposure, the LC50 values for M. piperita and S. montana were 185 and 30
Toxic effect of Nanoformulation of Two Essential Oils and Hexaflumuron on Cotton Bollworm, Helicoverpa armigera (Lep.: Noctuidae)