Gross pathology of SpliNPVs and alterations in Spodoptera littoralis Boisd. (Lepidoptera: Noctuidae) morphology due to baculoviral infection

Bakulovirüsler omurgasızlara spesifik patojenler olup bakuloviral enfeksiyonlar böceklerin fizyolojisi, metabolizması ve morfolojisinde değişimlere neden olmaktadır. Bu fizyolojik ve simptomatolojik değişikliklerin farkına varmak, bakulovirüs enfeksiyon döngüsünü ve biyolojisini anlamak için önemlidir. Bu amaçla, çalışmamızda Spodoptera littoralis Boisd. (Lepidoptera:Noctuidae) larvaları 3. dönemler için 3000 ve 20,000 OBs dozlarında, birinci dönemler için ise 106 and 3x 106 OBs/ml konsantrasyonlarında SpliNPV ile inokule edilmiş ve daha sonra larvalarda NPV enfeksiyonundan kaynaklanan değişimler irdelenmiştir. Üçüncü dönem S. littoralis larvalarıyla yapılan denemelerde inokulasyonu takip eden ilk üç gün boyunca SpliNPV enfeksiyonundan kaynaklı simptom görülmediği saptanmıştır. Yaklaşık olarak dördüncü günle birlikte hastalıklı larvalar sağlıklı larvalara göre daha yavaş tepkiler vermiştir. Bu simptomu, kutikulanın beyazlaşması ve incelmesi, deri değiştirememe, vücudun şişmesi, ishal durumu, yüksek yerlere tırmanma ve asma, vücudun sıvılaşması ve ölüm takip etmiştir. Enfekteli birinci dönem larvalar ise şişme ve deri değiştirememeyi içeren kısıtlı simptomlar vermiştir. Bakulovirüs enfeksiyonundan dolayı 3. dönem larvalar 8-8.5 günde, 1. dönem larvalar ise 3-3.5 günde her iki doz ve konsantrasyonda ölmüştür. Diğer taraftan farklı doz ya da konsantrasyonlar, simptomların ortaya çıkış zamanında bir değişikliğe neden olmamıştır. NPV bioyolojisini bakulovirüs genomunda yer alan genlerle ilişkilendirmek ve hayat döngülerini anlamak bunların birer biyopestisit olarak etkinliğini artıracak ve daha etkin kullanımlarına yardımcı olacaktır.

SpliNPV' lerin genel patolojisi ve bakulovirüs enfeksiyonundan dolayı Spodoptera littoralis boisd. (Lepidoptera: Noctuidae) morfolojisindeki değişimler

Baculoviruses are invertebrate-specific pathogens and baculoviral infections cause alterations in the physiology, metabolism and morphology of insects. It is important to recognize these physiological and symptomatologic changes to understand baculovirus infection cycle and biology. For this reason, in our study Spodoptera littoralis Boisd. (Lepidoptera: Noctuidae) larvae were inoculated with the SpliNPV to doses of 3000 and 20,000 OBs for third instars and to concentrations of 108 and 3x 106 OBs/ml for neonates and the alterations due to NPV infection in larvae were then examined. Bioassays carried put with the third instar S. littoralis larvae revealed that no symptoms were detected during the first three days post-inoculation due to SpliNPV infection. Approximately, in the 4th day, infected larvae began to respond much more slowly than healthy larvae. This symptom was followed by whitening and slimming of cuticula, failure in molting, swelling of the body, diarrhoea, climbing to high places and hanging, liquefaction of the body and death. Infected neonates exhibited limited symptoms of distension and the failure of molting. The larvae died in approximately 8-8.5 days for third instars and in approximately 3-3.5 days for neonates due to baculoviral infection for the both doses and concentrations. On the other hand, different doses or concentrations did not cause an alteration in the occurence time of symptoms. To associate the NPV biology with the genes involved in baculovirus genome and understand thejr life cycle will improve their efficacy as biopesticides and help to the effective use of baculoviruses.

___

  • Ahrens, C. H., R. L. Russel, C. J. Funk, J. T Evans, S. H. Harwood and G. F. Rohrmann, 1997. The sequence of the Orgyia pseudotsugata multinucleocapsid nuclear polyhedrosis virus genome. Virology, 229: 381-399.
  • Aizawa, K, 1963. The nature of infections caused by nuclear polyhedrosis viruses. In "Insect Pathology: An advanced treatise." (E. A. Steinhaus, ed.). Vol. 1: 381-412. Academic Press, New York.
  • Bianchi, F. J. J. A., I. Snoeijing, W. Van der Werf, R. M. W. Mans, P. H. Smits and J. M. Vlak, 2000. Biological activity of SeMNPV, AcMNPV, and three AcMNPV deletion mutants against Spodoptera exigua larvae (Lepidoptera:Noctuidae). J. Invertebr. Pathol., 75: 28-35.
  • Blissard, G. W., G. F. Rohrman, 1990. Baculovirus diversity and molecular biology. Ann. Rev. Entomol., 35:127-155.
  • Cherry C. L., M. D. Summers, 1985. Genotypic variation among wild isolates of two nuclear polyhedrosis viruses from Spodoptera littoralis. J. Invertebr. Pathol. 46: 289-295.
  • Evans, H., M. Shapiro, 1997. Viruses, pp. 17-53 In: (Ed.) "Manual of Tchniques in Insect Pathology", L Lacey, Academic Press, London.
  • Faktör, O., M. Toister-Achituv and O. Nahum, 1997. Enhancer element, repetitive sequences and gene organization in an 8-kbp region containing the polyhedrin gene of the Spodoptera littoralis nucleopolyhedrovirus. Arch. Virol. 142: 1-15.
  • Federici, B. A, 1997. Baculovirus Pathogenesis, pp. 33-59 In: (Ed.) "The Baculoviruses", LK Miller, Plenum Press, New York.
  • Figueiredo, E..D. Munoz, A. Escribano, A. Mexia, J. M. Vlak and P. Caballero, 1999. Biochemical identification and comperative insecticidal activity of nucleopolyhedrovirus isolates pathogenic for Heliothis armigera (Lep., Noctuidae) larvae. J. Appl. Enf, 123:165-169.
  • Hughes, P. R., N. A. M. Van Beek and H. A. Wood, 1986. A modified droplet feeding method for rapid assay of Bacillus thuringiensis and Baculoviruses in Noctuid larvae. J. Invertebr. Pathol., 48:187-192.
  • Ignoffo, C. M, 1966. Effects of age on mortality of Heliothis zea and Heliothis virescens exposed to a nuclear polyhedrosis virus. J. Invertebr. Pathol., 8: 279-283.
  • Ijkel W. F. J, E. A. Van Strien, J. G. M. Heldens, R. Broer, D. Zuidema, R. W. Goldbach and J. M. Vlak, 1999. Sequence and organization of the Spodoptera exigua multicapsid nucleopolyhedrovirus genome. J. Gen. Virol., 80: 3289-3304.
  • Jones, K. A., N. S. Irving, D. Grzywacz, G. M. Moawad, A. H. Hussein and A. Fargahly, 1994. Application rate trials with a nuclear polyhedrosis virus to control Spodoptera littoralis (Biisd.) on cotton in Egypt. Crop Protection 13: 337-340.
  • Kalmakoff, J. V. Ward, 2003. Baculoviruses. University of Otago, Department of Microbiology.
  • Karim, F. D..-C. S. Thummel, 1992. Temporal coordination of regulatory gene expression by the steroid hormone ecdysone. EMBO. J., 11: 4083-4093.
  • Kikhno, I., S. Gutierrez, L. Croizier, G. Croizier and M. L. Ferber, 2002. Characterization of pif, a gene required for the per os infectivity of Spodopera littoralis nucleopolyhedrosis virus. J. Gen. Viroh, 83:3013-3022.
  • Kislev, N., M. Edelman, 1982. DNA restriction-pattern differences from geographic isolates of Spodoptera littoralis nuclear polyhedrosis virus. Virology 119: 219-222.
  • Kuzio, J., M. N. Pearson, S. H. Harwood, C. J. Funk, J. T. Evans, J. M. Slavicek and G. F. Rohrmann, 1999. Sequence and analysis of the genome of a baculovirus pathogenic for Lymantria dispar. Virology 253:17-34.
  • Maeda S, Y. Mukohara, A. Kondo, 1990. Characteristically distinct isolates of the nuclear polyhedrosis virus from Spodoptera litura. J. Gen. Virol. 71:2631-2639.
  • Martignoni, M. E. P. J. Iwai, 1986. A catalogue of viral diseases of insects , mites and ticks. U. S. Dep. Agric. For. Serv. Pac. Northwest Res. Stn. Gen. Tech. Rep. PNW-195.
  • McKinley, D. J., D. A. Brown, C. C. Payne and K. A. Harap, 1981. Cross infectivity and activation studies with four baculoviruses. Entomophaga 26: 79-80.
  • Merdan, A., L. Croizier, J-C. Veyrunes and G. Croizier, 1977. Etude comparee des proteins des polyedres et des viroins de trois isolates de baculovirus de Spodoptera littoralis. Entomophaga 22: 413-420.
  • Murphy, F. A., C. M. Fauquet, D. H. L Bishop, S. A. Ghabrial, A. W. Jarvis, G. P. Martelli, M. A. Mayo and M. D. Summers, 1995. Virus Taxonomy. Sixth report of the International Commitee on Taxonomy of Viruses. Vienna & New York: Springer-Verlag.
  • OECD, 2002. Consensus document on information used in the assesment of environmental applications involving baculobiruses. Series on Harmonization of Regulatory Oversight in Biotechnology, No:20.
  • Ohkawa, T., K. Majima and S. Maeda, 1994. A cysteine protease encoded by the baculovirus Bombyx mori nuclear polyhedrosis virus. J. Virol. 68: 6619.
  • Okada, M, 1977. Studies on the utilization and mass production of Spodoptera litura nuclear polyhedrosis virus for control of the tobacco cut worm, Spodoptera litura Fabricius. Bull. Chugoku Natl. Agric. Exp. Stn.12:1-66.
  • O'Reilly, D. R. 1997. Auxiliary genes of baculoviruses pp. 267-301 in: (Ed.) The Baculoviruses, LK Miller, Plenum Press, New York.
  • O'Reilly, D. R., L K. Miller, 1989. A baculovirus blocks insect molting by producing ecdysteroid UDP-glucosyltransferase. Science 245:1110-1112.
  • O'Reilly, D. R., L. K. Miller and V. A. Luckow, 1992. Baculovirus expression vectors- A laboratory manual. W. H. Freeman and Company, New York.
  • Payne, C. C. 1988. Pathogens for the control of insects: where next? Phil. Trans. Royal Soc. London B 318: 225-248.
  • Pinedo, F. J. R., F. Moscardi, T. Luque, J. A. Olszewski and B. M. Ribeiro, 2003. Inactivation of the ecdysteroid UDP-glucosyltransferase (egt) gene of Anticarsia gemmatalis nucleopolyhedrovirus (AgMNPV) improves its virulence towards its insect host. Biol. Control 27: 336-344.
  • Samuels, R. I., I. C. Paterson, 1995. Cuticle degrading proteases from insect moulting fluid and culture filtrates of entomopathogenic fungi. Comp. Biochem. Physiol. 11 OB, 661.
  • Schwartz, L. M., J. W. Truman, 1983. Hormonal control of rates of metamorphic development in the tobacco hornworm Manduca sexta. Dev. Biol. 99:103-114.
  • Tanada, Y., H. Kaya, 1993. Insect pathology, Academic press, Inc. ISBN 0-12-683255-2, San Diego, California.
  • Toprak, U., M. O. Gurkan, 2004. First Record of a NPV isolated from Spodoptera littoralis (Boisd.) (Lepidoptera:Noctuidae) for Turkey and Its Molecular Identification according to the partial lef-8 gene. Turkish J. Biol. 28 (2-4): 71-77.
Tarım Bilimleri Dergisi-Cover
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Yayıncı: Halit APAYDIN
Sayıdaki Diğer Makaleler

Dielectric properties of opium poppy seed

Ahmet ÇOLAK, Kamil SAÇILIK

Gross pathology of SpliNPVs and alterations in Spodoptera littoralis Boisd. (Lepidoptera: Noctuidae) morphology due to baculoviral infection

Umut TOPRAK, M. Oktay GÜRKAN, Şerife BAYRAM

Çubuk (Ankara) İlçesi vişne ağaçlarında zararlı olan türler, doğal düşmanları ve önemlileri üzerinde gizlemler

Cem ÖZKAN, Özdemir HANCIOĞLU, Oktay GÜRKAN

Prunus yapraklarında prunus necrotic ring spot (PNRSV) ve apple chlorotic leaf spot (ACLSV) virüslerinin dağılımı

Mustafa OCAK, Orçun Burak ŞAVUR, Bülent POLAT, Mustafa USTA, Hikmet Murat SİPAHİOĞLU

Slifke ilçesi' nde serada domates yetiştiren işletmelerin ekonomik performansları ve birim ürün maliyetleri

Sevgi RAD, Garip YARŞI

Akkaraman, $G_{D1} x G_{D1}$ (Dorset Down x Akkaraman) ve Akkaraman x $GD_1$ genotipli kuzularda canlı ağırlık ve vücut ölçülerinin tekrarlanma derecelleri

Halit Deniz ŞİRELİ, Mehmet ERTUĞRUL

Chloride estimation in ground water from electrical conductivity measurement

Hamid Zare ABYANEH, M. R. NEYSHABORI, K. MOHAMMADI, G. H. MAJZOOBI, A. H. NAZEMİ

Frequency analysis of low flow series from Çekerek Stream Basin

Ahmet KURUNÇ, Kadri YÜREKLİ, Selçuk GÜL

Yazlık kolza (Brassica napus ssp. oleifera L.) çeşitlerinin Van ekolojik koşullarında verim ve verim özellikleri yönünden karşılaştırılması

İbrahim YILMAZ, Murat ERMAN, Murat TUNÇTÜRK, Rüveyde TUNÇTÜRK

Burçak (Vicia ervilia (L.) Wild.) bitkisinin olgunlaşmamış embriyo eksplantlarından adventif sürgün rejenerasyonu ve hızlı çoğaltım

Yılmaz ERDOĞAN, Satı ÇÖÇÜ, İskender PARMAKSIZ, Cengiz SANCAK, Orhan ARSLAN