مقدمه
کنه های شکارگر خانواده Phytoseiidae از راسته میان استیگمایان (Mesostigmata) با بیش از 2880 گونه شناسایی شده (Demite et al., 2024) در زمره مهمترین دشمنان طبیعی کنههای تارتن خانواده Tetranychidae و سایر کنهها و نیز حشرات کوچکی مانند سفیدبالکها، تریپسها و شپشکها قلمداد میشوند (McMurtry & Croft, 1997). با توجه به نقش موثری که این کنههای شکارگر در برقراری تعادل اکولوژیکی در محیطهای طبیعی برعهده دارند طی دهههای اخیر مورد توجه قرار گرفته و برخی از کنههای این خانواده برای کنترل کنههای گیاهخوار به صورت تجاری تولید انبوه شده و به منظور رهاسازی مورد استفاده قرار میگیرند (Gerson et al., 2003; Hajizadeh & Faraji, 2016). در ایران گونههای زیادی از این خانواده شناسایی و گزارش شده است (Kazemi et al., 2022) که از جمله آنها کنه Phytoseius corniger Wainstein, 1959 (Acari: Phytoseiidae) بوده که علاوه بر ایران از سایر کشورهای منطقه پالهآرکتیک از جمله هندوستان، قزاقستان، قرقیزستان، لبنان، مولداوی، پاکستان، صربستان، تاجیکستان و ترکمنستان گزارش شده است (Demite et al., 2024). در ایران این گونه از استانهای مختلف کشور از جمله کرمان (Daneshvar, 1987; Mehrnejad & Ueckermann, 2001)، فارس (Seidpour & Daneshvar, 1993)، تهران (Seidpour & Daneshvar, 1993)، سمنان (Daneshvar, 1987) و خراسان رضوی (Daneshvar, 1980; Namaghi, 2010; Panahi et al., 2014) جمعآوری و گزارش شده است. به طور کلی کنههای متعلق به جنس Phytoseius به عنوان دشمنان طبیعی کنههای tetranychid و eriophyid غالبا روی گیاهان با برگهای کرکدار در حال تغذیه از طعمههای خود مشاهده میشوند (Pappas et al., 2013). با توجه به اهمیت بالقوه این گروه در مهار جمعیت کنههای گیاهخوار و لزوم توجه به استفاده از روشهای مهار زیستی به عنوان یکی از اجزای مهم مدیریت تلفیقی آفات، شناخت ویژگیهای زیستی و بررسی کارآیی آنها اجتنابناپذیر به نظر میرسد. در مورد مطالعه ویژگیهای زیستی کنه P. corniger تا به امروز اطلاعات بسیار اندکی در دسترس میباشد. در پژوهشی پراسنجههای جدول زندگی و رشد جمعیت این کنه شکارگر بررسی و نرخ ذاتی افزایش جمعیت آن برابر با 02/0 ± 064/0 (ماده/ماده/روز) تخمین زده شده است (Baghlani et al., 2023).
از مهمترین شاخصهای بررسی کارآیی یک دشمن طبیعی، مطالعه واکنش تابعی آن است که به صورت رابطه بین تراکم طعمه و تعداد طعمه مورد حمله قرار گرفته شده توسط یک شکارگر تعریف میشود (Enkegaard, 1994). انواع واکنش تابعی در دنیای جانوری به سه نوع اصلی تقسیم بندی میشوند که رایجترین آن حالتی است که با افزایش تراکم طعمه، تعداد طعمههای مورد حمله قرار گرفته شده توسط شکارگر افزایش یافته اما نسبت طعمههای مورد حمله قرار گرفته کاهش مییابد (Holling, 1961). پراسنجههای اصلی در واکنش تابعی شامل نرخ حمله شکارگر یا کارآیی جستجو (a) (عبارتست از نرخی که توسط آن شکارگر به جستجوی طعمهاش میپردازد) و زمان دستیابی به طعمه (Th) (عبارتست از مدت زمان مورد نیاز برای حمله کردن، خوردن و سپس هضم کردن طعمه) هستند. از پراسنجههای یادشده برای بررسی توانایی یک دشمن طبیعی در مهار جمعیت آفت مورد نظر استفاده میگردد (Fantinou et al., 2012). واکنش تابعی و مقادیر پراسنجههای مربوط به آن، میتواند تحت تاثیر عوامل مختلفی از جمله نوع طعمه و نیز مراحل مختلف زیستی آن، سن و جنس شکارگر، ویژگیهای گیاه میزبان و همچنین عوامل محیطی همچون نور و دما تغییر کند (Escudero & Ferragut, 2005; Farazmand et al., 2012; Doker et al., 2016; Fathipour et al., 2017; Hu et al., 2022 ).
اگرچه طی سالهای اخیر مطالعه واکنش تابعی در رابطه با برخی از گونههای خانواده Phytoseiidae مانند(Athias-Henriot) Phytoseiulus persimilis (Osman & Tawfik, 2010)،Amblyseius swirskii (Athias-Henriot) (Farazmand et al., 2012) و یا Neoseiulus californicus (McGregor) (Merlin et al., 2022) مورد توجه قرار داده شده است، اما در رابطه با سایر گونههای مهم این خانواده مانند P. corniger نیاز به بررسیهای بیشتری در این زمینه میباشد. کنه P. corniger از کنههای گیاهخوار از جمله کنه تارتنTetranychus urticae Koch (Acari: Tetranychidae) تغذیه میکند و عموما روی برگ گیاهان آلوده تخمریزی نموده و مراحل مختلف قبل از بلوغ و نیز افراد بالغ آن از مراحل مختلف زیستی کنههای آفت به ویژه کنه تارتن تغذیه میکنند (Baghlani et al., 2023). اگرچه این کنه شکارگر در دنیا و بویژه مناطق مختلف ایران پراکنش داشته، متاسفانه تاکنون اطلاعات چندانی در زمینه مطالعه کارآیی آن در تغذیه از کنههای آفت گیاهی در دسترس نمیباشد. بدین ترتیب مطالعه حاضر با هدف بررسیکارآیی این شکارگر با تغذیه از کنه دو لکهای عمومی (تارتن) از طریق مطالعه پراسنجههای زیستی و واکنش تابعی آن صورت پذیرفت.
مواد و روشها
جمعآوری و پرورش کنه. جمع آوری کنه شکارگر و همچنین کنه دو لکهای (تارتن) از باغ سیب واقع در استان خراسان رضوی، گلمکان (1432 متر، 59 درجه، 9 دقیقه و 546/30 اینچ شمالی و 36 درجه، 28 دقیقه و 032/56 اینچ شرقی) و از روی برگهای درختان سیب Malus domestica (Borkh) (Rosacea) رقم Golden delicious صورت پذیرفت. به منظور شناسایی و تشکیل کلنی اولیه از کنه شکارگر و کنه گیاهخوار نمونههای برگ سیب در کیسههای پلاستیکی گذاشته و به آزمایشگاه منتقل شدند. کنهها از هر برگ با استفاده از یک برس مویی (n°0) زیر استریومیکروسکوپ (Olympus، SZH-ILLB) برداشته شدند. کلنی اولیه کنهها با استفاده از یک کنه ماده جفتگیری کرده روی برگ گیاهان میزبان ایجاد گردید. بدین منظور کنههای ماده جفتگیری کرده توسط برس مویی روی یک قطعه دیسک برگی وارونه (سطح زیرین برگ رو به سمت بالا) داخل تشتک پتری (به قطر 6 سانتیمتر) و روی محیط کشت آب آگار مستقر شد. به منظور جلوگیری از فرار این کنهها رشتههایی از پنبه به شکل نخ و اشباع از آب به ضخامت حدود 5/0 سانتیمتر دور تا دور این بسترهای برگی قرار گرفت. پس از گذشت 24 ساعت تنها تخمهای حاصل از کنه ماده نگهداری و کنه بالغ توسط برس مویی از روی دیسک برگی برداشته شد. نمونه جهت شناسایی ابتدا در مایع نسبیت قرار داده شد و در مرحله بعد روی اسلاید در محیط هویر نصب و با استفاده از کلیدهای معتبر شناسایی گردید (Walter & Krantz, 2009; Demite et al., 2024). گونه کنه تارتن T. urticae روی گیاه لوبیا Phaseolus vulgaris L. (fabaceae) در گلخانه در شرایط دمایی مناسب (3 ± 25 درجه سلسیوس طی روز و 3 ± 20 در طول شب)، رطوبت نسبی 10 ± 50 و دوره نوری طبیعی طی فصل تابستان پرورش داده شد. این کنهها حداقل 3 نسل کامل روی این گیاه پرورش و سپس در آزمایش مورد استفاده قرار گرفتند.
برای پرورش کنه P. corniger، ابتدا واحد پرورشی که شامل یک ظرف پلاستیکی به ابعاد 10 ×10 ×20 سانتیمتر (که تا نیمه توسط آب پر شده بود)، یک اسفنج اشباع از آب درون این ظرف و همچنین یک صفحه طلق پلاستیکی که روی اسفنج قرارداده شده بود راهاندازی شد. در این واحد پس از قرار دادن طلق روی اسفنج، حاشیه آن با دستمال کاغذی پوشانده شد به نحوی که انتهای دستمال درون آب قرار گرفت در چنین شرایطی دستمال همیشه مرطوب مانده و مانع از فرار کنههای شکارگر به بیرون میشد، همچنین رطوبت مورد نیاز کنهها نیز فراهم میشد. سپس برگهای آلوده به کنه تارتن روی صفحه طلق پلاستیکی قرار گرفتند وکنههای شکارگر به این واحدهای پرورش اضافه شدند (Walzer & Schausberger, 1999). به منظور تغذیه کنه شکارگر هر 48 ساعت یک بار برگهای آلوده به مراحل مختلف زیستی کنه تارتن تعویض میشدند. این واحدهای پرورش در داخل اتاقک رشد با دمای 1 ± 25 درجه سلسیوس و رطوبت نسبی 5 ± 55 و دوره نوری 16:8 (تاریکی:روشنایی) نگهداری میشدند.
روش انجام آزمایش
مطالعه واکنش تابعی. واحدهای آزمایشی برای مطالعه واکنش تابعی کنه P. corniger عبارت بودند از پتریهایی به قطر 6 سانتیمتر که کف آن توسط محیط کشت آب آگار پر شده بود. شایان ذکر است قبل از اینکه که کاملا محیط کشت به حالت جامد درآید دیسکهای برگی به قطر 5/4 سانتیمتر از گیاه میزبان تهیه و به صورت وارونه (سطح زیرین برگ رو به سمت بالا) روی آنها قرار داده شد. اطراف این دیسکهای برگی توسط رشتههایی از پنبه که از آب اشباع شده بود پوشانده شد تا مانع از فرار کنهها شود. تراکم مشخص از مراحل لارو، پوره (سن اول و دوم و به نسبت 1:1 از لحاظ اندازه بدن طعمه) و بالغ جنس نر و ماده (به نسبت 1:1) کنه T. urticae در هر واحد آزمایشی ایجاد و سپس کنه شکارگر ماده همسنسازی شده که از 24 ساعت قبل از شروع آزمایش از تغذیه محروم شده بود به صورت انفرادی در هر واحد رهاسازی شد. پس از گذشت 24 ساعت کنه شکارگر از واحد آزمایشی حذف و تعداد طعمه خورده شده شمارش و ثبت گردید. واحدهای آزمایش در داخل یک انکوباتور با دمای 1 ± 25 درجه سلسیوس و رطوبت نسبی 5 ± 55 و دوره نوری 16:8 قرار داده شدند. تراکمهای اولیه طعمه در این آزمایش 2، 4، 8، 16، 24، 32، 48، 64، 96 و 128 عدد با تعداد تکرار 12 برای تراکمهای 2 الی 64 عددی و برای دو تراکم بالاتر شامل 96 و 128 عددی در مجموع تعداد 8 تکرار انجام پذیرفت.
برای تجزیه دادههای آزمایش واکنش تابعی از روش دو مرحلهای جولیانو (Juliano, 2001) استفاده شد. بر این اساس، در مرحله نخست برای تعیین نوع واکنش تابعی کنه شکارگر از یک مدل رگرسیون لجستیک در نرمافزار آماری R استفاده گردید (نسخه 4.1.1). بر اساس مدل مذکور، احتمال خورده شدن طعمه تابعی از تراکم اولیه آن میباشد. بعد از بدست آمدن نسبت طعمههای خورده شده، با استفاده از تبدیل لجستیک نسبت بین طعمههای خورده شده و تراکم اولیه به حالت خطی در آورده شد. در این روش خطا از توزیع دو جملهای پیروی میکند چرا که هر طعمه به عنوان یک پدیده مستقل در نظر گرفته شده است (خورده شدن یا عدم خورده شدن) و مقدار تخمین زده شده در این مدل شیب رابطه تبدیل شده (لگاریتمی) است. سپس با استفاده از عرض از مبداء و شیب خط برآورد شده احتمال خورده شدن به عنوان تابعی از تراکم اولیه طعمه تعیین و بر اساس شیب ناحیه خطی نوع واکنش تابعی مشخص گردید (Juliano, 2001; Amiri-Jami & Sadeghi-Namaghi, 2014). در مرحله دوم برای تخمین پراسنجههای واکنش تابعی یک مدل رگرسیون غیرخطی (مجموعه nls در نرمافزار R) به دادهها برازش داده شد. از آنجایی که طعمههای خورده شده توسط شکارگر، طی مدت زمان آزمایش جایگزین نشده بودند و با توجه به تعیین واکنش تابعی نوع دوم در مرحله قبل، از معادله شکار تصادفی راجرز (Rogers, 1972) برای تخمین دقیقتر پراسنجههای نرخ حمله (a) و زمان دستیابی (Th) استفاده شد:
Ne = N0 {1- exp [ a (Th Ne – T)]}
در این معادله، Neتعداد طعمه خورده شده، N0 تعداد طعمه اولیه، a نرخ حمله، Thزمان دستیابی و Tکل مدت زمان در معرض قرار گرفتن) 24 ساعت( میباشند.
اندازهگیری ویژگیهای زیستی. در هر تیمار تعداد 25 فرد ماده بالغ جفتگیری کرده از کلنی اصلی کنه شکارگر جداسازی و توسط یک قلم موی ظریف به واحدهای آزمایشی منتقل شدند که شامل یک دیسک برگی به قطر 3 سانتیمتر در داخل تشتک پتری حاوی آب آگار به قطر 6 سانتیمتر بود. پس از گذشت 24 ساعت افراد بالغ از واحدهای آزمایشی حذف و تنها تخمهای گذاشته شده توسط آنها برای تعیین شاخصهای زیستی کنه شکارگر مورد استفاده قرار گرفت. برای تغذیه افراد حاصل از این تخمها در مرحله قبل از بلوغ روزانه تعداد10 الی 15 عدد و پس از بالغ شدن تعداد 15 الی 20 عدد از مراحل زیستی مشخص طعمه (لارو، پوره و یا بالغ) به واحدهای آزمایشی اضافه شد. در این واحدها تعداد طعمه خورده شده ثبت و بقیه حذف و توسط افراد جدید کنه دو لکهای با تراکم مشخص جایگزین میشد. همچنین طی مشاهدات روزانه در واحدهای آزمایشی پس از بالغ شدن افراد تا پایان عمر تعداد تخم گذاشته شده توسط هر فرد ماده جفتگیری کرده شمارش و سپس این تخمها حذف شدند. برای جفتگیری افراد ماده پس از آخرین پوست اندازی این افراد، کنههای نر بالغ از کلنی اصلی به صورت تصادفی انتخاب و به واحدهای آزمایش اضافه شد. پس از گذشت 24 تا 48 ساعت و اطمینان از جفتگیری، افراد نر مذکور از واحدهای آزمایش حذف گردیدند. در مجموع تعداد 25 تکرار برای تغذیه شکارگر از هر یک از سه مرحله زیستی متحرک طعمهاش انجام پذیرفت.
نتایج
بر اساس نتایج تجزیه رگرسیون لجستیک، شیب خط (P1) در رابطه با تغذیه کنه P. corniger از هر سه مرحله زیستی کنه تارتن منفی برآورد گردید و در نتیجه آن واکنش تابعی از نوع دوم برای کنه شکارگر در رابطه با تغذیه از هر سه مرحله کنه تارتن تعیین شد (جدول 1). در این نوع از واکنش تابعی با افزایش تراکم طعمه، تعداد طعمههای خورده شده توسط کنه ماده شکارگر با نرخی کاهنده افزایش پیدا کرده است (شکل 1). مقادیر برآورد شده برای پراسنجههای نرخ حمله (a) و زمان دستیابی (Th) در جدول 2 آورده شده است. همان طور که در این جدول مشاهده میشود کنه شکارگر با افزایش مرحله سنی طعمهاش به نسبت زمان بیشتری را صرف دستیابی به آن کرد و بالعکس بیشترین نرخ حمله آن در رابطه با مرحله لاروی کنه تارتن مشاهده شد (جدول 2). مقدار عددی a/Th نشان دهنده کارآیی شکارگر است بدین مفهوم که هر چه نرخ حمله بالاتر و زمان دستیابی کوتاهتر باشد کارآیی بیشتر خواهد بود (Ziaei Madbouni et al., 2017) که مقدار عددی این شاخص به ترتیب برای تغذیه از مراحل لارو، پوره و بالغ کنه تارتن توسط کنه P. corniger 054/0، 047/0و 032/0 محاسبه شد. همچنین حداکثر نرخ شکارگری برآورده شده با استفاده از رابطهTh T/ (Hassell, 1982) برای کنه شکارگر با تغذیه از مراحل مختلف رشدی لارو، پوره و بالغ کنه تارتن به ترتیب 63/32، 84/30 و 71/29 به دست آمد. مقادیر شاخصهای زیستی کنه ماده شکارگر شامل طول مرحله قبل از بلوغ، طول دوره زندگی، نرخ شکارگری و همچنین زادآوری روزانه با تغذیه از مراحل مختلف زیستی کنه دولکهای عمومی در جدول 3 آورده شده است. بر اساس این نتایج مرحله زیستی طعمه به طور معنیداری روی پراسنجههای طول مرحله قبل از بلوغ (F2,72= 10.03, P < 0.001) و طول دوره زندگی (F2,72= 24.41, P < 0.001) اثرگذار بود. همچنین دو شاخص مهم یعنی میزان زادآوری و نرخ شکارگری روزانه کنههای ماده شکارگر نیز به صورت معنیداری تحت تاثیر تغذیه از مراحل مختلف زیستی طعمه قرار گرفت (به ترتیب: F2,72= 22.81, P < 0.001 و F2,72= 47.84, P < 0.001). بر این اساس، کمترین مدت زمان بالغ شدن و کوتاهترین طول دوره زندگی در رابطه با تغذیه از مرحله بالغ طعمه مشاهده شده است (جدول 3).
|
Table 1. Estimates from logistic regression of proportion of prey eaten as a function of initial prey (Tetranychus urticae) densities by predatory female of Phytoseius corniger
جدول 1. نتایج رگرسیون لجستیک نسبت طعمه خورده شده به عنوان تابعی از تراکمهای اولیه طعمه ( (Tetranychus urticaتوسط کنه ماده شکارگر Phytoseius corniger
|
|
Prey stage
|
Parameter
|
Estimate (±SE)
|
Z value
|
P
|
|
Larva
|
Intercept
|
0.6214 ± 0.0685
|
9.077
|
<0.001
|
|
|
Slope (P1)
|
-0.0181 ± 0.0009
|
-19.680
|
<0.001
|
|
Nymph
|
Intercept
|
0.3569 ± 0.0683
|
5.224
|
<0.001
|
|
|
Slope (P1)
|
-0.0161± 0.0009
|
-17.544
|
<0.001
|
|
Adult
|
Intercept
|
0.0377 ± 0.069
|
0.541
|
0.588
|
|
|
Slope (P1)
|
-0.0147 ± 0.001
|
-15.504
|
<0.001
|
بیشترین نرخ شکارگری روزانه به مقدار 19/0 ± 43/5 (طعمه/روز) مربوط به زمانی بود که شکارگر از مرحله لاروی طعمه تغذیه کرده بود. در حالی که بیشترین نرخ زادآوری روزانه کنه ماده شکارگر به مقدار 02/0 ± 47/0 (تخم/روز) زمانی مشاهده شد که از افراد بالغ طعمه تغذیه کرد. مقایسه میانگینها با آزمون چنددامنهای دانکن در سطح 5 درصد نشان داد که میزان زادآوری به صورت معنیداری زمانی که شکارگر از طعمههای بالغ تغذیه میکرد بیشتر از دو مرحله دیگر زیستی بود. اما به صورت جالب توجهی نرخ شکارگری روزانه به صورت عکس تحت تاثیر مراحل زیستی شکار قرار گرفت (جدول 3).
بحث و نتیجه گیری
اگرچه امروزه استفاده از کنههای شکارگر خانواده Phytoseiidae برای مهار زیستی تعدادی از کنههای گیاهخوار رو به گسترش است، اما ویژگیهای زیستی مانند طول مراحل مختلف زیستی، توانایی تولیدمثل، و همچنین رفتاری مانند ترجیح غذایی نسبت به طعمههای مختلف و مراحل زیستی مختلف آنها و تواناییهای شکارگری در رابطه با بسیاری از گونههای آنها همچنان ناشناخته باقی مانده است (McMurtry et al., 2013).
Fig. 1. The functional response of Phytoseius corniger when feds on larva (A), nymph (B) and adult (C) of Tetranychus urticae.(Symbols and lines with different colors represents the mean of observed values and predicted values, respectively)
شکل1- واکنش تابعی کنه Phytoseius corniger با تغذیه از لارو (A)، پوره (B) و افراد بالغ (C) کنه Tetranychus urticae. (نمادها و خطوط با رنگ متفاوت به ترتیب نشان دهندهی میانگین مقادیر مشاهده شده و پیش بینی شده توسط مدل میباشند)
|
Table 2. Instantaneous attack rate (a) and handling time (Th) for predatory female of Phytoseius corniger fed on different motile stages of Tetranychus urticae, estimated by non-linear regression model
جدول 2. مقادیر برآورد شده نرخ حمله (a) و زمان دستیابی (Th) توسط مدل رگرسیون غیرخطی برای کنه ماده شکارگر Phytoseius cornigerبا تغذیه از مراحل مختلف زیستی متحرک کنه Tetranychus urticae
|
|
|
Parameters
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Prey stage
|
Th (h)
|
|
|
|
|
a (h-1)
|
|
|
|
|
|
Estimate
|
SE
|
t value
|
p
|
|
Estimate
|
SE
|
t value
|
p
|
|
Larva
|
0.7356
|
0.0319
|
23.04
|
< 0.001
|
|
0.0394
|
0.0036
|
10.94
|
< 0.001
|
|
Nymph
|
0.7782
|
0.0257
|
30.3
|
< 0.001
|
|
0.0366
|
0.0026
|
14.31
|
< 0.001
|
|
Adult
|
0.8078
|
0.0457
|
17.68
|
< 0.001
|
|
0.0256
|
0.0023
|
11.36
|
< 0.001
|
بر اساس نتایج مطالعه حاضر، واکنش تابعی کنه شکارگر P. corniger نسبت به تراکمهای مختلف کنه تارتن (T. urticae) صرف نظر از مرحله زیستی طعمه از نوع دوم تعیین شد. مشابه با نتایج مطالعه حاضر، در مطالعهای توسط Farazmand et al. (2012) روی دو گونه کنهN. californicus وTyphlodromus bagdasarjani همین نوع واکنش تابعی مشاهده شده است. مطالعات دیگری نیز وقوع این نوع از واکنش تابعی را در رابطه با گونههای دیگری از این خانواده را گزارش کردهاند (Ahn et al., 2010; Jafari et al., 2012; Rafizadeh Afshar & Latifi, 2017). به نظر میرسد واکنش تابعی نوع دوم در گونههای متعلق به این خانواده از کنههای شکارگر شکل غالب باشد. با این حال، در مقایسه برخی مطالعات نیز سایر شکلهای واکنش تابعی را در رابطه با برخی گونههای خانواده Phytoseiidaeگزارش کردهاند. به عنوان مثال در یک مورد آزمایش روی کنه Neoseiulus fallacis واکنش تابعی نوع اول در رابطه با تغذیه از مراحل زیستی تخم و بالغ جنس نر کنه T. urticae گزارش شده است (Reis et al., 2003).
عوامل مختلف اعم از زنده و غیرزنده بر نوع واکنش تابعی دشمنان طبیعی آفات اثرگذار میباشند که از آن جمله میتوان دما، مرحله زیستی طعمه، اندازه بدن طعمه و شکارگر، نوع طعمه، اندازه محیط آزمایش و ویژگیهای میزبان گیاهی را اشاره نمود (Van Lenteren & Baker, 1976; Parajulee et al., 1994; Kalinkat et al., 2013; Rafizadeh Afshar & Latifi, 2017; Hassanpour & Moradi, 2019; Esmaeili et al., 2024).در هر صورت، با توجه به اینکه کنههای شکارگر Phytoseiidaeبه عنوان عوامل اصلی مهار زیستی آفاتی از قبیل کنههای تارعنکبوتی و تریپسها به شمار میآیند بروز شکل دوم واکنش تابعی در رابطه با بسیاری از گونههای آن از جمله در مطالعه حاضر نشان میدهد که این گونهها در زمانهایی که تراکم آفت هنوز خیلی بالا نرفته باشد به خوبی میتوانند جمعیت آن را مهار کنند، اما با افزایش جمعیت طعمه احتمالا کارآیی آنها کاهش پیدا میکند. پراجولی و همکاران Parajulee et al. 1994)) پیشنهاد کردند برای شکارگرهایی که واکنش تابعی نوع دوم را نشان میدهند، در تراکمهای بالای آفت اقدامات مدیریتی مداخلهای همچون تکثیر و رهاسازی عامل مهار زیستی میتواند در افزایش کارآیی آن و کاهش جمعیت آفت موثر باشد. بر اساس نتایج پژوهش حاضر، نرخ حمله کنه P. corniger با افزایش مرحله سنی (رشدی) کنه تارتن کاهش پیدا کرده است که این تفاوت بین تغذیه از مراحل زیستی نابالغ و بالغ طعمه قابل توجه بوده است (جدول 2). به طور مشابهی، در مطالعهای توسط (Badii et al., 2004) با اندازهگیری نرخ حمله (جستجوگری) کنه(Chant) Euseius hibisci روی مراحل نابالغ کنه تارتن، کاهش در نرخ حمله با افزایش مرحله سنی طعمه مشاهده شد، اما در هر صورت اختلاف بین مراحل لارو و پوره معنیدار نبوده است. Landeros et al. (2013) نیز چنین کاهشی را در نرخ حمله کنه شکارگرN. californicus با تغذیه از مراحل لاروی و پورگی کنه تارتن اندازهگیری کردهاند. در مطالعه دیگری روی کنهGalendromus flumenis (Chant) با تغذیه از مراحل نابالغ کنهOligonychus pratensis (Banks) اختلاف معنیداری را بین نرخ حمله کنه شکارگر با تغذیه از مراحل لاروی و پورگی طعمه گزارش کردهاند ((Ganjisaffar & Perring, 2015. در رابطه با مقایسه نرخ حمله کنههای شکارگر Phytoseiidae بین تغذیه از مراحل زیستی نابالغ و همچنین مرحله بالغ کنه تارتن در مطالعهای توسط Ersin, 2021)) روی کنه شکارگر Typhlodromus recki اختلاف معنیداری در این رابطه بین تغذیه از مرحله لاروی کنه تارتن با پوره و بالغ جنس نر مشاهده شده است، اما بین مرحله پورگی و بالغ جنس نر اختلاف معنیداری مشاهده نشده است.
|
Table 3. Biological parameters (Mean ± SE) of the predatory female of Phytoseius corniger fed on different motile stages of Tetranychus urticae
جدول 3. پراسنجههای زیستی (میانگین ± خطای معیار) کنه ماده شکارگر Phytoseius corniger با تغذیه از مراحل مختلف زیستی متحرک کنه Tetranychus urticae
|
|
Biological parameter of predator
|
Prey stage
|
|
Larva
|
Nymph
|
Adult
|
|
Immature stage (days)
|
7.2 ± 0.19 (a)
|
6.8 ± 0.18 (a)
|
6.08 ± 0.16 (b)
|
|
Longevity (days)
|
21.96 ± 0.47 (a)
|
24.04 ± 0.48 (b)
|
19.6 ± 0.39 (c)
|
|
Oviposition rate (per day)
|
0.31 ± 0.02 (a)
|
0.37 ± 0.02 (b)
|
0.47 ± 0.02 (c)
|
|
Predation rate (per day)
|
5.43 ± 0.19 (a)
|
4.15 ± 0.12 (b)
|
3.48 ± 0.09 (c)
|
|
Means within the same row followed by the same letter are not significantly different (p< 0.01, Tukey’s
|
از آنجا که نرخ حمله عملا نشان دهنده کارآیی جستجوگری یک شکارگر میباشد به نظر میرسد کاهش یافتن این نرخ با افزایش مراحل سنی طعمه ناشی از افزایش اندازه بدن طعمه باشد، در همین ارتباط Kalinkat et al. (2013) اشاره کرده است که پراسنجههای واکنش تابعی به نسبت اندازه توده بدنی (جثه) شکارگر و طعمه وابسته هستند. در منحنی واکنش تابعی پراسنجه نرخ حمله سرعت رسیدن به خط مجانب (T/Th) را نشان میدهد و بنابراین رابطه معکوسی با مدت زمان دستیابی به طعمه خواهد داشت. بر اساس نتایج مطالعه حاضر نیز پراسنجه زمان دستیابی (Th) با افزایش مرحله سنی طعمه افزایش یافته است (جدول 2). نتایج افزایش مدت زمان دستیابی در کنههای شکارگر Phytoseiidae با افزایش مرحله سنی طعمه آنها، در پژوهشهای سایر پژوهشگران نیز گزارش شده است (e.g., Nwilene & Nachman, 1996; Alatawi et al., 2018; Park et al., 2021 ). شایان ذکر میباشد که زمان دستیابی شکارگر به طعمهاش تحت تاثیر عوامل دیگر همچون ویژگیهای گیاه میزبان نیز تغییر میکند (Gholami Moghaddam et al., 2012). در هر صورت افزایش این پراسنجه با پیشرفت مراحل رشدی طعمه همچنان که در پژوهش حاضر نیز مشاهده گردید، احتمالا میتواند ناشی از صرف زمان بیشتر برای گرفتن، کشتن و همچنین خوردن و هضم طعمه با اندازه بدن بزرگتر نسبت به مرحله رشدی قبلتر آن باشد. از آنجا که در پژوهش حاضر، حاصل عددی a/Th با افزایش مرحله سنی طعمه کاهش یافت، این قضیه نشانگر کارآیی بالاتر کنه شکارگر P. corniger در زمانی بود که از مراحل نابالغ کنه تارتن تغذیه کرده بود. این قضیه در رابطه با مقدار عددی نرخ شکارگری نظری (حداکثری) نیز صدق میکرد. نتایج مربوط به شاخصهای طول مرحله قبل از بلوغ و طول دوره زندگی کنه ماده شکارگر نشان داد که کوتاهترین مدت زمان قبل از بلوغ با تغذیه از مرحله بالغ طعمهاش (16/0 ± 08/6 روز) و همچنین بیشترین میزان طول عمر با تغذیه از مرحله پورگی (48/0 ± 04/24 روز) به وقوع پیوسته است. اگرچه در خصوص تعیین شاخصهای زیستی کنه P. corniger اطلاعات چندانی در دسترس نمیباشد، با این حال در یک مورد مطالعه توسط Baghlani et al. (2023) طول مرحله زیستی قبل از بلوغ این شکارگر با تغذیه از کنه تارتن را 06/0 ± 5/6 روز و طول عمر کل کنههای ماده شکارگر را 21/0 ± 18/24 روز گزارش شد که اختلاف چندانی با نتایج مطالعه حاضر نشان نمیدهند. Soheir & Ibraheim (2007) با مطالعه کنه شکارگر(Banks) Phytoseiulus macropilis با تغذیه از مراحل نابالغ و بالغ کنه(Sayed) Tetranychus cucurbitacearum نیز به نتایج مشابهی دست یافتند. کوتاهتر شدن طول دوره قبل از بلوغ و کاهش مدت زمان چرخه زندگی کنه شکارگر میتواند بازتابی از مطلوبیت غذایی بالاتر مرحله بالغ طعمه کنه تارتن برای شکارگر مورد مطالعه میباشد. این مساله با نرخ تخمریزی کنه شکارگر زمانی که از مرحله بالغ طعمه تغذیه میشد نیز در ارتباط است. به عبارت دیگر رشد و نمو سریعتر منجر به افزایش نرخ تولیدمثل روزانه و کاهش مدت زمان چرخه زندگی شده است. این نتایج با یافتههای مطالعات اخیر Brienen et al., (2020) و Li et al., (2022) که رابطه بین سرعت رشد و نمو با طول عمر و تولیدمثل را روی تعداد زیادی گونه گیاهی و جانوری از جمله کنهها بررسی کرده و بیان داشتهاند که اساسا نرخ رشد و نمو سریعتر با کوتاهتر شدن چرخه زندگی و افزایش نرخ تولیدمثل همراه خواهد بود همخوانی دارد.
البته برآورد نرخ شکارگری روزانه کنه شکارگر P. corniger روی سه مرحله زیستی طعمهاش نشان داد که تعداد طعمه خورده شده مربوط به تغذیه از مراحل نابالغ کنه تارتن بیشتر از مرحله بالغ آن بوده است. با کوچکتر شدن اندازه بدن طعمه این انتظار میرود که تعداد طعمه مورد استفاده توسط شکارگر نیز افزایش یابد (Kalinkat et al., 2013; Amiri-Jami & Sadeghi-Namaghi, 2014) که نتایج این مطالعه نیز از چنین روندی تبعیت کرده است. در مطالعهای توسط Devasia & Ramani (2023) روی کنه N. longispinosus با تغذیه از مراحل مختلف زیستی کنه تارتن نتایج مشابهی مشاهده شد و نامبردگان اشاره کردند که مرحله زیستی طعمه به شکل قابل توجهی روی نرخ شکارگری کنه شکارگر موثر بوده است. در مقابل برخی مطالعات به تفاوت محسوسی در این رابطه اشاره نکردهاند (Canlas et al., 2006; Akyazi et al., 2019). وجود چنین تفاوتهایی احتمالا به عواملی همچون گونه شکارگر و طعمه (Ibrahim & Palacio, 1994; Ali et al.,, 2011; Jafari et al., 2012; Rahman et al., 2013) و نیز مرحله زیستی شکارگر (Devasia & Ramani, 2019) مرتبط هستند. به منظور یافتن یک شکارگر مناسب جهت استفاده در برنامههای مهار زیستی آفات در گام نخست اندازهگیری ویژگیهای زیستی مانند طول مراحل زندگی و نرخ زادآوری و رفتاری از جمله واکنش تابعی و همچنین مطالعه سایر ویژگیهای شکارگری همچون ترجیح میزبانی، نرخ شکارگری و ... ضروری به نظر میرسد. اگرچه روز به روز تعداد گونههای جدید شناسایی شده مربوط به کنههای شکارگر Phytoseiidae افزایش مییابد، اما در کنار این قضیه اطلاعات در دسترس در رابطه با قابلیتهای شکارگری این گونه محدود و نیاز به بررسیهای بیشتری دارد. بر اساس نتایج مطالعه حاضر، افراد ماده کنه شکارگر P. corniger که از باغهای سیب منطقه جمعآوری و شناسایی شده بود دارای پتانسیل تغذیه از مراحل مختلف زیستی آفت کنه تارتن بود. در مجموع با اطلاعات به دست آمده به نظر میآید کنه شکارگر P. corniger میتواند به عنوان یکی از گزینههای بالقوه به منظور کاربرد در برنامههای مهار زیستی علیه کنههای گیاهخوار به کار گرفته شود. مطالعات تکمیلی برای شناخت توانایی شکارگری این گونه نسبت به سایر کنههای گیاهخوار و همچنین سایر شکارگران همرسته و همچنین بررسی کارآیی این شکارگر در شرایط مزرعهای و گلخانه ضروری به نظر میرسد.
Author's Contributions
Alireza Amirijami: conceptualization, methodology, formal analysis, draft preparation, final review and edit, Azadeh Farazmand: supervision, project administration and funding acquisition, final review and edit and methodology.
Author's Information
Funding
This research has received financial support by the Iranian Research Institute of Plant Protection, Tehran, Iran.,
Data Availability Statement
All data supporting the findings of this study are available within the paper.
Acknowledgments
Authors like to thank Razavi-Khorasan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center for providing the facilities for this research. The authors would like to thank Professor Serge Krieter for confirming and helping in the identification of phytoseiid mites collected from Razavi-Khorasan Province..
Ethics Approval and Consent to Participate
Insects and plants were used in this study. All applicable international, national, and institutional guidelines for the care and use of animals were followed. This article does not contain any studies with human participants performed by any of the authors.
Consent for Publication
The authors declare that there is no conflict of interest regarding the publication of this paper.
Conflict of Interest
The authors declare that there is no conflict of interest regarding the publication of this paper.
Generative AI statement
The authors declare that no Gen AI was used in the creation of this manuscript.
|
Adriani, L., Mayasari, N. & Angga-kartasudjana, R. (2011) The effect of feeding fermented kombucha tea on Hdl, Ldl and total cholesterol levels in the duck bloods. Biotechnology in Animal Husbandry, 27, 1749–1755. https://doi.org/ 10.2298/bah1104749a
Ahmadi, A. (2014) The effect of different levels of vitamin C on the queen egg laying rate and the percentage of body protein of worker bees in honey bee colonies (Apis mellifera L.). MSc Thesis, University of Kurdistan.
Avni, D., Hendriksma, H. P., Dag, A., Uni, Z. & Shafir, S. (2014) Nutritional aspects of honey bee-collected pollen and constraints on colony development in the eastern Mediterranean. Journal of Insect Physiology, 69, 65–73. https://doi.org/10.1101/008524
Brodschneider, R., Riessberger-Gallé, U. & Crailsheim, K. (2009) Flight performance of artificially reared honey bees ( Apis mellifera). Apidologie, 40, 441–449. https://doi.org/10.1051/apido/2009006
Chakravorty, S., Bhattacharya, S., Bhattacharya, D., Sarkar, S. & Gachhui, R. (2019) Kombucha: a promising functional beverage prepared from tea. Non-Alcoholic Beverages, 6, 285–327. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-815270-6.00010-4
Corby-Harris, V. & Snyder, L. A. (2018) Measuring hypopharyngeal gland acinus size in honey bee ( Apis mellifera) workers. Journal of Visualized Experiments, 139, e58261. https://doi.org/10.3791/58261
Delaplane, K. S., Van der Steen, J. & Guzmán-Novoa, E. (2013) Standard methods for estimating strength parameters of Apis mellifera colonies. Journal of Apiculture Science, 52, 1–12. https://doi.org.10.3896/IBRA/1.52.1.03
DeGrandi-Hoffman, G., Gage, S. L., Corby-Harris, V., Carroll, M., Chambers, M., Graham, H., Watkins deJong, E., Hidalgo, G, Calle, S, Azzouz-Olden, F., Meador, C., Snyder, L. & Ziolkowski, N. (2018) Connecting the nutrient composition of seasonal pollens with changing nutritional needs of honey bee ( Apis mellifera L.) colonies. Journal of Insect Physiology, 109, 114–124. https://doi.org/10.1016/j.jinsphys.2018.07.002
DeGrandi-Hoffman, G., Chen, Y., Rivera, R., Carroll, M., Chambers, M. E., Hidalgo, G. & Watkins deJong, E. (2016) Honey bee colonies provided with natural forage have lower pathogen loads and higher overwinter survival than those fed protein supplements. Apidologie, 47, 186–196. https://doi.org/10.1007/s13592-015-0386-6
DeGrandi-Hoffman, G., Wardell, G., Ahumada-Segura, F., Rinderer, T., Danka, R. & Pettis, J. (2008) Comparisons of pollen substitute diets for honey bees: consumption rates by colonies and effects on brood and adult populations. Journal of Apicultural Research, 47, 265–270. https://doi.org/10.3896/ibra.1.47.4.06
De Vadder, F., Kovatcheva-Datchary, P., Goncalves, D., Vinera, J., Zitoun, C., Duchampt, A., Bäckhed, F. & Mithieux, G. (2014) Microbiota-generated metabolites promote metabolic benefits via gut-brain neural circuits. Cell, 156, 84–96. https://doi.org/ 10.1016/j.cell.2013.12.016
Esmaeilzadeh, S., Naazati, G. & Nouri-Emamzadeh, A. (2015) Consumption of yogurt and kombucha mushroom mass in the protein diet of honey bees and its effect on queen egg laying and worker weight. Third International Conference on Applied Research in Agricultural Sciences, 31 Jan, 2015, Hamadan. p. 1–9.
Feizabadi, F., Sharifan, A. & Tajabadi, N. (2020) Isolation and identification of lactic acid bacteria from stored Apis mellifera honey. Journal of Apicultural Research, 60, 421–426. https://doi.org/10.1080/00218839.2020.1765490
Fuselli, R. S., Garcia De La Rosa, B. S., Eguaras, J. M. & Fritz, R, (2012) Chemical composition and antimicrobial activity of Citrus essences on honeybee bacterial pathogen Paenibacillus larvae the causal agent of American foulbrood. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 24, 2067–2072. https://doi.org/10.1007/s11274-008-9711-9
Ghosh, S., Sarkar, A., Bhattacharyya, S. & Sil, P. C. (2016) Silymarin protects mouse liver and kidney from thioacetamide induced toxicity by scavenging reactive oxygen species and activating PI3K-Akt pathway. Frontiers in Pharmacology, 7, 481. https://doi.org/10.3389/fphar.2016.00481
Jayabalan, R., Malini, K., Sathishkumar, M., Swaminathan, K. & Yun, S. E. (2010) Biochemical characteristics of tea fungus produced during kombucha fermentation. Food Science and Biotechnology, 19, 843–847. https://doi.org/10.1007/s10068-010-0119-6
Kalateh, R., Dastar, B., Nadimi, A., Kotook, Sh., Sarvarzadeh, F. & Kord, E. (2025) Effect of using a food supplement with sugar on the growth and development of hypopharyngeal glands, body weight, and carcass compositions of nurse honey bees raised in laboratory cages. Animal Production Research, 14(2), 93–101. https://doi.org/10.22124/ar.2025.28536.1849
Kabiri, N., Ahangar Darabi, M., Rafieian-Kopaei, M., Setorki, M. & Doudi, M. (2014) Protective Effect of Kombucha Tea on Liver Damage Induced by Thioacetamide in Rats. Journal of Biological Science, 14, 343–348. https://doi.org/ 10.3923/jbs.2014.343.348
Kumari, D., Reddy, M. S. & Upadhyay, R. C. (2011) Antioxidant activity of three species of wild mushroom genus Cantharellus collected from North-Western Himalaya, India. International Journal of Agriculture and Biology, 13, 341–350.
Rahimi, A., Tahmasebi, G., Bahmani, H. R., Salehi, S., Zare, B., Parsanaseb, A. & Rokhzad, B. (2023) Comparative evaluation of performance for improved Iranian honey bee queens ( Apis mellifera meda Skorikov, 1929) in the climate conditions of Kurdistan province. Research on Animal Production, 39, 102–111. https://doi.org/10.61186/rap.14.39.102
Rajabi, R. (2025) Studying the effect of kombucha syrup based on dried tea on functional and reproductive traits of honey bee colonies (Apis mellifera). MSc Thesis, University of Urmia.
Saffari, A., Kevan, P. G. & Atkinson, J. (2010) Consumption of three dry pollen substitutes in commercial apiaries. Journal of Apicultural Science, 54, 5–12.
Salehipor, F., Ghafari, M., Rahimi, A. & Mokhbar, M. (2024) Effect of vitamins thiamine and riboflavin on population growth, functional traits, and body fat and protein reserves in Iranian honey bee ( Apis mellifera meda) colonies. Animal Production Research,13, 87–98. https://doi.org/10.22124/ar.2024.26114.1803
Salehi, S., Sadegh, A. & Karimi, A. (2023) Effect of molasses kombucha on performance, morphology and intestinal microbial population of broiler chickens. Animal Science Journal (Pajouhesh & Sazandegi), 140, 127–138. https://doi.org/ 10.22092/asj.2023.360451.2265
Saha, S., Rashid, K., Sadhukhan, P., Agarwal, N. & Sil, P. C. (2016) Attenuative role of mangiferin in oxidative stress-mediated liver dysfunction in arsenic-intoxicated murines. BioFactors, 42, 515–532. https://doi.org/10.22124/ar.2024.26114.1803
Suenami, S., Miyazaki, R. & Kubo, T. (2018) Detection of phospholipase C activity in the brain homogenate from the honeybee. Journal of Visualized Experiments, 139, e58173. https://doi.org/10.3791/58173
Talebi, M. A., Miraei Ashtiani, S. R., Moradi Shahrbabak, M. & Nejati Javaromi, A. (2010) Economic Values of Reproduction, Growth and Carcass Composition Traits in Lori -Bakhtiari Sheep. Iranian Journal of Animal Science, 3, 210 –203.
Tosi, S., Nieh, J. C., Sgolastra, F., Cabbri, R. & Medrzycki, P. (2017) Neonicotinoid pesticides and nutritional stress synergistically reduce survival in honey bees. Proceedings of the Royal Society, Biological Sciences, 284, 20171711. https://doi.org/10.1098/rspb.2017.1711
Utoiu, E, Matei, F., Toma, A., Diguta, C., Mihaela, L., Mănoiu, S., Vrăjmasu, V., Moraru, I., Oancea, A., Israel-Roming, F., Cornea, C., Constantinescu-Aruxandei, D., Moraru, A. & Oancea, F. (2018) Bee Collected Pollen with Enhanced Health Benefits, Produced by Fermentation with a Kombucha Consortium. Nutrients, 10, 1365. https://doi.org/10.3390/nu10101365.
Yarahmadi, S., Mirai Ashtiani, S., Ebadi, R. & Tahmasebi, G. (2007) Phenotypic Correlations among 9 Morphological and 3 Production Traits in Honey-Bee Population in Tehran Province. Journal of Crop Production and Processing, 5, 157–168.
|