امراض الحشرات الجزء الاول

من طرف **RADWAN** الأربعاء فبراير 24, 2010 5:59 am

المسببات المرضية البكتيرية
BACTERIAL PATHOGENS
تنقسم المسببات المرضية البكتيرية من وجهة نظر علماء أمراض الحشرات إلي عدة مجاميع تبعاً لعدة عوامل:-
1- الجرعة المسببة للعدوى Infective Dose
2- مكان العدوى Site Of Infection
3- المدى العوائلي host Range
4- طريقة التأثير Mode Of Action
وتضم المجموعتين الرئيسيتين:-
أ- بكتيريا مكونة للجراثيم Spore formers
ب- بكتيريا لا يكون جراثيم Non Spore formers
أولاً البكتيريا المكونة للجراثيم Spore formersوتشمل:-
1- بكتيريا إجبارية Obligate
وهي تتكاثر داخل العائل الحشري فقط ويصعب إكثارها خارجة ومنها:-
1- Bacillus popilliae
2- Bacillus lentimorbus
وكلاهما مسئولات عن إصابة الخنفساء اليابانية بالمرض اللبني Milky Disease الذي سوف يأتي الحديث عنه فيما بعد
3- Clostridium malacosomae
4- Clostridium brevifaciens
2- بكتيريا اختيارية Facultative
وهي يمكن تنميتها علي بيئات غذائية مناسبة وتنقسم إلي قسمين:-
أ‌- بكتيريا مكونة للبلورات Crystalliferous
وهذه بالإضافة لتكوين الجراثيم فإنها تكون بلورات بروتين سامة للحشرات
(يرقات الحشرات) وتشمل مجموعة من بكتيريا Bacillus thuringiensis التي تضم
العديد من السلالات نذكر منها علي سبيل المثال لا الحصر:-
Bacillus thuringiensis Var. kurstaki حرشفية الأجنحة
Bacillus thuringiensis Var. thuringiensis حرشفية الأجنحة
Bacillus thuringiensis Var. alesti حرشفية الأجنحة
Bacillus thuringiensis Var. sotto
Bacillus thuringiensis Var. anagastae
Bacillus thuringiensis Var. dendrolimus
Bacillus thuringiensis var. entomocidus
Bacillus thuringiensis Var. subtoxicus
Bacillus thuringiensis Var. pacificus
Bacillus thuringiensis Var. israelensis بعوض
Bacillus thuringiensis Var. Tenebrionids غمديه الأجنحة
وفيما عدا السلالتين الأخيرتين فإن السلالات الأخرى تعتبر مسببات مرضية ليرقات حرشفية الأجنحة.
ب- بكتيريا غير مكونة للبلورات Non Crystalliferous
وهذه تكون جراثيم ولكنها لا تكون بلورات ويمثلها بكتيريا
Bacillus cereus
ثانياً البكتيريا الغير المكونة للجراثيمNon Spore formers :-
وهذه تضم مجموعتين:-
أ‌- بكتيريا اختيارية Facultative
وتمثلها البكتيريا:
Serratia marcescens
ب‌- بكتيريا potential Pathogens
وهذه تشمل بعض الأنواع التابعة للأجناس التالية:
Pseudomonas
Aerobacter
Cloaca
Proteus
أمراض تسببها بعض أنواع البكتيريا المكونة للجراثيم
DISEASES CAUSED BY CERTAIN SPORE FORMING BACTERIA

أهتم العلماء اهتماماً كبيراً باستخدام الكائنات الدقيقة
Microorganisms في مجال مكافحة الآفات الحشرية ,وكان اهتمامهم منصب علي
استخدام الكائنات الدقيقة التي لها طور ساكن Dormant يمكن أن يقاوم
التأثيرات البيئية الضارة عند وجوده خارج العائل الحشري.
وقد وجد أن بعض أنواع البكتيريا تمتلك هذه الصفة عن طريق تكوين Endospores
تمكنها من تحمل الظروف الغير ملائمة ويطلق علي هذه البكتيرياSpore forming
Bacteria
وقد خضعت البكتيريا المكونة للجراثيم لدراسات مكثفة , وقد وجد أن أهم
أنواع البكتيريا الممرضةBacterial Pathogens للحشرات تتبع هذه المجموعة من
البكتيريا.
وأهم أنواع هذه المجموعة من البكتيريا تتبع عائلة Bacillaceae والتي يتبعها جنسين من البكتيريا:
Bacillus : هوائية أو لا هوائية اختيارياً
Clostridium : لا هوائية أو تتحمل الظروف الهوائية Aero tolerant
Pathogens Of The Genus Bacillus
الأنواع التابعة لهذا الجنس لها خلايا عصوية توجد أحياناً في سلاسل , وهي
قادرة علي تكوين جراثيم endospores معظم هذه البكتيريا تفرز إنزيمات
exoenzymes تحلل المواد المحيطة بها إلي مواد قابلة للذوبان تمر خلال
الجدر الخلوية للخلايا أثناء نموها.
أولاً:أمراض تسببها بكتيريا Bacillus cereus
هذه البكتيريا التي تنتشر في التربة كبكتيريا مترممةSoil Saprophyte أمكن
عزلها من حشرات مريضة , منها الصرصور الأمريكي , فراشة الجريش Plodia
interpunctella وغيرها من الحشرات مثل : Codling Moth , Carpocapa
pomonella
أ‌- أعراض الإصابة Symptoms
عند حقن الـ Codling Moth( اليرقات) بهذه البكتيريا فإن أولي الأعراض التي
تظهر هي عدم الحركة واللون يصبح داكن ثم يحدث الموت خلال 24 – 48 ساعة
واليرقات الميتة تكون سوداء لينة متكرمشة.
أما عند تغذية نفس الحشرة ( اليرقات) علي غذاء ملوث بالبكتيريا فإن
التأثير يكون أبطأ . وأولي الأعراض لحدوث العدوى حدوث ارتخاء في جسم
اليرقة المصابة مصحوباً بظهور بقع بنية علي الجلد ثم بتطور المرض تصبح
اليرقة عديمة الحركة تقريباً مع انتشار اللون البني ليغطي كل جسم اليرقة
وعند موت اليرقات تصبح أجسامها رخوة لينة سوداء – كذلك تتكسر أجزاء أعضاء
الجسم الداخلية (تتهشم) ويخرج سائل لزج من جدار الجسم وبفحص السوائل
الخارجة من الجسم وتنميتها علي مزارع بكتيرية أمكن الحصول علي مزارع نقية
من هذه البكتيريا.
ب‌- طريقة إحداث العدوى Mode Of Action
فسر Heimpel (1900) طريقة تأثير هذه البكتيريا علي الحشرات أنها ترجع
لإفرازها إنزيم lecithinase (phospholipase C) حيث وجد أن هناك علاقة
موجبة بين قدرة السلالات المختلفة من هذه البكتيريا علي إحداث
المرضpathogenicity وقدرتها علي إفراز الإنزيم المذكور
وهناك دليل آخر علي أن هذا الإنزيم هو المسئول عن إحداث المرض حيث أمكن
عزل الإنزيم في حالة نشاط (استخلاصه في حالة نشاط) من مزارع بكتيريا حديثة
وقد أعطي نفس أعراض الإصابة بهذه البكتيريا عند معاملة الحشرات به , كذلك
أعطي نفس التغيرات الهستوباثولوجية في الحشرات.
ولقد وجد أن درجة الـ PH الملائمة لنشاط هذا الإنزيم المفرز بواسطة
البكتيريا تتراوح بين 6.6 , 7.4 أما زيادة الـ PH (قلوي) تؤدي إلي تثبيط
نمو الجراثيم إلي خلايا خضريه (وحيث أن الإنزيم لا يفرز إلا بواسطة
الخلايا الخضرية , لذلك فإن الـ PH القلوي يعتبر عامل محدد لحدوث العدوى
بهذه البكتيريا في الحشرة ذات الـ PH القلوي في القناة الهضمية. ولقد فسر
HEIMPEL مقاومة بعض الحشرات لهذه البكتيريا نتيجة وجود محتوي معدي قلوي.
كان لهذا التفسير الذي وضعه Heimpel أهمية كبري لأنه يوضح أن هذه
البكتيريا عندما تتغذى عليها اليرقات تكون ممرضة Pathogenic فقط عندما
تكون محتويات معدة الحشرة ملائمة لنموها وذلك يتطلب تركيز معين لأيون
الهيدروجين (PH) وفي حالة عدم ملائمة المعدة لنمو الجراثيم Vegetation فإن
هذه البكتيريا لا يكون ممرضة وتفرز خارج الجسم.
بالإضافة إلي تركيز أيون الهيدروجين فإن هناك عاملان آخران يحددان Limiting Factors من قدرة هذه البكتيريا علي إحداث المرض وهما:-
 تركيز الأكسجين Oxygen tenstion
 كفاءة الأكسدة والاختزال Oxidation- Reduction Potential
لأنهما يؤثران علي نمو البكتيريا أيضاَ
ثانياًBacillus thuringiensis
هذه المجموعة من البكتيريا تسمي Crystalliferous Bacteria أي مكونة
للبلورات وذلك لأن هذه البكتيريا بالإضافة إلي أنها تكون جراثيم داخلية
Endospores فإنها تنتج Parasporal body يكون موازي للجرثومة داخل الخلايا
الخضرية وذلك في وقت التجرثم وهذا الجسم الموازي للجرثومة يأخذ شكل بلوري
ذو تركيب بروتيني من الناحية الكيماوية ويطلق علية Crystalloid
وقد يطلق علي هذه الأجسام العبارة
Crystalloid Parasporal inclusions
وكذلك كلمةσ- endotoxins
نبذة تاريخية:
Steinhaus(1951) أعاد إلي الأذهان أهمية البكتيرياBacillus thuringiensis
var. thuringiensis كمسبب مرضي للحشرات ومنذ ذلك الحين تمت دراسات عديدة
علي هذه البكتيريا وظهرت سلالات متعددة منها أثبتت كفاءة عالية في مجال
مكافحة الآفات.
ولقد كان أول من تعامل نع هذه البكتيريا العالم Ishiwata (1901) عندما عزل
“Sotto disease” Bacillus من دودة الحرير (اليرقات المصابة) وقد تمكن
العالمان Mitani and Watarai (1916) من عزل راشح سام نشط من مزارعBacillus
thuringiensis Var. sotto ويعتبر الـ type species لهذه البكتيريا هو
السلالةBacillus thuringiensis var. thuringiensis وقد عزلت لأول مرة من
يرقات مريضة لفراشة دقيق البحر المتوسط Anagastae kühniella بواسطة العالم
Berliner ولقد ارتبط اسم هذا العالم ببكتيريا B.th. نظراً لأته أول من
وصفها ووصف قدرتها علي إحداث المرض Pathogenicity لفراشة الدقيق (1911
,1915)
ولقد ظهر في نهاية العشرينات وبداية الثلاثينات عدد من الدراسات عن تأثير السلالة Bacillus thuringiensis var. thuringiensis
كوسيلة من وسائل المكافحة الحيوية لعديد من الحشرات أهمها دودة الذرة
الأوربية , كذلك اختبرت البكتيريا علي حشرات أخري عديدة في تجارب حقلية.
وفيما يلي بعض سلالات البكتيريا Bacillus thuringiensis وكذلك الحشرات التي تم عزلها منها
B. th. Varieties HOST OR SOURCE NO.
B. th. Var. sotto Inshiwata Bombyx mori(Lin.) 1
B.th. Var.thuringiensis Berliner Anagastae kühniella (Zeller) 2
B. th. Var. entomocidus Aphomia gularis (Zeller) 3
B. th. Var. subtoxicus Plodia interpunctella (Hübner) 4
B. th. Var. alesti Bombyx mori 5
B. th. Var. thuringiensis Galleria mellonella (Lin.) 6
وهناك عديد من السلالات التي أمكن عزلها وتعريفها مما يوضح إلي أي مدي تنتشر هذه البكتيريا في حشرات رتبة حرشفية الأجنحة كمسبب مرضي.
وبناء علي الدراسات التي قامت بها de Barjac فإن التقسيم الحالي لبكتيريا
Bacillus thuringiensis إلي سلالاتها المختلفة يتم علي أساس سيرولوجي
SEROLOGY والاختبارات السيرولوجية تعتمد علي الـ H أو الـFlagellar
antigen , وبالإضافة للتقسيم علي الأساس السيرولوجي فإنه يؤخذ في الاعتبار
الخواص الكيماوية الحيوية للبلورات وكذلك شكلها.
فمثلاً الآن هناك:
Bacillus thuringiensis Var. thuringiensis , H-1 (serotype 1)
Bacillus thuringiensis Var. galleria , H-5 (serotype 5
Bacillus thuringiensis Var. israelensis , H-14 (serotype 14)
وهكذا..................
تكوين وخصائص البللورات السامةσ- endotoxins Formation and characteristics of the toxic crystals
في رأي كثير من العلماء أن قدرة بكتيرياBacillus thuringiensis (سلالاتها
المختلفة)علي إنتاج البلورات تعتبر خاصية ثابتة ومتأصلة فيها خاصة تحت
الظروف العادية من الحرارة والـ (PH) عند زراعتها علي آجار ومستخلص لحم
عادي.
1- نمو وتطور البلوراتCrystal Development
لا يحدث في الخلايا الخضرية العصوية ولكن يبدأ فقط عندما يتوقف النمو
growth وتخليق الأحماض النووية أي عندما تبدأ الخلايا في
التجرثمSporulation .
والدليل علي ذلك أنه عند إضافة purine analog-8-azaguanine (الذي يثبط
تكوين الجراثيم في بكتيريا B. th. Var. alesti ) إلي مزرعة بكتيرية قبل
تكون الجراثيم فإنه لا تتكون بلورات.
ولقد ذكر Angus (1956) أن الخلايا الخضرية لكثير من سلالات هذه البكتيريا
لا تكون قاتلة لليرقات (غير ممرضة) التي تكون حساسة للمزارع المتجرثمة
لنفس السلالات مما يعزي معظم التأثير القاتل إلي البلورات السامة.
2- الشكل الظاهري للبلورات Morphology
تختلف أشكال البلورات اختلافا كبيراً في السلالات المختلفة التابعة لهذه
البكتيريا ....وعموماً فإن الشكل السائد هو شكل المعين
المنتظمdiamond-shape له ثمانية أوجهOctahedral .... وهناك أشكال أخري
مكعبة وغيرها ... وعموماً عند التجرثم تتكون بلورة واحدة مع كل جرثومة وفي
حالات نادرة تتكون بلورتان.
3- الخواص الكيماوية لبروتين البلورات
وجد أن بلورات البروتين تتكون من 17 حامض أميني تتحد مع بعضها لتكون
مركبات ذات وزن جزيئي منخفض وهذه المركبات الوسيطة تتحد لتكون في النهاية
بلورات البروتين، هذا البروتين يخضع أثناء تكوينه لعملية maturation عن
طريق تكوين روابط S-S عرضية بين الأحماض الأمينية المحتوية علي الكبريت
مما تضعف من قابلية البروتين للذوبان في الماء.. والبروتين المتكون لا
يذوب في الماء أو المذيبات العضوية الأخرى ولكنه يذوب في الأوساط القلوية.
4- ثبات البلورات Stability
البلورات البروتينية للسلالات المختلفة لبكتيريا B. th في المعلقات
المائية Suspension للمزارع البكتيرية أو عندما تكون بلورات فقط ...
والمستحضرات الجافة للبلورات تحتفظ بنشاطها لفترة طويلة جداً
سموم أخري إضافية تفرز (تنتج) بواسطةB.th.
يطلق علي هذه السموم لفظ Exotoxins لأنها تتكون أثناء نمو الخلايا الخضرية
وتفرز في البيئة الغذائية المحيطة أو في أنسجة الحشرات المصابة.
وقد تعرف Keieg (1961) علي المركبات السامة التي تنتجها بكتيريا Bacillus thuringiensis كــ Exotoxinsوهي كما يلي:-
1- Thermostable exotoxin (thuringiensin)
2- Bacillogenic antibiotic
3- Licithinase (phospholipase C)
4- Proteinase
1- بالنسبة للمنتج الأول فله وزن جزيئي منخفض وقابل للذوبان في الماء ...
وهو يؤثر علي حشرات تتبع رتب مختلفة ويبدأ إنتاج هذا المركب في نهاية
الطور اللوغاريتمي للنمو ويصل إلي أقصاه عند بداية التجرثم وعلي هذا فهو
يختلف عن البلورات البروتينية.
وينتج هذا التوكسين بواسطة B. th. Var. thuringiensis ويطلق علية أسم
thuringiensin ولكنه لا ينتج بواسطة السلالات sotto , dendrolimus ,
entomocidus , subtoxicus , kurstaki , alesti
2- تنتج بكتيريا B. th. أيضاً مضادات حيوية Antibiotics معروفة ميل بولي
مكسين , ليتشافورمين licheniformin لذلك فإن بكتيريا B. th تظهر درجة من
التثبيط ضد بكتيريا أخرى عديدة (Vankova ,1957) ولكن لا يعرق مثل تأثير
هذه البكتيريا علي الحشرات.
3- تنتج سلالات الـ B. th. المختلفة إنزيم Lecithinase مماثل لذلك المنتج
بواسطة B. cereus ( والذي يلائمه PH من 6.6 إلي 7.4) وفي الحشرات ذات الـ
PH الملائم فإن نشاط هذا الإنزيم يظهر.
((ستناقش هذه النقطة في الـ Mode of action))
السموم التى تنتجها بكتريا Bacillus thuringiensis
أقترح Heinpel (1967) التسمية التالية لهذه السموم
1- phospholipase C ; lecithinase C : B.th. α-exotoxin
2- : B.th. β-exotoxin. Fly toxin ; fly factor ; the exotoxin ; thermostable ; the thermostable toxin the
3- B.th. γ-exotoxin : : وهو انزيم أو انزيمات ( enzyme(s) ) غير معرفة
تسبب ترويق clearing لبيئة صفار البيض – وينتج بواسطة Bacillus
thuringiensis Var. entomocidus
4- B.th δ-endtoxin : البلورة- البلورة البروتينية the crystalline
Parasporal body proteinaceous crys.
1- B.th. α-exotoxi:
وقد تم شرح دوره عند مناقشة بكتيريا B. cereus و هو يؤثر على حشرة الشربين
المنشارية larch sawfly ( غشائية الأجنحة) وقد يؤثر على حشرات أخرى إذا
كانت البكتيريا تنمو في المعدة.
هذا السم أيضا يمكن أن تنتجه الخلايا الخضرية لبكتيريا Bacillus
thuringiensis إذا إنخفض PH القناة الهضمية إلى (6.6- 7.4) حتى يسمح
بإنبات الجراثيم.
2- B.th. β-exotoxin
عند النمو على بيئات مناسبة تنتج Bacillus thuringiensis var.
thuringiensis وسلالات أخرى ( إرجع للتقسيم السابق) هذا النوع من السم
خلال النمو الخضرى وفى نهاية الطور اللوغاريتمى وقبل التجرثم ويفرز في
البيئة medium , وهو متحمل للحرارة heat-stable حيث لا يتأثر بالتعقيم في
الأوتوكلاف على درجة 120 مئوى لمدة 15 دقيقة ويمتص على 260 nm
وهذه المادة السامة أول ما عرف عنها أنها تتداخل( تؤثر على) مع تعذر
الذباب المنزلى Musca domestica ( شكل 12,11) حيث تنتج عذارى مشوهة
malformed وكذلك حشرات كاملة مشوهة..... وطبقا لما ذكره Burgerjon (1965)
فإن الإكسوتوكسين يؤثر على الحشرات فقط في وقت الإنسلاخ molting أو عموما
خلال التطور metamorphosis .... وبذلك فهو يمكنإحداث الموت خلال الإنسلاخ,
أو يمنع التعذر أو يسبب pasining مزمن في الحشرات الكاملة- والجرعة
اللازمة لقتل الحشرات قليلة جدا حتى لو كانت المادة السامة متوسطة النقاوة
semipurified.
التركيب البنائى:
عرف العالمان مع آخرين Sebesta et al. (1969),Farkas et al. (1969)
التركيب البنائى لـ B.th. β-exotoxin المعزولة من إحدى سلالات Bacillus
thuringiensis كما يلى

الوزن الجزيئى المحسوب للتركيب المفترض هو 699.35 ويحتوى
علي(بالإضافة لجزيئات متساوية من الأدينين و الريبوز والفسفور) سكر له
اثنان من المجتميع الكربوكسيلية... والحامض الفوسفوري ( حمض الفوسفوريك )
يرتبط بمجموعة الهيدروكسوليك (-OH) أي بأي من المجموعتين الموجودتين في
وضع Cis diol.
وبذلك فإن التركيب عبارة عن نيوكليتيد nucleotide يحتوى علي أدنين متصل
بسكر ريبوز والذي بدوره مرتبط بسكر جلوكوز( 4,4ً) والجلوكوز متصل بحامض ذو
مجموعتين كربوكسيل ( حامض allomucic) بواسطة رابطة (1 , 2ً)مع احلال جزئ
فوسفات phosphate في وضع 4ً في الحامض المذكور.
طريقة الفعل أو التأثيرMode of action
أوضح Sebesta (1968) وآخرون عند دراسة تأثير β-exotoxin علي تخليق DNA و
الـRNA والبروتين أن ( في الفئران mice) تخليق الـ DNA لا يتأثر أما
الـRNA فتخليقة حدث له تثبيط وأن موضع التأثير يقع بين cytidine
triphosphate والـRNA
وبإستعمال بكتيرياEscherichia coli فقد وجدوا أن الأكسوتوكسين له تأثير
مثبط علي DNA- dependent RNA polymerase وزيادة علي ذلك فإن هذا التثبيط
يحدث تنافساً competitive مع الـ ATP لأنهم استطاعوا إبطال هذا التثبيط
بإضافة الـATP (فقط) وليس أي مركب آخر من الريبونيوكليوتيدات ثلاثية
الفوسفات.
وعلي ذلك فإن التثبيط يعتمد علي العلاقة( نسبة ) الجزيئية لكل من ATP
والأكسوتوكسين. ومن الواضح أن البوليميريز يفضل الأكسوتوكسين علي الـATP
وقد وجد هؤلاء العلماء أيضاً أن التثبيط يحدث بغض النظر عن إضافة
الأكسوتوكسين قبل أو بعد حدوث البلمرة Polymerization.
وفي تجربة أخرى وجد أن حقن الأكسوتوكسين في حشرة Tenebrio molitor قد أدى
إلى حدوث تثبيط في تخليق الـ RNA .. ولذاك أجمل هؤلاء العلماء نتائجهم في
أن الـ β-exotoxin يثبط خطوة البلمرة.
وعلى ذلك فإن التأثير العام للـ β-exotoxin يمكن إجماله في أنه
يثبط إنزيمات nucleotidases (لها علاقة بـnucleotide substrases)
كذلك DNA- dependent RNA polymerases وعلاقتها بالـATP.
ومن ثم فإن الأكسوتوكسين تعتبر سم metabolite
د- حساسية الـ B. th. للبكتريوفاج والمضادات الحيوية
تتعرض بكتيريا الـ Bacillus thuringiensis ( وكذلك Bacillus cereus)
للمهاجمة بواسطة عدد من البكتريوفاج و وقد أمكن عزل بعض البكتريوفاج من
يرقات الـ Bombyx mori ويعتقد أن وجود البكتريوفاج ربما يؤثر علي تطور
حدوث العدوي بواسطة البكتيريا ولكن لا يوجد حتي الآن دليل مؤكد علي ذلك.
أما من ناحية حساسية الـ Bacillus thuringiensis Var. thuringiensis لبعض
المضادات الحيوية فقد أمكن التأكد منها حيث وجد أن المضادات الحيوية
بواسطة Aspergillus flavus وكذلك Penicillium frequentans تؤثر علي
البكتيريا .. أما البنسلين المفرز بواسطة الفطر Penicillium notatium فهو
لا يؤثر علي هذه البكتيريا بجميع سلالاتها ( لأن البكتيريا تفرز إنزيم
مضاد للبنسلين وهو إنزيم Pencilinase )
هـ- طريقة تأثير البكتيريا Bacillus thuringiensis علي الحشراتMode of action
البكتيريا Bacillus thuringiensis لها مدي عوائلي واسع حيث أن سلالاتها
المختلفة ممرضة Pathogenic لمعظم يرقات حرشفية الأجنحة نتيجة لذلك فإنه من
المتوقع أن أعراض الإصابة بها تختلف بمعني أن تكون هناك أعراض متباينة
تبعاً للنوع الحشري المصاب بها.فلقد وجد أن الحساسية لهذه البكتيريا تختلف
ليس فقط تبعاً للنوع الحشري بل أيضاً تتوقف الاستجابة للمرض بها علي عوامل
أخرى مثل العمر البرقي – إصابة اليرقات بكائنات دقيقة أخرى – كذلك تتوقف
الحساسية علي العوامل البيئية مثل الحرارة – الرطوبة مصدر الغذاء.
ولقد درست طريقة تأثير هذه البكتيريا بالتفصيل في عدد قليل من الأنواع الحشرية ويمكن تعميمها فيما يلي:-
1- شلل عام General paralysis
لوحظ حدوث شلل عام عند تغذية يرقات Bombyx mori علي غذاء ملوث من مزارع
متجرثمة للسلالات Sotto Bacillus thuringiensis أوAlesti B. th. أوB. th.
Thuringiensis وقد لوحظ أن تطور ظهور الشلل العام يحدث بسرعة شديدة حيث
تضعف الحشرات تماماً خلال 80 دقيقة من تغذيتها علي البلورات البروتينية
وتصبح في مرحلة احتضار Moribund ويكون الشلل مصحوباً بزيادة في قلوية الدم
والتي يعتقد أنها تحدث نتيجة لتأثير البلورات البروتينية علي النسيج
الطلائي المبطن للمعدة الوسطي Midgut مما يذيد من نفاذيتها وبالتالي يحدث
توازن Equilibration بين محتويات المعدة الوسطي (PH = 10.2-10.5) ودرجة PH
الدم (6. امراض الحشرات الجزء الاول Icon_cool

فينخفض PH المعدة إلي (9) ويرتفع PH الدم إلي ( امراض الحشرات الجزء الاول Icon_cool

كما هو موضح
في الرسم التالي
" التغيرات في PH المعدة والدم ليرقات دودة الحرير Bombyx mori عقب
تغذيتها علي بلورات البكتيريا Bacillus thuringiensis Var. sotto "
وتأكيداً لذلك أنه قد وجد أن حقن يرقات دودة الحرير (غير معداه
بالبكتيريا)بواسطة محلول منظم ذو ((PH = 8 أدى إلي ظهور شلل عام يصعب
تميزه عن ذلك الذي ينتج من العدوى ببكتيريا Bacillus thuringiensis
وهذا يبين أن الشلل العام يكون من المحتمل نتيجة زيادة قلوية الدم وليس كنتيجة مباشرة لفعل التوكسين(البلورات)
2- شلل معدي Gut paralysis
لوحظ أن عدد كبير من حشرات رتبة حرشفية الأجنحة عند إصابتها ببكتيريا
Bacillus thuringiensis يحدث لها بطء في الحركة وتتوقف عن التغذية – تقيؤ
Regurgitation – إسهالDiarrhea وهذه الحشرات لا يحدث لها شلل عام وإنما
يحدث لها شلل معدي.
وقد قام Heimpel بتقسيم عدد من الحشرات الحساسة لهذه البكتيريا إلي ثلاثة مجاميع تبعاً للأعراض التي تظهرها:-
المجموعة الأولي (Type I)
وهذه تتضمن عدد محدد من يرقات حرشفية الأجنحة لها خاصية ارتفاع درجة الـPH
في المعدة وهذه المجموعة من الحشرات يحدث لها شلل عام سريع عقب حدوث زيادة
PH الدم بمقدار ( 1 - 1.5 )وحدة PH.
وفي نفس الوقت فإن هذه المجموعة من الحشرات يحدث لها شلل معدي Gut ولكنه
لا يدرك بسبب وجود الشلل العام ولكنه يكون واضح إذا كانت الجرعة الممرضة
منخفضة ويصاحب الشلل المعدي حدوث انخفاض في قلوية المعدة إلي درجة تسمح
بإنبات الجراثيم spore germination وتضاعف الخلايا الخضرية مما يؤدي إلي
موت الحشرة نتيجة تسمم دموي Septicemia.
المجموعة الثانية (Type II)
في حشرات هذه المجموعة لا يحدث شلل عام ويكن يحدث الشلل المعدي بعد دقائق
قليلة من تغذية اليرقات علي بلورات البروتين السامة وتتوقف اليرقات عن
التغذية.
وفي هذه المجموعة لا يحدث انخفاض في قلوية الدم ولكن يحدث انخفاض قليل في
قلوية المعدة لدرجة تسمح بحدوث إنبات الجراثيم وتضاعف الخلايا الخضرية
بسرعة مما يسبب يسمم دموي.
وهناك حشرة A. kühniella التي توضع في المجموعة الثالثة ( Type III )
بمفردها لأنها تظهر أعراض تختلف عما يحدث في المجموعتين السابقتين ....
وهى لا يحدث لها شلل عام أو شلل معدى ولكنها تموت نتيجة حدوث تسمم دموى
septicemia.
وقد أضيفت مجموعة أخرى بعد ذلك (Type IV) وفيها اليرقات (F. Noctuidae) لا
تكون حساسة للبلورات البروتينية ولكنها حساسة لمادة قابلة للذوبان وتتحمل
الحرارة toxic thermostable soluble تفرزها الخلايا في وقت التجرثم ....
فقد وجد عند تغذية يرقات Malacosoma sp. أنها تستمر في التغذية لمدة تصل
إلى 10 أيام ثم تموت فجأة مع ظهور أعراض تسمم دموى وقد فسرت De Barjae
(1961) أنها تحدث نفس التأثير إذا كانت درجة الـ PH المعدة تسمح بإنبات
الجراثيم وتضاعف الخلايا الخضرية و إفراز إنزيم phospholipase C
(lecithinase).
وعموما فإن كفاءة البكتيريا Bacillus thuringiensis في إحداث ضرر للمعدة ترجع إلى:-
1- البلورات البروتينية في مستويات الـ PH التي تثبط نمو وإنبات الجراثيم.
2- قدرتها على النمو والتكاثر وإفراز الـ lytic exoenzymes إذا كانت مستويات الـ PH منخفضة.
وهذا يفسر اتساع المدى العوائلي Host range لهذه البكتيريا.
و- التغيرات المرضية والتشريحية Histopathology
درست التغيرات التشريحية في اليرقات المصابة ببكتيريا Bacillus
thuringiensis في عديد من الحشرات (A. kühniella - Bombyx mori – P. rapae
) وقد أجمعت الدراسات علي أن :-
3- كل الدلائل تشير إلي أن مكان التأثير site of action هو منطقة المعدة الوسطيMidgut لليرقات.
4- تحدث تغيرات في مظهر النسيج الطلائي المبطن للمعدة الوسطي حيث يحدث
انتفاخ للخلايا ثم انفجارها وتحلل النسيج ... كذلك يحدث تباعد للخلايا عن
بعضها وعن الغشاء القاعدي وقد يتحطم الغشاء القاعدي.
5- في دودة الحرير علي وجه الخصوص وجد أن البلورات البروتينية تتحلل إلي
مشتقات ذات وزن جزيئي أقل لها القدرة علي إذابة المادة اللاصقة للخلايا
مما يعرض الخلايا نفسها لمحتويات المعدة (الإنزيمات الهاضمة) وبالتالي
يحدث للخلايا تحلل أو هضم ذاتيAuto digestion .
ز- الأنواع الحشرية وقابليتها للتأثير ببكتيريا Bacillus thuringiensis
6- تعتبر حشرات رتبة حرشفية الأجنحة أكثر الأنواع حساسية لهذه البكتيريا
حيث وجد أن أكثر من 100 نوع منها حساسة للبكتيريا Bacillus thuringiensis
وعدد قليل منها مقاوم ..وعموماً فإن بعض هذه الأنواع الحساسة يكون حساس
لبعض السلالات ومقاوم أو أقل حساسية للبعض الآخر وهكذا...
7- وقد بنيت الدراسات أيضاً علي رتب أخرى وأنه هناك أنواع منها حساسة
وأخرى مقاومة ومن هذه الرتب: (Hymenoptera , Diptera , Orthoptera ,
Coleoptera).
8- ومما يثير الاهتمام أن نحل العسل Apis mellifera لا يتأثر ببكتيريا Bacillus thuringiensis (Krieg , 1961).
9- كذلك يمكن أن نضيف أن البكتيريا Bacillus thuringiensis كمبيد ميكروبي لم يظهر لها تأثير ضار لمعظم الحشرات النافعة.
10- بعض حشرات رتبة الـDiptera سجلت علي أنها حساسة لهذه البكتيريا وهذه
الحشرات لها أهمية كبيرة من الناحية الصحية كحشرات طبية وتشمل الذبابة
المنزليةM. Domestica والبعوضA. Aegypti وكذلك الـ Anopheles spp..
11- دودة الأرض وجد أنها حساسة للبكتيريا Bacillus thuringiensis حيث تموت
نتيجة حدوث تسمم دموي , يعتقد أن سبب الموت يرجع إلي البلورات البروتينية
وذلك لأن دودة الأرض غير حساسة للبكتيريا B. cereus التي تفرز إنزيمات
خارجية مثل تلك التي تفرزها بكتيريا Bacillus thuringiensis.
ط- البكتيريا Bacillus thuringiensis كمبيد ميكروبي
Bacillus thuringiensis as a microbial insecticide
هناك مجموعة من العوامل أدت إلي الاستغلال التجاري للبكتيريا Bacillus
thuringiensis كمبيد ميكروني ينتج في صور تجارية مختلفة وهذه العوامل هي:-
1- المدى العوائلي الواسع wide host range لعدد هائل من الأنواع الحشرية الضارة التابعة لرتبة حرشفية الجنحة.
2- الثبات النسبي للبلورات السامة وكذلك الجراثيم.
3- السهولة التي بواسطتها يمكن إنتاج هذه البكتيريا علي أنواع متعددة من البيئات.
ومن أمثلة هذه المنتجات التجارية

Bakthane L-69
Biotrol BTB .
Parasporin
Thuricide .
Dipel .
Bactospeine IP54
Biospore 2802
Entomobakterin 3
Sporeine
Vectobac .
Teknar .
Bactimos .

وهناك غيرها من الصور التجارية Commercial formulation وهذه أمثلة فقط لتوضيح إلي أي مدي أمكن استغلال هذه البكتيريا.
وتعتمد طريقة إنتاج هذه البكتيريا علي طريقة tank fermentation علي بيئات
غذائية مختلفة ثم يتم تركيز المزارع البكتيرية الخامraw cultures بواسطة
طرق مختلفة أهمها الطرد المركزي – والمنتج النهائي يحتوي- بالإضافة إلي
الجراثيم والبلورات- علي كميات ليست قليلة من نواتج التخمر الصبية وكذلك
بقايا الخلايا الخضرية بعد تجرثمها ويتم تخفيف المنتج النهائي بواسطة مواد
خاملة inertحاملة مثل البتتونيت والدياتومات.
وهناك نقاط هامة تتعلق باستخدام هذه البكتيريا كمبيد ميكروبي:-
أ‌- Standardization
ب‌- Specificity
ت‌- Field application
أولاً Standardization
ويعني بها طرق تحديد مدي كفاءة وفاعلية المستحضرات التجارية من هذه البكتيريا والتي يجب أن تكون محددة بواسطة الشركة المنتجة لها
ومن أهم هذه الطرق التي أتبعت في هذا الخصوص:-
1- الطريقة الأولي استخدمت بكثرة كانت عدد الجراثيم الحية viable spores /
ملجم من المستحضر وعلي أساس أن كل جرثومة يصاحبها بلورة فيكون عدد
البلورات معروف أيضاً في كل جرام.ويتم عد الجراثيم بطريقة الأطباق
المعروفة والتي يعيبها عدم أخذ الجراثيم الغير حية في الاعتبار وكذلك
الحالات التي يحدث فيها تواجد الجراثيم في حالة clumping.
2- هناك أيضاً طريقة العد المباشر للبكتيريا باستخدام شريحة عد خلايا الدم... ولكن هذه الطريقة أيضاً مرهقة وشاقة.
3- استعمال أنواع حشرية واسعة الإنتشار Comopolition مثل Pieris brassicae
حيث يختبر عليها السلالة الأصلية ثم ينسب إليها أي منتج نهائي عند قياسة
علي هذه الحشرة ويعبر عن كفاءة المنتج النهائي بوحدات دوليةInternational
units وتتميز هذه الطريقة بأنها تأخذ في الإعتبار جميع محتويات المنتج
النهائي من بلورات وجراثيم.
والمنتجات الحديثة من هذه البكتيريا Bacillus thuringiensis Var.
israelensis التي تؤثر علي البعوض والذباب الأسود فقط يتم التعبير عن
فاعليتها بوحدات دولية يتم قياسها علي البعوض Ae. aegypti
6000 I T U Ae. aegypti / mg
ثانياً :- التخصص Specificity
المبيدات الميكروبية Microbial insecticides الخاصة بهذه البكتيريا ليس
لها مشاكل مثل تلك الخاصة بالمبيدات الكيماوية التقليدية فمثلاً:-
1- هناك دلائل عديدة تعتمد علي دراسات مختلفة تمت علي أنواع كثيرة من
مستحضرت البكتيريا Bacillus thuringiensis Var. israelensis تبين أنه لا
يوجد أي تأثير ممرض لهذه البكتيريا علي الثدييات بما فيها الإنسان
...والدراسات المختلفة تمت علي الفئران - الكلاب – الأرانب – خنازير غينيا
– الأبقار – الخنازير الأغنام. وعلي كل هذه الأنواع لم يظهر أي تأثير مرضي
حتى مع استخدام جرعات عالية جداً. كذلك اختبرت البكتيريا Bacillus
thuringiensis Var. thuringiensis علي الإنسان وبطريقة مكثفة وقد أوضح
Steinhaus (1951) أنه لم يظهر لها أي تأثير ممرض . كذلك ذكر علماء آخرون
أنهم قاموا بتغذية18 شخص لمدة 5 أيام علي 1جم مسحوق جراثيم ( 3.109 جرثومة
/ جرام ) يومياً لمدة 5 أيام , وفي نهاية التجربة أجريت علي هؤلاء الأشخاص
فحوصات طبية مكثفة وكلها فشلت في إظهار أي تغير في وظائف الجسم وقدراته
وكفاءته وكذلك الفحوصات التي أجريت بعد 4 – 5 أسابيع أظهرت نتائج سلبية.
2- كذلك اختبرت مستحضرات من هذه البكتيريا علي الدجاج والبط حيث تم
تغذيتها يومياً علي 0.5 – 1 جرام من البكتيريا يومياً لمدة 23 شهر ولم
يظهر عليها أي تأثير ضار.
3- كذلك لم يظهر أي تأثير ضار لهذه البكتيريا عندما اختبرت علي الأسماك.
التطبيق الحقليField Application
1- يمكن تطبيق مستحضرات البكتيريا Bacillus thuringiensisعن طريق الرش أو
التعفير بواسطة الأجهزة التي تستخدم في تطبيق المبيدات التقليدية حيث أن
مستحضرات البكتيريا تكون في صورة W.P. أو صور سائلة وكذلك محببات
....ويفضل في حالة الرش أن يحتوي موتور الرش علي مقلب يساعد علي تحريك
المعلقات البكتيرية داخل جهاز الرش لمنعها من الترسيب.؟
2- يمكن خلط البكتيريا مع مواد تساعد علي الالتصاقStickers أو مواد تساعد
علي الاستحلاب أو مواد ذات نشاط سطحي بشرط أن لا تؤثر هذه المواد أو تنقص
من حيوية الجراثيم أو نشاط البلورات البروتينية.
3- كذلك يمكن خلط هذه البكتيريا بالزيوت المعدنية.
4- من المعروف أن هذه البكتيريا تؤثر فقط كسم معدي ويجب أن تؤخذ عن طريق
الفم ولذلك فلكي تكون فعالة يجب أن يتم الرش أو التعفير في وقت يكون فيه
الطور اليرقي متواجد بكثرة وليست أطوار أخرى – ومن هنا تتضح أهمية أن تتم
ملاحظات إيكولوجية (بيئية) دقيقة قبل أن يتم تحديد موعد الرش.
5- تأثير أي معاملة ( رش أو تعفير ) يحدده تماماً عادات وسلوك الحشرات
الواجب مقاومتها وذلك لأن الرش أو التعفير يمكن أن يغطي فقط السطح الخارجي
المعرض من النبات وعلي هذا فأن الحشرات التي تعيش يرقاتها داخل الأجزاء
النباتية معظم أو كل عمرها مثل الثاقبات – حافرات الأنفاق – ديدان اللوز –
آفات الثمار ( التي تظهر حساسيتها في المعمل ) يمكنها أن تهرب من التعرض
لهذه البكتيريا... لذا يجب أن يؤخذ في الاعتبار هذا العامل عند التفكير في
استخدام هذه البكتيريا في مقاومة الآفات الحشرية الضارة.

من طرف **ahmed abas** الثلاثاء مارس 09, 2010 1:05 pm

شكرااااااااااااااااااااا

امراض الحشرات الجزء الاول

امراض الحشرات الجزء الاول

رد: امراض الحشرات الجزء الاول