gözleg

Kelem tohumy we onuň birleşmeleriniň çybynlara garşy ekologiýa taýdan arassa liçisid hökmünde biologiki işjeňligi

Netijeliçybynlara gözegçilik etmekgöterýän keselleriň ýaýramagyny azaltmak üçin himiki pestisidlere strategiki, durnukly we ekologiýa taýdan arassa alternatiwalar zerurdyr.Käbir Brassicaceae-den (Brassica maşgalasy) tohum naharlaryna Müsüriň Aedesiniň gözegçiliginde ulanmak üçin biologiki hereketsiz glýukozinolatlaryň ferment gidrolizi tarapyndan öndürilen ösümlikden alnan izotiosýanatlaryň çeşmesi hökmünde baha berdik (L., 1762).Bäş görnüşli tohum nahary (Brassica juncea (L) Czern. önümler Ally izotiosýanatyň, benzil izotiosýanatyň we 4-gidroksibenzilisotiýosýanatyň Aedes aegypti liçinkalaryna zäherliligini (LC50) kesgitlemek üçin = 0.04 g / 120 ml dH2O).Gant, ak gorçisa we at üçin LC50 bahalary.tohum nahary ally izotiosýanat (LC50 = 19.35 ppm) we 4. -Hidroksibenzilisotiosýanat (LC50 = 55.41 ppm) bilen deňeşdirilende degişlilikde 0,1 g / 120 ml dH2O-dan has köp zäherli boldy.Bu netijeler ýorunja tohum nahary önümçiligine laýyk gelýär.Benzil efirleriniň has ýokary netijeliligi hasaplanan LC50 bahalaryna laýyk gelýär.Tohum naharyny ulanmak çybynlara garşy göreşmegiň täsirli usuly bolup biler.haçly tohum tozy we onuň esasy himiki komponentleriniň çybyn liçinkalaryna garşy täsiri we haçly tohum tozyndaky tebigy birleşmeleriň çybynlara gözegçilik etmek üçin geljegi uly ekologiýa taýdan arassa liçisid bolup biljekdigini görkezýär.
Aedes çybynlaryndan döreýän wektor bilen baglanyşykly keseller, dünýädäki ilatyň saglygynyň esasy meselesi bolmagynda galýar.Çybyn bilen baglanyşykly keselleriň ýüze çykmagy geografiki taýdan 1,2,3 ýaýrady we gaýtadan ýüze çykdy, agyr keseliň döremegine sebäp boldy 4,5,6,7.Adamlaryň we haýwanlaryň arasynda keselleriň ýaýramagy (mysal üçin, çikungunýa, deng, Rift jülgesi, sary gyzzyrma we Zika wirusy) öň görlüp-eşidilmedik zat.Denge gyzzyrmasy diňe tropiki ýerlerde takmynan 3,6 milliard adamy ýokaşdyrmak töwekgelçiligine salýar, her ýylda 390 million ýokaşma ýüze çykýar we ýylda 6,100–24,300 adam ölýär.Günorta Amerikada Zika wirusynyň peýda bolmagy we ýaýramagy, ýokaşan aýallarda doglan çagalarda beýniniň zeperlenmegi sebäpli bütin dünýäde ünsi çekdi2.Kremer we al 3 Aedes çybynlarynyň geografiki diapazonynyň mundan beýläk-de giňeljekdigini we 2050-nji ýyla çenli dünýä ilatynyň ýarysynyň çybynlardan döreýän arbowiruslar bilen ýokaşma howpuny başdan geçirjekdigini çaklaýar.
Dengue we sary gyzzyrma garşy ýaňy-ýakynda işlenip düzülen sanjymlardan başga, çybyn bilen baglanyşykly keselleriň köpüsine garşy sanjymlar entek işlenip düzülmedi9,10,11.Sanjymlar henizem çäkli mukdarda bar we diňe kliniki synaglarda ulanylýar.Sintetiki insektisidleri ulanyp, çybyn wektorlaryna gözegçilik etmek, çybyn bilen baglanyşykly keselleriň ýaýramagyna gözegçilik etmek üçin esasy strategiýa boldy12,13.Sintetiki pestisidler çybynlary öldürmekde täsirli bolsa-da, sintetiki pestisidleriň dowamly ulanylmagy maksatly däl organizmlere ýaramaz täsir edýär we daşky gurşawy hapalaýar14,15,16.Has aladalandyrýan zat, himiki insektisidlere çybynlara garşylygy ýokarlandyrmak tendensiýasy17,18,19.Pestisidler bilen baglanyşykly bu meseleler kesel wektorlaryna gözegçilik etmek üçin täsirli we ekologiýa taýdan arassa alternatiwalary gözlemegi çaltlaşdyrdy.
Zyýan berijilerden goramak üçin fitopestisidleriň çeşmesi hökmünde dürli ösümlikler işlenip düzüldi20,21.Ösümlik maddalary, adatça, ekologiýa taýdan arassa, sebäbi biodegrirlenip bilýän we süýdemdirijiler, balyk we ýerde-suwda ýaşaýanlar ýaly maksatly däl organizmlere pes ýa-da ähmiýetsiz zäherliligi20,22.Ösümlik taýýarlyklary, çybynlaryň dürli ýaşaýyş tapgyrlaryna netijeli gözegçilik etmek üçin dürli hereket mehanizmleri bilen dürli bioaktiw birleşmeleri öndürýändigi mälimdir23,24,25,26.Efir ýaglary we beýleki işjeň ösümlik maddalary ýaly ösümliklerden emele gelen birleşmeler ünsi çekdi we çybyn wektorlaryna gözegçilik etmek üçin innowasion gurallara ýol açdy.Efir ýaglary, monoterpenler we seskiterpenler ýokaşdyryjy, iýmitlendiriji we ovisidleri iýmitlendirýär27,28,29,30,31,32,33.Ösümlik ýaglarynyň köpüsi çybyn liçinkalarynyň, gurjaklaryň we ulularyň ölümine sebäp bolýar 34,35,36, bu nerw, dem alyş, endokrin we mör-möjekleriň beýleki möhüm ulgamlaryna täsir edýär37.
Soňky gözlegler gorçisa ösümlikleriniň we olaryň tohumlarynyň bioaktiw birleşmeleriň çeşmesi hökmünde ulanylmagy barada düşünje berdi.Gorçisa tohumy nahary biofumigant38,39,40,41 hökmünde synag edildi we haşal otlary ýok etmek üçin toprak düzedişi hökmünde ulanyldy 42,43,44 we toprakda ösýän ösümlik patogenlerine 45,46,47,48,49,50, ösümlikleriň iýmitlenmegi.nematodlar 41,51, 52, 53, 54 we zyýan berijiler 55, 56, 57, 58, 59, 60. Bu tohum tozanlarynyň fungisid işjeňligi izotiosýanatlar 38,42,60 diýilýän ösümlik gorag birleşmelerine degişlidir.Ösümliklerde bu gorag birleşmeleri ösümlik öýjüklerinde bioaktiw däl glýukozinolatlar görnüşinde saklanýar.Şeýle-de bolsa, ösümlikler mör-möjekleri iýmitlendirmek ýa-da patogen ýokaşmagy zerarly zaýalananda, glýukozinolatlar myrozinaz bilen bioaktiw izotiosýanatlara gidroliz edilýär55,61.Izotiosýanatlar giň spektrli antimikrob we insektisid işjeňligi bilen belli bolan üýtgäp durýan birleşmelerdir we Brassicaceae görnüşleriniň arasynda gurluşy, biologiki işjeňligi we mazmuny dürli-dürli bolýar42,59,62,63.
Gorçisa tohumyndan alnan izotiosýanatlaryň insektisid işjeňliginiň bardygy mälim bolsa-da, medisina taýdan möhüm artropod wektorlaryna garşy biologiki işjeňlik barada maglumatlar ýetmezçilik edýär.Biziň gözlegimiz, Aedes çybynlaryna garşy dört sany tohumlanan tohum tozynyň liçinkalary işjeňligini gözden geçirdi.Aedes aegypti liçinkalary.Gözlegiň maksady, çybynlara gözegçilik etmek üçin ekologiýa taýdan arassa biopestisidler hökmünde ulanylyşyna baha bermekdi.Tohum naharynyň üç esasy himiki komponenti, ally izotiýosýanat (AITC), benzil izotiosýanat (BITC) we 4-gidroksibenzilisotiosýanat (4-HBITC) çybyn liçinkalarynda biologiki işjeňligini barlamak üçin synag edildi.Bu, dört sany kelem tozy tozanlarynyň we olaryň esasy himiki düzümleriniň çybyn liçinkalaryna garşy täsirine baha beren ilkinji hasabatdyr.
“Aedes aegypti” (Rokfeller ştammy) laboratoriýa koloniýalary 26 ° C, çyglylyk 70% (RH) we 10:14 sagatda (L: D fotoperiod) saklandy.Jübüt aýallar plastmassa kapasalarda (beýikligi 11 sm we diametri 9,5 sm) ýerleşdirilipdir we sitrirlenen iriň ganyny (HemoStat Laboratories Inc., Dikson, CA, ABŞ) çüýşe iýmitlendiriş ulgamy arkaly iýmitlendirilipdir.Gan bilen iýmitlenmek, adaty bolşy ýaly aýlanýan suw hammam turbasyna (HAAKE S7, Termo-Scientific, Waltham, MA, ABŞ) birleşdirilen membranaly köp aýna iýmitlendiriji (Chemglass, Life Science LLC, Vineland, NJ, ABŞ) ulanylyp geçirildi. gözegçilik 37 ° C.Parafilm M filmini her aýna iýmit kamerasynyň aşagyna (meýdany 154 mm2) uzadyň.Soňra her bir iýmitlendiriji, jübüt aýal-gyzy öz içine alýan kapasany örtýän ýokarky gözenegiň üstünde goýuldy.Pasteur turbasy (Fisherbrand, Fisher Scientific, Waltham, MA, ABŞ) ulanyp, aýna iýmitlendiriji huni üçin takmynan 350–400 μl iriň gany goşuldy we uly ýaşly gurçuklara azyndan bir sagatlap suw akmaga rugsat berildi.Göwreli aýallara soň 10% sukroz ergini berildi we aýratyn ultra-arassa sofle käselerinde (1,25 fl oz ululygy, Dart Container Corp., Mason, MI, ABŞ) çygly süzgüç kagyzyna ýumurtga goýmaga rugsat berildi.suw bilen kapasa.Eggsumurtgalary öz içine alýan süzgüç kagyzyny möhürlenen halta (SC Johnsons, Racine, WI) goýuň we 26 ° C derejesinde saklaň.Eggsumurtgalar çykaryldy we towşan çowunyň (ZuPreem, Premium Natural Products Inc. ABŞ).we balyk filesi (TetraMin, Tetra GMPH, Meer, Germaniýa) 2: 1: 1 nisbatynda.Bioassaýlarymyzda giç üçünji instar liçinkalary ulanyldy.
Bu gözlegde ulanylan ösümlik tohum materiallary aşakdaky täjirçilik we hökümet çeşmelerinden alyndy: Brassica juncea (goňur gorçisa-Pacificuwaş ummany altyn) we Brassica juncea (ak gorçisa-Ida altyn), Washingtonuwaş ummanyň demirgazyk-günbatar daýhanlar kooperatiwinden, Waşington ştaty, ABŞ;(Bag Kress) Kelli Tohum we Apparat Co., Peoriýa, IL, ABŞ we USDA-ARS, Peoriýa, IL, ABŞ-dan Thlaspi arvense (Field Pennycress-Elisabeth);Gözlegde ulanylan tohumlaryň hiç biri-de pestisidler bilen bejerilmedi.Seedhli tohum materiallary ýerli we milli düzgünlere we ähli degişli ýerli döwlet we milli düzgünlere laýyklykda gaýtadan işlenip, ulanyldy.Bu gözleg transgen ösümlik görnüşlerini gözden geçirmedi.
Brassica juncea (PG), Alfalfa (Ls), Ak gorçisa (IG), Thlaspi arvense (DFP) tohumlary 0,75 mm mesh we poslamaýan Retsch ZM200 ultramelewşe fabrigini (Retsch, Haan, Germaniýa) ulanyp, gowy tozana öwrüldi. polat rotor, 12 diş, 10,000 aýlaw (1-nji tablisa).Seeder tohumy tozy kagyz süýümine geçirildi we 24 sagat Soxhlet enjamynda heksan bilen bölünipdi.Düwürdilen meýdan gorçisa myrosinazany denatirlemek we glýukozinolatlaryň biologiki taýdan işjeň izotiýosýanatlary emele getirmeginiň öňüni almak üçin 100 ° C-de 1 sagatda bejerildi.Myrozinazyň denatirlenmegi bilen otrisatel gözegçilik hökmünde ýylylyk bilen işleýän at tohumy tozy (DFP-HT) ulanyldy.
Deňizlenen tohum naharynyň glýukozinolat düzümi, öň neşir edilen 64-nji protokola laýyklykda ýokary öndürijilikli suwuk hromatografiýa (HPLC) ulanyp üç nusgada kesgitlenildi.Gysgaça, 250 mg süýrülen tohum tozy nusgasyna 3 ml metanol goşuldy.Her bir nusga 30 minutlap suw wannasynda sonikasiýa edildi we garaňkyda 23 ° C-de 16 sagat goýuldy.Organiki gatlagyň 1 ml alikoty 0,45 mkm süzgüç arkaly awtosamplere süzüldi.Shimadzu HPLC ulgamynda işleýän (iki LC 20AD nasos; SIL 20A awtosampler; DGU 20As degasser; 237 nm gözegçilik etmek üçin SPD-20A UV-VIS detektory; we CBM-20A aragatnaşyk awtobus moduly), tohum naharyndaky glýukozinolat düzümi kesgitlenildi; üçlükdeShimadzu LC Solution programma üpjünçiliginiň 1.25 wersiýasyny ulanyp (Shimadzu Corporation, Columbia, MD, ABŞ).Sütün C18 Inertsil ters faza sütüni (250 mm × 4,6 mm; RP C-18, ODS-3, 5u; GL Science, Torrance, CA, ABŞ).Ilkinji ykjam faza şertleri suwda 12% metanol / 88% 0.01 M tetrabutylammonium gidroksidi (TBAH; Sigma-Aldrih, Sent-Luis, MO, ABŞ) akym tizligi 1 ml / min.15 μl nusga sanjymdan soň başlangyç şertler 20 minut saklandy, soň bolsa çözüji gatnaşygy 100% metanola düzüldi, umumy nusga derňew wagty 65 minut.Täzelenen sinapiniň, glýukozinolatyň we miroziniň ülňüleriniň (Sigma-Aldrih, Sent-Luis, MO, ABŞ) yzygiderli erişleri (nM / mAb esasly), bölünen tohum naharyndaky kükürt düzümine baha bermek üçin döredildi.glýukozinolatlar.Nusgalardaky glýukozinolat konsentrasiýalary, şol bir sütün bilen enjamlaşdyrylan we öň beýan edilen usul bilen OpenLAB CDS ChemStation wersiýasyny (C.01.07 SR2 [255]) ulanyp, Agilent 1100 HPLC (Agilent, Santa Klara, CA, ABŞ) synag edildi.Glýukozinolat konsentrasiýalary kesgitlenildi;HPLC ulgamlarynyň arasynda deňeşdirip bolar.
Allyl izotiosýanat (94%, durnukly) we benzil izotiosýanat (98%) Fisher Scientific-den (Termo Fisher Scientific, Waltham, MA, ABŞ) satyn alyndy.4-Gidroksibenzilisotiosýanat ChemCruz-dan (Santa Cruz Biotehnologiýa, CA, ABŞ) satyn alyndy.Mirozinaz bilen ferment taýdan gidroliz edilende, glýukozinolatlar, glýukozinolatlar we glýukozinolatlar degişlilikde alil izotiosýanat, benzil izotiosýanat we 4-gidroksibenzilisotiosýanat emele getirýär.
Laboratoriýa bioassaýlary Muturi we başganyň usuly boýunça geçirildi.32 üýtgetmeler bilen.Gözlegde bäş sany az ýagly tohum iýmleri ulanyldy: DFP, DFP-HT, IG, PG we Ls.Ligrimi sany liçinka 400 ml bir gezek ulanylýan üç taraplaýyn çeňňege (VWR International, LLC, Radnor, PA, ABŞ) 120 ml deionlaşdyrylan suwy (dH2O) öz içine aldy.Çybyn gurçuklarynyň zäherliligi üçin ýedi tohum nahary konsentrasiýasy synag edildi: 0.01, 0.02, 0.04, 0.06, 0.08, 0,1 we 0,12 g tohum nahary / DFP tohum nahary üçin 120 ml dH2O, DFP-HT, IG we PG.Deslapky bioassaýlar, synagdan geçen Ls tohum ununyň synagdan geçen dört tohum unundan has zäherlidigini görkezýär.Şonuň üçin Ls tohum naharyndaky ýedi bejeriş konsentrasiýasyny aşakdaky konsentrasiýalara düzedik: 0.015, 0.025, 0.035, 0.045, 0.055, 0.065 we 0.075 g / 120 mL dH2O.
Derňew şertlerinde mör-möjekleriň adaty ölümine baha bermek üçin bejerilmedik gözegçilik topary (dH20, tohum nahary goşundysy ýok) goşuldy.Her tohum nahary üçin toksikologiki bioassaýlar, jemi 108 flakon üçin üç sany eňňit çybyklary (her çeňňek üçin 20 giçki üçünji liçinkalar) öz içine alýar.Bejerilen gaplar otag temperaturasynda (20-21 ° C) saklanýardy we bejerginiň konsentrasiýalaryna 24 we 72 sagadyň dowamynda gurçuklaryň ölümi hasaba alyndy.Çybynyň bedeni we goşundylary inçe poslamaýan polat spatula bilen deşilende ýa-da degilende hereket etmese, çybynlaryň liçinkalary öli hasaplanýar.Öli liçinkalar adatça gapyň düýbünde ýa-da suwuň üstünde dyz ýa-da ventral ýagdaýynda hereketsiz galýarlar.Synag, dürli bejergilerde dürli toparlarda ulanylyp, her bejerginiň konsentrasiýasyna sezewar bolan jemi 180 liçinka üçin üç gezek gaýtalandy.
AITC, BITC we 4-HBITC çybyn liçinkalaryna zäherliligi şol bir bioassaý prosedurasy bilen, ýöne dürli bejergiler bilen bahalandyryldy.2 ml sentrifuga turbasyna 100 µL himiki serişdäni 900 µL mutlak etanola goşup, her himiýa üçin 100,000 ppm aksiýa çözgütlerini taýýarlaň we gowy garyşmak üçin 30 sekunt çaýkanyň.Bejerginiň konsentrasiýalary, BITC-iň AITC we 4-HBITC-den has zäherli bolandygyny deslapky bioassaýalarymyz esasynda kesgitlenildi.Zäherliligini kesgitlemek üçin 5 konsentrasiýa BITC (1, 3, 6, 9 we 12 ppm), AITC-iň 7 konsentrasiýasy (5, 10, 15, 20, 25, 30 we 35 ppm) we 4-HBITC (15) , 15, 20, 25, 30 we 35 ppm).30, 45, 60, 75 we 90 ppm).Dolandyryş bejergisi himiki bejerginiň iň ýokary mukdaryna deň bolan 108 μL mutlak etanol bilen sanjym edildi.Bioassaýlar ýokardaky ýaly gaýtalanyp, bejerginiň konsentrasiýasyna jemi 180 liçinkany açdy.AITC, BITC we 4-HBITC her konsentrasiýasy üçin 24 sagat üznüksiz täsirden soň uly ölüm derejesi hasaba alyndy.
Doza bilen baglanyşykly 65 ölüm derejesi baradaky derňew derňewi, 50% öldüriji konsentrasiýany (LC50), 90% ölüm konsentrasiýasyny (LC90), eňňit, öldüriji doza koeffisiýentini we 95 hasaplamak üçin Polo programma üpjünçiligi (Polo Plus, LeOra Software, 1.0 wersiýasy) ulanylyp geçirildi. % öldüriji konsentrasiýa.logurnalda üýtgedilen konsentrasiýa we doza-ölüm egrileri üçin öldüriji doza gatnaşygy üçin ynam aralyklaryna esaslanýar.Ölüm maglumatlary her bejerginiň konsentrasiýasyna sezewar bolan 180 liçinkanyň birleşdirilen köpeltmek maglumatlaryna esaslanýar.Mümkinçilik derňewleri her tohum nahary we her himiki komponent üçin aýratyn geçirildi.Öldüriji dozanyň 95% ynam aralygyna esaslanyp, tohum naharynyň we himiki düzümleriň çybyn liçinkalaryna zäherliligi ep-esli tapawutly hasaplandy, şonuň üçin 1 bahasy bolan ynam aralygy düýpgöter tapawutly däldi, P = 0.0566.
HPLC netijeleri, defatlanan tohum unlaryndaky esasy glýukozinolatlary kesgitlemek üçin DFP, IG, PG we Ls 1-nji tablisada görkezilýär. Synagda tohum unundaky esasy glýukozinolatlar, ikisinde-de myrosinaza glýukozinolatlary bolan DFP we PG-den başga dürli-dürli bolýar.PG-de ýerleşýän miroziniň düzümi, degişlilikde DFP, 33.3 ± 1.5 we 26.5 ± 0.9 mg / g-den ýokarydy.Ls tohum poroşokynda 36,6 ± 1,2 mg / g glýukoglikon, IG tohum tozy bolsa 38.0 ± 0,5 mg / g sinapini öz içine alýar.
Ae liçinkalary.Aedes aegypti çybynlary tohumlanan tohum nahary bilen bejerilende öldürildi, bejerginiň täsiri ösümlik görnüşlerine baglylykda üýtgeýärdi.Diňe DFP-NT 24 we 72 sagat täsir edenden soň çybyn liçinkalaryna zäherli däldi (2-nji tablisa).Işjeň tohum tozynyň zäherliligi konsentrasiýanyň ýokarlanmagy bilen ýokarlandy (1A, B).Tohum naharynyň çybyn liçinkalaryna zäherliligi 24 sagat we 72 sagatlyk baha berişde LC50 bahalarynyň öldüriji dozasynyň 95% CI-sine baglylykda ep-esli üýtgeýärdi (3-nji tablisa).24 sagatdan soň, Ls tohum naharynyň zäherli täsiri beýleki tohum nahar bejergisinden has ýokarydy, iň ýokary işjeňlik we liçinkalara iň ýokary zäherlilik (LC50 = 0.04 g / 120 ml dH2O).Liçinkalar IG, Ls we PG tohum tozy bejergisi bilen deňeşdirilende 24 sagatda DFP-ä has az duýgur boldular, LC50 bahasyndan degişlilikde 0,115, 0.04 we 0.08 g / 120 ml dH2O, LC50 bahasyndan has ýokarydy.0,211 g / 120 ml dH2O (3-nji tablisa).DFP, IG, PG we Ls-iň LC90 bahalary degişlilikde 0.376, 0.275, 0.137 we 0.074 g / 120 ml dH2O boldy (2-nji tablisa).DPP-iň iň ýokary konsentrasiýasy 0,12 g / 120 ml dH2O boldy.24 sagatlap baha berlenden soň, gurçuklaryň ortaça ölümi bary-ýogy 12% boldy, IG we PG liçinkalarynyň ortaça ölümi degişlilikde 51% we 82% boldy.24 sagatlap baha berlenden soň, Ls tohum naharyny bejermekde (0.075 g / 120 ml dH2O) iň ýokary konsentrasiýa üçin gurçuklaryň ortaça ölümi 99% boldy (1A surat).
Ölüm egrileri Ae-iň doza jogaplaryndan (Probit) hasaplandy.Müsür liçinkalary (3-nji instar liçinkalary) tohum nahary konsentrasiýasyna 24 sagat (A) we bejergiden 72 sagat (B).Nokat çyzyk tohum naharyny bejermegiň LC50 görnüşini görkezýär.DFP Thlaspi arvense, DFP-HT ýylylyk hereketsiz Thlaspi arvense, IG Sinapsis alba (Ida Gold), PG Brassica juncea (Pacific Gold), Ls Lepidium sativum.
72 sagatlyk baha berişde, DFP, IG we PG tohum naharyndaky LC50 bahalary degişlilikde 0.111, 0.085 we 0.051 g / 120 ml dH2O boldy.Ls tohum naharyna sezewar bolan liçinkalaryň hemmesi diýen ýaly 72 sagatdan soň öldi, şonuň üçin ölüm derejesi Probit derňewine laýyk gelmedi.Beýleki tohum nahary bilen deňeşdirilende, liçinkalar DFP tohum nahary bejergisine az duýgur bolup, statistik taýdan has ýokary LC50 bahasyna eýe (2-nji we 3-nji tablisa).72 sagatdan soň, DFP, IG we PG tohum naharlaryny bejermek üçin LC50 bahalary degişlilikde 0.111, 0.085 we 0.05 g / 120 ml dH2O diýlip kesgitlenildi.72 sagat baha berlenden soň, DFP, IG we PG tohum tozanlarynyň LC90 bahalary degişlilikde 0,215, 0.254 we 0.138 g / 120 ml dH2O boldy.72 sagat baha berlenden soň, iň ýokary konsentrasiýasy 0,12 g / 120 ml dH2O bolan DFP, IG we PG tohum nahar bejergisiniň ortaça gurçuk ölümi degişlilikde 58%, 66% we 96% boldy (1B surat).72 sagatlyk baha berişden soň, PG tohum nahary IG we DFP tohum naharyndan has zäherli diýlip tapyldy.
Sintetiki izotiosýanatlar, alil izotiosýanat (AITC), benzil izotiosýanat (BITC) we 4-gidroksibenzilisotiosýanat (4-HBITC) çybyn liçinkalaryny netijeli öldürip biler.Bejergiden soňky 24 sagatda, BITC LC50 bahasy 5.29 ppm bolan liçinkalara has zäherli boldy, AITC üçin 19.35 ppm we 4-HBITC üçin 55.41 ppm (4-nji tablisa).AITC we BITC bilen deňeşdirilende, 4-HBITC zäherliligi pes we LC50 bahasy has ýokary.Iň güýçli tohum naharynda iki esasy izotiosýanatyň (Ls we PG) çybynlaryň gurçuk zäherleýşinde düýpli tapawutlar bar.AITC, BITC we 4-HBITC arasyndaky LC50 bahalarynyň öldüriji dozasyna esaslanýan zäherlilik, statistiki tapawudy görkezdi, LC50 öldüriji dozanyň 95% CI 1 bahasyny öz içine almaýar (P = 0.05, Tablisa) 4).BITC we AITC-iň iň ýokary konsentrasiýasy synag edilen liçinkalaryň 100% -ini öldürer diýlip çaklanylýar (2-nji surat).
Ölüm egrileri Ae-iň doza jogaplaryndan (Probit) hasaplandy.Bejergiden 24 sagat soň, Müsüriň liçinkalary (3-nji instar liçinkalary) sintetiki izotiosýanat konsentrasiýalaryna ýetdi.Punktir çyzyk izotiosýanat bejergisi üçin LC50-ni aňladýar.Benzil izotiosýanat BITC, allyl izotiosýanat AITC we 4-HBITC.
Ösümlik biopestisidleriniň çybyn wektoryna gözegçilik serişdesi hökmünde ulanylmagy köpden bäri öwrenilýär.Köp ösümlik insektisid işjeňligi bolan tebigy himiki serişdeleri öndürýär37.Olaryň bioaktiw birleşmeleri zyýankeşlere, şol sanda çybynlara garşy göreşmekde uly potensialy bolan sintetiki insektisidlere özüne çekiji alternatiwany üpjün edýär.
Gorçisa ösümlikleri tohumlary üçin ekin hökmünde ösdürilip ýetişdirilýär, ýakymly ys we ýag çeşmesi hökmünde ulanylýar.Tohumdan gorçisa ýagy alynanda ýa-da bio-ýangyç hökmünde ulanmak üçin gorçisa çykarylanda, 69 önüm önümi iýmitlenýär.Bu tohum nahary tebigy biohimiki komponentleriň we gidrolit fermentleriniň köpüsini saklaýar.Bu tohum naharynyň zäherliligi izotiosýanatlaryň öndürilmegi bilen baglanyşyklydyr 55,60,61.Izotiosýanatlar tohum nahary gidrasiýa wagtynda glýukozinolatlaryň fermenti bilen mikrozinazyň gidrolizi bilen emele gelýär38,55,70 we fungisid, bakterisid, nematisid we insektisid täsirleri, şeýle hem himiki duýgur täsirleri we himoterapewtiki häsiýetleri ýaly beýleki häsiýetleri bar 61,62, 70.Birnäçe gözleg, gorçisa ösümlikleriniň we tohum naharynyň topraga we saklanýan iýmit zyýan berijilerine garşy täsirli hereket edýändigini görkezdi 57,59,71,72.Bu gözlegde, dört tohumly naharyň zäherliligini we AITC, BITC we 4-HBITC üç bioaktiw önümini Aedes çybyn liçinkalaryna baha berdik.Aedes aegypti.Çybyn liçinkalaryny öz içine alýan suwa tohum naharyny goşmak, çybyn liçinkalaryna zäherli izotiosýanatlary öndürýän ferment proseslerini işjeňleşdirer diýlip garaşylýar.Bu biotransformasiýa, tohum naharyna gözegçilik edilýän gurçuk işjeňligi we mör-möjek tohum nahary ulanylmazdan ozal gyzdyrylanda insektisid işjeňliginiň ýitmegi bilen görkezildi.Atylylyk bejergisi, glýukozinolatlary işjeňleşdirýän gidrolitiki fermentleri ýok eder we şeýlelik bilen bioaktiw izotiosýanatlaryň döremeginiň öňüni alar.Bu, kelem tohumynyň poroşokynyň suw gurşawynda çybynlara garşy insektisid häsiýetlerini tassyklaýan ilkinji gözleg.
Synag tohumy tozanlarynyň arasynda, suwly tohum tozy (Ls) iň zäherli bolup, Aedes albopictus-yň ýokary ölümine sebäp boldy.Aedes aegypti liçinkalary 24 sagat üznüksiz işlenildi.Galan üç tohum tozy (PG, IG we DFP) has haýal hereket edip, 72 sagat üznüksiz bejergiden soň ep-esli ölüme sebäp boldy.Diňe Ls tohum naharynda ep-esli mukdarda glýukozinolatlar bar, PG we DFP-de bolsa mirozinaz we IG-de esasy glýukozinolat hökmünde glýukozinolat bar (1-nji tablisa).Glýukotropaeolin BITC-e gidrolizlenýär we sinalbine 4-HBITC61,62-e gidroliz edilýär.Bioassaý netijelerimiz, Ls tohum naharynyň we sintetiki BITC-iň çybyn liçinkalaryna ýokary zäherlidigini görkezýär.PG we DFP tohum naharynyň esasy düzüm bölegi, AITC-e gidrolizlenen myrozinaz glýukozinolatdyr.AITC, LC50 bahasy 19.35 ppm bolan çybyn liçinkalaryny öldürmekde täsirli.AITC we BITC bilen deňeşdirilende, 4-HBITC izotiosýanat liçinkalara iň az zäherlidir.AITC BITC-den az zäherli bolsa-da, olaryň LC50 bahalary çybyn liçinkalarynda barlanan köp efir ýaglaryndan 32,73,74,75 pesdir.
Çybyn liçinkalaryna garşy ulanmak üçin haçly tohum tozymyzda bir esasy glýukozinolat bar, HPLC tarapyndan kesgitlenen umumy glýukozinolatlaryň 98-99% -ini tutýar.Beýleki glýukozinolatlaryň yz mukdary tapyldy, ýöne olaryň derejesi umumy glýukozinolatlaryň 0,3% -inden pesdi.Watercress (L. sativum) tohum poroşokynda ikinji derejeli glýukozinolatlar (sinigrin) bar, ýöne olaryň paýy umumy glýukozinolatlaryň 1% -ini düzýär we mazmuny henizem ujypsyz (takmynan 0,4 mg / g tohum tozy).PG we DFP-de birmeňzeş esasy glýukozinolat (myrozin) bar bolsa-da, LC50 bahalary sebäpli tohum naharlarynyň liçisid işjeňligi ep-esli tapawutlanýar.Tohumly tozan bilen zäherliligi üýtgeýär.“Aedes aegypti” liçinkalarynyň döremegi, mirozinaz işjeňliginiň tapawudy ýa-da iki tohum iýmitiniň arasyndaky durnuklylyk sebäpli bolup biler.Mirozinaz işjeňligi, Brassicaceae ösümliklerindäki izotiosýanatlar ýaly gidroliz önümleriniň bio-elýeterliliginde möhüm rol oýnaýar76.“Pocock et al.77” we “Wilkinson et al.78” -iň ozalky hasabatlary myrozinaz işjeňliginiň we durnuklylygynyň üýtgemeginiň genetiki we daşky gurşaw faktorlary bilen baglanyşykly bolup biljekdigini görkezdi.
Garaşylýan bioaktiw izotiosýanat düzümi, degişli himiki goşundylar bilen deňeşdirmek üçin 24 we 72 sagatda (5-nji tablisa) her tohum naharyndaky LC50 bahalaryna görä hasaplandy.24 sagatdan soň tohum naharyndaky izotiosýanatlar arassa birleşmelerden has zäherli boldy.Izotiosýanat tohum bejergisiniň million (ppm) böleklerine görä hasaplanan LC50 bahalary BITC, AITC we 4-HBITC amaly programmalary üçin LC50 bahalaryndan pesdi.Liçinkalaryň tohum nahar bölejiklerini iýýändigini gördük (3A surat).Netijede, liçinkalar tohum nahar bölejiklerini iýip, zäherli izotiosýanatlara has köp täsir edip bilerler.Bu, IG we PG tohum nahary bejergisinde 24 sagat täsirinde has aýdyň ýüze çykdy, bu ýerde LC50 konsentrasiýalary degişlilikde arassa AITC we 4-HBITC bejergisinden 75% we 72% pesdi.Ls we DFP bejergileri arassa izotiosýanatdan has zäherli bolup, LC50 bahalary degişlilikde 24% we 41% pesdir.Gözegçilik bejergisinde liçinkalar üstünlikli guruldy (3B-nji surat), tohum naharyny bejermekde liçinkalaryň köpüsi gurçuk bolmady we liçinkalaryň ösüşi ep-esli yza süýşürildi (3B, D).Spodopteraliturada izotiosýanatlar ösüşiň yza galmagy we ösüşiň gijä galmagy bilen baglanyşyklydyr79.
Ae liçinkalary.Aedes aegypti çybynlary 24–72 sagatlap Brassica tohum tozy bilen yzygiderli täsir edýärdi.(A) Agzyň içindäki tohum nahary bölejikleri bolan öli liçinkalar (tegelek);(B) Gözegçilik bejergisi (goşmaça tohum nahary bolmazdan dH20) liçinkalaryň kadaly ösýändigini we 72 sagatdan (C, D) liçinkalar tohum nahary bilen bejerilendigini görkezýär;tohum nahary ösüşdäki tapawutlary görkezdi we gurjak däldi.
Izotiosýanatlaryň çybyn liçinkalaryna zäherli täsiriniň mehanizmini öwrenmedik.Şeýle-de bolsa, gyzyl ot garynjalary (Solenopsis invicta) boýunça geçirilen öňki gözlegler glutation S-transferazyň (GST) we esterazyň (EST) izotiýosýanat bioaktiwliginiň esasy mehanizmidigini görkezdi we pes işjeňlikde hem AITC GST işjeňligini saklap bilýär. .pes konsentrasiýalarda gyzyl getirilen ot garynjalary.Doza 0,5 µg / ml80.Munuň tersine, AITC uly ýaşly mekgejöwen ösümliklerinde (Sitophilus zeamais) 81 asetilkolinesterazyň öňüni alýar.Çybyn liçinkalarynda izotiosýanat işjeňliginiň mehanizmini düşündirmek üçin şuňa meňzeş gözlegler geçirilmeli.
Reaktiw izotiosýanatlary emele getirýän ösümlik glýukozinolatlarynyň gidroliziniň gorçisa tohumy nahary bilen çybynlaryň liçinkalaryna gözegçilik etmegiň mehanizmi bolup durýandygy baradaky teklibi goldamak üçin ýylylyk hereketsiz DFP bejergisini ulanýarys.DFP-HT tohum nahary synagdan geçen programma derejesinde zäherli däldi.Lafarga we başgalar.82 glýukozinolatlaryň ýokary temperaturada zaýalanmaga duýgurdygyny habar berdi.Şeýle hem ýylylyk bejergisi tohum naharynda mirozinaz fermentini kesgitlär we glýukozinolatlaryň gidroliziniň reaktiw izotiosýanatlaryň döremegine ýol bermez diýlip garaşylýar.Muny Okunade we başgalar hem tassykladylar.75, myrosinazyň temperatura duýgurlygyny görkezdi, gorçisa, gara gorçisa we gan akýan tohumlar 80 ° -dan ýokary temperaturada täsir edende, myrozinaz işjeňliginiň doly hereketsizdigini görkezdi.C. Bu mehanizmler, ýylylyk bilen bejerilýän DFP tohum naharynyň insektisid işjeňliginiň ýitmegine sebäp bolup biler.
Şeýlelik bilen, gorçisa tohumy nahary we üç esasy izotiosýanat çybyn liçinkalaryna zäherlidir.Tohum nahary bilen himiki bejergileriň arasyndaky bu tapawutlary göz öňünde tutup, tohum naharyny ulanmak çybynlara garşy göreşmegiň täsirli usuly bolup biler.Tohum tozanlaryny ulanmagyň netijeliligini we durnuklylygyny ýokarlandyrmak üçin laýyk formulalary we täsirli gowşuryş ulgamlaryny kesgitlemeli.Netijelerimiz, sintetiki pestisidlere alternatiw hökmünde gorçisa tohumy naharynyň ulanylmagyny görkezýär.Bu tehnologiýa çybyn wektorlaryna gözegçilik etmek üçin innowasion gural bolup biler.Çybynlaryň liçinkalary suw gurşawynda gülläp ösýändigi we tohum naharyndaky glýukozinolatlar gidratasiýa boýunça ferment taýdan işjeň izotiosýanatlara öwrülýändigi sebäpli, çybyn bilen iýmitlenýän suwda gorçisa tohumy naharyny ulanmak ep-esli gözegçilik potensialyny hödürleýär.Izotiosýanatlaryň gurçuk işjeňligi üýtgese-de (BITC> AITC> 4-HBITC), tohum naharyny birnäçe glýukozinolatlar bilen birleşdirmegiň zäherliligini sinergistiki ýokarlandyrýandygyny ýa-da ýokdugyny kesgitlemek üçin has köp gözleg gerek.Bu, çüýrän haçly tohum naharynyň we üç sany bioaktiw izotiosýanatyň çybynlara insektisid täsirini görkezýän ilkinji gözleg.Bu gözlegiň netijeleri, tohumlardan ýag çykarmagyň önümi bolan defatt edilen kelem tohumy, çybynlara garşy göreşmek üçin geljegi uly liçisid serişdesi bolup biljekdigini görkezmek bilen täze ýer açýar.Bu maglumatlar ösümlik biokontrol serişdeleriniň tapylmagyna we olaryň arzan, amaly we ekologiýa taýdan arassa biopestisidler hökmünde ösmegine kömek edip biler.
Bu gözleg üçin döredilen maglumatlar bazalary we alnan derňewler degişli ýazyjydan göwnejaý isleg boýunça elýeterlidir.Gözlegiň ahyrynda gözlegde ulanylan ähli materiallar (mör-möjekler we tohum nahary) ýok edildi.


Iş wagty: Iýul-29-2024