تأثیر عصاره‌های پروتئینی Amaranthus retroflexus و Cuminum cyminum بر پروتئازهای گوارشی Helicoverpa (Heliothis) armigera (Hübner) (Lepidoptera: Noctuidae)

عنوان دوره: بیست و دومین کنگره گیاهپزشکی ایران

استادیار گروه حشره شناسی

کرم غوزه پنبه، Helicoverpa armigera، از جمله آفات مهم و پلی‌فاژ است که به بسیاری از محصولات زراعی حمله‌ور می‌شود و خسارات سنگینی ایجاد می‌کند. پروتئینازها از جمله آنزیم‌های گوارشی هستند که به عنوان هدفی نوین برای برنامه‌های مدیریت حشرات آفت مورد توجه واقع شده‌اند. گونه‌های مختلف گیاهان دارای سطوح بالایی از بازدارنده‌های سرین پروتئینازها در بافت‌های مختلف هستند که وسیله دفاعی گیاه علیه آفات به شمار می‌رود. مهار کننده‌های پروتئینازها پروتئینازهای گوارشی در معده میانی حشرات را مهار می‌کنند و باعث کاهش رشد و نمو حشره می‌شوند. در بررسی حاضر، عصاره‌های پروتئینی دو گیاه Amaranthus retroflexus و Cuminum cyminum بر روی پروتئینازهای گوارشی H. armigera در شرایط in vivo بررسی شده است. حشرات، تحت شرایط آزمایشگاهی (دمای 1±25 درجه سلسیوس، رطوبت نسبی 5±65 درصد و دوره نوری 16:8 ساعت روشنایی/تاریکی) پرورش داده شدند. لاروها با غذای مصنوعی تیمار شده با یک درصد از عصاره‌های پروتئینی تغذیه شدند. پس از 24 ساعت، معده میانی لاروهای سن چهار تشریح شده و پس از سانتریفوژ، رونشین به عنوان منبع آنزیمی مورد استفاده قرار گرفت. در سنجش پروتئاز از آزوکازئین دو درصد به عنوان سوبسترای عمومی و از BApNA (Benzoyl-l-arginine-p-nitroanilide) و SAAPFpNA (Succinyl-l-Ala-l-Ala- l-Pro-Phe-p-nitroanilide) به عنوان سوبستراهای اختصاصی برای تشخیص به ترتیب، تریپسین و کیموتریپسین استفاده شد. بر اساس داده‌های به دست آمده، پروتئازهای عمومی گوارشی توسط عصاره‌های دو گیاه، به میزان معنی داری (df=5, F=4/91, P<0.0001) مهار شدند که در تیمارهای تحت تأثیر A. retroflexus و C. cyminum به ترتیب، 83/43 و 97/93 درصد برآورد شد. سنجش آنزیمی با استفاده از BApNA، 21/34 و 84/82 درصد بازدارندگی و با استفاده از SAAPFpNA، 52/46 و 68 درصد مهار شوندگی به ترتیب، در پروتئینازهای اختصاصی تحت تأثیر عصاره‌های A. retroflexus و C. cyminum را نشان داد(P<0.001) . الکتروفورز Native-PAGE با استفاده از سوبسترای کازئین وجود چهار پروتئیناز مختلف را در تیمار شاهد مشخص کرد. این پروتئیناز‌ها در تیمار C. cyminum به وضوح مهار شدند. در تیمار دیگر، تنها دو باند غیرواضح مشاهده شد. اثر عصاره‌های پروتئینی بر برخی از پارامترهای بیولوژیکی آفت نشان داد که دوره رشدی لاروها در شاهد 3/0±1/21 روز بوده است. اگرچه دوره نموی در تیمارهای تحت تأثیر عصاره‌های A. retroflexus و C. cyminum به ترتیب، 41/0±1/37 و 62/0±1/36 روز برآورد شد. با این حال، میزان مرگ و میر در تیمارها تغییرات معنی داری درمقایسه با شاهد نداشت. بر اساس نتایج به دست آمده، عصاره‌های پروتئینی A. retroflexus و C. cyminum توانایی گوارش را در H. armigera با مهار پروتئینازهای گوارشی معده میانی کاهش می‌دهند و موجب افزایش طول دوره رشد و نمو آفت می‌شوند. بدین ترتیب، آنها این قابلیت را دارند که در توسعه مقاومت گیاهان علیه حشرات از طریق دستکاری‌های ژنتیکی در آینده مورد توجه و بهره برداری قرار گیرند.

عصاره‌های پروتئینی؛ پروتئازهای گوارشی؛ کرم غوزه پنبه