تأثیر تبوفنوزاید و فنوکسی کارب بر پاسخ‌های ایمنی سلولی کرم غوزه پنبه Helicoverpa armigera

پذیرفته شده برای ارائه شفاهی
کد مقاله : 1821-25IPPC
نویسندگان
1دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.
2گروه حشره شناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
3گروه حشره شناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس
چکیده
سامانه ایمنی حشرات به دو بخش واکنش های سلولی و هیومرال تقسیم می شود که با مشارکت یکدیگر دفاع مستحکمی در برابر عوامل مهاجم تشکیل می دهند. استفاده از تنظیم‌کننده‌های رشد حشرات (IGR) به دلیل اثرات جانبی کمتری که بر روی انسان و محیط زیست دارند، گزینه مناسبی برای مدیریت آفات حشرات هستند. این ترکیبات می‌توانند با عملکرد مشابه هورمون هایی مانند هورمون جوانی (JH) یا اکدیسون، در رشد و تکامل طبیعی حشرات اختلال ایجاد کنند. تأثیر برخی از ترکیبات آنالوگ هایJH واکدایسون بر برخی از جنبه‌های ایمنی حشرات مشخص شده است اما تاثیر تبوفنوزاید و فنوکسی کارب بر پاسخ های ایمنی سلولی کرم غوزه پنبه Helicoverpa armigera ناشناخته مانده است. از این رو هدف از مطالعه حاضر، بررسی تأثیر فنوکسی کارب و تبوفنوزاید روی پاسخ‌های ایمنی سلولی لارو کرم غوزه پنبه است. بدین منطور تعداد کل سلول‌های خونی، پلاسماتوسیت‌ها، گرانولوسیت‌ها، میزان تشکیل گره و فعالیت آنزیم فنل اکسیداز در لاروهای سن سوم کرم غوزه پنبه که 24، 48 و 96 ساعت در معرض غلظت های زیرکشنده(LC10, LC25) و کشنده فنوکسی کارب (LC50) که به ترتیب 42/3 ،43/5، و 12/9 میلی گرم بر لیتر بود و هم چنین غلظت-های زیرکشنده(LC10, LC25) و کشنده (LC50) تبوفنوزاید که به ترتیب 67/3 ،88/6، و 51/10 میلی گرم بر لیتر بود بررسی شد. بر اساس مطالعات میکروسکوپی، پنج مورفوتیپ اصلی شامل پروهموسیت، پلاسماتوسیت، گرانولوسیت، انوسیتوئید و اسفرولوسیت در همولنف این آفت شناسایی شد. نتایج نشان داد که تعداد کل سلول های خونی پس از گذشت 48 و 96 ساعت استفاده از غلظت های کشنده و زیر کشنده تبوفنوزاید افزایش می یابد در حالی که پس از استفاده از فنوکسی کارب این تعداد کاهش می یابد. هم چنین برخلاف اثر سرکوب کننده فنوکسی کارب روی سامانه ایمنی این حشره، کاربرد تبوفنوزاید روی لاروهای کرم غوزه باعث افزایش تعداد کل سلول‌های خونی، تعداد پلاسماتوسیت ها، گرانولوسیت‌ها، میزان تشکیل گره و فعالیت آنزیم فنل اکسیداز شده است. کمترین تعداد سلول‌های خونی، پلاسماتوسیت‌ها و گرانولوسیت‌ها و هم چنین کمترین میزان فعالیت فنل اکسیداز 48 ساعت پس از قرار گرفتن در معرض غلظت LC50 فنوکسی کارب مشاهده شد در مقابل نتایج نشان داد بیشترین تعداد سلول‌های خونی، پلاسماتوسیت‌ها و گرانولوسیت‌ها و بیشترین میزان فعالیت فنل اکسیداز 48 ساعت پس از قرار گرفتن در معرض غلظت LC50 تبوفنوزاید مشاهده شده است. به طور کلی نتایج حاکی از آن است که بخشی از واکنش‌های سامانه ایمنی توسط ترکیبات شبه هورمونی تنظیم می شود .به طوری که فنوکسی کارب می‌تواند پاسخ‌های ایمنی سلولی را مهار کند در حالی که قرار گرفتن در معرض تبوفنوزاید می تواند پاسخ های ایمنی سلولی را تشدید نماید.
کلیدواژه ها
 
Title
The effect of tebufenozide and fenoxycarb on the cellular immune responses of the cotton bollworm Helicoverpa armigera
Authors
Marzieh Attarianfar, Mohammad Mehrabadi, Azam Mikani
Abstract
The immune system of insects is divided into cellular and humoral responses, which provide a strong defense against invading agents. Using insect growth regulators (IGRs) is a suitable candidate for controlling insect pests due to their lesser side effects on humans and the environment. These compounds can disrupt the normal growth and development of insects by mimicking hormone functions such as juvenile hormone (JH) or ecdysteroids. The effects of some JH and ecdysteroid analogs on certain aspects of insect immunity have been identified, but the effects of tebufenozide and fenoxycarb on the cellular immune responses of the cotton bollworm Helicoverpa armigera remain unknown. Therefore, the present study aims to examine the impact of fenoxycarb and tebufenozide on the cellular immune responses of the larvae of the cotton bollworm. For this purpose, the total number of hemocytes, plasmatocytes, granulocytes, nodulation, and phenol oxidase enzyme activity were investigated in third-instar larvae exposed for 24, 48, and 96 hours to sub-lethal doses (LC10, LC25) and lethal dose (LC50) of fenoxycarb, which were 3.42, 5.43, and 9.12 mg per liter, respectively, as well as the sub-lethal (LC10, LC25) and lethal (LC50) doses of tebufenozide, which were 3.67, 6.88, and 10.51 mg per liter, respectively. Based on microscopic studies, five main morphotypes including prohemocytes, plasmatocytes, granulocytes, eosinophils, and spherulocytes were identified in the hemolymph of this pest. The results indicated that the total number of hemocytes increased after 48 and 96 hours of exposure to lethal and sub-lethal doses of tebufenozide, while this number decreased following the use of fenoxycarb. Furthermore, contrary to the suppressive effect of fenoxycarb on the immune system of this insect, the application of tebufenozide on the larvae of the cotton bollworm increased the total number of hemocytes, plasmatocytes, granulocytes, nodulation rate, and phenol oxidase enzyme activity. The lowest number of hemocytes, plasmatocytes, and granulocytes, as well as the lowest phenol oxidase activity, were observed 48 hours after exposure to LC50 concentration of fenoxycarb, whereas the highest levels of hemocytes, plasmatocytes, granulocytes, and phenol oxidase activity were observed 48 hours after exposure to LC50 concentration of tebufenozide. Overall, these results suggest that the immune response system is regulated by hormone-like compounds, in such a way that fenoxycarb can inhibit cellular immune responses while exposure to tebufenozide can enhance cellular immune responses.
Keywords
IGR, Juvenile hormone, ecdysone, hemocyte