Eine experimentelle Studie zur Überwinterung des Kartoffelkäfers unter natürlichen Bedingungen

Der Kartoffelkäfer ist einer der schlimmsten Kartoffelschädlinge in der gemäßigten Zone. Studien zur Immunität und Pathogenese dieses Schädlings werden hauptsächlich im aktiven Stadium durchgeführt. In der gemäßigten Zone verbringt dieser Schädling jedoch die meiste Zeit seines Lebenszyklus im Winterschlaf.

In dieser Arbeit stellen wir eine Methode zur Überwinterung des Kartoffelkäfers und eine Technik zum Sammeln von Käfern im Winter vor. Der Hauptvorteil dieser Methode besteht darin, dass sie es ermöglicht, eine beliebige Anzahl von überwinternden Individuen für die Virusanalyse in jeder Phase des Winterschlafs zu gewinnen. Verwenden Sie Käfige aus einem starren Holzrahmen mit einer Größe von 25 x 25 x 40 Zentimetern.

Um einen Rahmen für den Käfig zu bauen, verwenden Sie Holzlatten, die mindestens zwei Zentimeter dick und vier Zentimeter breit sind. Decken Sie das Innere des Käfigs mit einem Edelstahlgitter ab, das nicht größer als fünf mal drei Millimeter ist. Befestigen Sie das Netz mit einem Holzhefter.

Die Innenseite des Käfigs mit einem schwarzen synthetischen Geotextil mit einer Dichte von 60 Gramm pro Quadratmeter auskleiden. Befestigen Sie einen etwa 60 Zentimeter hohen Schlauch aus synthetischem, durchscheinendem, atmungsaktivem Stoff fest an der Oberseite des Käfigs. Kreuzen Sie zwei starke Seile und befestigen Sie sie am Boden des Käfigs, um ihn bei Bedarf aus dem Boden zu ziehen.

Graben Sie ein 40 Zentimeter tiefes Loch in die Erde. Lege trockenes Gras oder Heu auf das Loch. Stellen Sie den Käfig so hinein, dass sich das Heu oder trockene Gras zwischen den Wänden des Käfigs und der Erde befindet.

Füllen Sie die Käfige mit Erde aus demselben Kartoffelfeld, auf dem die Insekten gesammelt werden. Installieren Sie wasserdichte Temperatur- und Feuchtigkeits-Datenlogger in den Käfigen in den erforderlichen Tiefen. Pflanzen Sie Kartoffelsetzlinge drei bis vier Wochen vor der Käfereinschleppung in den Käfig und gießen Sie sie mäßig.

Befestigen Sie einen Schlauch aus synthetischem Gewebe senkrecht an einem Stab aus einem beliebigen Material, der an der Außenseite des Käfigs angebracht ist. Sammeln Sie erwachsene Käfer in den pestizidfreien Kartoffelfeldern gegen Ende der Kartoffelvegetation manuell ein. Bewahren Sie die gesammelten Käfer in 20-Liter-Plastikeimern mit Kartoffelspitzen zur Fütterung der Insekten auf, bevor Sie sie in die Käfige setzen.

Decken Sie die Eimer mit einem atmungsaktiven Stoff ab. Setzen Sie nicht mehr als 200 Exemplare der Käfer auf die Kartoffelpflanzen, die mit dem synthetischen Gewebegewebe bedeckt sind. Wenn die Kartoffelspitzen verbraucht sind, geben Sie frische Kartoffeln in ein Plastikglas mit Wasser und wechseln Sie die Kartoffelspitzen danach täglich.

Sobald sich alle Käfer zum Überwintern in die Erde eingegraben haben, lösen Sie den Schlauch mit dem synthetischen Stoff vom Stock und legen Sie den Stoff ab. Entferne den Schnee über der Oberfläche des Käfigs. Lockern Sie den Käfig auf jeder Seite mit einer starken Schaufel.

Ziehen Sie den Käfig mit Seilen aus der Erde. Bringen Sie den Käfig ins Labor. Entfernen Sie die Erde in kleinen Portionen aus dem Käfig, brechen Sie große Erdstücke vorsichtig auf und isolieren Sie Käfer mit einer Pinzette.

Trennen Sie lebende Käfer von Leichen. Lebende, gesunde Käfer verdichten den Boden um sich herum, bilden einen Lufthohlraum, eine sogenannte Wiege, und lassen sich daher leicht vom Boden trennen. Käfer, die von Pilzen getötet wurden, sind mumifiziert oder haben sichtbares Myzel auf der Oberfläche.

Bakteriell zersetzende Insekten sind dunkel. Siebe die Erde durch ein Sieb, um sicherzustellen, dass alle Käfer isoliert und nicht beschädigt sind. Legen Sie Leichen mit Symptomen einer Pilzinfektion oder bakterieller Verwesung zur späteren Identifizierung in ein einzelnes steriles Falcon-Röhrchen.

Bewahren Sie lebende Käfer bis zur Analyse in einem Kühlschrank bei einer Temperatur von 2 Grad Celsius in geschlossenen, belüfteten Behältern mit einem feuchten Wattebausch auf. Um Hämolymphe zu sammeln, machen Sie mit einer Insulinnadel eine Punktion im seitlichen Teil des Bauches unter der Aorta. Um den Darm zu isolieren, schneiden Sie die Kopfkapsel ab und drücken Sie den gesamten Inhalt in eine Petrischale mit Phosphatpuffer.

Trennen Sie den Darm und reinigen Sie ihn von Fett und Malpighischen Gefäßen. Trennen Sie einen gewünschten Abschnitt des Darms ab, z. B. den Vorderdarm, Mitteldarm oder Hinterdarm. Um den Fettkörper zu isolieren, trennen Sie ihn nach der Isolierung des Darms von den anderen Geweben.

Um entomopathogene Pilze aus den Kadavern zu isolieren, legen Sie die mumifizierten Kadaver in eine sterile Feuchtigkeitskammer. Verwenden Sie Luftkonidien oder Sklerotien aus dem Inneren der Käfer zum Auftragen von Sabouraud-Dextrose-Agar mit 0,4%iger Milchsäure. Isolieren Sie Bakterien aus den Kadavern mit Symptomen von bakteriellem Verfall.

Schneiden Sie einem Käfer den Kopf ab, drücken Sie den inneren Inhalt aus und sammeln Sie ihn in Röhrchen, um ihn anschließend auf Bakterien aufzutragen. Minusgrade in den Käfigen in 30 Zentimetern Tiefe wurden von Ende November bis Anfang April registriert. Die Durchschnittstemperatur in diesem Zeitraum betrug 3,3 0,1 Grad Celsius.

Die niedrigste gemessene Temperatur lag Mitte Februar bei 7,9 Grad Celsius. Die Insektensterblichkeit stieg während des Winterschlafs an und erreichte im Frühjahr vor dem Auflaufen ein Maximum. Die anfängliche Anzahl der Käfer betrug 2.000, von denen 1.470 Individuen überlebten.

So betrug die Überlebensrate der Käfer während des Winterschlafs 61%Eine Analyse von 530 Kadavern zeigte, dass während des Winterschlafs 53% von ihnen durch Symptome der bakteriellen Zersetzung und 25% durch Symptome einer Pilzinfektion gekennzeichnet waren. Beauveria dominierte unter den isolierten Kulturen der entomopathogenen Pilze. Metarhizium, Cordyceps und Lecanicillium waren deutlich seltener.

Unter den aus den Kadavern isolierten Bakterien mit Symptomen bakterieller Zersetzung wurden Arten der Gattungen Bacillus, Sphingobacterium, Peribacillus, Pseudomonas, Serratia, Rahnella und Glutamicibacter identifiziert. Mit dieser Methode kann das Problem gelöst werden, im Winter Kartoffelkäfer vom Feld zu holen. Es ermöglicht es, so viele Individuen zu bekommen, wie Sie mit der niedrigen Sterblichkeitsrate der Insekten benötigen.

Die Untersuchung verschiedener Aspekte des Winterschlafs der Käfer ist sowohl aus grundlegender als auch aus angewandter Sicht wichtig, um die Herangehensweise an die Bekämpfung dieses Schädlings zu verbessern. Und natürlich lässt sich diese Technik auch für andere Insektenarten adaptieren, die im Boden überwintern.