Preview

Российский паразитологический журнал

Расширенный поиск

Влияние инсектокомпоста, полученного при разведении жука чернотелки Ulomoides dermestoides, на эколого-трофический состав и развитие почвенных и фитопаразитических нематод

https://doi.org/10.31016/1998-8435-2024-18-1-87-99

Аннотация

Цель исследований – изучить влияние инсектокомпоста, полученного в результате жизнедеятельности насекомых отряда жесткокрылых Ulomoides dermestoides, на количественный и качественный состав почвенных нематод различных эколого-трофических групп, а также на морфофизиологическое состояние растений и заражение галловыми нематодами растений томатов.

Материалы и методы. В лабораторных условиях вносили 1%-ный сухой и 0,5; 0,75 и 1%-ные водные растворы биокомпоста, полученного при содержании U. dermestoides на сухой питательной смеси, в грунт, содержащий разнообразную фауну нематод, затем засевали газонной смесью злаковых трав. Через 30 сут анализировали состав нематод. Возможность подавлять паразитические виды нематод инсектокомпоста исследовали на модельной системе томаты-галловая нематода. Томаты заражали Meloidogyne incognita в количестве 500 личинок второго возраста на растение и одновременно обрабатывали 0,5%-ным водным раствором биокомпоста.

Результаты и обсуждение. Инсектокомпост U. dermestoides оказывает действие на количественные и качественные показатели в сообществе почвенных нематод, повышая число хищных и сапробиотических нематод, вытесняя паразитических. За счет содержания разнообразных биологически активных соединений, влияет на развитие галловой нематоды в корнях томата. При обработке томатов водным раствором инсектокомпоста снижается балл заражения и число нематод, проникших в корни. Внесение компоста при выращивании смеси газонных трав и томатов позволяет улучшить состояние растений.

Об авторах

Ж. В. Удалова
Всероссийский научно-исследовательский институт фундаментальной и прикладной паразитологии животных и растений – филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной ветеринарии имени К. И. Скрябина и Я. Р. Коваленко Российской академии наук» (ВНИИП – фил. ФГБНУ ФНЦ ВИЭВ РАН); Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова Российской академии наук»
Россия

Удалова Жанна Викторовна, кандидат биологических
наук

117218, Москва, ул. Б. Черемушкинская, 28

119071, Москва, Ленинский пр., 33

   


Н. Н. Буторина
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова Российской академии наук»
Россия

Буторина Наталья Николаевна, кандидат биологических наук

119071, Москва, Ленинский пр., 33

   


Н. А. Ушакова
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова Российской академии наук»
Россия

Ушакова Нина Александровна, доктор биологических наук

119071, Москва, Ленинский пр., 33

   


С. В. Зиновьева
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова Российской академии наук»
Россия

Зиновьева Светлана Васильевна, доктор биологических наук

119071, Москва, Ленинский пр., 33



Список литературы

1. Gruzdeva L. I., Matveeva E. M., Kovalenko T. E., Sushchuk A. A. Nematodes as indicators of the state and degree of changes in the soil ecosystem in the conditions of North-West Russia. Advances in modern biology. 2010; 130 (1): 100-112. (In Russ.)

2. Cherney L. S., Svalyavchuk L. I. Peculiarities of development of Ulomoides dermestoides (Chevrolat, 1878) (Coleoptera, Tenebrionidae) on compound feed used in broiler poultry farming and instant cereals. Scientific evidence from the NUBP of Ukraine. 2018; 71 (1): 16.

3. Abdel-Rahman F. H., Alaniz N.M., Saleh M.A. Nematicidal activity of terpenoids. Journal of Environmental Science and Health B. 2013; 48 (1): 16-22. https://doi.org/10.1080/03601234.2012.716686

4. Ahmad G., Khan A., Khan A. A., Ali A., Mohhamad H. I. Biological control: a novel strategy for the control of the plant parasitic nematodes. Antonie van Leeuwenhoek. 2021; 114: 885–912. https://doi.org/10.1007/s10482-021-01577-9

5. Assessment of soil biodiversity policy instruments in EU-27. Final report. February 2010. European Commission DG ENV. Bio Intelligence Service. 232.

6. Attygalle A. B., Blankespoor C. L., Meinwald J., Eisner T. Defensive secretion of Tenebrio molitor (Coleoptera: Tenebrionidae). Journal of Chemical Ecology. 1991; 17: 805–809.

7. Attygalle A. B., Xu S. C., Meinwald J. & Eisner T. Defensive secretion of the millipede Floridobolus penneri. Journal of Natural Products. 1993; 56: 1700-1706.

8. Barron G. L. Lignolytic and cellulolytic fungi as predators and parasites. In: Carroll G. C., Wicklow D. T. (eds) The fungal community, its organization and role in the ecosystem. Marcel-Decker, New York, 1992.

9. Cázares-Samaniego P. J., Castillo C. G., Ramos-López M. A., González-Chávez M. M. Molecules. 2021; 26 (20): 6311. https://doi.org/10.3390/molecules26206311.

10. Chitwood D. Phytochemical based strategies for nematode control. Annual Review of Phytopathology. 2002; 40: 221–249. https://doi.org/10.1146/annurev.phyto.40.032602.130045

11. Christensen S., Griffiths B. S., Ekelund F., Ronn R. Huge increase in bacterivores on freshly killed barley roots. FEMS Microbiology Ecology. 1992; 86: 303-309.

12. Crespoa R., Villaverdea M. L., Girotti J. R. et al. Cytotoxic and genotoxic effects of defence secretion of Ulomoides dermestoides on A549 cells. Journal of Ethnopharmacology. 2011; 136: 204–209. https://doi.org/10.1016/j.jep.2011.04.056

13. De Deyn G. B., Raaijmakers C.E., Zoomer H.R., et al. Soil invertebrate fauna enhances grassland succession and diversity. Nature. 2003; 422: 711-713. https://doi.org/10.1038/nature01548

14. Deloya-Brito G. G., Deloya C. Substances produced by the beetle Ulomoides dermestoides (Chevrolat, 1878) (Insecta: Coleoptera: Tenebrionidae): inflammatory and cytotoxic effect. Acta Zoológica Mexicana. 2014; 30 (3): 655-661. https://doi.org/10.21829/azm.2014.30384

15. Duarte S., Magro A., Tomás J. et al. Antifungal activity of benzoquinones produced by Tribolium castaneum in maize-associated fungi. Insects. 2022; 13 (10): 868. https://doi.org/10.3390/insects13100868

16. Hamaguchi T., Sato K., Vicente C. S. L. and Hasegawa K. Nematicidal actions of the marigold exudate α-terthienyl: oxidative stress-inducing compound penetrates nematode hypodermis. Biology Open. 2019; 8: bio038646. https://doi.org/10.1242/bio.03864614

17. Kovalzon V. M., Ambaryan A. V., Revishchin A. V. et al. Preventive activity of the extract of the Ulomoides dermestoides darkling beetle in the diet of C57BL/6JSTO mice in a neurotoxic model of Parkinson's disease. Preprints (www. preprints.org) 2021, Distributed under a Creative Commons CC BY license. https://doi.org/10.20944/preprints202105.0190.v2

18. Leela N. K., Khan R. M., Reddy P. P., Nidiry E. S. J. Nematicidal activity of essential oil of Pelargonium graveolens against the root-knot nematode Meloidogyne incognita. Nematologia Mediterranea. 1992; 20: 57–58.

19. Lichtenthaler H. K. Chlorophylls and carotenoids: pigments of photosynthetic biomembranes. Methods in Enzymology. 1987; 148: 350–382. https://doi.org/10.1016/0076-6879(87)48036-1

20. Mendoza M. D., Salgado Y. M., Durant I. L. Antioxidant capacity of whole-body methanolic extracts of the beetle Ulomoides dermestoides (Chevrolat, 1893). Revista Cubana de Investigaciones Biomédicas. 2013; 32 (4): 402-410.

21. Mendoza M. D. L., Saavedra A. S. Chemical composition and anti-irritant capacity of wholebody extracts of Ulomoides dermestoides (Coleoptera, Tenebrionidae). Vitae. 2013; 20: 41–48. https://doi.org/10.17533/udea.vitae.10994

22. Mendoza M. D. L., España-Puccini P. Cytotoxic and genotoxic activity of phenolic fractions from Ulomoides dermestoides (Fairmaire, 1893; Coleoptera, Tenebrionidae), in HaCat cells. Tip revista especializada en ciencias químico-biológicas. 2016; 19 (2): 83–91. https://doi.org/10.1016/j.recqb.2016.06.001

23. Nahar M. S., Grewal P. S., Miller S. A. et al. Differential effects of raw and composted manure on nematode community, and its indicative value for soil microbial, physical and chemical properties. Applied Soil Ecology. 2006; 34: 140–151. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2006.03.011

24. Neher D. A. Role of nematodes in soil health and their use as indicators. Journal of Nematology. 2001; 33 (4):161–168.

25. Nelson C. M., Ihle K. E., Fondrk M. K. et al. The Gene vitellogenin has multiple coordinating effects on social organization. PLoS Biology. 2007; 5: e62. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.0050062

26. Oka Y., Tkachi N., Shuker S. et al Laboratory studies on the enhancement of nematicidal activity of ammoniareleasing fertilizers by alkaline amendments. Nematology. 2006; 8: 335–346. https://doi.org/10.1163/156854106778493466

27. Pedrini N., Ortiz-Urquiza A., Huarte-Bonnet C. et al. Tenebrionid secretions and a fungal benzoquinone oxidoreductase form competing components of an arms race between a host and pathogen. PNAS. 2015; 112 (28): E3651-E3660 https://doi.org/10.1073/pnas.1504552112

28. Santos R. C. V., Lunardelli A., Caberion E., Bastos C. M. A. Anti-inflammatory and immunomodulatory effects of Ulomoides dermestoides on induced pleurisy in rats and lymphoproliferation in vitro. Inflammation. 2009; 33: 173–179. https://doi.org/10.1007/s10753-009-9171-x

29. Steel H., de la Pen˜a E., Fonderie P. et al. Nematode succession during composting and the potential of the nematode community as an indicator of compost maturity. Pedobiologia. 2010; 53(3): 181-190. https://doi.org/10.1016/j.pedobi.2009.09.003

30. Stirling G. R. Biological Control of Plant-Parasitic Nematodes: An Ecological Perspective, a Review of Progress and Opportunities for Further Research. In: Davies K., Spiegel Y. (Eds.) Progress in Biological Control (PIBC, V. 11), Springer Dordrecht Heidelberg London New York. 2011; P. 1–38. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-9648-8

31. Stirling G. R., Wilson E., Stirling A. M. et al. Amendments of sugarcane trash induce suppressiveness to plant-parasitic nematodes in sugarcane soil. Australasian Plant Pathology. 2005; 34: 203–211. https://doi.org/10.1071/ap05022

32. Tzean S. S., Liou J. Y. Nematophagous resupinate basidiomycetous fungi. Phytopathology. 1993; 83: 1015–1020.

33. Udalova Zh., Ushakova N., Butorina N., Zinovieva S. Influence of insectocomposts through Hermetia illucens larvae on nematodes of various ecologicaltrophic groups. Research on Crops. 2021; 22 (1): 150-157. https://doi.org/10.31830/2348-7542.2021.049

34. Ushakova N. A. Brodsky E. S., Tikhonova O. V. et al. Novel extract from beetle Ulomoides dermestoides: A study of composition and antioxidant activity. Antioxidants. 2021; 10 (7):1055. https://doi.org/10.3390/antiox10071055

35. Ushakova N. A., Tikhonova O. V., Ambaryan A. V. et al. A protein antioxidant complex of a water extract of the larvae of black beetles Ulomoides dermestoides. Applied Biochemistry and Microbiology. 2022; 58: 147–152. https://doi.org/10.1134/S0003683822100155

36. Villaverde M. L., Girotti J. R., Mijailovsky S. J., Pedrin N. & Juárez M. P. Volatile secretions and epicuticular hydrocarbons of the beetle Ulomoides dermestoides. Comparative Biochemistry & Physiology Part B: Biochemical and Molecular Biology. 2009; 154 (4): 381-386. https://doi.org/10.1016/j.cbpb.2009.08.001.

37. Yeates G.W. Nematodes as soil indicators: functional and biodiversity aspects. Biol. Fertil. Soils. 2003; 37: 199-210.

38. Zhang X. K., Wu X., Zhang S. X. et al. Organic amendment effects on nematode distribution within aggregate fractions in agricultural soils. Soil Ecology Letters. 2019; 1 (3-4): 147–156. https://doi.org/10.1007/s42832-019-0010-1


Рецензия

Для цитирования:


Удалова Ж.В., Буторина Н.Н., Ушакова Н.А., Зиновьева С.В. Влияние инсектокомпоста, полученного при разведении жука чернотелки Ulomoides dermestoides, на эколого-трофический состав и развитие почвенных и фитопаразитических нематод. Российский паразитологический журнал. 2024;18(1):87-99. https://doi.org/10.31016/1998-8435-2024-18-1-87-99

For citation:


Udalova Zh.V., Butorina N.N., Ushakova N.A., Zinovieva S.V. Influence of insectocompost obtained by cultivation of the during beetle Ulomoides dermestoides on the ecological-trophic composition and development of soil and phytoparasitic nematodes. Russian Journal of Parasitology. 2024;18(1):87-99. (In Russ.) https://doi.org/10.31016/1998-8435-2024-18-1-87-99

Просмотров: 446


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1998-8435 (Print)
ISSN 2541-7843 (Online)