بررسی ریتم شبانه‌روزی در سطح انرژی مصرفی Aphis gossypii. در دو شرایط نوری با حضور و عدم حضور دیازینون
XML
نویسندگان
1شیراز، باجگاه، دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز
2گروه گیاهپزشکی، دانشکده علوم و مهندسی کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، تهران
چکیده
مصرف انرژی توسط موجودات زنده از جمله حشرات برای انجام فعالیت‌های حیاتی آنها ضروری است. انرژی مورد نیاز با سوزاندن ملکول‌های پرانرژی مانند هیدرات‌های کربن، لیپیدها و پروتیین‌ها در فرایند فسفریلاسیون اکسیداتیو فراهم می‌گردد. از آنجایی که حشرات مانند سایر موجودات میزان فعالیت‌ متفاوتی در طول شبانه‌روز دارند و آگاهی از این میزان می‌تواند بینش مناسبی از وضعیت حشره برای مقابله با آفت‌کش‌های مصرفی در اختیار قرار دهد، میزان مصرف انرژی شته جالیز به عنوان یکی از آفات مهم و خسارت‌زای محصولات کشاورزی، در فواصل زمانی چهار ساعت یک‌بار در رأس نشانه‌های زمانی خارجی(zeitgeber times) مشخص شامل (24)0، 4، 8، 12، 16 و 20، در دو شرایط نور دایم و شرایط 16 ساعت روشنایی به 8 ساعت تاریکی مورد سنجش قرار گرفت؛ همچنین این میزان در شرایط تیمار با دز کشنده 50 درصد دیازینون در شرایط نوری 16:8 (روشنایی: تاریکی) در همان فواصل زمانی نیز اندازه‌گیری شد. برای آزمون‌ها از شته‌های هم‌سن بالغ که در شرایط نوری تعریف شده در بالا و در رطوبت نسبی 5±65% و دمای 1±25 درجه سلسیوس پرورش یافته بودند استفاده شد. سنجش طبق روش یووال و کوئن- جانسن با کمی تغییر با سه تکرار انجام گرفت. نمودارهای مربوط به روند تغییرات انرژی مصرفی در دو شرایط نوری 16:8 و نور دایم نشان داد که اوج مصرف انرژی در نشانه زمانی خارجی 20 که معادل شب در شرایط طبیعی است مشاهده می‌شود. همچنین نتایج نشان دادند که میزان مصرف انرژی در هر دو شرایط نور 16:8 و نور دایم چه در حضور آفت‌کش و چه در نبود آن در سطح پایینی می‌باشد. از طرفی به نظر می‌رسد ریتم شبانه‌روزی مصرف انرژی در این حشره کاملاً در اختیار سامانه درون‌زاد ساعت شبانه‌روزی بوده و تحت‌کنترل شرایط نور محیط نیست. این موضوع را می‌توان هم با توجه به یکسان بودن میزان و روند فعالیت در دو شرایط نوری مورد آزمون بدون حضور آفت‌کش دریافت؛ اما بررسی نمودار روند تغییرات مصرف انرژی نشان می‌دهد که ظاهراً در حضور یک چالش 24 ساعتی با آفت‌کش، میزان انرژی مصرفی موجود تحت تأثیر عوامل تنش‌زا و میزان عکس‌العمل موجود در برابر ترکیب ناخواسته در زمان‌های مختلف قرار گرفته است و لذا مصرف انرژی در حضور آفت‌کش، روند و میزانی متفاوت از شرایط بدون حضور آفت‌کش نشان می‌دهد. آنچه از نتایج این پژوهش کاملاً مشخص است این است که بعد از مقابله 24 ساعتی موجود با آفت‌کش، میزان مصرف انرژی آن به شدت پایین می‌آید و این موضوع شاید تحت تأثیر تغییرات پروتیین‌های دخیل در زنجیره انتقال الکترون باشد؛ زیرا آنچه به عنوان میزان مصرف انرژی توسط شته جالیز مورد سنجش قرار گرفته است، در حقیقت به میزان فعالیت انتقال الکترون در زنجیره انتقال الکترون که متناظر با مصرف اکسیژن است نسبت داده می‌شود.
کلیدواژه ها
موضوعات
 
Title
Comparison of circadian rhythm of energy consumption in Aphis gossypii in two photoperiods in presence and absence of diazinon
Authors
Faezwh Bagheri, Khalil Talebi
Abstract
Energy consumption (EC) is essential for the vital activities of living creatures. This energy is prepared in phosphorylation oxidative by burning high-energetic molecules same as carbohydrates, lipids and proteins. As insects, same as other organisms, have different activities throughout the daytime, knowledge of the amount of this activity can provide good insight into insect situation against pesticide application. So the amount of energy consumption of cotton aphid as an important and invasive crop pest, was assessed every four hours at different zeitgeber times (including 0 (24), 4, 8, 12, 16 and 20) in two photoperiod: 16 hour photophase and 8 hour scotophase and in constant light in a 24 hour circadian cycle. Also this amount was assessed with the application of LD50 of diazinon at those zeitgeber times under 16 hour photophase and 8 hour scotophase condition with selected doses and four replications. Assessment of EC was carried out by a little change according to Yuval and Coen-Janssen protocol. For doing EC experiments, frozen adult aphids of the same age were used in three replications. The graphs of EC changes under two photoperiod conditions in this experiment showed that the highest amount of that has occurred in ZT20 according to the night time under natural conditions. Moreover results showed that the amount of EC under two photoperiod conditions and in the presence and absence of diazinon, was at low level. On the other hand, it seems that circadian rhythm of EC is controlled by the endogenous circadian clock in this insect and it doesn’t control by environmental conditions. This is understandable by activity in same amount and same trend in both photoperiod conditions; but study the changes of EC trend at the presence of challenging condition, e.g. diazinon presence, has proved that the amount of EC is different in depends of existence of stress factors and of course organism reflection in front of pesticide at different times, so the amount and trend of EC is different at the presence of diazinon and the absence of it. According to the results of this investigation, it is completely obvious that after a 24 hours challenge with pesticide, the amount of EC highly fall down and this subject maybe cause by disruption of proteins in electron transport chain; because the parameters that are assessed as EC in cotton aphid are depended to the activity of electron transportation in electron transport chain that is considered as oxygen consumption.
Keywords
Circadian clock, zeitgeber times, Pesticide, Oxygen consumption, Electron transport chain