سازگاری سرمایی Tribolium castaneum (Herbst) (Col.: Tenebrionidae) با محتواهای کربوهیدرات مرتبط می‌باشد

کد مقاله : 1820-23IPPC
نویسندگان
1خیابان شهیدرجایی 49- جنوبی2- شرقی2- سمت چپ ساختمان چهارم
2Department of Plant Protection, Vali-e-Asr University of Rafsanjan, Rafsanjan, Iran
چکیده
سوسک آرد، Tribolium castaneum (Herbst) (Col.: Tenebrionidae)، یک حشره‌ی آفت مهم محصولات انباری از قبیل غلات خورد شده، محصولات تهیه شده از غلات، لوبیا، مغزی‌جات، کلوچه‌ها، ادویه‌جات، ماکارونی، میوه‌های خشک شده و گل‌های خشک شده می‌باشد. برای غلبه بر تأثیرات منفی کاهش دما، چندین مکانیسم فیزیولوژیکی در حشرات فعال در مناطق سرد و معتدل توسعه یافته است. در مطالعه حاضر، ما فرض کردیم که تفاوت در تحمل سرمایی بالغین سوسک آرد تحت رژیم‌های دمایی مختلف، یعنی کنترل، سازگار شده با سرما (CA)، سازگاری نوسانی (FA) و سرمادهی سریع (RCH) ناشی از تغییر در غلظت محتواهای کریوپروتکتانت‌ها در سرما می‌باشد. داده‌ها نشان می‌دهد که تحت رژیم دمایی CA نقطه انجماد بالغین به پایین‌ترین سطح رسید (4/18- درجه‌ی سلسیوس)، که به‌طور معنی‌داری کمتر از نقطه انجماد حشرات کنترل (7/10- درجه‌ی سلسیوس) می‌باشد. همچنین، تفاوت‌های معنی‌داری بین نقطه انجماد کنترل با رژیم‌های دمایی FA (1/16- درجه‌ی سلسیوس) و RCH (2/14- درجه‌ی سلسیوس) مشاهده شد. نتایج مطالعه حاضر اثر عمیق CA روی مقدار LT80 بالغین را نشان داد. مقادیر LT80 بالغین در رژیم‌های کنترل، RCH، FT و CA به‎‌ترتیب1/11-، 9/14-، 8/16- و 8/19- درجه‌ی سلسیوس محاسبه شد. در بالغین CA، دمای مورد نیاز برای 80 درصد مرگ‌ومیر در مقایسه با حشرات کنترل در حدود 8 درجه‌ی سلسیوس کاهش یافت. به‌علاوه، دمای ضروری برای شروع مرگ‌ومیر در رژیم CA 9 درجه سلسیوس کمتر از کنترل بود. ترهالوز، سوربیتول، میواینوزیتول و گلوکز کربوهیدرات‌های با وزن مولکولی پایین اصلی در تمامی رژیم‌های دمایی بودند. بالاترین و پایین‌ترین محتواهای ترهالوز و سوربیتول به‌ترتیب در CA (8/14 و 1/4 میلی‌گرم بر وزن خشک) و کنترل (6/6 و 5/2 میلی‌گرم بر وزن خشک) مشاهده شد. به‌طور مشابه، بالاترین و پایین‌ترین محتواهای میواینوزیتول به‌ترتیب در CA (8/11 میلی‌گرم بر وزن خشک) و کنترل (4/5 میلی‌گرم بر وزن خشک) مشاهده شد. هیچ تفاوت معنی‌داری در محتوای گلوکز بین کنترل و رژیم‌های دمایی مختلف مشاهده نشد. نتایج ما افزایش معنی‌دار تحمل سرمایی بالغین تحت رژیم CA را نشان می‌دهد که با افزایش سطح کربوهیدرات‌های با وزن مولکولی پایین، به‌طور اصلی ترهالوز و میواینوزیتول، مرتبط است.
کلیدواژه ها
موضوعات
 
Title
Cold acclimation of Tribolium castaneum (Herbst) (Col.: Tenebrionidae) is linked to carbohydrate contents
Authors
Mozhgan mohammadzadeh, Hamzeh Izadi
Abstract
The red flour beetle, Tribolium castaneum (Herbst) (Col.: Tenebrionidae), is an important insect pest of stored products, including broken grain, milled grain products, beans, nuts, crackers, spices, pasta, dried fruits, and dried flowers. To overcome adverse effects of low temperature, several physiological mechanisms have been developed in insects of cold and temperate zones. In the present study, we hypothesize that variation in cold tolerance of T. castaneum adults under different thermal regimes, i.e. control, cold-acclimated (CA), fluctuating-acclimated (FA) and rapid cold-hardened (RCH) arises from change in the cryoprotectant contents in the cold. Data showed that under CA thermal regime supercooling point of the adults reached to the lowest level (-18.4 ºC), which significantly lower than SCP of control insect (-10.7 ºC). Also, significant differences were observed between SCP of control with FA (-16.1 ºC) and RCH (-14.2 ºC) thermal regimes. The results of present study showed a profound effect of CA on the LT80 value of the adults. LT80 values of the adults at control, RCH, FT and CA regimes were calculated as -11.1, -14.9, -16.8 and -19.8 ºC, respectively. In CA adults, the temperature required for 80% mortality decreased about 8 ºC compared with control insects. In addition, the temperature necessary for the beginning of mortality in CA regime was 9 ºC lower than that of control. Trehalose, sorbitol, myo-inositol and glucose were found to be the main low molecular weight of carbohydrates in all the thermal regimes. The highest and lowest contents of trehalose and sorbitol were observed in CA (14.8 and 4.1 mg/dry weight) and control (6.6 and 2.5 mg/dry weight), respectively. similarly, the highest and lowest myo-inositol contents were observed in CA (11.8 mg/dry weight) and control (5.4 mg/dry weight), respectively. No significant difference was observed in glucose content between control and different thermal regimes. Our results showed a significant enhancement of adults’ cold tolerance under CA regime that is related to the elevated level of low molecular weight carbohydrates, mainly trehalose and myo-inositol.
Keywords
Cold-acclimated, fluctuating-acclimated, rapid cold-hardened, the red flour beetle