Progress in Plant Protection

Flea beetles (Coleoptera, Chrysomelidae, Alticinae) on genetically modified linseed (Linum usitatissimum L.)
Pchełki (Coleoptera, Chrysomelidae, Alticinae) zasiedlające genetycznie modyfikowany len oleisty (Linum usitatissimum L.)

Michał Hurej, e-mail: michal.hurej@up.wroc.pl

Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Norwida 25, 50-375 Wrocław, Polska

Radosław Ścibior, e-mail: radoslaw.scibior@up.lublin.pl

Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Akademicka 13, 20-950 Lublin, Polska

Jacek Piotr Twardowski, e-mail: jacek.twardowski@up.wroc.pl

Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Norwida 25, 50-375 Wrocław, Polska

Andrzej Kotecki, e-mail: andrzej.kotecki@up.wroc.pl

Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Norwida 25, 50-375 Wrocław, Polska
Streszczenie

Genetically modified plants of linseed (Linum usitatissimum L.) with increased contents of secondary metabolites may affect the relationship between a plant and a pest. The aim of this study was to evaluate the effect of two types of genetically modified plants of linseed, variety Linola, on the species composition, abundance, seasonal dynamics and number of damages caused by flea beetles (Coleoptera, Chrysomelidae, Alticinae). The study was conducted in 2011–2013, at the experimental station in Pawłowice. The experiments were carried out on the genetically modified type of linseed overproducing flavonoids, the type overproducing glucose derivatives of phenylpropanoid and the control plants. The number of damages caused by these beetles on whole plants was determined. Within three years of research 11 species of flea beetles were identified. Aphthona euphorbiae (Schrank, 1781) was the most abundant species, regardless of the every treatment in each experimental year. Longitarsus parvulus (Paykull, 1799) occurred less frequently. There was no clear effect of the genetic modification of linseed on the species composition, abundance and population dynamics of flea beetles and number of damages caused by these beetles.


Genetycznie modyfikowane rośliny lnu oleistego o zwiększonej zawartości wtórnych metabolitów mogą wpływać na powiązania pomiędzy rośliną a szkodnikiem. Celem prezentowanych badań była ocena wpływu dwóch typów genetycznie modyfikowanych roślin lnu oleistego, odmiana Linola, na skład gatunkowy, liczebność, dynamikę występowania oraz na liczbę uszkodzeń powodowanych przez pchełki. Badania prowadzono w latach 2011–2013, w Rolniczym Zakładzie Doświadczalnym w Pawłowicach. W doświadczeniu wykorzystano genetycznie modyfikowany typ lnu oleistego nadprodukujący flawonoidy, typ nadprodukujący glukozowe pochodne fenylopropanoidów oraz rośliny kontrolne lnu. Określano liczbę uszkodzeń powodowanych przez te chrząszcze w postaci wyżerek na całej roślinie lnu. W ciągu trzech lat badań na roślinach lnu oleistego oznaczono 11 gatunków pchełek. W każdym roku zdecydowanie najliczniejszym gatunkiem, niezależnie od każdej kombinacji, był Aphthona euphorbiae (Schrank, 1781). W znacznie mniejszym nasileniu występował Longitarsus parvulus (Paykull, 1799). Nie stwierdzono jednoznacznego wpływu modyfikacji genetycznej lnu oleistego na skład gatunkowy, liczebność i dynamikę populacji pchełek oraz liczbę uszkodzeń powodowanych przez te chrząszcze.

Słowa kluczowe
genetically modified linseed; flea beetles; Aphthona euphorbiae; Longitarsus parvulus; abundance; genetycznie modyfikowany len oleisty; pchełki; liczebność
Referencje

Ateyyat M., Abu-Romman S., Abu-Darwish M., Ghabeish I. 2012. Impact of flavonoids against woolly apple aphid, Eriosoma lanigerum (Hausmann) and its parasitoid, Aphelinus mali (Hald.). Journal of Agricultural Science 4 (2): 227–236.

Borowiec L., Ścibior R., Kubisz D. 2011. Critical check-list of the Polish Chrysomeloidea, except Cerambycidae (Coleoptera: Phytophaga). Genus 22 (4): 579–608.

Czemplik M., Kulma A., Bazela K., Szopa J. 2012. The biomedical potential of genetically modified flax seeds overexpressing the glucosyltransferase gene. BMC Complementary and Alternative Medicine 12: 251. DOI: 10.1186/1472-6882-12-251.

Diaz Napal G.N., Defago M.T., Valladares G.R., Palacios S.M. 2010. Response of Epilachna paenulata to two flavonoids, pinocembrin and quercetin, in a comparative study. Journal of Chemical Ecology 36 (8): 898–904.

Ferguson A.W., Bruce D.L., Wiliams I.H. 1997. Insect injury to linseed in south-east England. Crop Protection 16 (7): 643–652.

Fritzsche R., Lehmann H. 1975. Effect of micro-climate on the feeding activity of flax flea beetles. Archiv für Phytopathologie und Pflanzenschutz 11 (2): 153–159.

Heller K. 2013. Crop management of fibre flax in Europe. FIBRA Summer School, Catania, Italy, 21–27 July 2013, 96 pp.

Heller K., Andruszewska A., Grabowska L., Wielgusz K. 2006. Ochrona lnu i konopi w Polsce i na świecie. [Fibre flax and hemp protection in Poland and in the world]. Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin 46 (1): 88–98.

Hoffman-Campo C.B., Harborne J.B., McCaffery A.R. 2001. Pre-ingestive and post-ingestive effects of soya bean extracts and rutin on Trichoplusia ni growth. Entomologia Experimentalis et Applicata 98 (2): 181–194.

Horak A. 1991. Strategies for control of flax flea beetles (Aphthona euphorbiae), (Longitarsus parvulus) in linseed in Czechoslovakia. Aspects of Applied Biology 28: 133–136.

Jadhav D.R., Mallikarjuna N., Rathore A., Pokle D. 2012. Effect of some flavonoids on survival and development of Helicoverpa armigera (Hübner) and Spodoptera litura (Feb) (Lepidoptera: Noctuidae). Asian Journal of Agricultural Sciences 4 (4): 298–307.

Korkina L.G. 2007. Phenylpropanoids as naturally occurring antioxidants: from plant defense to human health. Cell and Molecular Biology 53 (1): 15–25.

Lakhmanov V.P. 1970. The injuriousness of the yellow spurge flea beetle. Zashchita Rastenii 15, p. 10.

Lewartowski R., Piekarczyk K. 1978. Charakterystyka rozwoju, występowania i szkodliwości ważniejszych szkodników roślin przemysłowych w 1975 roku w Polsce. Biuletyn Instytutu Ochrony Roślin 62: 151–221.

Linkiewicz A., Dąbrowski Z.T., Sowa S. 2012. Genetically modified plants – from the laboratory to practical application in European agriculture. Part I. Chemik 66 (8): 843–855.

Mohr K.H. 1966. Chrysomelidae. p. 95–299. In: “Die Kafer Mitteleuropas, Band 9” (H. Freude, K. Harde, G.A. Lohse, eds.). Krefeld, Germany, 299 pp.

Musabyimana T., Saxena R.C., Kaimu E.W., Ogol C.P.K.O., Khan Z.R. 2001. Effects of neem seed derivatives on behavioral and physiological responses of the Cosmopolites sordidus (Coleoptera: Curculionidae). Journal of Economical Entomology 94 (2): 449–454.

Nap J.-P., Metz P.L.J., Escaler M., Conner A.J. 2003. The release of genetically modified crops into the environment. The Plant Journal 33 (1): 1–18.

Simmonds M.S.J. 2003. Flavonoid-insect interactions: Recent advances in our knowledge. Phytochemistry 64 (1): 21–30.

Simmonds M.S.J., Blaney W.M., Fellows L.E. 1990. Behavioral and electrophysiological study of antifeedant mechanisms associated with polyhydroxyalkaloids. Journal of Chemical Ecology 16 (11): 3167–3196.

Stamp N.E., Horwath K.L. 1992. Interactive effects of temperature and concentrations of the flavonol rutin on growth, moult and food utilization of Manduca sexta caterpillars. Entomologia Experimentalis et Applicata 64: 135–150.

Stolarzewicz I.A., Ciekot J., Fabiszewska A.U., Białecka-Florjańczyk E. 2013. Roślinne i mikrobiologiczne źródła przeciwutleniaczy. [Plant and microbial sources of antioxidants]. Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej 67: 1359–1373.

Treutter D. 2006. Significance of flavonoids in plant resistance: a review. Environmental Chemistry Letters 4 (3): 147–157.

War A.R., Paulraj M.G., Ahmad T., Buhroo A.A., Hussain B., Ignacimuthu S., Sharma H.C. 2012. Mechanisms of plant defense against insect herbivores. Plant Signal Behavior 7 (10): 1306–1320.

Warchałowski A. 1978. Stonkowate – Coleoptera. Podrodziny: Halticinae, Hispinae i Cassidinae. Klucze do oznaczania owadów Polski. XIX, 94c. Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa, 157 ss.

Warchałowski A. 1995. Chrysomelidae. Stonkowate (Insecta: Coleoptera). Część V (podrodzina: Halticinae: rodzaje Phyllotreta, Aphthona i Longitarsus). Fauna Polski, 17. Muzeum i Instytut Zoologii Polskiej Akademii Nauk, Warszawa, 360 ss.

Warchałowski A. 1998. Chrysomelidae. Stonkowate (Insecta: Coleoptera). Część VI (podrodzina: Halticinae: rodzaje Hermaeophaga-Dibolia). Fauna Polski, 20. Polskie Towarzystwo Entomologiczne, Warszawa, 292 ss.

Wise I.L., Soroka J.J. 2003. Principal insect pests of flax. p. 142–145. In: “Flax the Genus Linum” (A.D. Muir, N.D. Westcott, eds.). Routlege Taylor and Francis Ltd, London and New York.

Zuk M., Kulma A., Dyminska L., Szoltysek K., Prescha A., Hanuza J., Szopa J. 2011. Flavonoid engineering of flax potentiate its biotechnological application. BMC Biotechnology 11: 10. DOI: 10.1186/1472-6750-11-10.

Żurańska I. 1965a. Pchełki (Halticinae) występujące na uprawach lnu w województwie olsztyńskim i ich gospodarcze znaczenie. Zeszyty Naukowe Wyższej Szkoły Rolniczej w Olsztynie 19: 475–483.

Żurańska I. 1965b. Dynamika występowania Aphthona euphorbiae Schr. i Longitarsus parvulus Payk. na uprawach lnu w województwie olsztyńskim w zależności od niektórych czynników ekologicznych. Zeszyty Naukowe Wyższej Szkoły Rolniczej w Olsztynie 19: 485–489.

Progress in Plant Protection (2016) 56: 409-417
Data pierwszej publikacji on-line: 2016-10-27 10:28:00
http://dx.doi.org/10.14199/ppp-2016-064
Pełny tekst (.PDF) BibTeX Mendeley Powrót do listy