200658. lajstromszámú szabadalom • Eljárás gyapotmag-ormányos, burgonyabogár, lucernaormányos, bacillus thuringiensis toxin alkalmazásával és kukorica gyökérféreg irtására
1 HU 200658 B 2 A találmány tárgya eljárás gyapotmag-ormányos, burgonyabogár, lucemaormányos és kukorica gyökérféreg irtására, Bacillus thuringiensis toxin alkalmazásával. A Bacillus thuringiensis (Bt) faj egy rovarokra ható méreganyagot, úgynevezett delta-endotoxint termel. A delta-endotoxint a Bt spórázó telepei bioszintetizálják. Miután a kristályos alakban levő toxint az erre érzékeny rovarlárvák elfogyasztják, a méreganyag a rovar bélnedveiben található proteázok közreműködésével biológiailag hatásos vegyületekké alakul. A hatás elsődleges célpontjai a rovar bél-epitéliumának sejtjei, melyek a toxin hatására gyorsan elpusztulnak. A korábbi leírások szerint a Bt hatásköre a Lepidoptera rendbe tartozó rovarfajokra terjed ki, ezek között igen sok mezőgazdasági és erdészeti kártevő akad. Az aktivitási spektrum kiterjed a Diptera rovarrendre is, ahová a szúnyogok és a tripszek tartoznak. Lásd még: Couch (1980), Mosquito Pathogeninicity of Bacillus thuringiensis var. israelensis, Developments in Industrial Microbiology, 22, 61-76; továbbá Beegle, 1978, „Use of Entomogenous Bacteria in Agroecosystems”, Developments in Industrial Microbiology, 20, 97-104. Lásd még: Krieg és munkatársai közleményét [Z. ang. Ént., 96, 500-580., 1983], akik leírják azt a Bt izolátumot, amelyet Bacillus thuringiensis var. tenebrionis-nak neveztek el, és amely a beszámoló szerint két, a Coleoptera rendbe tartozó bogarak ellen hatásosnak bizonyult. E két faj a burgonyabogár, a Leptinotarsa decemlineata és az Agelastica alni. A jelen leírás előzményeiben, a 714,790 számú szabadalmi leírásban leírtunk egy, a Coleoptera rendbe tartozó rovarokkal szemben hatásos új, Bt izolátumot. Nem közöltük azonban a gyapotmag-ormányos (Anthonomus grandis), a burgonybogár (Leptinotarsa decemlineata), a lucemaormányos (Hypera postica), vagy a kukorica gyökérféreg (Diabrotica longicomis) elleni hatékonyságát. A későbbiekben megállapítottuk azt is, hogy ez a Bt izolátum nem minden vizsgált Coleoptera ellen hatékony. Lásd még a későbbi, I. táblázatot is. A gyapotmag-ormányos vizsgálata A gyapotmag-ormányos egyike a legközismertebb mezőgazdasági rovarkártevőknek a világon. Előfordul Közép- és Dél-Amerika, valamint az Egyesült Államok valamennyi fontosabb gyapottermelő körzetében, Kalifornia egyes részeinek kivételével. Ahol jelen van, ott ez a gyapot fő rovarkártevője. A kárt a kifejlett állatok és a lárvák okozzák. A kifejlett rovarok megrágják, illetve megszúrják a bimbót és a magot, és hosszú, vékony ormányuk segítségével táplálkoznak a belső szövetekből. Petéiket az így létrejött üregekbe helyezik, a kikelő lárvák pedig belefúrják magukat a magba illetve a bimbóba, a bimbó lehullását vagy a növényen való elhervadását, elszáradását okozva. Táplálkozásuk vagy közvetlenül a virág elpusztulását, vagy a termés gyapotszál-tartalmának csökkenését eredményezi. A veszteségek akár meghatározó méretűek is lehetnek. A kár összegét az Egyesült Államokban 1982-ben 429 millió dollárra becsülték. Ez a szám várhatóan növekedni fog. Jelenleg kémiai inszekticidekkel és a termesztési módszerek megváltoztatásával próbálják megfékezni a gyapotmag-ormányost. E módszerek azonban problémákkal társulnak, és nem is teljesen hatékonyak. Határozott igény mutatkozik olyan alternatív anyagokra, melyeket a jelenlegi eljárások kiegészítőjeként lehetne alkalmazni, illetve helyettesíthetnék a rezisztencia vagy más tényezők miatt hatékonyságukat vesztett szabályozószereket. A kolorádói burgonyabogár vizsgálata A burgonyabogár vagy kolorádóbogár (Colorado potato beetle, CPB) világszerte a burgonya legfontosabb rovar levélkártevője, különösen nagy jelentőségű az Egyesült Államok északkeleti részén, Európában és a Szovjetunióban. Az Egyesült Államok valamennyi fontosabb burgonyatermelő vidékén, Kalifornia kivételével a kolorádóbogár a burgonya legfontosabb kártevője. E burgonyatermő terület mintegy 435 ezer hektár kiterjedésű. Ez a faj a padlizsánnak, a paradicsomnak és a borsnak is komoly kártevője. Mind a kifejlett állatok, mind a lárvák a levélzetből táplálkoznak. A legtöbb területen 2-3 generációjuk jelenik meg minden évben. Ha ellenőrizetlenül marad, e kártevő igen komolyan lepusztítja a növényt, gyakran annak teljes föld feletti részét elfogyasztja. Kémiai peszticideket használnak e kártevő viszszaszorítására, ám e stratégia alkalmazásának egyik legnagyobb problémája, hogy a bogár igen gyorsan rezisztenciát fejleszt a kémiai inszekticidekkel szemben. Általában 2-10-szer alkalmazzák az inszekticideket a kolorádóbogár visszaszorítására, az inszekticid rezisztenciától, a populáció sűrűségétől és az évenkénti generáció-számtől függően. Néhány körzetben, nevezetesen a New York állambeli Long Islandon lényegében valamennyi elérhető inszekticiddel szemben rezisztenciát mutattak ki. Ez gyakorlatilag lehetetlenné tette a burgonyatermesztést e körzetekben. Mindezek jelzik, hogy sürgősen új hatóanyagokat kellene találni a kolorádóbogár visszaszorítására, elsősorban pedig olyanokat, amelyek hatásmódja igen különböző a jelenleg használt hagyományos inszekticidek hatásától. Az itt leírt Bt törzs egy ilyen hatóanyagot termel. Hatását tekintve fehérje természetű, a gyomor-bél rendszerre ható méreg, ellentétben a kontakt idegmérgekkel. Az olyan új inszekticid hatású anyagok, mint az itt leírt baktérium törzs, lehető leggyorsabb kifejlesztését elkerülhetetlenné teszi a burgonyabogár jelentősége, valamint az a sürgető szükségszerűség, mely szerint olyan inszekticideket kell találnunk, amelyekre ez a kártevő nem rezisztens. A lucernaormányos vizsgálata A lucemaormányos (Hypera postica), valamint a közeli rokon egyiptomi lucemaormányos (Hypera brunneipennis) az Amerikai Egyesült Államokban termesztett lucerna legjelentősebb rovarkártevői, ezek 1984-ben közel 1,8 millió hektár nagyságú területet árasztottak el. Évente 15 millió dollárt költenek e kártevő visszaszorítására. A túlsúlyban levő faj az egyiptomi lucemaormányos, az Egyesült Államok délnyugati részén, ahol e rovar a forró nyári hónapokban aestivatio-val (nyári álommal, azaz hibemációval) vészeli át. Minden egyéb szempontból azonban azonos a lucemaormányossal, amely utóbbi az Egyesült Államok más részein van túlsúlyban. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
