Management of Helicoverpa armigera (Hübner) with botanical extract (Balanites aegyptiaca) and endophytic entomopathogenic fungus Metarhizium brunneum (6c1) reared on okra plant

by Elhadi Morzog
Doctoral thesis
Date of Examination:2021-07-26
Date of issue:2021-09-21
Advisor:Prof. Dr. Vidal Stefan
Referee:Prof. Dr. Michael Rastas
Referee:PD Dr. Meyhöfer Rainer
Persistent Address: http://dx.doi.org/10.53846/goediss-8833

 

 

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Abstract

English

Leaves chewing insects are widely recognized as herbivores which can influence agricultural productivity. Cotton bollworms are one of the most important crop pests worldwide. The larva is mainly responsible for causing damage; it is a polyphagous in nature and attacks more than 182 plant species. Moreover, well-managed pests like the cotton bollworm (Helicoverpa armigera) developed resistances against often used insecticides. Hence, concerns about the widespread of the environmental negative impacts of chemical insecticides coupled with the great damages in many areas that expected to be caused by the bollworm have led to focus on environmentally sound and sustainable alternative strategies for pest control. The development of new biopesticide against these and other pests is therefore of high importance, to overcome disadvantages of chemically synthetic plant protection products, which can be highly efficient but with indeterminate environmental effects. Overall hypotheses of the thesis were that Metarhizium brunneum (Mycoinsecticide) and extracts of Balanites aegyptiaca L (Botanical insecticide) are effective in controlling cotton bollworm Helicoverpa armigera insect pest. - Chapter 1 General introduction focus on literature review. - Chapter 2 An Metarhizium brunneum strain 6c1 was evaluated for its capability to colonize okra plant with toothpick inoculation method. The studies reflected the ability of Mb-6c1 to colonize the whole plant tissue. Different parameters such as pupae success, area consumed, weight gain and faeces dry weight bioassay were tested to evaluate whether the colonization of Mb- 6c1 could affect the performance of bollworm by means of toothpick. The results revealed that M brunneum (6c1) showed a positive effect on the survival of cotton bollworm larvae conducted in the bioassay. - Chapter 3 and 4 of this focus on B aegyptiaca as a botanical insecticide - Chapter 3 A review on Desert Date Balanites aegyptiaca L. & Del.: general uses and future prospective as botanical insecticide. - Chapter 4 Deleterious effects of oil and water extracts (2% (v: v): 5% (v: v) oil extract and 5% (w/v): 10% (w/v) water extract) of seed kernel of B aegyptiaca Del on the 2nd instar larvae H armigera were studied. All results showed that larval survival was significantly influenced by treatments. Oil and water extracts have properties of larvicidal against H armigera which could potentially be used as an attractive alternative for pest management. In order to clearly and widely identify the active ingredients which caused the deleterious effects and the modes of action, this study recommends that the bioassays should be applied in a field study and modes of action should be identified and dose-response curves assessed additionally, efficacy of different parts (leaves and roots) of B aegyptiaca against H armigera should be screened as well.
Keywords: Morzog

German

Blattnagende Insekten sind weithin als Pflanzenfresser bekannt, die die landwirtschaftliche Produktivität beeinflussen können. Der Baumwollkapselwurm ist einer der wichtigsten Ernteschädlinge weltweit. Der Baumwollkapselwurm ist ein polyphager Schädling, der mehr als 182 Pflanzenarten befällt. Außerdem haben gut kontrollierte Schädlinge wie der Baumwollkapselwurm (Helicoverpa armigera) Resistenzen gegen häufig verwendete Insektizide entwickelt. Die Besorgnis über die weit verbreiteten negativen Auswirkungen chemischer Insektizide auf die Umwelt und die großen Schäden, die der Baumwollkapselwurm in vielen Gebieten verursachen dürfte, haben dazu geführt, dass man sich auf umweltverträgliche und nachhaltige alternative Strategien zur Schädlingsbekämpfung konzentriert. Die Entwicklung neuer Biopestizide gegen diese und andere Schädlinge ist daher von großer Bedeutung, um die Nachteile chemisch-synthetischer Pflanzenschutzmittel zu überwinden, die zwar hochwirksam sein können, aber unbestimmte Auswirkungen auf die Umwelt haben. Die Gesamthypothese der Arbeit war, dass Metarhizium brunneum (Mycoinsektizid) und Extrakte von Balanites aegyptiaca L (botanisches Insektizid) bei der Bekämpfung des Baumwollkapselwurms Helicoverpa armigera wirksam sind. - Kapitel 1 Allgemeine Einführung mit Schwerpunkt auf der Literaturübersicht. - Kapitel 2 Ein Metarhizium brunneum Stamm 6c1 wurde auf seine Fähigkeit untersucht, Okra-Pflanzen mit der Zahnstocher-Inokulationsmethode zu besiedeln. Die Untersuchungen zeigten die Fähigkeit von Mb-6c1, das gesamte Pflanzengewebe zu besiedeln. Verschiedene Parameter wie Erfolg der Puppen, verbrauchte Fläche, Gewichtszunahme und Kot-Trockengewicht wurden getestet, um festzustellen, ob die Besiedlung von Mb-6c1 die Leistung des Baumwollkapselwurms mit Hilfe des Zahnstochers beeinflussen könnte. Die Ergebnisse zeigten, dass M. brunneum (6c1) eine positive Wirkung auf das Überleben der Baumwollkapselwurmlarven im Bioassay hatte. - Kapitel 3 und 4 dieser Arbeit befassen sich mit B aegyptiaca als pflanzliches Insektizid - Kapitel 3 Ein Überblick über die Wüstendattel Balanites aegyptiaca L. & Del.: allgemeine Verwendungszwecke und Zukunftsperspektiven als pflanzliches Insektizid. - Kapitel 4 Schädliche Wirkungen von Öl- und Wasserextrakten (2% (v: v): 5% (v: v) Ölextrakt und 5% (w/v): 10% (w/v) Wasserextrakt) des Samenkerns von B aegyptiaca Del auf die H armigera-Larven im zweiten Larvenstadium wurden untersucht. Alle Ergebnisse zeigten, dass das Überleben der Larven durch die Behandlungen signifikant beeinflusst wurde. Öl- und Wasserextrakte haben larvizide Eigenschaften gegen H. armigera, die möglicherweise als attraktive Alternative für die Schädlingsbekämpfung genutzt werden könnten. Um die Wirkstoffe, die die schädlichen Effekte verursachten, und die Wirkungsweisen eindeutig und umfassend zu identifizieren, empfiehlt diese Studie, die Bioassays in einer Feldstudie anzuwenden, die Wirkungsweisen zu identifizieren und die Dosis-Wirkungs-Kurven zu bewerten; darüber hinaus sollte auch die Wirksamkeit verschiedener Teile (Blätter und Wurzeln) von B aegyptiaca gegen H armigera untersucht werden. Übersetzt mit www.DeepL.com/Translator (kostenlose Version)
 
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