Goeie aalwurms: Potensiële soldate voer "biologiese oorlog" teen Afrika-stamboorder

May 2015

SONIA STEENKAMP en ANNEMIE ERASMUS, albei van die LNR-Instituut vir Graangewasse en ANTOINETTE MALAN, Departement van Agriwetenskappe, Universiteit van Stellenbosch

Die Afrika-stamboorder, Busseola fusca, is ekonomies een van die belangrikste plae op mielies in Suid-Afrika. Hierdie plaag is inheems en kom dwarsoor die hele mielieproduksiegebied voor.

Kelkskade is die eerste sigbare skade wat deur die stamboorders veroorsaak word (Foto 1), waarna die larwes dan in die stam in boor. Busseola fusca veroorsaak tot 10% oesverlies, maar kan in uiterste gevalle die hele oes vernietig.

Suid-Afrika het vir die eerste keer in 1998 Bt-mielies begin produseer vir die beheer van stamboorder. Ongelukkig het die Afri ka-stamboorder intussen weerstand opgebou teen dié Bt-mieliekultivars. Alternatiewe beheermetodes sluit nou insekdoders of biologiese beheer in om hierdie taai kalante te probeer beheer.

Entomopatogeniese aalwurms (EPNs) is een van die biologiese beheer opsies wat ingespan kan word veral in sogenaamde hot spots waar hierdie Bt-weerstandbiedende stamboorders oorleef op Bt-mielies.

EPNs is mikroskopiese klein aalwurms wat wêreldwyd in alle gronde aangetref word. In die natuur speel hierdie aalwurms ‘n belangrike rol in die natuurlike beheer van insekgetalle. Die vrylewende stadia van die aalwurm soek aktief in die grond na insekte om hulle dan deur natuurlike openinge, soos die anus, mond en asemhalingsopeninge binne te dring.

Sodra die aalwurms die liggaamsholte van die insek ingedring het, stel hulle ‘n dodelike bakterieë in die bloed van die insek vry. Die bakterieë teel vinnig aan en los die organe van die insek op sodat die aalwurm daarop kan voed. So ‘n insek sal binne 48 uur vrek. Die aalwurm self kan sy lewensiklus binne ‘n week of twee voltooi, afhangende van die grootte van die insek, om weer duisende aalwurmlarwes vry te stel in die grond waar hulle na ‘n volgende insek soek om te infekteer.

Wetenskaplikes in ander lande kan EPNs reeds kunsmatig in hul massas aanteel. Sulke kunsmatig aangeteelde aalwurms is alreeds as biologiese beheer agente suksesvol aangewend op gewasse in tonnels en glashuise, op gholfbane asook op kommersiële aanplantings. Hierdie vorige suksesse op ander insekplae het ons aangespoor om te kyk of plaaslike EPNs stamboorders ook sal aanval, hetsy die stamboorder Bt-weerstand het of nie.

Só is dit gedoen…

Diapouse (oorwinterende) stamboorderlarwes is in die winter van ‘n Bt-weerstandbiedende en vatbare populasie in besmette mielie lande versamel. Hierdie populasies is dan gebruik om stamboorderteelkolonies te stig en te vestig. Stamboorderkolonies wat suksesvol gevestig was, is onderhou op ‘n kunsmatige dieet of op groenmielieplantmateriaal (Foto 2).

Die drie inheemse aalwurmspesies Heterorhabditis zealandica, H. bacteriophora en Steinernema yirgalemense is versamel tydens plaaslike opnames wat deur die Universiteit van Stellenbosch gedoen is. Die versamelde aalwurms is dan in wasmotlarwes aangeteel (Foto 3) wat in kultuurflesse by 14°C gestoor is (Foto 4). Die infektiewe aalwurmlarwes wat spesiaal aangepas is om na insekte in die grond te soek, is in water gevang soos wat hulle die wasmot verlaat het. Hierdie aalwurmlarwes is binne twee weke nadat dit geteel is, gebruik om die stamboorders mee te infekteer (Foto 5).

Die res van die werk is onder laboratoriumtoestande gedoen. Elkeen van die aalwurmspesies is afsonderlik op diapouse en aktiewe stamboorderlarwes en -papies van beide Bt-vatbare en Bt-weerstandbiedende stamboorders getoets. Stamboorderlarwes en -papies is met 100 aalwurms per insek geïnfekteer. Om seker te maak dat die stamboorders nie dalk in elk geval siek is en van iets anders vrek terwyl ons met hulle eksperimenteer nie, is daar saam met elkeen van hierdie toetse ook dieselfde hoeveelheid stamboorderlarwes en -papies as kontrole gebruik.

Die kontrolelarwes en papies waarmee ons die aalwurmbesmette stel vergelyk het, is net met skoon water behandel. Besmette stamboorderlarwes en -papies asook hulle onbesmette kontrolelarwes en papies is saam vir onderskeidelik 48 en 72 uur in groeikabinette by 25°C gelos.

Ná 48 en 72 uur is daar gekyk watter persentasie stamboorderlarwes en -papies met die aalwurms geïnfekteer en dood was en of die kontrolestamboorderlarwes en -papies nog gesond en lewendig is. Stamboorderlarwes kleiner as 15 mm wat wel met die aalwurms geïnfekteer is, is gedissekteer om te kyk hoeveel van die aalwurms die insek suksesvol binnegedring het. Sodoende kon ons bepaal of die EPNs goed vaar in hulle gasheer al dan nie.

Dít het ons wys geword…

Al drie EPNs-spesies het die stamboorderlarwes aangeval. Van al drie aalwurmspesies, kon S. yirgalemense die meeste stamboorderlarwes infekteer, ongeag of hulle nou Bt-weerstandbiedend was al dan nie en hulle ná drie dae almal uitwis. Hulle was veral in staat om die groter stamboorderlarwes maklik binne te dring en suksesvol te vermeerder (Foto 6).

Stamboorderlarwes wat aan S. yirgalemense blootgestel is en suksesvol binnegedring is, kon maklik uitgeken word aan die geel verkleuring van die larwe as gevolg van die dodelike sim biotiese bakterieë wat die aalwurm binne-in die insek vrygelaat het. Gepenetreerde stamboorderlarwes wat aan H. zealandica blootgestel is, het weer grys gekleur en dié wat aan H. bacteriophora blootgestel is, het rooi gekleur (Foto 7).

Stamboorderpapies was nie so vatbaar soos die larwes nie en het met die blootstelling van net 100 aalwurms per papie nie so goed beheer nie.

‘n Paar aalwurms het die papies suksesvol binnegedring en vermeerder. Dit is ‘n bewys dat hierdie aalwurms moontlik die papies suksesvol sal kan beheer as die hoeveelheid aalwurms wat hulle oorspronklik geïnfekteer het, meer as 100 was.

Slotsom

Alhoewel al drie EPNs-aalwurmspesies goed gevaar het onder laboratoriumtoestande, het S. yirgalemense die grootste potensiaal getoon om stamboorders biologies te kan beheer.

Infektiewe larwes van hierdie aalwurmspesie kon diapouse en aktiewe larwes maklik penetreer, die stamboorder doodmaak en dan in groot getalle aanteel. Al probleem van so ‘n biologiese middel waarvan EPN’s die “aktiewe” bestanddeel is, is dat die toediening daarvan presies reg moet wees omdat hierdie aalwurms nie sonder water kan oorleef nie.

Ontwikkeling van so ‘n aalwurmproduk is egter glad nie so ver in die toekoms nie. ‘n Privaat maatskappy by name NemaBio, ondersoek tans metodes om hierdie aalwurms in hulle massas te teel en te kyk of hulle die eindproduk sodanig kan formuleer dat dit in ‘n pakkie beskikbaar sal wees vir almal om te kan gebruik.

Daar is dus nie slegs skadelike aalwurms wat die produsent se oes beskadig nie. Die “goeies” is ook in die grond teenwoordig. Wie weet, eendag kan ons dalk op hierdie goeie soldate met hulle dodelike bakteriese wapen staat maak om stamboorders vas te vat.

Publication: May 2015

Section: On farm level