Účinnost některých rostlinných extraktů na vybrané charakteristiky hmyzu.

Anna Marie Zlonicka

Bachelor's thesis

Effects of selected plant extracts on specified insect characteristics

Abstract:

Cílem této bakalářské práce bylo ověřit biologickou účinnost, především toxicitu, několika vybraných rostlinných extraktů na modelové druhy hmyzích škůdců, jakožto součásti širšího výzkumného úsilí o nalezení nových zdrojů botanických insekticidů. Do nedávna byly téměř výlučně používány insekticidy syntetické, které ale mají řadu nežádoucích vedlejších účinků na člověka a celý ekosystém. Botanické insekticidy jsou proto klíčové pro zajištění budoucí potravinové bezpečnosti lidstva. Byly vybrány metanolové extrakty z rostlin Helianthus tuberosus, Paulownia tomentosa, Populus nigra, Celastrus angulatus a Coriandrum sativum. Jako modeloví škůdci polních plodin byly vybrány larvy 3. instaru Spodoptera littoralis (Boisd.) a dospělci Myzus persicae (Sulzer), a jako vektor lidských infekcí larvy 3. instaru Culex quinquefasciatus (Say). Sledována byla především akutní toxicita, u S. littoralis pak navíc chronická toxicita, inhibice růstu a protipožerová účinnost. Všechny provedené testy byly laboratorního charakteru za přesně kontrolovaných podmínek. Pomocí koncentračních sérií a probitové analýzy byly stanoveny hodnoty letálních dávek (koncentrací) LD50 (LC50). Nejvyšší toxicita pro S. littoralis byla zjištěna u extraktů z Coriandrum sativum (37% mortalita při 500 ug/larvu akutně a LD50 = 98 ug/cm2 chronicky) a z Populus nigra (19% mortalita při 500 ug/larvu akutně a LD50 = 211 ug/cm2 chronicky). Nejvyšší protipožerovou účinnost měl extrakt Helianthus tuberosus (99,8 % při 100 ug/cm2). Také pro C. quinquefasciatus měly nejvyšší toxicitu extrakty z Coriandrum sativum (LD50 = 52 ug/ml akutně) a z Populus nigra (LD50 = 358 ug/ml akutně). Nejvyšší toxicitu pro M. persicae měly extrakty z Coriandrum sativum (LC50 = 0,9 % w/v akutně) a z Populus nigra (LC50 = 2,1 % w/v akutně). Za nejvhodnější pro další vývoj botanických insekticidů lze doporučit především extrakt z kůry Populus nigra (odpadní materiál a energetická plodina - potenciál nízké ceny), a dále extrakt z Coriandrum sativum (nejvyšší toxicita z testovaných). Tyto dvě rostliny navíc pocházejí z evropského kontinentu.

Abstract:

The goal of this bachelor thesis was to asses the biological efficacy (toxicity) of several plant extracts against model insect pest species. This work is a part of a larger research effort conducted to discover new sources of botanical insecticides. Such insecticides are crucial to assure the future food security of mankind without suffering the side effects common with synthetic insecticides. Methanol extracts from the following plant species have been tested: Helianthus tuberosus, Paulownia tomentosa, Populus nigra, Celastrus angulatus, Coriandrum sativum. Model insect pest species were Spodoptera littoralis (Boisd.) and Myzus persicae (Sulzer) for crop pests and Culex quinquefasciatus (Say) for human disease vectors. Acute toxicity has been determined for all three pest species. For S. littoralis, tests for chronic toxicity, growth inhibition and antifeedance were also conducted. The tests were performed in laboratory settings in a well-controlled environment. Extracts were applied in a series of doses/concentrations in order to determine the lethal dose/concentration LD50 (LC50). The highest toxicity against S. littoralis has been found in Coriandrum sativum (37% mortality at 500 ug/larva acute and LD50 = 98 ug/cm2 chronic) and Populus nigra (19% mortality at 500 ug/larva acute and LD50 = 211 ug/cm2 chronic) extracts. The highest toxicity against C. quinquefasciatus has been likewise found in Coriandrum sativum (LD50 = 52 ug/ml acute) and Populus nigra (LD50 = 358 ug/ml acute) extracts. The highest toxicity against M. persicae has been found in Coriandrum sativum (LC50  = 0,9 % w/v acute) and Populus nigra (LC50 = 2,1 % w/v acute). The best candidates for further development are the extracts from Populus nigra (a potentially cheap source as a biofuel plant) and Coriandrum sativum (for its highest toxicity). Both of these plants grow naturally in Europe.

Keywords

botanické isekticidy, rostlinné extrakty, ekologické zemědělství

Keywords

botanical insecticides, ecological agriculture, plant extracts

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 14. 4. 2016

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Jan Kazda, CSc.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / field:
Agriculture, Horticulture and Rural Development / Crop Production