تركيب هاي محافظ سرما در شفيره هاي آزمايشگاهي و زمستان گذران سفيدۀ بزرگ كلم Pieris brassicae (Lepidoptera: Pieridae)

Cryoprotectants in lab-reared and overwintering pupae of large cabbage white, Pieris brassicae (Lepidoptera: Pieridae)

سفيده بزرگ كلم Pieris brassicae (L.)، از آفات مهم گياهان خانواده چليپاسانان بوده كه به صورت شفيره روي گياهان مختلف يا ديگر پناهگاه ها، زمستان را پشت سر مي گذارد. در زمينه تغييرپذيري فيزيولوژيكي اين آفت در طول زمستان كه آن را در برابر دماهاي پايين متحمل مي سازد اطلاعات كمي در دست است. لذا در اين بررسي، تركيب هاي محافظ سرما در حشرات گردآوري شده در ماه هاي پاييز و زمستان و همچنين شفيره هاي آزمايشگاهي كه به مدت يك هفته در دماهاي 27، 15، 10، 7 و 4 درجه سلسيوس تيمار شده بودند با كمك LC/MS شناسايي و روند تغييرپذيري آن ها با كمك HPLC بررسي شد. همچنين تغيير گليكوژن به عنوان مهم ترين منبع تركيب هاي محافظ سرما بررسي شد. چهار تركيب ترهالوز، سوربيتول، گلوكز و اينوزيتول شناسايي شدند كه در ميان آن ها ترهالوز و پس از آن سوربيتول بيشترين افزايش را در ماه هاي زمستان نشان دادند و به موازات اين تغييرپذيري ها كاهش معني داري در ميزان گليكوژن مشاهده شد. همچنين دو تركيب ترهالوز و سوربيتول در شفيره هاي آزمايشگاهي تيمارشده در دماي 7 و 4 درجه سلسيوس به طرز معني داري افزايش يافتند. به اين ترتيب به نظر مي رسد افزايش ترهالوز و سوربيتول به عنوان مهم ترين تركيب محافظ سرما نقش به سزايي را در تحمل دماهاي پايين زمستان در اين حشره ايفا كند و دماهاي زير 10 درجه سلسيوس سبب القاي اين تركيب ها در اين شفيره ها شود.

The large cabbage white, Pieris brassicae (L.), is a pest of Brassicaceae family which overwinters as a pupa on different host plants or other shelters. Little information is available on the physiological changes during overwintering of this pest and its cold tolerance. In the current study, the cryoprotectants were identified by LC/MS and their changes were examined by HPLC in specimens collected during the months of autumn and winter, as well as lab-reared pupae which treated one week at 27, 15, 10, 7, and 4 °C. The changes of glycogen content were investigated as the main source of cryoprotectants. Four compounds of trehalose, sorbitol, glucose, and inositol were identified and trehalose and sorbitol showed the highest increase in the winter months and these changes were accompanied by a significant decrease in the glycogen content. In lab-reared pupae treated in 7 and 4 °C, trehalose and sorbitol significantly increased. Therefore, it seems that trehalose and sorbitol, as the most important cryoprotectants, play a significant role in tolerating of low temperatures of winter and tolerating temperatures below 10 °C can induce the production of such compounds in this species.