Insect Pathology

คำนำ หนังสือโรควิทยำของแมลง เขียนขึ้นเพื่อใช้ประกอบกำรสอนในกระบวนวิชำโรควิทยำของแมลง (Insect Pathology) 357741 ในระดับบัณฑิตศึกษำ ภำควิชำกีฏวิทยำและโรคพืช คณะเกษตรศำสตร์ มหำวิทยำลัยเชียงใหม่ ผู้เขียนได้รวบรวมเอกสำร หนังสือ ตำรำ วำรสำรทำงวิชำกำร ตลอดจนฐำนข้อมูล อิเล็กทรอนิกส์ เพื่อเป็นแหล่งข้อมูลให้นักศึกษำ และผู้ท่ีมีควำมสนใจทั่วไป มีควำมรู้ ควำมเข้ำใจในด้ำน โรควทิ ยำของแมลง หนงั สือโรควทิ ยำของแมลง มีเนอื้ หำทั้งหมด 12 บท โดยเน้อื หำทัง้ หมดได้ครอบคลมุ ถงึ บทนำที่ กลำ่ วถงึ บูรณำกำรสหวทิ ยำกำรของสำขำวิชำที่เกีย่ วข้องกับโรคของแมลง ประวตั โิ รควทิ ยำของแมลง โรค ทเี่ กิดจำกสิง่ ทีไ่ ม่ใชเ่ ชื้อจุลนิ ทรยี ์ ระบำดวทิ ยำของโรคในแมลง โรคแมลงทเี่ กดิ จำกเช้อื สำเหตุ ตำ่ ง ๆ เช่น เช้ือรำ เชือ้ แบคทเี รีย เชื้อไวรัส เชอ้ื โพรโทซวั ไมโครสปอริเดีย และ ไส้เดือนฝอย ควำมต้ำนทำนของแมลง อำศยั กำรจำแนกเช้ือสำเหตขุ องโรคแมลงเบ้ืองตน้ และ กำรเกบ็ รกั ษำเช้ือจลุ นิ ทรยี ์ ผู้เขียนขอกรำบขอบพระคุณครูบำอำจำรย์ทุกท่ำนทั้งใน และต่ำงประเทศท่ีได้ประสิทธ์ิประสำท ท้งั วิชำและควำมรู้ทำงด้ำนศำสตร์ของโรคแมลง รวมทั้งให้กำรสนบั สนุนและสง่ เสริมด้ำนวิชำกำรเปน็ อย่ำง ดยี ่ิง นอกจำกนี้ขอขอบคณุ ทุกกำลังใจและแรงผลักดันจำกครอบครัว ท่ีเป็นกำลงั สำคัญในกำรเขียนหนังสือ เล่มน้ี ให้สำเร็จลุล่วงไปได้ด้วยดี ขอขอบคุณภำควิชำกีฏวิทยำและโรคพืช คณะเกษตรศำสตร์ มหำวิทยำลัยเชียงใหม่ ท่ีสนับสนุนและให้โอกำสที่ดีมำโดยตลอด และสุดท้ำยน้ีขอขอบคุณนักศึกษำใน กระบวนวิชำโรควิทยำ 357741 ในแต่ละปีและนักศึกษำในห้องปฏิบัติกำรโรควิทยำของแมลง ท่ีช่วย พิสูจน์อักษรหนังสือเล่มนใ้ี ห้ถูกต้อง ผู้เขียนหวังเป็นอย่ำงยง่ิ วำ่ หนังสือเล่มน้ี จะเป็นประโยชน์ต่อกำรเรยี นรู้ของนักศึกษำ และผทู้ ม่ี ี ควำมสนใจ ผเู้ ขยี นยนิ ดีนอ้ มรบั ขอ้ เสนอแนะ และข้อท้วงติงทง้ั หมดเพื่อทำใหเ้ น้ือหำวชิ ำกำรของหนงั สอื เล่มนี้ มีควำมสมบรู ณ์ยิ่งขนึ้ ผชู้ ว่ ยศำสตรำจำรย์ ดร. พชั รนิ ทร์ ครุฑเมอื ง

สำรบญั หนำ้ บทที่ 1 บทนำ (Introduction)…………………………………………………………………………..…….....1 1.1 บูรณำกำรสหวทิ ยำกำรของสำขำวิชำท่ีเก่ียวข้องกบั โรคของแมลง.......................................1 1.2 เชอื้ จุลินทรยี ส์ ำเหตุโรคแมลง ..............................................................................................3 1.3 กำรจดั อนุกรมวิธำนและกำรเปลย่ี นแปลงกำรจัดจำแนก......................................................4 1.4 ชอ่ งทำงเขำ้ แมลง ................................................................................................................5 1.5 สำรพิษจำกเชื้อจลุ ินทรีย์ .....................................................................................................6 1.6 สรปุ ......................................................................................................................................7 1.7 เอกสำรอำ้ งอิง......................................................................................................................7 บทท่ี 2 ประวตั โิ รควทิ ยำของแมลง (History of Insect Pathology)....................................9 2.1 จดุ กำเนดิ กำรคน้ พบโรคในแมลง..........................................................................................9 2.2 กำรคน้ พบเช้ือสำเหตขุ องโรคแมลง....................................................................................15 2.3 พฒั นำกำรของวิชำโรคแมลง..............................................................................................18 2.4 สรปุ ............................................................................................................................. .......19 2.5 เอกสำรอำ้ งอิง....................................................................................................................20 บทท่ี 3 โรคท่เี กดิ จำกสงิ่ ทไี่ มใ่ ชเ่ ชอื้ จลุ นิ ทรีย์ (Amicrobial Diseases).................................25 3.1 กำรบำดเจ็บจำกปัจจัยทำงกล............................................................................................25 3.2 กำรบำดเจบ็ จำกปจั จัยทำงกำยภำพ...................................................................................26 3.3 กำรบำดเจบ็ เน่ืองจำกสำรเคมี............................................................................................28 3.4 กำรบำดเจบ็ จำกปจั จยั ทำงชีวภำพ ....................................................................................28 3.5 โรคทำงพนั ธกุ รรม .............................................................................................................29

หน้ำ 3.6 โรคท่เี กิดจำกสำรอำหำร ...................................................................................................29 3.7 กำรรบกวนระบบฮอร์โมน .........................................………...............................................30 3.8 สรปุ ............................................................................................................................. .......31 3.9 เอกสำรอ้ำงอิง....................................................................................................................31 บทที่ 4 ระบำดวทิ ยำของโรคในแมลง (Epizootiology of Insect Disease).......................33 4.1 หลักกำรพ้นื ฐำนของระบำดวิทยำ......................................................................................33 4.2 ปจั จยั ที่มผี ลตอ่ กำรแพรร่ ะบำดของโรคแมลง.....................................................................34 4.3 ประโยชนข์ องระบำดวทิ ยำของโรคในแมลง.......................................................................43 4.4 สรุป............................................................................................................................. .......44 4.5 เอกสำรอำ้ งอิง....................................................................................................................44 บทท่ี 5 โรคแมลงทเ่ี กดิ จำกเชอ้ื รำ (Insect Disease Caused by Fungi)............................51 5.1 ลักษณะโครงสรำ้ งของเชื้อรำ..............................................................................................51 5.2 กำรจำแนกเช้ือรำที่เป็นสำเหตุของโรคในแมลง..................................................................52 5.3 กลไกกำรเขำ้ ทำลำยของเชอ้ื รำในแมลง..............................................................................55 5.4 ลกั ษณะอำกำรทเี่ กดิ จำกเช้ือรำสำเหตุโรคแมลง.................................................................56 5.5 เชอ้ื รำทเ่ี ปน็ สำเหตขุ องโรคในแมลง....................................................................................57 5.6 กำรใช้เชื้อรำในกำรควบคุมกำจัดแมลง..............................................................................64 5.7 สรปุ ............................................................................................................................. .......84 5.8 เอกสำรอ้ำงอิง....................................................................................................................85

หนำ้ บทท่ี 6 โรคแมลงทเี่ กดิ จำกเชอ้ื แบคทเี รยี (Insect Disease Caused by Bacteria)…………93 6.1 ลกั ษณะรูปร่ำงของแบคทีเรยี ...............................................................................................93 6.2 กำรเจรญิ ของแบคทีเรยี .......................................................................................................94 6.3 ปจั จยั ท่ีมีผลต่อกำรเจรญิ ของแบคทเี รยี ...............................................................................95 6.4 ลกั ษณะอำกำรของโรค.........................................................................................................96 6.5 กำรจำแนกชนิดของแบคทเี รียสำเหตุโรคของแมลง.............................................................97 6.6 กำรใช้แบคทีเรียในกำรควบคุมแมลง.................................................................................102 6.7 สรปุ ...................................................................................................................................114 6.8 เอกสำรอำ้ งอิง....................................................................................................................115 บทท่ี 7 โรคแมลงทเี่ กดิ จำกเชอ้ื ไวรสั (Insect Disease Caused by Virus).......................127 7.1 ลักษณะโครงสรำ้ งของเช้ือไวรสั .........................................................................................127 7.2 องคป์ ระกอบของเชอ้ื ไวรัส.................................................................................................128 7.3 กำรจัดจำแนกเช้ือไวรสั ที่เปน็ สำเหตขุ องโรคในแมลง.........................................................128 7.4 วงจรชวี ิตของเชอ้ื ไวรสั .......................................................................................................130 7.5 ลกั ษณะอำกำรของโรคไวรัสในแมลง..................................................................................131 7.6 กำรใช้เชอ้ื ไวรสั ในกำรควบคุมแมลง...................................................................................136 7.7 สรปุ ....................................................................................................................................150 7.8 เอกสำรอำ้ งอิง....................................................................................................................150 บทที่ 8 โรคแมลงทเ่ี กดิ จำกเชอื้ โพรโทซวั และไมโครสปอริเดยี (Insect Disease Caused by Protozoa and Microsporidia)……………………..……………..…………163 8.1 ลักษณะโครงสรำ้ งของเชื้อโพรโทซวั .................................................................................163 8.2 กำรจำแนกชนดิ ของโพรโทซวั ..........................................................................................164

หน้ำ 8.3 กำรสืบพันธ์ุของโพรโทซวั .................................................................................................165 8.4 เชอ้ื โพรโทซัวทเี่ ปน็ สำเหตุของโรคแมลง...........................................................................167 8.5 โรคแมลงที่เกิดจำกเชือ้ ไมโครสปอริเดีย...........................................................................168 8.6 ลักษณะและโครงสรำ้ งของเช้อื ไมโครสปอริเดีย...............................................................168 8.7 วงจรชีวิตของเชื้อไมโครสปอริเดยี ....................................................................................170 8.8 เชื้อไมโครสปอริเดียทีเ่ ปน็ สำเหตขุ องโรคในแมลง............................................................171 8.9 กำรศึกษำเชอ้ื โพรโทซัวและไมโครสปอรเิ ดยี ท่ีเปน็ สำเหตุของโรคแมลง ในประเทศไทย.............................................................................................................. ...173 8.10 สรุป.................................................................................................................................179 8.11 เอกสำรอำ้ งอิง..................................................................................................................180 บทท่ี 9 โรคแมลงทเ่ี กดิ จำกไส้เดอื นฝอย (Insect Disease Caused by Nematode)…………………………………………………………………………………….…………183 9.1 ลกั ษณะโครงสร้ำงของไส้เดือนฝอย...................................................................................183 9.2 กำรจำแนกไส้เดอื นฝอย.....................................................................................................184 9.3 วงจรชวี ิตของไส้เดือนฝอย.................................................................................................185 9.4 กลไกกำรเขำ้ ทำลำยแมลงของไส้เดือนฝอย........................................................................186 9.5 ควำมผิดปกติของแมลงทเี่ กดิ จำกไส้เดือนฝอย...................................................................187 9.6 กำรใชไ้ ส้เดือนฝอยในกำรกำจดั แมลง................................................................................188 9.7 สรปุ ............................................................................................................................. ......202 9.8 เอกสำรอำ้ งอิง....................................................................................................................203

หน้ำ บทที่ 10 ควำมตำ้ นทำนของแมลงอำศยั (Host resistance)………………….……………..…….217 10.1 ปจั จัยทที่ ำให้แมลงสร้ำงควำมตำ้ นทำน...........................................................................218 10.2 พฤติกรรมทห่ี ลีกเล่ียงจำกเชือ้ จลุ นิ ทรีย์ ..............................................................…………221 10.3 กำรปอ้ งกนั ทำงด้ำนสนั ฐำนวิทยำและกำยวภิ ำค ..................................................……….222 10.4 ระบบเลอื ดในแมลง………………........................................................................................225 10.5 ระบบภมู ิคุ้มกันในแมลง...................................................................................................228 10.6 กำยวภิ ำคของระบบภูมิคุ้มกนั ในแมลง ...................................................................……..229 10.7 กระบวนกำรต่ำง ๆ ในระบบภูมคิ มุ้ กนั ในแมลง ..................................................…………235 10.8 สรุป.................................................................................................................................246 10.9 เอกสำรอ้ำงองิ ..................................................................................................................248 บทที่ 11 กำรจำแนกเชอื้ สำเหตขุ องโรคแมลงเบอ้ื งตน้ (Identification of Entomopathogenic Microorganisms) …………………………………….……….….259 11.1 ควำมผิดปกติทีเ่ กดิ จำกกำรถกู เข้ำทำลำยดว้ ยเชอ้ื โรคในแมลง ..............……………….…260 11.2 กำรเกบ็ ข้อมลู ทเี่ กยี่ วข้องกับตัวอย่ำง และข้อมลู ของสภำพธรรมชำติ..........................261 11.3 กำรจดั กำรเบอ้ื งตน้ กับตัวอย่ำงซำกแมลงท่ีมสี ำเหตุกำรตำยมำจำกเช้ือโรค.................266 11.4 กำรตรวจวเิ ครำะห์ตัวอยำ่ งโรคแมลงในห้องปฏบิ ตั กิ ำร................................................266 11.5 กำรตรวจพสิ ูจน์สำเหตขุ องโรค.....................................................................................270 11.6 กำรจำแนกกลุ่มของเช้ือสำเหตุทที่ ำให้แมลงเกดิ โรค....................................................271 11.7 สรุป..............................................................................................................................273 11.8 เอกสำรอ้ำงองิ ..............................................................................................................274

หนำ้ บทที่ 12 กำรเก็บรกั ษำเชอ้ื จลุ นิ ทรยี ์ (Preservation of Microorganisms) ……………..….275 12.1 ประเภทของจุลินทรยี ์ที่เกบ็ รักษำ.................................................................................275 12.2 กำรเกบ็ เช้ือจุลินทรียใ์ ห้มคี วำมคงทน...........................................................................276 12.3 ประเภทของกำรเก็บรักษำเช้ือจลุ นิ ทรยี ์.......................................................................277 12.4 สถำนทเี่ ก็บเชือ้ จุลินทรยี ์ในต่ำงประเทศ.......................................................................282 12.5 สถำนท่ีเก็บเชื้อจลุ ินทรยี ์ในประเทศไทย.......................................................................284 12.6 สรุป..............................................................................................................................285 12.7 เอกสำรอ้ำงองิ ..............................................................................................................286 ดชั น…ี ……………………………………………………………………………………………………..……….……287 Index………………………………………………………………………………………………..………….………295 ประวตั ผิ ้เู ขยี น……………………………………………………………………………………..………………….301

สำรบญั ภำพ หน้ำ ภำพท่ี 1-1 กำรบรู ณำกำรสหวิทยำกำรของสำขำวิชำท่ีเก่ียวข้องกับโรคของแมลง....................................2 ภำพท่ี 4-1 รูปแบบของกำรเกิดโรคในทำงระบำดวทิ ยำ...........................................................................34 ภำพที่ 5-1 รูปร่ำงของไมซีเลียม...............................................................................................................51 ภำพที่ 5-2 กลไกกำรเขำ้ ทำลำยแมลงของเชือ้ รำ......................................................................................55 ภำพท่ี 5-3 ลกั ษณะกำรเข้ำทำลำยแมลง Cabbage fly (Delia radicum) ของเช้ือรำ Beauveria bassiana………………………………………………………………………………………….……61 ภำพที่ 5-4 ลักษณะของหนอน European wirewore (Agriotus obscures) ทีถ่ ูกเช้ือรำ Metarhizium anisopliae...................................................................................................62 ภำพที่ 5-5 ลกั ษณะกำรเจรญิ ของโคโลนีเชื้อรำ Beauveria bassiana 10 ไอโซเลท บนอำหำรเล้ยี งเช้ือ MEA ผสมสำรกำจัด เช้อื รำ mancozeb, propineb, propiconazole และdifenoconazole เมอ่ื เปรยี บเทยี บกับชดุ ควบคมุ หลงั จำกเล้ียงเช้อื เป็นเวลำ 21 วัน…......................................................................................77 ภำพที่ 5-6 อัตรำกำรงอกของโคนิเดยี เชื้อรำ B. bassiana ท่ีผำ่ นกำรกระตุ้นดว้ ยคลน่ื แสง จำกหลอด LED ภำยหลังทำกำรเปดิ รับคลื่นแสงจำกรงั สยี วู ีในช่วงระยะเวลำตำ่ ง ๆ ทอ่ี ณุ หภมู ิ 28 องศำเซลเซียส................................................................................................80 ภำพที่ 5-7 อำกำรกำรติดเช้อื บนเพลยี้ กระโดดสีนำ้ ตำลหลงั ปลกู เชือ้ Beauveria bassiana ไอโซเลท D และ J นำน 7 วนั เปรียบเทยี บกบั ชดุ ควบคุม ………………………….………………..81 ภำพที่ 5-8 ลกั ษณะกำรตำยของตัวเตม็ วัยหมัดแมว Ctenocephalides felis ทป่ี กคลุมด้วยเช้ือรำ (a) ชดุ ควบคุม (b) ตัวเตม็ วัย หลังจำกฉดี พน่ เช้อื รำ B. bassiana isolate BCMU4 เป็น เวลำ 72 ชั่วโมง (c) ตัวเต็มวัย หลังจำกฉีดพน่ เชือ้ รำ M. anisopliae เปน็ เวลำ 72 ช่ัวโมง ………………….……….………........83

หน้ำ ภำพท่ี 6-1 รปู ร่ำงลักษณะของแบคทีเรยี .................................................................................................93 ภำพท่ี 6-2 โครงสรำ้ งผนังเซลล์ของแบคทเี รยี แกรมบวกและลบ..............................................................94 ภำพท่ี 6-3 รปู ร่ำงเชอื้ แบคทีเรีย Bacillus thuringiensis.......................................................................98 ภำพที่ 6-4 กลไกกำรเข้ำทำลำยแมลงของแบคทีเรีย Bacillus thuringiensis........................................98 ภำพท่ี 7-1 โครงสร้ำงของอนุภำคเชื้อไวรสั Nucleopolyhedrovirus..................................................127 ภำพท่ี 7-2 วงจรชีวติ ของเช้ือไวรสั NPV และ GV ท่ีเป็นสำเหตโุ รคของแมลง.......................................130 ภำพที่ 7-3 ลกั ษณะกำรตำยของหนอน Thysanoplusia orichalcea ท่ตี ิดเชื้อ Nucleopolyhedrovirus...................................................................................................131 ภำพที่ 8-1 เซลล์โพรโทซวั Ciliate ท่ีเปน็ สำเหตขุ องโรคในแมลง..........................................................164 ภำพท่ี 8-2 โครงสร้ำงภำยในของเช้ือไมโครสปอริเดีย............................................................................169 ภำพท่ี 8-3 วงจรชีวติ ของเชื้อไมโครสปอริเดีย Nosema spp. .................................................................171 ภำพท่ี 8-4 วิธีตรวจสอบสปอร์โนซมี ำ ภำยใตก้ ล้องจุลทรรศน์ (ก) แสดงกำรแยกสว่ นท้องออก เพ่อื นำเอำเฉพำะลำไส้มำบด (ข) ลำไสข้ องผึ้ง….…………………………………….…………...........174 ภำพท่ี 8-5 ลักษณะสปอร์ของเชื้อโนซีมำได้จำกกำรบดตวั อย่ำงลำไส้ของผง้ึ พันธ์ุ ท่ถี กู เชื้อโนซีมำเขำ้ ทำลำย……………………………………………………………………......................175 ภำพที่ 8-6 เปอร์เซน็ ตก์ ำรตำยของผงึ้ พนั ธ์บุ รเิ วณหน้ำรงั ในพืน้ ทเ่ี ก็บตวั อยำ่ งผ้งึ ของ 3 จังหวัดภำคเหนอื ตอนบน (เชียงใหม่ ลำพนู และ แพร่) ต้งั แตเ่ ดือนกรกฎำคม ถึงเดือนพฤศจิกำยน พ.ศ. 2556………………..……………………...........176 ภำพท่ี 9-1 ไส้เดือนฝอย (Steinernema carpocapsae)…………………………………..……………………..…183 ภำพที่ 9-2 โครงสรำ้ งอวยั วะภำยในของไสเ้ ดือนฝอย.............................................................................184 ภำพที่ 9-3 วงจรชีวิตของไส้เดอื นฝอย Steinernema carpocapsae..................................................186

หนำ้ ภำพท่ี 10-1 กำยวิภำคของระบบภมู คิ มุ้ กันในแมลง เซลลภ์ ูมคิ ุม้ กนั หลกั คอื เซลล์เม็ดเลือดท่ีไหลเวียนอย่ทู ว่ั ลำตัว..........................................................................231 ภำพที่ 10-2 แผนภำพแสดงขั้นตอนของ Toll-mediated pathway ในแมลง และกำรต่อต้ำนเช้ือแบคทเี รยี แกรมบวก..........................................................................232 ภำพที่ 10-3 แผนภำพแสดงข้ันตอนของ lmd pathway ในแมลง และกำรต่อตำ้ นเชื้อแบคทีเรียแกรมลบ............................................................................233 ภำพท่ี 10-4 แผนภำพแสดงกำรทำงำนของระบบ JAK-STAT mediated signaling...........................234 ภำพท่ี 10-5 กลไกกำรสรำ้ งภูมคิ ้มุ กนั ในแมลง โดยวธิ ี phagocytosis, melanization cellular encapsulation, nodulation, lysis, RNA interference, autophagy และ apoptosis.........................................................235 ภำพท่ี 10-6 กระบวนกำรทำงชวี เคมใี นกำรกำจดั ส่งิ แปลกปลอมของ Melanization………..................239 ภำพท่ี 10-7 กระบวนกำรต่อต้ำนส่ิงแปลกปลอมของเซลลใ์ นแมลงโดยวิธี nodule และ encapsulation........................................................................................241 ภำพท่ี 10-8 กระบวนกำรยบั ยั้งกำรแสดงออกของยีนทร่ี ะดับอำร์เอน็ เอ………….……………………...….….244 ภำพที่ 11-1 ตวั อย่ำงแบบบันทกึ ข้อมูลตวั อยำ่ งซำกแมลง.....................................................................262 ภำพที่ 11-2 กำรแตง่ กำยขณะออกทำกำรสำรวจตวั อยำ่ งแมลงท่ีเป็นโรค.............................................263 ภำพท่ี 11-3 ซำกของหนอนแมลงทถ่ี ูกเข้ำทำลำยด้วยเช้ือไวรัส.............................................................263 ภำพที่ 11-4 ลักษณะของแมลงและแมงท่ีถูกเข้ำทำลำยด้วยเชือ้ รำชนดิ ต่ำง ๆ ในสภำพธรรมชำติ........264 ภำพที่ 11-5 วธิ ีเก็บตัวอย่ำงซำกแมลงทีม่ ีสำเหตุโรคจำกเช้อื รำจำกสภำพธรรมชำติ..............................265



สำรบญั ตำรำง หน้ำ ตำรำงท่ี 5-1 กำรจำแนกเช้ือรำสำเหตุของโรคแมลง................................................................................52 ตำรำงที่ 5-2 ตัวอยำ่ งเช้ือรำก่อโรคในแมลง และแมลงอำศัย...................................................................57 ตำรำงที่ 5-3 ภำพรวมของเชอ้ื รำแมลง ที่พฒั นำเพอ่ื ใช้กำจัดแมลงศตั รู...................................................66 ตำรำงที่ 5-4 ประสิทธภิ ำพกำรเขำ้ ทำลำยแมลงศัตรูพืชของเชอื้ รำทเี่ ปน็ สำเหตขุ องโรคแมลง ในประเทศไทย.................................................................................................................... 74 ตำรำงที่ 5-5 ตวั อย่ำงผลติ ภณั ฑเ์ ชื้อรำท่ใี ช้กำจดั แมลงศตั รูพืช ทม่ี ีกำรจำหน่ำยในประเทศไทย...............75 ตำรำงที่ 5-6 เปอรเ์ ซ็นตก์ ำรยับยัง้ กำรเจรญิ ของเสน้ ใยเชื้อรำ B. bassiana 10 ไอโซเลท บนอำหำรเล้ียงเชือ้ MEA ผสมสำรกำจัดเชอื้ รำ mancozeb, propineb, propiconazole และ difenoconazole ท่ีควำมเขม้ ข้น 2 ระดับ คอื ควำมเข้มขน้ ของสำรกำจัดเชือ้ รำตำมอัตรำแนะนำและครง่ึ อตั รำแนะนำเมือ่ เปรยี บเทียบกบั ชดุ ควบคมุ หลังจำกเลี้ยงเช้ือเปน็ เวลำ 21 วัน……………………..............................................78 ตำรำงท่ี 5-7 เปอร์เซ็นตก์ ำรตดิ เชอ้ื ในเพลี้ยกระโดดสีนำ้ ตำลของเชอื้ รำ B. bassiana ไอโซเลท D และ J ที่ ควำมเขม้ ขน้ 108 สปอรต์ อ่ มิลลิลิตร หลังกำรปลูกเชอ้ื 3, 5, 7, 14 และ 21 วนั ……………......................................................................................82 ตำรำงท่ี 5-8 ประสทิ ธิภำพของเชอ้ื รำ B. bassiana isolate BCMU4 ภำยใตห้ ลอด ไดโอดเปลง่ แสง สีตำ่ ง ๆ ในกำรควบคุมหมดั แมว Ctenocephalides felis…….....………..84 ตำรำงที่ 6-1 เช้ือแบคทีเรียสำเหตโุ รคแมลงทใ่ี ชค้ วบคมุ แมลงศัตรพู ืช แมลงศตั รูป่ำไม้ …………………….103 ตำรำงที่ 6-2 ผลิตภณั ฑข์ องเช้ือ Bacillus thuringiensis ที่ผลติ ขำยเป็นกำรค้ำ...................................110 ตำรำงท่ี 6-3 ประสิทธภิ ำพของเชื้อแบคทีเรีย Bt ในกำรเข้ำทำลำยแมลงศัตรูพชื ในประเทศไทย.….…..112 ตำรำงที่ 6-4 รำยช่ือแมลงศตั รูพชื ที่ใชแ้ บคทีเรีย Bt ในกำรป้องกนั กำจัด..............................................112 ตำรำงที่ 6-5 ตวั อย่ำงผลิตภัณฑเ์ ชือ้ แบคทีเรีย Bt ทมี่ วี ำงจำหนำ่ ยในประเทศไทย................................113

หนำ้ ตำรำงที่ 7-1 กำรจำแนกหมวดหมู่ของไวรัสที่ทำใหเ้ กิดโรคกบั แมลง.....................................................129 ตำรำงท่ี 7-2 เชือ้ ไวรัสสำเหตุโรคแมลง ท่นี ำมำใชใ้ นกำรควบคมุ แมลงศตั รโู ดยชวี วธิ ี............................136 ตำรำงท่ี 7-3 ประสทิ ธิภำพกำรเขำ้ ทำลำยแมลงศตั รูพชื ของไวรัส Nucleopolyhedrovirus (NPV) ท่ีเป็นสำเหตขุ องโรคแมลงในประเทศไทย........................................................................149 ตำรำงท่ี 7-4 ตวั อย่ำงผลติ ภัณฑไ์ วรสั Nucleopolyhedrovirus (NPV) ใชก้ ำจดั แมลงศัตรูพชื ทมี่ กี ำรจำหน่ำยในประเทศไทย........................................................................................149 ตำรำงที่ 8-1 กำรจำแนกเชอ้ื โพรโทซัวท่พี บในแมลง.............................................................................164 ตำรำงท่ี 8-2 ตวั อย่ำงเชอ้ื ไมโครสปอริเดียท่ีพบในแมลงชนิดตำ่ ง ๆ......................................................169 ตำรำงท่ี 8-3 ตวั อยำ่ งเช้ือ Nosema spp. ทพ่ี บในแมลงชนิดต่ำง ๆ.………………………………………..…..172 ตำรำงที่ 8-4 ปริมำณสปอร์เฉลย่ี ของโนซมี ำ (ลำ้ นสปอร์ต่อมลิ ลลิ ิตร ± SE) ในจงั หวัดเชียงใหม่ ลำพูน และแพร่ ระหวำ่ งเดอื นกรกฎำคม ถงึ เดือนพฤศจกิ ำยน พ.ศ. 2556……………………………………………………………………….……177 ตำรำงที่ 9-1 กำรจำแนกไสเ้ ดือนฝอยทเี่ ป็นสำเหตุของโรคในแมลง......................................................184 ตำรำงท่ี 9-2 ตวั อย่ำงเชื้อแบคทีเรียที่พบในไส้เดอื นฝอยท่เี ป็นสำเหตขุ องโรคแมลง..............................187 ตำรำงท่ี 9-3 ตัวอย่ำงไส้เดอื นฝอยท่ีใชใ้ นกำรควบคมุ ศัตรูพืช................................................................189 ตำรำงท่ี 9-4 ประสิทธิภำพของไส้เดอื นฝอยสำเหตโุ รคแมลงท่ีใช้ควบคมุ แมลงศตั รู..............................190 ตำรำงท่ี 9-5 ประสทิ ธิภำพกำรเขำ้ ทำลำยแมลงศตั รูพชื ของไส้เดือนฝอยที่เป็นสำเหตุ ของโรคแมลงในประเทศไทย............................................................................................200 ตำรำงที่ 9-6 ตวั อย่ำงผลิตภัณฑไ์ ส้เดือนฝอยที่ใช้กำจดั แมลงศตั รพู ืช ทีม่ จี ำหนำ่ ยในประเทศไทย.........201 ตำรำงที่ 10-1 เซลลเ์ มด็ เลือด ชนดิ ต่ำง ๆ ทพ่ี บในแมลง........................................................................227 ตำรำงที่ 12-1 รำยช่อื ของเชื้อจุลินทรยี ์ที่เกบ็ อยู่ตำมสถำนท่ีตำ่ ง ๆ ท่ัวโลก และประเภทของกำรบริกำร………………………………………………………….…………………….282



บทที่ 1 บทนำ (Introduction) โรคของแมลงเป็นศำสตร์แขนงหน่ึงในส่วนของกำรศึกษำโรคของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง ซึ่งมี ควำมหมำยถึงเช้ือจุลินทรีย์ที่เป็นสำเหตุทำให้แมลงเกิดโรค ซ่ึงในภำษำกรีก entoma หมำยถึง แมลง (insect) ส่วน pathos คือ กำรได้รับ (suffering) gennnaein หมำยถึง กำรผลิต กำรเพิ่มขึน้ (produce) ซ่ึงคำเหล่ำน้ีมีควำมหมำยเช่นเดียวกันกับโรคของแมลง (insect pathogens) มีช่ือเป็นภำษำอังกฤษว่ำ entomopathogens เนื้อหำและกำรศึกษำกำรพัฒนำของโรคในแมลง ค่อนขำ้ งจะลึกซ้ึงกว่ำเน่ืองจำกว่ำ 2 ใน 3 ส่วนของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังเป็นสิ่งมีชีวิตจำพวกแมลง ดังน้ันกำรศึกษำโรคในแมลง จำเป็นต้องทรำบถึงศำสตร์หลำยแขนง เช่น กำรศึกษำถึงสำเหตุของกำรเกิดโรค (etiology) อำกำรของ โรค (symptomatology) และกำรแพร่ระบำดของเช้ือ (epizootiology) ซ่ึงปัจจัยดังกล่ำว จะไปมีผล ทำให้กำรทำงำนของระบบในลำตัวแมลงเปลี่ยนแปลงไป ก็เป็นสำเหตุทำให้เกิดโรคในแมลง (Kaya and Vega, 2012) 1.1 บูรณำกำรสหวทิ ยำกำรของสำขำวิชำทเ่ี กย่ี วขอ้ งกบั โรคของแมลง ศำสตร์ของโรคแมลงนั้นเกี่ยวข้องกับสำขำวิชำต่ำง ๆ เช่น นิเวศวิทยำ (ecology) กำรเกิดโรค ของแมลงไม่ว่ำจะเกิดจำกเชื้อไวรัส แบคทีเรีย เช้ือรำ หรือไส้เดือนฝอย ทำให้อัตรำกำรตำยของแมลง แตกต่ำงกัน สำหรับโรคที่เกิดกับแมลงมักจะไปมีผลต่อระบบต่ำง ๆ เช่น enzyme lipid หรือรูปแบบ ของโปรตีนเมื่อเปรียบเทียบกับแมลงปกติ แมลงที่เป็นโรคจะอ่อนแอต่อสำรเคมีต่ำง ๆ ย่ิงไปกว่ำน้ัน ควำมรู้ทำงด้ำนโรคแมลงจะมีประโยชนต์ ่อ 1. กำรควบคุมและกำรกำจัดโรคของแมลงท่ีเลี้ยงในห้องปฏิบัติกำร เพื่อใช้สำหรับกำรทดลอง และทดสอบ เช่น กำรเลี้ยงแมลงเพ่ือใช้สำหรับโปรแกรมกำรทำหมันแมลง (sterile insect technique program) กำรเลีย้ งแมลงเพือ่ เป็นอำหำรของสัตว์เลยี้ ง กำรเล้ียงแมลงตัวหำ้ แมลง เบียน กำรเล้ียงแมลงเศรษฐกิจ เชน่ ผ้ึงและไหม 2. กำรศึกษำควำมสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตร่วมอำศัยที่อำศัยอยู่ภำยในลำตัวแมลง (insects และ microbes) ในแง่ของกำรมีปฏสิ มั พันธ์ภำยนอกและภำยใน 3. กำรพัฒนำวิธีกำรเพำะเลี้ยง Bt และจุลินทรีย์ชนิดอ่ืน ๆ สำหรับใช้ในกำรควบคุมแมลงศัตรู (microbial control) กำรจำแนกและกำรวินิจฉัยโรคท่ีเป็นสำเหตุทำให้แมลงเกิดโรค ทั้งในห้องปฏิบัติกำรและในสภำพ ธรรมชำติ (Hukuhara, 1987; Inglis and Sikorowski, 2009b) นอกจำกนี้ศำสตร์ทำงด้ำนโรคแมลง ยัง

บทนำ 2 สำมำรถนำมำใช้ประโยชน์ให้กับมนุษย์ เช่น กำรผลิตยำเพื่อใช้รักษำโรคต่ำง ๆ โดยใช้เซลล์ของแมลงใน กำรเพำะเลี้ยง เช่นใช้เซลล์แมลงเล้ียงเชื้อไวรัส เพื่อนำมำผลิตเป็นวัคซีน ตัวอย่ำงเช่น ผลิตวัคซีนในกำร ควบคุมโรคมำลำเรีย (Blagborough et al., 2010) หรือ papilloma virus, influenza vaccines (Safdar and Cox, 2007; Einstein et al., 2009) มำกไปกว่ำน้ันโรคของแมลงยังเชื่อมโยงกับศำสตร์ ห ลำยด้ ำน ท ำงกี ฏ วิท ยำ เช่น physiology, ecology, behavior, toxicology, biocontrol แล ะ integrated pest management (IPM) แ ล ะศ ำส ต ร์แ ข น งอ่ื น ท ำงวิท ย ำศ ำส ต ร์บ ริสุ ท ธ์ิ เช่ น microbiology, veterinary, human medicine, agriculture และ basic biology (ภำพที่ 1-1) INSECT PATHOLOGY ภำพที่ 1-1 กำรบรู ณำกำรสหวิทยำกำรของสำขำวชิ ำท่ีเก่ียวขอ้ งกับโรคของแมลง (ดดั แปลงจำก Kaya and Vega, 2012) เชื้อจุลินทรีย์ที่เป็นสำเหตุท่ีทำให้เกิดโรคในแมลง (entomopathogens) มีควำมเข้ำใจกำร แบง่ กลุ่มและ phylogeny ของเชือ้ สำเหตุ เชื้อจุลนิ ทรยี ม์ ีวธิ ีกำรเข้ำทำลำยแมลงอำศยั อย่ำงไร (portal of entry) สำรพิษท่ีเชื้อจุลินทรีย์ผลิตขึ้นมำ มีผลต่อกำรเกิดโรคของแมลง (microbial toxins) กำรเข้ำ ทำลำยแมลงของเช้ือจุลินทรีย์ (infectivity) ควำมรุนแรงและประสิทธิภำพของเช้ือสำเหตุโรคแมลง

บทนำ 3 (pathogenicity and virulence) ปริมำณของเชื้อสำเหตุท่ีจะก่อให้เกิดโรค (dosage) ลักษณะอำกำร ของกำรเกิดโรค manifestation of disease (signs, symptoms and syndromes) กระบวนกำรเข้ำ ทำลำยของเช้ือโรคในแมลง (course of disease) ชนิดของกำรระบำดของเชื้อโรค (acute, chronic and latent) กำรพิสจู นว์ ่ำเปน็ เชอ้ื สำเหตุท่ีแท้จริงของแมลงหรอื ไม่ (Koch’s postulates) กำรตรวจสอบ และจำแนกชนดิ ของเชือ้ สำเหตุ (diagnosis) 1.2 เชอื้ จลุ ินทรียส์ ำเหตุโรคแมลง (Entomopathogens) เชื้อ Entomopathogens คือ เช้ือจุลินทรีย์ท่ีมีกำรรุกลำ้ เจริญและขยำยพันธ์ุภำยในลำตัวแมลง และยังสำมำรถแพร่กระจำยเช้ือไปยังแมลงตัวอ่ืน ๆ เชื้อเหล่ำนี้จะถูกกล่ำวรวมไปถึง noncellular agents (viruses), prokaryotes (bacteria), eukaryotes (fungi and protists) และ multicellular animals (nematodes) แต่ในส่วนของไส้เดือนฝอยจะแตกต่ำงจำก entomopathogens อื่น ๆ เนื่องจำกมีระบบย่อยอำหำร ระบบสืบพันธ์ุ ระบบประสำทและระบบกำรขับถ่ำย รวมถึงลักษณะของกำร เป็นตัวเบียน (parasitoids) และตัวห้ำ (predators) และควำมสำมำรถในกำรแพร่กระจำยเชื้อสู่แมลงตัว ใหม่ (Kaya and Gaugler, 1993; Grewal et al., 2005) เช้ือจุลินทรีย์ไม่ใชท่ กุ สำยพันธุจ์ ะทำให้เกดิ กำร ติดเชื้อในแมลง ถึงแม้ว่ำเช้ือจะเข้ำสู่ระบบเลือด (hemocoel) ภำยในลำตัวของแมลง กำรไม่ก่อโรคใน แมลงอำจจะเนื่องมำจำกลักษณะควำมต้ำนทำนของแมลงท่ีถูกเข้ำทำลำย และหรือควำมสำมำรถในกำร อยู่รอดของเช้ือ รวมไปถึงควำมสำมำรถในกำรเจริญพันธุ์ภำยในแมลง เชื้อจุลินทรีย์หลำยชนิดแสดงถึง ลกั ษณะควำมเฉพำะ เจำะจงระดบั สูง ในกำรเข้ำทำลำย เนอ่ื งจำกเชื้อบำงชนิดสำมำรถเข้ำทำลำยแมลงได้ เพียงชนิดเดยี ว ในขณะที่เช้อื บำงชนิดสำมำรถเข้ำทำลำยแมลงไดห้ ลำยอันดับ หลำยวงศ์ และ phylum ที่ แตกต่ำงกนั โดยเชื้อจุลินทรีย์ท่ีก่อโรคในแมลงสำมำรถแยกออกได้เป็น 4 ประเภท ดังน้ี (Onstad et al., 2006) 1. Opportunistic pathogen คือ จุลินทรีย์ที่ปกติไม่ทำให้เกิดโรค แต่ภำยใต้เง่ือนไขบำงประกำร สำมำรถกลำยเป็นเชื้อก่อโรคได้ เช่นเม่ือภูมิคุ้มกันของ host บกพร่อง ยกตัวอย่ำงในเช้ือ Aspergillus flavas 2. Potential pathogen คือจุลินทรีย์ที่ไม่มีวิธีกำรบุกรุกหรือติดเชื้อโดยตรง แต่สำมำรถเพ่ิม จำนวนและทำให้เกิดโรคได้ หำกเข้ำทำงบำดแผล เป็นเช้ือโรคท่ีอำจเกิดข้ึนโดยทั่วไป เจริญได้ง่ำยใน อำหำรเลย้ี งเช้อื อีกท้ังไมก่ อ่ ให้เกดิ อำกำรของโรคแบบเฉพำเจำะจง อำกำรของโรคจะเปลย่ี นไปตำม host 3. Facultative pathogen คือเชื้อโรคที่สำมำรถติดเช้ือและเพ่ิมจำนวนได้ดีใน host และยัง สำมำรถแพร่กระจำยในส่ิงแวดล้อมได้ เชื้อก่อโรคเหล่ำน้ี มักได้รับกำรเพำะเลี้ยงเพ่ิมปริมำณในหลอด ทดลอง ในสภำพห้องปฏบิ ตั ิกำร เชน่ Bacillus thuringiensis, Beauveria bassiana 4. Obligate pathogen คือเชื้อโรคท่ีสำมำรถแพร่กระจำยได้ในธรรมชำติ และเจริญภำยใน ร่ำงกำยของ host ท่ีเฉพำะเจำะจง และทำให้เกิดโรคท่ีเฉพำะเจำะจงกับแมลงชนิดนั้น โดยท่ัวไปแลว้ เชื้อ

บทนำ 4 โรคลักษณะน้ี มีช่วง host ท่ีจำกัดหรือแคบ และเพำะเลี้ยงภำยในหลอดทดลองได้ด้วยควำมยำกลำบำก หรือไมส่ ำมำรถเพำะเลีย้ งได้เลย เช่น Paenibacillus popilliae, microsporidia, baculoviruses 1.3 กำรจดั อนกุ รมวิธำนและกำรเปลย่ี นแปลงกำรจดั จำแนก (Some major classification and taxonomic changes) กำรเปล่ียนแปลงท่ีสำคัญในกำรจำแนกประเภทของ entomopathogens บำงอย่ำงนั้นเกิดขึ้น ตั้งแต่กำรตีพิมพ์ครั้งแรกของหนังสือเร่ือง \"Insect Pathology\" โดย Tanada and Kaya (1993) ซ่ึง บำงส่วนของกำรเปล่ียนแปลงเหล่ำน้ีรวมถึงกำรย้ำย Oomycota ออกจำกอำณำจักรเห็ดรำ และจัดให้ Microsporidia อยู่ใน Protozoa Phylum แต่ตอนนี้ถูกย้ำยมำอยู่ในอำณำจักรเห็ดรำ และ Protozoa เดิมถูกจดั อยู่ในอำณำจกั ร Animalia และปัจจบุ นั ได้รบั กำรจัดประเภทใหม่ ไปอยู่ในอำณำจักร Protista ในระดับท่ัวไปและระดับสำยพันธ์กุ ำรแก้ไขกำรจดั หมวดหมู่ล่ำสุดภำยในกลุ่ม entomopathogen ต่ำง ๆ สำมำรถสรำ้ งควำมสับสนแก่ผู้อำ่ นท่ีไม่คุ้นเคยกับบทควำมเก่ำ ๆ ตัวอย่ำงเช่น เชอื้ ไวรสั จะมีคณะกรรมกำร ระ ห ว่ำงป ระ เท ศ ส ำห รับ ท ำระ บ บ อ นุ ก รม วิธ ำน ข อ งไว รัส ที่ เรีย ก ชื่ อ ย่ อ ว่ำ ICTV (http: //www.ictvonline.org/ index.asp?bhcp=1) ได้ใช้หลักเกณฑ์ดังต่อไปนี้ในกำรจำแนกประเภทของ ไวรัส ใช้ตัวเอียงในกำรจัดหมวดหมู่อย่ำงเป็นทำงกำร เม่ือนักเขียนต้องกำรสร้ำงควำมชัดเจนสำหรับกำร จัดจำแนก เช่นวงศ์ Baculoviridae หรือ Reoviridae และสกุล Alphabaculovirus หรือ Cypovirus แต่ ไม่ เขียน เป็ น ตัวเอียง เม่ื อไวรัสถูกเรียกเป็ น ชื่ อเฉพ ำะท ำง เช่น baculovirus infection, alphabaculoviruses หรือ cypoviruses ช่ือที่อ้ำงอิงถึงชนิดของไวรัสบำงคร้ังจะเขียนเป็นตัวเอียง ทั้งหมด ไม่มีกำรยกเว้น species genus และ family ตัวอย่ำงเช่นกำรอ้ำงอิงถึงสำยพันธ์ุ Autographa californica multiple nuclepolyhedrovirus ซึ่งจะพิมพ์เป็นตัวเอียง ในบำงกรณีกำรเขียนชนิดพันธุ์ ท่ีใช้ชื่อสำมัญ หรือให้คำจำกัดควำม เช่น Yellow fever virus (family : Flaviviridae; genus : Flavivirus) หรือ Deformed wing virus (family : Iflaviridae; genus : Iflavirus) จะเขียนเป็นตวั เอยี ง นอกจำกน้ยี ังมตี ัวอยำ่ งจำกเชอื้ รำ Paecilomyces fumosoroseus และ P. farinosus ทมี่ กี ำรจัดจำแนก ใหม่เป็น Isaria fumosorosea และ I. farinosa ตำมลำดับ และ ในเชื้อ Verticillium lecanii หลำย ชนิดถูกจัดจำแนกอยู่ในสกุลใหม่เป็น Lecanicillium เป็น L. lecanii ยิ่งไปกว่ำน้ัน Metarhizium (Bischoff et al., 2009) และ Beauveria (Rehner et al., 2011) ได้รับกำรจัดจำแนกใหม่โดยอำศัยกำร วิเครำะห์ควำมสัมพันธ์และลักษณะด้ำนวิวัฒนำกำร ส่วนเชื้อ Microsporidia ที่รู้จักกันคือ Nosema โดยเฉพำะ N. locustae ซึ่งใช้แพร่หลำยในทำงชีววิธีที่ใช้กำจัดต๊ักแตน ปัจจุบันเปลี่ยนเป็น Paranosema locustae ในสว่ นของเชื้อแบคทีเรีย พบว่ำแบคทเี รีย Bacillus บำงสำยพันธ์ุ ได้รับกำรจัด จำแนกใหม่ไปอยู่ในสกุล Paenibacillus กำรทบทวนเอกสำรในอดีต รำยงำนเป็น Bacillus popilliae ซึ่งเป็นเชื้อจุลินทรีย์สำเหตุของโรคในตัวอ่อนของด้วงและ B. larvae สำเหตุโรค American foulbrood ในตัวอ่อนผึ้ง แต่ในปัจจุบันเชื้อทั้งสองถูกจัดจำแนกใหม่ เรียกว่ำ Paenibacillus popilliae และ P. larvae และโรคแบคทีเรียท่ีก่อโรคในยุง Bacillus sphaericus ได้ถูกเปล่ียนชื่อสกุลเป็น Lysinibacillus (Kaya and Vega, 2012)

บทนำ 5 1.4 ชอ่ งทำงเขำ้ แมลง (Portal of entry) ช่องทำงท่ีเช้ือโรคจะเข้ำสู่ภำยในร่ำงกำยของแมลงท่ีเป็น host โดยส่วนใหญ่เช้ือโรคจะเข้ำสู่แมลง ทำงปำกและบริเวณรอยเช่ือมบนผนังลำตัวของแมลง เชื้อ entomopathogens โดยเฉพำะไส้เดือนฝอย อำจพบบุกรกุ เข้ำไปใน host ผ่ำนทวำรหนัก หรือรูหำยใจ (spiracles) นอกจำกน้มี ีช่องทำงอ่ืน ๆ ของเช้ือ โรคในกำรเข้ำทำลำยแมลง ได้แก่ เข้ำผ่ำนทำงบำดแผล หรือกำรได้รับบำดเจ็บท่ีผนังลำตัว และบริเวณที่ เป็นพังผืดต่ำง ๆ อีกทั้งพบกำรติดเชื้อมีมำแต่กำเนิด โดยติดเช้ือมำต้ังแต่ภำยในไข่ (transovarial transmission) หรือติดเช้ือจำกบนเปลือกไข่ (transovum transmission) และกำรที่อวัยวะวำงไข่ (ovipositor) ปนเป้ือนเชื้อโรค โดยทั่วไปเชื้อ entomopathogens (ไวรัส, แบคทีเรีย, protists, microsporidia และเช้ือรำกับไส้เดือนฝอยบำงชนิด) สำมำรถเข้ำสู่ภำยในตัวแมลงได้เป็นอย่ำงดี โดยเฉพำะในแมลงที่มีพฤติกรรมกำรกนิ แบบกัดกิน (chewing) แบบกัดเลีย (chewing/lapping) แบบดูด กิน (sponging mouthparts) และแบบอ่ืน ๆ และพบว่ำเช้ือ entomopathogens กลมุ่ ท่ีเปน็ เชอ้ื รำและ ไส้เดือนฝอยส่วนใหญ่พบเข้ำสู่ภำยในร่ำงกำยแมลงผ่ำนทำงรอยต่อของผนังลำตัวของแมลง สำหรับ ช่องทำงอ่ืนที่เชื้อ entomopathogen จะเข้ำสู่ภำยในตัวของแมลง คือกำรติดเช้ือและกำรท่ีเชื้อเพิ่ม ปริมำณในระบบทำงเดินอำหำร หรือในลำไส้ (เช่น แบคทีเรีย) หรือเช้ืออำจจะทะลุผ่ำนเนื้อเย่ือ peritrophic membrane เข้ำสูก่ ระเพำะสว่ นกลำง เชน่ ไวรัส แบคทเี รยี microsporidia เชอ้ื รำบำงชนิด และ protists และกำรเข้ำทำลำยในโพรงลำตัวแมลง (hemocoel) ของเหย่ือโดยตรง เช่นไส้เดือนฝอย เช้ือ entomopathogens ท่ีสำมำรถเข้ำไปในกระเพำะส่วนกลำง และเข้ำไปสู่ hemocoel จะสำมำรถ เพ่ิมปริมำณและก่อให้เกิดกำรติดเช้ือได้โดยอำศยั เนื้อเยื่อท่ีเฉพำะเจำะจง เช่น granuloviruses บำงชนิด จะติดเช้ือใน fat body เท่ำนั้น บำงชนิดพบเพิ่มปริมำณ ใน hemolymph เช่น Paenibacillus popilliae หรือบำงชนิดทำให้เกิดกำรติดเชื้อในเน้ือเย่ือที่แตกต่ำงกัน เช่น nucleopolyhedroviruses, microsporidia หลำยชนิด และ protists สำหรับกำรแทงผำ่ นหนงั ลำตัวของ host เชื้อรำจะผลิตเอนไซม์ ท่ีมีควำมเฉพำะเจำะจงกับโครงสร้ำงของผนังลำตัวแมลง จำกนั้นแทงส่วนของเส้นใยผ่ำนผนังลำตัวเข้ำไป ใน hemocoel และในส่วนของไส้เดอื นฝอยจะใช้ stylet หรอื ฟนั แทงเจำะเข้ำไปใน hemocoel โดยตรง เมื่อเช้ือ entomopathogen สำมำรถตั้งรกรำก และเพ่ิมปริมำณภำยในตัวแมลงได้ พบว่ำเชอื้ โรคระยะน้ี จะมีควำมทนทำน และสำมำรถอยู่รอดได้ในสภำพแวดล้อมที่ไม่เหมำะสม พบว่ำเช้ือโรคบำงชนิดมีส่วนท่ี ใช้ในกำรถ่ำยทอดเชื้อทนทำนต่อสภำพท่ีไม่เหมำะสม เช่น ผลึกโปรตีนของ baculoviruses, cypoviruses, entomopoxviruses, สปอร์ของแบคทีเรีย และ protistans สปอร์ท่ีมีกำรพักตัว หรือ sclerotia ของเช้อื รำ และระยะตัวอ่อนทีเ่ ขำ้ ทำลำยใน host ของไส้เดือนฝอยสำยพันธุ์ steinernematid และ heterorhabditid ที่เรียกว่ำ infective juveniles ซ่ึงเป็นระยะท่ีมีควำมต้ำนทำน ช่วงน้ีเป็นช่วงท่ี ไสเ้ ดือนฝอยเหล่ำน้ี กำลังจะเข้ำทำลำย host ตัวใหม่ แตก่ ็มบี ำงชว่ งระยะท่เี ชื้อโรคไม่มีควำมทนทำน เช่น non-occluded virions ผลึกโปรตีนไม่ทนทำนต่อกำรถูกน้ำย่อยในลำไส้แมลง vegetative bacterial rods สปอร์ของแบคทีเรียเป็นแบบแท่ง และโคนิเดียของเช้ือรำสำมำรถติดบนผนังลำตัวแมลง แต่ไม่ สำมำรถมีชีวิตรอดได้นำนในธรรมชำติ ในบำงกรณีเช้ือ entomopathogen อำจจะมีชีวิตรอดได้บน host

บทนำ 6 สำรอง หรือจำเป็นต้องมี host สำรอง เพื่อให้กำรพัฒนำในวงจรชวี ิตเกิดควำมสมบูรณ์ ดงั นั้นเช้ือโรคอำจ มีกลไกกำรอยู่รอดอย่ำงน้อยหน่ึงอย่ำง และถ้ำ host ที่อ่อนแอได้พบเจอกับเชื้อโรคในระยะพร้อมเข้ำ ทำลำย เช้อื โรคกจ็ ะเร่ิมต้นกำรติดเชอื้ ใหม่ไดท้ ันที 1.5 สำรพษิ จำกเชอ้ื จลุ นิ ทรยี ์ (Microbial toxins) ในบำงกรณีเช้ือ entomopathogen เช่น แบคทีเรียบำงชนิด ไม่จำเป็นต้องติดเช้ือภำยในเซลล์ หรือบุกรุกเข้ำไปใน hemocoel เพื่อทำให้เกิดโรค เน่ืองจำกเชื้อโรคสำมำรถอำศัยอยู่ท่ีระบบทำงเดิน อำหำรทำให้เกดิ โรคบดิ เป็นสำเหตุทำให้ลำตัวแมลงเกิดกำรหดตัว หรือลำตัวสั้นลง (brachyosis) ส่งผลให้ แมลงอำศัยตำยในทส่ี ุด (Bucher, 1961; Jackson et al., 2001) ในกรณีเช่นน้ีดูเหมือนว่ำแมลงจะได้รับ ผลกระทบจำกสำรพิษที่ผลิตโดยแบคทีเรีย ดังนั้นในส่วนของช่องทำงกำรติดเช้ือโรคในแมลงอำศัยท่ี ออ่ นแอจะถูกอธบิ ำยในส่วนของกำรติดเชื้อผ่ำนทำงสำรเคมี หรือสำรพิษที่ผลิตโดยแบคทีเรีย สำรพิษที่ถูก ผลิตโดยเช้ือ entomopathogen แบ่งออกได้เป็นสองชนิด คือ catabolic และ anabolic (Tanada and Kaya, 1993) โดยท่ีสำรพิษ catabolic เป็นผลที่เกิดมำจำกกำรสลำยตัวจำกกิจกรรมของเช้ือโรค ในขณะท่ีสำรพิษ anabolic เกิดมำจำกกำรสังเครำะห์ ในกำรย่อยสลำยของโปรตีนคำร์โบไฮเดรต และ ไขมัน โดยเชื้อโรค จำกกระบวนกำรดังกล่ำว อำจก่อให้เกิดแอลกอฮอล์ กรด mercaptans และ alkaloids เป็นต้น ในกรณีของ anabolic toxins ท่ีถูกสร้ำงจำกกำรสังเครำะห์โดยเชื้อโรค สำมำรถจัด จำแนกเป็น exotoxins และ endotoxins โดยท่ี exotoxins จะถูกปลดปล่อยหรือถูกขับออกจำกเซลล์ ของเชื้อโรคในช่วงระหว่ำงกำรเจรญิ และช่วงที่เพ่ิมปริมำณของเช้ือ และยังสำมำรถแยกสำรพิษน้ีออกจำก entomopathogens ได้ โดยเฉพำะสำรพิษที่ถูกสร้ำงจำกเช้ือแบคทีเรียและเช้ือรำ ส่วน endotoxins ที่ ผลติ โดยเช้ือโรคจะไมไ่ ด้ถูกปลดปล่อยหรือขบั ออกมำ แตถ่ ูกกกั เกบ็ ไวภ้ ำยในเซลล์ endotoxins เหล่ำนี้จะ ได้รับกำรปลดปล่อยให้เป็นอิสระเมื่อเช้ืออยู่ในระยะท่ีเซลล์ของเช้ือใกล้ตำย หรือกำลังเส่ือมสภำพลง endotoxin ท่ีรู้จักกันเป็นอย่ำงดีในด้ำนโรควิทยำของแมลงคือเช้ือแบคทีเรีย Bt ท่ีผลิต endotoxin ออกมำ ในกรณีนี้เกิดขึ้นจำกกำรที่เช้ือแบคทีเรียเร่ิมต้นกระบวนกำรสร้ำงสปอร์ ส่งผลทำให้เกิดกำรสร้ำง ผลึกโปรตีนที่เรียกว่ำ delta-endotoxin ภำยใน sporangial wall ติดกับสปอร์ ส่วนของ sporangial wall จะแตกหรือฉีกขำดได้ง่ำย จำกกำรได้รับน้ำย่อยต่ำง ๆ ในลำไส้แม ลง เป็นผลทำให้ delta- endotoxin และสปอร์ถูกปลดปล่อยออกสู่ภำยนอกเซลล์ และส่ิงแวดล้อม มำกไปกว่ำนั้น delta- endotoxin จัดเป็น protoxin คือ สำรพิษจะยังไม่เริ่มทำงำน แต่เมื่อใดที่ผลึกโปรตีนของเช้ือโรคอยู่ใน สภำวะหรือสำรละลำยท่ีมีค่ำ pH ที่สูงหรือในลำไส้ของแมลง ส่วนประกอบท่ีเป็นสำรพิษจะเริ่มทำงำนข้ึน และมีผลกระทบโดยตรงต่อเซลล์ในกระเพำะอำหำรส่วนกลำง ดังน้ัน intoxication คือผลลัพธ์ที่เกิดขึ้น จำกกิจกรรมของเช้ือโรคในรูปของสำรพิษที่ยังไม่พร้อมทำหน้ำที่ ต้องมีปัจจัยอ่ืน ๆ มำกระตุ้น เช่น เอนไซมต์ ่ำง ๆ จะทำให้สำรพษิ น้นั ทำหน้ำที่อย่ำงสมบรู ณ์

บทนำ 7 1.6 สรุป กำรศึกษำโรคในแมลง ต้องทรำบถึงศำสตร์หลำยแขนง เช่น กำรศึกษำถึงสำเหตุของกำรเกิดโรค (etiology) อำกำรของโรค (symptomatology) และกำรแพร่ระบำดของเช้ือ (epizootiology) ซ่ึงมีผล ต่อโครงสร้ำง สำรเคมี ทำให้กำรทำงำนของระบบในร่ำงกำยแมลงเปลี่ยนแปลงไป ก็เป็นสำเหตุทำให้เกิด โรคในแมลง ควำมร้ทู ำงด้ำนโรคแมลงจะมีประโยชน์ต่อกำรควบคุมและกำรกำจัดโรคของแมลงที่เล้ียงใน หอ้ งปฏบิ ตั ิกำร เชน่ กำรเลีย้ งแมลงเพอ่ื ใช้สำหรบั โปรแกรมกำรทำหมันแมลง (sterile insect technique programme) กำรเลี้ยงแมลงเพ่ือเป็นอำหำรของสัตว์เลี้ยง กำรเลี้ยงแมลงตัวห้ำ แมลงเบียน กำรเลี้ยง แมลงเศรษฐกิจ เช่น ผ้ึงและไหม และกำรศึกษำควำมสัมพันธ์ของส่ิงมีชีวิตร่วมอำศัยท่ีอำศัยอยู่ภำยในลำตัว แมลง (insects และ microbes) ในแง่ของกำรมีปฏิสัมพันธ์ภำยนอกและภำยใน รวมถึงกำรพัฒนำวิธีกำร เพำะเลย้ี ง Bt และจลุ ินทรียช์ นดิ อื่น ๆ สำหรับใชใ้ นกำรควบคมุ แมลงศตั รู (microbial control) นอกจำกน้ีศำสตร์ทำงด้ำนโรคแมลง ยังสำมำรถนำมำใช้ประโยชน์ให้กับมนุษย์ เช่นกำรผลิตยำ เพื่อใช้รกั ษำโรคต่ำง ๆ โดยใช้เซลล์ของแมลงในกำรเพำะเล้ียง เช่นใช้เซลล์แมลงเลี้ยงเชื้อไวรัส เพ่ือนำมำ ผลิตเป็นวัคซีน ตัวอย่ำงเช่นผลิตวัคซีนในกำรควบคุมโรคมำลำเรีย หรือ papilloma virus, influenza vaccines มำกไปกว่ำน้ันโรคของแมลงยังเช่ือมโยงกับศำสตร์หลำยด้ำนทำงกีฏวิทยำ เช่น physiology, ecology, behavior, toxicology และ biocontrol 1.7 เอกสำรอ้ำงอิง Akhurst, R. and K. Smith. 2002. Regulation and safety. In R. Gaugler (Ed.), Entomo pathogenic Nematology (pp. 311-332). Wallingford : CABI. Bischoff, J.F., S.A. Rehner and R.A. Humber. 2009. A multilocus phylogeny of the Metarhizium anisopliae lineage. Mycologia. 101, 512-530. Boughton, A.J., R.L. Harrison, L.C. Lewis and B.C. Bonning 1999. Characterization of a nucleopolyhedrovirus from the black cutworm, Agrotis ipsilon (Lepidoptera : Noctuidae). J. Invertebr. Pathol. 74, 289-294. Bourtzis, K. and T.A. Miller, (Eds.). 2003. Insect Symbiosis. Boca Raton : CRC Press. Bourtzis, K. and T.A. Miller, (Eds.). 2006. Insect Symbiosis, Vol. 2. Boca Raton : CRC Press. Bourtzis, K. and T.A. Miller, (Eds.). 2009. Insect Symbiosis, Vol. 3. Boca Raton : CRC Press. Bucher, G.E. 1961. Artificial culture of Clostridium brevifaciens n. sp. and C. malacosomae n. sp., the causes of brachytosis of tent caterpillars. Can. J. Microbiol. 71, 223-229. Grewal, P.S., R.U. Ehlers and D. Shapiro-Ilan, (Eds.). 2005. Nematodes as Biocontrol Agents, Wallingford : CABI.

บทนำ 8 Jackson, T.A., D.G. Boucias and J.O. Thaler. 2001. Pathobiology of amber disease, caused by Serratia spp., in the New Zealand grass grub, Costelytra zealandica. J. Invertebr. Pathol. 78, 232-243. Kaya, H.K. and F.E. Vega. 2012. Scope and Basic Principles of Insect Pathology. pp. 1-11. In : F.E. Vega and H.K. Kaya (eds.). Insect Pathology. Elsevier, New York, USA. Kaya, H.K. and R. Gaugler. 1993. Entomopathogenic nematodes. Annu. Rev. Entomol. 38, 181-206. Onstad, D.W., J.R. Fuxa, R.A. Humber, J. Oestergaard, D.I. Shapiro-Ilan, V.V. Gouli, R.S. Anderson, T.G. Andreadis and L.A. Lacey. 2006. An Abridged Glossary of Terms Used in Invertebrate Pathology, (3rd ed.). Society for Invertebrate Pathology. http://www.sipweb.org/glossary Rehner, S.A., A.M. Minnis, G.M. Sung, J.J. Luangsa-ard, L. Devotto and R.A. Humber. 2011. Phylogeny and systematic of the anamorphic, entomopathogenic genus Beauveria. Mycologia. 103, 1055-1073. Samish, M., E. Alekseev and I. Glazer. 2000. Mortality rate of adult ticks due to infection by entomopathogenic nematodes. J. Parasitol. 86, 679-684. Shapiro-Ilan, D.I., W.A. Gardner, J.R. Fuxa, B.W. Wood, K.B. Nguyen, B.J. Adams, R.A. Humber and M.J. Hall. 2003. Survey of entomopathogenic nematodes and fungi endemic to pecan orchards of the southeastern United States and their virulence to the pecan weevil (Coleoptera : Curculionidae). Environ. Entomol. 32, 187-195. Shapiro-Ilan, D.I., J.R. Fuxa, L.A. Lacey, D.W. Onstad and H.K. Kaya. 2005. Definitions of pathogenicity and virulence in invertebrate pathology. J. Invertebr. Pathol. 88, 1-7. Steinhaus, E.A. 1949. Principles of Insect Pathology. New York : McGraw-Hill. Steinhaus, E.A. 1963. Introduction. In E.A. Steinhaus (Ed.), Insect Pathology : Vol. 1. An Advanced Treatise (pp. 1-27). New York : Academic Press. Tanada, Y. and H.K. Kaya. 1993. Insect Pathology. San Diego : Academic Press. Thomas, S.R. and J.S. Elkinton. 2004. Pathogenicity and virulence. J. Invertebr. Pathol. 85,146-151.

บทที่ 2 ประวตั โิ รควทิ ยำของแมลง (History of Insect Pathology) 2.1 จดุ กำเนิดกำรคน้ พบโรคในแมลง โรคของแมลงเกิดข้ึนพร้อม ๆ กับกำรที่มนุษย์ในยุคโบรำณได้ค้นพบวิธีกำรเล้ียงไหมและผึ้ง ซ่ึงแมลงดังกล่ำวมีควำมสำคัญทำงเศรษฐกิจ เม่ือแมลงเหล่ำนี้เกิดอำกำรผิดปกติและทยอยกันตำยเพ่มิ ขึ้น ในประเทศจีนมีหลักฐำนที่ทำกำรจดบันทึกไว้ว่ำพบโรคในหนอนไหม และพิสูจน์โรคท่ีเกิดในซำกของ หนอนท่ีตำย ว่ำเกิดจำกเช้ือ Cordyceps (McCoy et al. 1988) ในชว่ งท่ีเช้ือพัฒนำอยู่บนซำกลำตัวของ แมลง ชำวจีนจะนำไปใช้เป็นยำสมุนไพรและเป็นยำบำรุงกำลังมำนำนกว่ำ 2,000 ปีแล้ว ที่เรียกว่ำ Chinese plantworms เป็นรำในกลุ่ม Ascomycetes มีช่ือวิทยำศำสตร์ว่ำ Cordyceps sinensis และ มีกำรใช้มำจนถึงปัจจุบันท่ีเรียกว่ำ ถ่ังเฉ่ำ (yarchagumba) หรือหนำวหนอนร้อนหญ้ำ (winter-worm summer grass) ซึ่งมีมูลค่ำทำงเศรษฐกิจสูงมำก ในประเทศจีนรำคำมำกกว่ำ $10,000 ต่อกิโลกรัม พบ มำกในที่รำบสูงของทิเบต ภูฏำน เนปำล อินเดีย (Wang, 1965; Tanada and Kaya, 1993; Paterson, 2008) สำหรับในประเทศตะวนั ตกน้ัน โรคของแมลงได้ถูกจดบันทึกไว้โดย Aristole (ปี 322-384 BC) ได้ บันทึกโรคของผ้ึงเป็นคร้ังแรกเมื่อประมำณ 2,000 ปีก่อน ในหนังสือ “Historia Animalium” (Davidson, 2012) ในยุคแรกเช่ือว่ำผึ้งท่เี ปน็ โรคเกิดจำกกำรไปสัมผสั กับต้นไม้ทเี่ ป็นโรค จนกระทง่ั ในช่วง ปลำยศตวรรษที่ 17 ถึงช่วงต้นของศตวรรษที่ 18 มีกำรพัฒนำกล้องจุลทรรศน์ได้เป็นผลสำเร็จ ทำให้ กำรศึกษำเชื้อจุลินทรีย์เจริญก้ำวหน้ำไปอย่ำงรวดเร็ว มีกำรค้นพบเช้ือจุลินทรีย์จำนวนมำก รวมถึงมีกำร ค้นพบเชื้อสำเหตขุ องโรคในผ้งึ ท่ีสำคัญ เช่น โรค foulbrood ซง่ึ มีเช้อื สำเหตุมำจำกเช้ือแบคทเี รีย Bacillus alvei ภำยหลังโรค foulbrood สำมำรถแบ่งออกได้ 2 ชนิด คือ 1) American foulbrood มีสำเหตุ มำจำกเช้ือ Bacillus larvae ปัจจุบันเรยี กว่ำ Paenibacillus larvae ซึ่งสร้ำงควำมเสียหำยอย่ำงมำกต่อ อุตสำหกรรมกำรเลี้ยงผึ้งในทวีปอเมริกำและยุโรป 2) European foulbrood เชื่อว่ำมีสำเหตุมำจำกเชื้อ Bacillus alvei (Cheshire and Cheyne, 1885) และ White เป็นคนพบว่ำควรจะเกดิ จำกเชอื้ Bacillus pluton (White, 1912) ปัจจุบั นพ บว่ำโรค European foulbrood เกิดจำกเชื้อ Melissococcus pluton (Shimanuki, 1990) ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 มีกำรค้นพบเชื้อสำเหตุโรคผึ้งชนิดอ่ืน ๆ เช่น โรค nosema ซ่ึงเกิดจำกเช้ือ microsporidia, Nosema apis (Zander, 1909) Zander เป็นคนแรกท่ี อธิบำยลักษณะรูปร่ำงของสปอร์ N. apis ไว้อย่ำงชัดเจนสำหรับโครงสร้ำงและกำรศึกษำทำงด้ำน ควำมสัมพันธ์ทำงพันธุกรรมของเชื้อ N. apis ศึกษำโดย Fantham and Porter (1912a, b) สำหรับเช้ือ Ascosphaera apis ซ่ึงเป็นเชื้อรำสำเหตุโรคแรกของ chalkbrood ท่ีพบในผ้ึง (Maassen 1913, 1916) นอกจำกน้ี White (1917) ยังเป็นท่ำนแรกท่ีพบเชื้อไวรัสที่ทำให้เกิดโรคในผึ้ง ปัจจุบันมีกำรค้นพบเช้ือ สำเหตุของผึ้งมำกกว่ำ 30 ชนิด ทั้งที่มีสำเหตุมำจำกเช้ือแบคทีเรีย เช้ือรำ ไวรัส และสำเหตุจำกไร

บทนำ 10 (Gochnauer, 1990; Furgala and Mussen, 1990; Gilliam and Vandenberg, 1990; Bailey and Ball, 1991; Davidson, 2012) สำหรับโรคในไหมน้ัน ได้ตีพิมพ์คร้ังแรกในปี ค.ศ. 1808 ในหนังสือ “Recherches sur les Maladies des Vers a Soie” โดย P.H. Nysten นักวิทยำศำสตร์ชำวฝรั่งเศส (Davidson, 2012) ในช่วงเวลำเดียวกัน Agostino Bassi (1773-1856) นักวิทยำศำสตร์ชำวอิตำลี ได้ค้นพบโรค calcino หรือ vegetable parasite ซึ่งทำให้เกิดผงสีขำวคล้ำยแคลเซียมปกคลุมหนอนไหม ภำยหลังพบว่ำสำเหตุ ดังกล่ำวเกิดจำกเชื้อรำ Beauveria bassiana ทำให้หนอนไหมตำยเป็นจำนวนมำก จำกกำรค้นพบของ A. Bassi เป็นกำรพิสูจน์ว่ำจุลินทรีย์เป็นเช้ือสำเหตุของโรค ซึ่งเป็นข้อสนับสนุนที่สำคัญในกำรหักล้ำงทฤษฎี ของส่ิงมีชีวิตเกิดข้ึนได้เองจำกส่ิงไม่มีชีวิต (theory of spontaneous generation) โดยที่ A. Bassi ได้รับ กำรยกย่องให้เป็นบิดำทำงโรคของแมลง ในช่วงกลำงของศตวรรษที่ 19 ในประเทศฝร่ังเศสเกิดโรค pébrine ระบำดในหนอนไหม สร้ำงควำมเสียหำยต่ออุตสำหกรรมกำรเลี้ยงไหมเป็นอย่ำงมำก Louis Pasteur ร่วมกับนักวิทยำศำสตร์ชำวฝรั่งเศสอีก 2 ท่ำน คือ Jean-Baptiste Dumas และ Jean Henri Fabre ได้ศึกษำสำเหตุของโรค pébrine ในหนอนไหม พบว่ำเช้ือจุลินทรีย์มีรูปร่ำงกลมขนำดเล็ก ต่อมำ ภำยหลังเรียกว่ำ Nosema bombycis (Naegeli, 1857) ซึ่งจัดอยู่ในกลุ่มของไมโครสปอริเดีย ซ่ึงเป็นเช้ือ สำเหตุของโรค pébrine ในหนอนไหม โดยเชื้อดังกล่ำวสำมำรถแพร่ระบำดจำกตัวหนอนไหมที่เป็นโรคไปยัง หนอนไหมตัวอืน่ ๆ ได้หลำยช่องทำง เช่น กำรสัมผสั กันโดยตรง กำรได้รับอำหำรทมี่ ีกำรปนเปอ้ื นเช้ือ หรือ กำรแพร่ของเช้ือจำกแม่สู่ลูก ซึ่งนับได้ว่ำกำรค้นพบกำรแพร่ระบำดของเช้ือโรคในลักษณะ vertical transmission (Pasteur, 1870) ซ่ึงหมำยถึง กำรแพร่เช้ือจำกแม่ไปสู่รุ่นลูกผ่ำนทำงระบบกำรสืบพันธุ์เป็น ครัง้ แรกของโลก และ Pasteur ไดพ้ ัฒนำวธิ ีกำรคดั กรองผเี ส้อื หนอนไหมเพศเมยี ท่ีเปน็ โรค pébrine ออก ก่อนท่ีไข่ไหมจะฟักเป็นตัว ซึ่งวิธีกำรดังกล่ำวยังสำมำรถใช้มำจนถึงปัจจุบัน นอกจำกนี้ Pasteur ได้ค้นพบ เชื้อแบคทีเรียซ่ึงเป็นสำเหตุสำคัญของโรค flacherie ในหนอนไหม ผลจำกกำรศึกษำโรค pébrine และ flacherie ในไหม เป็นจุดเริ่มต้นที่ทำให้ Pasteur สนใจกำรศึกษำโรคติดเชอื้ ในมนุษย์และสัตว์ และทำให้ เกดิ กำรจัดต้ังสถำบัน Pasteur ข้ึนท่ีกรุงปำรีส ในปี ค.ศ. 1887 เพื่อศึกษำค้นคว้ำและวิจยั เก่ียวกับโรคติด เชือ้ เปน็ ตน้ มำ (Davidson, 2012) ด้ำนลำ่ งจะเป็นช่วงเวลำของกำรววิ ฒั นำกำรของศกึ ษำโรคในแมลงจนถึงปจั จุบนั 6000 BC มนุษย์รูจ้ ักกำรเกบ็ น้ำผ้ึงจำกรงั ผ้ึง 700 BC เริ่มมกี ำรเลย้ี งหนอนไหมในประเทศจนี 330-334 BC Aristotle ได้เขยี นเร่อื งโรคในผึ้ง 37-39 BC Virgil ไดบ้ ันทกึ โรคที่เกดิ ในผึ้ง 77 AD Pliny ไดบ้ นั ทึกโรคทเ่ี กิดในผ้ึง

บทนำ 11 555 AD หนอนไหม ไดถ้ กู นำเข้ำไปยงั ทวีปยุโรปและประเทศใน ตะวันออกกลำง 1734-1742 Reamur พบ เช้อื รำ Cordyceps ในหนอนไหม และไส้เดือน 1771 ฝอยใน bumble bee 1808 Schirach อธบิ ำยถงึ โรค foulbrood ท่เี กิดในผงึ้ 1822 Nysten ได้พิมพ์เผยแพร่หนังสือ เรื่องโรคในหนอนไหมเป็น 1808 คร้ังแรก Schirach อธบิ ำยถึงโรค foulbrood ท่ีเกดิ ในผึง้ 1808-1813 Nysten ได้พิมพ์เผยแพร่หนังสือ เรื่องโรคในหนอนไหมเป็น 1822 ครง้ั แรก Bassi ได้ศกึ ษำเชอ้ื รำสำเหตุของโรคหนอนไหม 1835 Kirby และSpence ได้ตีพิมพ์โรคของแมลง ในหัวข้อเรื่อง 1855 Diseases of Insects in An Introduction to Entonology : or Elements of the Natuarl History of 1856 Nematodes 1857 Bassi ได้ตีพิมพ์ผลงำนจำกกำรค้นคว้ำและค้นพบเช้ือรำ 1878 Beauveria bassiana 1883 Cohn ได้อธิบำยถึงเชื้อรำ Empusa ท่ีพบในแมลงวันบ้ำน (house fly) 1885 Maestri และ Cornalia ได้ศึกษำถึงเชื้อไวรัสที่เกิดโรคใน 1887 แมลงซึง่ ไดแ้ กเ่ ชื้อ nuclear polyhedrosis virus (NPV) 1888 Naegeli ได้อธิบำยถึงโรค Nosema bombycis ที่แยกได้ 1888 จำกหนอนไหม 1894 Metchnikoff คน้ พบ green muscardine fungus Sorokin ไดใ้ หช้ ่ือ green muscardine fungus เปน็ Metarhizium anisopliae Cheshire และ Cheyne ได้พิสูจน์ให้เห็นว่ำโรค foulbrood ในผึง้ เกดิ จำกเชื้อแบคทีเรยี Bacillus alvei Pasteur Institute ไดถ้ ูกก่อตงั้ ข้ึน Krassilstchik ได้มีควำมพยำยำมในกำรใช้ Metarhizium anisopliae ในกำรควบคมุ โดยชีววธิ ี Lugger และ Snow ได้ใช้เชื้อรำ Beauveria bassiana ใน กำรควบคุม chinch bug Bolle คน้ พบว่ำ NPV polyhedra soluble in gut juices

บทนำ 12 1898 Ishiwata ได้คน้ พบ Bacillus sotto (thuringiensis) 1901, 1905 Ishiwata ได้ตีพมิ พก์ ำรค้นพบของ Bacillus sotto (thuringiensis) 1906 G.F. White ไดค้ ้นพบโรค foulbrood ในผึง้ 1909 Zander ได้อธิบำยถงึ โรค Nosema apis ทเ่ี กิดขึ้นในผ้ึง 1909 Berliner ได้คน้ พบ B. thuringiensis ใน flour moth 1913 Maassen ได้อธบิ ำยถงึ โรค chalkbrood ที่เกดิ ขน้ึ ในผ้งึ 1915, 1916 Aoki และ Chigasaki, Mitani และ Watarai ไดพ้ บวำ่ B. thuringiensis เม่อื อยใู่ นสภำพทเ่ี ปน็ ดำ่ งในลำไส้แมลงจะ 1916 ปลอ่ ยสำรพิษออกมำ 1917 Japanese beetle ไดถ้ ูกพบในสหรฐั อเมรกิ ำเปน็ ครั้งแรก 1921 G.F. White เป็นคนแรกทไี่ ด้อธบิ ำยถึงเช้ือไวรัสท่เี กดิ ขน้ึ ในผ้ึง Keilin ได้อธบิ ำยถึงเช้ือรำท่ีเกิดขนึ้ ในแมลงทอี่ ำศัยอยใู่ นน้ำ 1923 (aquatic insect) เปน็ ครงั้ แรก นน้ั ก็คือเช้ือรำ Coelomomyces ในลูกน้ำยุง 1927 Steiner เป็นผคู้ น้ พบไสเ้ ดอื นฝอยสำเหตุโรคแมลง (Entomopathogenic nematode), Steinernema 1929 Mattes ได้แยกเชอ้ื B. thuringiensis ออกจำกแมลง flour moth 1929 Glaser ได้คน้ พบ Steinernema glaseri ในตัวอ่อนของ Japanese beetle 1931 Bacillus thuringiensis and Metarhizium ไดถ้ ูกนำมำเป็น หวั ขอ้ กำรเสวนำในงำนประชุมวชิ ำกำร International Corn 1933 Borer Conference ในกรงุ ปำรสี ประเทศฝร่ังเศส First in vitro culture of Neoaplectana (Steinernema) 1934 glaseri by Glaser Paillot publishes L’infection chezles insects : 1934 immunite’et symbiose, describing granulosis virus 1935 Ishimori describes first cytoplasmic polyhedrosis virus (=cypovirus) Filipjev suggests use of nematodes for biocontrol Hawley และ White ได้แยกเชอื้ แบคทีเรยี จำก Japanese beetle

บทนำ 13 1935 ไดม้ กี ำรใช้ Steinernema glaseri ในกำรควบคุม Japanese beetle 1938 มีกำรนำสำรพิษจำกเชื้อท่ชี ่อื ว่ำ Sporeine จำกเชอ้ื B. thuringiensis ออกส่ตู ลำดเป็นครงั้ แรกในประเทศฝรง่ั เศส 1946 Steinhaus ไดต้ พี ิมพห์ นังสือเรือ่ ง Insect Microbiology 1948 Fawcett ได้นำเช้อื รำ Aschersonia sp. นำมำใช้ในกำร ควบคมุ แมลงหวี่ขำว whiteflies 1948 Bacillus (=Paecillus) popilliae registered for use against Japanese beetle in USA 1949 Steinhaus ไดต้ ีพิมพห์ นงั สือเร่อื ง Principles of Insect Pathology 1956 ไดม้ กี ำรจดั กำรประชมุ เกย่ี วกับโรคของแมลงเปน็ ครั้งแรกที่ เมอื ง Montreal ประเทศแคนำดำ 1958 ไดม้ กี ำรจัดกำรประชุมเกีย่ วกับโรคของแมลงทเ่ี มือง Prague 1959 วำรสำร Journal of Insect Pathology ได้ตีพิมพเ์ ป็น ครัง้ แรก 1961 เชื้อแบคทเี รยี B. thuringiensis ได้ถูกจดทะเบยี นกำรค้ำขึ้น เปน็ ครั้งแรกใน USA ภำยใต้ชือ่ กำรค้ำ (Thuricide, Biocontrol) 1962 Kurstak ได้แยกเชือ้ B. thuringiensis subspecies kurstaki 1962 De Barjac และคณะ ไดพ้ ัฒนำวธิ ีกำรแยก serotyping ของ เชือ้ B. thuringiensis 1963 Tanada ไดอ้ ธบิ ำยถงึ เช้ือไวรัส granulovirus ใน codling moth 1967 Society for Invertebrate Pathology ได้ถูกก่อต้ังข้นึ 1973 Helicoverpa zea NPV ได้ถูกจดทะเบียนข้นึ ซ่ึงเปน็ ผลิตภัณฑ์ของไวรัสชนดิ แรก 1976 Burges organizes B. thuringiensis standards 1978 Gypchek NPV ไดถ้ ูกจดทะเบยี นกำรคำ้ ข้ึนเพ่ือใช้ในกำร ควบคุม Gypsy moth 1980 Nosema locustae ไดถ้ กู พัฒนำข้นึ เพ่ือใชใ้ นกำรควบคมุ ตก๊ั แตน

บทนำ 14 1981 Hirsutella thompsonii ไดจ้ ดทะเบียนเคร่อื งหมำยกำรคำ้ เพื่อใชใ้ นกำรควบคุมไรในสม้ ในประเทศสหรฐั อเมริกำ 1981 Schnepf and Whitely ไดร้ ำยงำนกำรสงั เครำะห์ลำดับ นวิ คลโี อไทด์ของสำรพิษของเช้อื BT เป็นครงั้ แรก (report first B. thuringiensis toxin gene sequence) 1981 Bacillus thuringiensis israelensis registered for use against mosquitoes 1983 Mullis ไดพ้ ฒั นำ Polymerase Chain Reaction (PCR) 1987 พชื ที่เกิดจำกกำรตัดแต่งยีนด้วยเชื้อ B. thuringiensis ได้ถูก รำยงำนเป็นคร้งั แรก 1988 B. thuringiensis tenebrionis ถูกจดทะเบียนข้ึนเพือ่ ใช้ใน กำรควบคุม Colorado potato beetle ในประเทศ สหรฐั อเมริกำ 1990 Metarhizium spp. ไดถ้ กู นำมำใช้ในกำรควบคมุ ตั๊กแตน locusts และ grasshoppers ในทวีปแอฟรกิ ำ 1994 NPV Genome ได้ถกู วเิ ครำะหร์ หัสทำงพันธุกรรม (sequence) โดย Ayres et al. 2003 Genome of Photorhabdus luminescens (heterorhabditid nematode symbiont) published by Duchaud et al. 2004 Genome of Wolbachia pipientis (insect symbiont) published by Wu et al. 2006 Genome of honey bee pathogens, Paenibacillus larvae and Ascosphaera apis, published by Qin et al. 2007 B. thuringiensis genome published by Challacombe et al. 2009 Nosema ceranae genome published by Cornman et al. 2011 Genomes of Metarhizium anisopliae (= M. robertsii) and M. acridum published by Gao et al. 2012 Vega and Kaya ไดต้ พี ิมพห์ นงั สือ Insect Pathology 2nd Edition

บทนำ 15 2.2 กำรคน้ พบเชื้อสำเหตุของโรคแมลง กำรค้นพบเชื้อสำเหตุโรคแมลง จำกในอดีตท่ีผ่ำนมำ สำมำรถจำแนกเชื้อสำเหตุของโรคในแมลง ออกเป็น 5 กลุ่ม คือ ไวรัส แบคทีเรีย รำ โพรโทซัวและไมโครสปอริเดีย และไส้เดือนฝอย ซ่ึงมี รำยละเอียดดงั น้ี เชื้อไวรัส (virus) อำกำรของโรคไวรัสในแมลงถูกบันทึกไว้ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1527 โดย Marco Girolamo Vida นักวิทยำศำสตร์ชำวอิตำลี ซึ่งพบอำกำร wilting และ melting ในหนอน ไหม นอกจำกน้ีกลุ่มอำกำรของโรค jaundice ของหนอนไหมได้รำยงำนไว้ในปี ค.ศ. 1808 โดย P.H. Nysten (Davidson, 2012) ต่อมำในปี ค.ศ. 1856 A. Maestri และ E. Cornalia นกั วิทยำศำสตร์ชำวอิตำลี ไดค้ ้นพบโครงสร้ำงผลึกในเซลล์ของหนอนไหมท่ีเป็นโรค jaundice ตอ่ มำภำยหลงั เม่ือกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนถูกพฒั นำข้ึน ทำให้สำมำรถตรวจพบเชื้อสำเหตุ ของโรค jaundice นั้นก็คือเชื้อไวรัสในวงศ์ Baculoviridae สกุล Nucleopolyhedro virus (NPV) Gernot Bergold (1947) ได้ตีพิมพ์ภำพ Baculoviridae ที่ถ่ำยภำพด้วยกล้อง จุลทรรศน์อิเล็กตรอน เป็นคร้ังแรกและต่อมำมีกำรพัฒนำวิธีกำรในกำรแยกอนุภำคไวรัสเป็น ผลสำเร็จ (Benz, 1986; Arif, 2005) Steinhaus ได้แต่งหนังสือที่เกี่ยวกับโรคแมลงช่ือ Principles of Insect Pathology ในปี 1949 ซึ่งในหนังสือดังกล่ำว ได้จำแนกชนิดของไวรัส ที่เป็นสำเหตุของโรคในแมลงไว้อย่ำงเป็นระบบและสมบูรณ์แบบ เป็นเล่มแรก หลังจำกนั้น ลักษณะอำกำรของโรคแมลง (signs and symptoms) ท่ีมีสำเหตุมำจำกเชื้อไวรัสถูกกำหนด ว่ำเป็นอำกำรท่ีมีลักษณะเร้ือรัง เช้ือจะอำศัยอยู่ภำยในลำตัวแมลง หำกสภำพแวดล้อม ไม่เหมำะสม แมลงจะค่อย ๆ ออ่ นแอลง (Steinhaus, 1975) นอกจำกนี้เชื้อไวรัสสำเหตุของโรคแมลงถูกค้นพบอีกจำนวนหลำยชนิด เช่น เชื้อ granulovirus ถูกค้นพ บในห นอนผีเส้ือกะหล่ำปลี เช้ือ cypovirus (Ishimori, 1934; Smith and Wyckoff, 1950) และเช้ือ entomopoxviruses ซึ่งแยกได้จำก European cockchafer (Melolontha melolontha) (Vago, 1963) เปน็ ตน้ เช้ือแบคทีเรีย (bacteria) ในช่วงระหว่ำงปลำยศตวรรษท่ี 19 ถึงต้นศตวรรษที่ 20 มีกำร ค้นพบเช้ือแบคทีเรียหลำยชนิดซึ่งเป็นสำเหตุของโรคในแมลง ในปี ค.ศ. 1898 Sigetane Ishiwata นักวิทยำศำสตร์ชำวญ่ีปุ่น ได้ค้นพบเช้ือแบคทีเรีย Bacillus sotto ที่สำมำรถสร้ำง สปอร์ได้ (Aizawa, 2001) และเป็นสำเหตุของโรคในหนอนไหมท่ีเรียกช่ือเป็นภำษำญี่ปุ่นว่ำ “sotto-byo-kin” (collapse-disease-microorganism) หรือ “sotto-kin” มีผลทำให้หนอน ไหมตำยอย่ำงเฉียบพลันภำยในระยะเวลำอันสั้นหลังได้รับเชื้อดังกล่ำว จำกน้ันยังได้ค้นพบผลึก โปรตีนที่ผลิตจำกเช้ือแบคที เรียดังกล่ำว ที่ ในปั จจุบันเรียกว่ำ Toxin (Beegle and

บทนำ 16 Yamamoto, 1992; Aizawa, 2001) ในปีถัดมำ (ค.ศ. 1909) Ernst Berliner นักวิทยำศำสตร์ ชำวเมือง Thuringia ประเทศเยอรมนี ได้ค้นพบเช้ือแบคทีเรีย ซ่ึงสำมำรถฆ่ำหนอนของผีเส้ือ ข้ำวโพด flour moth (Ephestia kuhniella) ได้ และตั้งช่ือแบคทีเรียดังกล่ำวว่ำ Bacillus thuringiensis (Berliner, 1915) ต่อมำภำยหลงั มีกำรค้นพบวำ่ ท้งั เช้ือ Bacillus thuringiensis และ Bacillus sotto เป็นเชื้อแบคทีเรียกลุ่มเดียวกัน ซึ่งพัฒนำมำจำกเช้ือสำยพันธุ์ดั้งเดิมคือ Bacillus cereus นอกจำกน้ี E. Berliner ยังพบว่ำแบคทีเรีย B. thuringiensis เป็นพิษกับ แมลง เม่ือแมลงกินเชื้อดังกล่ำวเข้ำไป ทั้งนี้ E. Berliner ได้เสนอแนวคิดให้นำเอำเชื้อดังกล่ำว ไปใช้ควบคุมแมลงศัตรูพืช ต่อมำภำยหลังจึงมีกำรใช้เช้ือ B. thuringiensis ควบคุมหนอนเจำะ ลำต้นข้ำวโพด (European corn borer) ซ่ึงนำไปสู่กำรผลิตเช้ือ B. thuringiensis ในเชิงกำรค้ำ เปน็ คร้ังแรกเมอื่ ปี ค.ศ. 1938 (Beegle and Yamamoto, 1992; Milner, 1994; Davidson, 2012) เช้ือรำ (fungi) กำรค้นพบเชื้อรำสำเหตุโรคแมลง เริ่มต้นในยุคแรกของอุตสำหกรรมกำรเลี้ยง ไหมในประเทศจีน ซ่ึงประสบปัญหำหนอนไหมตำยเป็นจำนวนมำก เน่ืองจำกกำรติดเช้ือ Cordyceps หลังจำกนั้นในช่วงกลำงของศตวรรษท่ี 18 มีกำรค้นพบเช้ือรำสำเหตุของโรคใน แมลงเป็นจำนวนมำก ต่อมำก็ไดม้ ีทีมนักวจิ ัยที่ทำงำนทำงด้ำนโรควิทยำของแมลงได้ทดลองใช้ เชื้อ white muscardin fungus, Beauveria bassiana ไปทดสอบในแมลงอ่ืน ๆ นอกจำก หนอนไหม เช่น Audoin (1837) ได้ทำกำรทดสอบเช้ือ B. bassiana ที่แยกได้จำกหนอนไหม กับตัวอ่อนของด้วงชนิดต่ำง ๆ ในปี ค.ศ. 1855 นักวิทยำศำสตร์ชำวเยอรมัน F. Cohn ได้พบ เช้ือรำ Empusa ในแมลงวัน (house fly) ต่อมำภำยหลังถูกเรียกช่ือใหม่เป็น Entomophthora เนือ่ งจำกช่อื เดิมไปพ้องกบั ชื่อสกลุ ของกล้วยไม้ ในปี ค.ศ. 1878 นักวิทยำศำสตรช์ ำวรัสเซยี Eli Metchnikoff ได้ ศึ ก ษ ำ โร ค ข อ ง wheat cockchafer (Anisoplia austriaca) ซ่ึ ง เป็ น แมลงศัตรูทีส่ ำคัญของข้ำวสำลี ทงั้ ในห้องปฏิบัติกำรและในสภำพแปลง เขำพบเชื้อรำชนดิ หนึ่ง ที่เป็นต้นเหตุที่ทำให้แมลงตำย ซึ่งก็คือ Entomopthora anisopliae ภำยหลังถูกเปลี่ยนชื่อ เป็น Metarrhizium anisopliae (Sorokin, 1883) หรือเรียกกันโดยท่ัวไปว่ำเชื้อรำเขียว (green muscardine) จนกระทั่งปัจจุบันมีกำรสะกดช่ือเชื้อรำนี้ใหม่ว่ำ Metarhizium anisopliae ซ่ึงสีเขียวคือสีของสปอร์ของเชื้อรำเม่ือแก่เต็มท่ี โดยกำรสังเกตในหนอนปกติที่ เลี้ยงร่วมกับแมลงท่ีเป็นโรคที่อำศัยอยู่ในดิน พบว่ำแมลงปกติติดโรคทำให้ได้ข้อสรุปว่ำ เช้ือรำ เป็นสำเหตุที่ทำให้หนอนเกิดโรคและสปอร์ของเชื้อรำ สำมำรถอยู่อย่ำงอิสระในดินได้ เช้ือรำ เขียวน้ีสำมำรถเพำะเล้ียงได้ในอำหำรเล้ียงเชื้อ ซ่ึงสะดวกต่อกำรนำไปใช้ควบคุมแมลงศัตรูพืช ทำให้สำมำรถเพ่ิมปริมำณเชื้อรำได้เป็นปริมำณมำก เพื่อนำมำใช้ในกำรป้องกันกำจัด sugar beet weevil, Cleonus punctiventris ในสภำพธรรมชำติ ซึ่งสำมำรถทำลำยแมลงชนิดน้ีได้

บทนำ 17 ถึง 40% ต่อมำ Metchnikoff ไดร้ ับรำงวัล Nobel prize ในปี ค.ศ. 1908 สำหรับกำรค้นพบ phagocytosis และงำนวิจัยอื่น ๆ ทำงด้ำน immunity ในปี ค.ศ. 1879 H.A. Hagen ได้ ค้นพบกำรแพร่ระบำดของเช้ือรำในแมลงวนั มูลสตั ว์ (dung fly) หลังจำกนั้นนักวิทยำศำสตร์ชำว ยุโรปหลำยท่ำนได้ค้นพบเช้ือรำที่สำมำรถใช้ควบคุมแมลงชนิดต่ำง ๆ ได้ เช่น แมลงวัน ผีเสื้อ nun moth (Lymantria monacha) ตั๊กแตนและแมลงชนิดต่ำง ๆ (Tanada and Kaya, 1993) นอกจำกนี้ยังมีกำรค้นพบเชื้อรำ Coelomomyces ซง่ึ สำมำรถทำให้ลกู น้ำยุงเป็นโรค ได้ (Keilin, 1921; Davidson, 2012) เช้ือโพรโทซวั และไมโครสปอรเิ ดยี (protozoa and microsporidia) เช้ือโพรโทซัวสำเหตขุ องโรค แมลงถูกค้นพบเป็นครั้งแรกในช่วงศตวรรษที่ 16-17 โดย Antony van Leeuwenhoek นักวิทยำศำสตร์ชำวดัตช์ ซึ่งเป็นผู้ประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์ได้เป็นคนแรกของโลก A. van Leeuwenhoek ได้ ค้ น พ บ เชื้ อ โ พ ร โ ท ซั ว จ ำ พ ว ก Crithidia, Blastocrithidia แ ล ะ Trypanosoma ในทำงเดินอำหำรของเหลือบ (horse fly) ต่อมำในปี ค.ศ. 1828 L. Dufour นักวิทยำศำสตร์ชำวฝรั่งเศสค้นพบเช้ือโพรโทซัว Gregarina conica ในทำงเดินอำหำรของ ด้วงปีกแข็ง และในปี ค.ศ. 1851 มีกำรค้นพบเช้ือโพรโทซัวในแมลงศัตรูพืชเป็นจำนวนมำก เช่น เชื้ อ Herpetomonas muscarum ถู กค้ น พ บ ใน แมลงวันบ้ ำน (house fly) เชื้ อ Herpetomonas melolonthae พบในตัวอ่อนของด้วงปีกแข็ง (Melolontha quercina) เช้ือ Nyctotherus ovalis พบในทำงเดินอำหำรของแมลงสำบตะวันออก (Blatta orientalis) นอกจำกน้ีมีกำรใช้เช้ือโพรโทซัวในกำรควบคุมแมลงหลำยชนิด เช่น เชื้อ Malameba locustae และ Malpighamoeba locustae ใช้ควบคุมต๊ักแตน เชื้อ Crithidia fasciculata และ Lambornella clarki ใช้ในกำรกำจดั ลูกนำ้ ยุง (Tanada and Kaya, 1993; Lange and Lord, 2012) เป็ น ต้ น ส ำ ห รั บ เชื้ อ ไม โ ค ร ส ป อ ริ เดี ย ท่ี เป็ น ส ำ เห ตุ ข อ ง โร ค ใน แมลง เดิมถูกจัดเป็นสิ่งมีชีวิตจำพวกโพรโทซัว ต่อมำถูกจัดอยู่ในกลุ่มของ Archezoa (Cavalier-Smith, 1993) Edlind et al. (1996) พบว่ำไมโครสปอริเดียมีสำยพันธุกรรม ที่มี ควำมสัมพัน ธ์ใกล้เคียงกับ เชื้อรำ ซึ่งมีห ลักฐำน ยืน ยัน ตำม ข้อมูลวิเครำะห์ท ำง อณูพันธุศำสตร์โมเลกุล และข้อมูลทำงด้ำนโปรตีน (Tanabe et al., 2002) ปัจจุบันเชื้อ ไมโครสปอริเดียได้ถูกแยกออกจำกกลุ่มของโพรโทซัว สำหรับกำรค้นพบเช้ือไมโครสปอริเดีย ถกู บันทึกไวต้ ้งั แต่ปี ค.ศ. 1970 โดย Pasteur นกั วิทยำศำสตร์ชำวฝรั่งเศสได้ศึกษำโรค pébrine ในหนอนไหม ซ่ึงมีเช้ือสำเหตุมำจำกไมโครสปอริเดีย Nosema bombycis ในปี ค.ศ. 1909 E. Zander ได้ค้นพบเชื้อไมโครสปอริเดีย Nosema apis ซ่ึงเป็นสำเหตุของโรค Nosema ใน ผ้ึง หลังจำกน้ันมีกำรค้นพบเช้ือไมโครสปอริเดียในแมลงศัตรูพืชหลำยชนิด เช่น เช้ือไมโครสปอริ เดี ย Thelohania mesnili พ บ ใน ห น อ น ก ะ ห ล่ ำ ให ญ่ European cabbage worm,

บทนำ 18 Pieris brassicae (Paillot, 1918) และเช้ือ Nosema locustae พบในตั๊กแตน African locusts เป็นต้น โดยท่ีเช้ือ N. locustae ได้นำไปใช้ในกำรควบคุมตั๊กแตนในประเทศในแถบ แอฟริกำ และประสบผลสำเร็จเป็นอย่ำงดี (Kudo, 1924; Jirovec, 1936; Weiser, 2005; Davidson, 2012) ไส้เดือนฝอย (nematode) จัดเป็นตัวเบียนท่ีเป็นสำเหตุของโรคในแมลง ในปี ค.ศ. 1602 U. Aldrovandus ได้ค้นพบไส้เดือนฝอยในตั๊กแตนเป็นครั้งแรก นอกจำกนั้นยังมีกำรพบ ไส้เดือนฝอยในแมลงชนิดต่ำง ๆ อีกหลำยชนิด เช่น ผ้ึงห่ึง และมด (Gould, 1747) สำหรับ ไส้เดือนฝอยที่เป็นสำเหตุของโรคในแมลงชนิดแรก ได้แก่ Aplectana kraussei (Steinernema kraussei) พ บ ใ น sawflies (Steiner, 1923) Neoaplectana glaseri (Steinernema glaseri) โดย S. glaseri ถกู นำไปใช้ควบคุมหนอนด้วงญป่ี ุ่น (Japanese beetle larvae) โดย Glaser และ Fox ในปี ค.ศ. 1932 แต่กำรใช้ยังไม่แพร่หลำยเนื่องจำก milkly disease ยัง ใช้ได้ผลดี และกำรเพำะเลี้ยงขยำยพันธ์ุของไส้เดือนฝอยยังไม่พัฒนำเท่ำที่ควร ต่อมำมีกำร พัฒนำนำไส้เดือนฝอย Steinernema glaseri มำเพำะเล้ียงในแมลงอำศัยเพ่ือเพิ่มปริมำณให้ ได้จำนวนมำก ได้สำเร็จเป็นครั้งแรก (Glaser, 1931) ปัจจุบันมีกำรผลิตไส้เดือนฝอยในเชิง กำรค้ำหลำยชนิดมำกย่ิงข้ึน เพ่ือใช้ควบคุมแมลงศัตรูพืช อำทิเช่น ไส้เดือน ฝอย S. carpocapsae, S. riobrave, S. feltiae, Heterorhabditis bacteriophora แ ล ะ H. megidis เป็นตน้ (Davidson, 2012) 2.3 พัฒนำกำรของวิชำโรคแมลง ในปี ค.ศ. 1945 Prof. Dr. Harry S. Smith จำกมหำวิทยำลัยแคลิฟอร์เนีย ประเทศสหรัฐอเมริกำ ได้ก่อตั้งห้องปฏิบัติกำรโรคของแมลงขึ้น โดยมี Prof. Dr. Edward A. Steinhaus เป็นผู้รับผิดชอบ หอ้ งปฏิบัติกำรดงั กลำ่ ว Prof. Dr. E.A. Steinhaus เป็นผู้วำงรำกฐำนและประยุกต์ใช้องค์ควำมรู้ทำงด้ำน โรคแมลงสมัยใหม่ โดยเฉพำะอย่ำงยิ่งเป็นผู้บุกเบิกในกำรใช้เชื้อไวรัสควบคุมแมลง นอกจำกนี้ E.A. Steinhaus ยังเป็นผู้รื้อฟ้ืนนำเช้ือ B. thuringiensis กลับมำใช้ในกำรคุมควบแมลงอีกคร้ังหนึ่ง โดยพบว่ำ เชื้อดังกล่ำวสำมำรถนำไปใช้ควบคุมแมลงได้หลำยชนิด ในปี ค.ศ. 1947 วิชำโรควทิ ยำของแมลง (insect pathology) ได้เปิดสอนเป็นคร้ังแรกของโลก ท่ีมหำวทิ ยำลัยแคลิฟอร์เนีย วิทยำเขต Berkeley สอนโดย Prof. Dr. E.A. Steinhaus อีก 10 ปีต่อมำในปี ค.ศ. 1957 วิชำโรควิทยำของแมลง ได้เปิดสอนที่ มหำวิทยำลัย Hawaii เป็นแห่งท่ีสอง ซึ่งสอนโดย Prof. Dr. Yoshinori Tanada และต่อมำอีก 5 ปี (ค.ศ. 1962) วิชำดังกล่ำวเปิดสอนที่มหำวิทยำลัยแคลิฟอร์เนีย วิทยำเขตริเวอร์ไซด์ โดย Prof. Dr. M.I. Hall หลังจำกน้ันเป็นต้นมำ วิชำโรควิทยำของแมลงได้แพร่ขยำยไปยังประเทศต่ำง ๆ ทั่วโลก ปัจจุบันถือว่ำ

บทนำ 19 Prof. Dr. E.A. Steinhaus เป็นบิดำของโรควิทยำของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง (invertebrate pathology) และเปน็ ผูน้ ำทำงด้ำนโรคแมลงสมัยใหม่ สำหรบั ตำรำทำงด้ำนโรคแมลงที่สำคญั ไดแ้ ก่ Principles of Insect Pathology (Steinhaus, 1949), Insect Pathology (Steinhaus, 1963), Insect Pathology (Tanada and Kaya, 1993), Insect Pathology (Vega and Kaya, 2012), Principles of Insect Pathology (Boucias and Pendland, 1998), Biological Techniques : Manual of Techniques in Insect Pathology (Lacey, 1997) และ Insect Pathogens: Molecular Approaches and Techniques (Stock et al., 2009) สำหรบั ในประเทศไทยนั้น หลักสูตรวชิ ำโรควิทยำของแมลงได้เปดิ สอนในมหำวิทยำลัยของรัฐบำล หลำยแห่ง เช่น มหำวิทยำลัยเกษตรศำสตร์ มหำวิทยำลัยเชียงใหม่ มหำวิทยำลัย ขอนแก่น และ มห ำวิทยำลัย สงขลำน คริน ท ร์ เป็น ต้น โดยมีศำสตรำจำรย์ ดร. ทิพย์วดี อรรถธรรม จำก มหำวิทยำลัยเกษตรศำสตร์ วิทยำเขตกำแพงแสน ผู้ได้รับพระรำชทำนทุนอำนันทมหิดล ทำงด้ำน เกษตรศำสตร์ เป็นผู้ริเริ่มศึกษำและวิจัยโรควิทยำของแมลงมำอย่ำงต่อเนื่อง ในขณะเดียวกันได้ เรียบเรียงเอกสำรประกอบกำรสอนและแต่งหนังสือที่เกี่ยวข้องกับโรควิทยำของแมลงที่สำคัญ คือ โรควิทยำของแมลง (ทิพย์วดี, 2535) และไวรัสของแมลง : นิวคลีโอพอลิฮีโดรไวรัส (ทิพย์วดี, 2549) หลังจำกนั้นรองศำสตรำจำรย์ ดร. จริยำ จันทร์ไพแสง จำกมหำวิทยำลัยเกษตรศำสตร์ วิทยำเขตบำงเขน ได้เขียนหนังสือที่เกี่ยวข้องกับโรควิทยำของแมลงศัตรูที่สำคัญ ได้แก่ บีที : Bacillus thuringiensis : จุลินทรีย์ควบคุมแมลง (จริยำ, 2554) และท่ีมหำวิทยำลัยขอนแก่น ศำสตรำจำรย์ ดร. ศิวิลัย สิริมังครำ รัตน์ ได้แต่งหนังสือและตำรำ รวมถึงเอกสำรทำงวิชำกำร ที่เก่ียวข้องกับโรควิทยำของแมลงหลำยฉบับ เช่น โรควิทยำของแมลงและกำรประยกุ ตใ์ ช้ (ศวิ ลิ ัย, 2561) 2.4 สรปุ โรคในแมลงถกู คน้ พบตง้ั แต่ยุคโบรำณที่มนุษย์รู้จักกำรแมลงเศรษฐกิจ เช่นกำรเลี้ยงไหมและผึ้ง ภำยหลังจำกมีกำรพัฒนำกล้องจุลทรรศน์ ทำให้มีกำรศึกษำและวิจัยเกี่ยวกับเชื้อจุลินทรีย์อย่ำงกว้ำงขวำง มี กำรค้นพบเช้ือจุลินทรีย์สำเหตุของโรคในแมลงเป็นจำนวนมำก รวมถึงกำรประยุกต์ใช้องค์ควำมรู้ต่ำง ๆ ใน กำรควบคุมแมลงหรือป้องกันโรคในแมลง กำรค้นพบเชื้อสำเหตุโรคแมลง สำมำรถจำแนกเชื้อสำเหตุของ โรคในแมลงออกเป็น 5 กลุ่ม ได้แก่ ไวรัส แบคทีเรีย รำ โพรโทซัวและไมโครสปอริเดีย และไส้เดือนฝอย สำหรับพัฒนำกำรของวิชำโรคแมลง ค.ศ. 1945 Prof. Dr. Harry S. Smith จำกมหำวิทยำลัยแคลิฟอร์เนีย ประเทศสหรัฐอเมริกำ ได้ก่อตั้งห้องปฏิบัติกำรโรคของแมลงขึ้น โดยมี Prof. Dr. Edward A. Steinhaus เป็นผู้รับผิดชอบห้องปฏิบัติกำรดังกล่ำว Prof. Dr. E.A. Steinhaus เป็นผู้วำงรำกฐำนและ ประยุกต์ใช้องค์ควำมรู้ทำงด้ำนโรคแมลงสมัยใหม่ โดยเฉพำะอย่ำงย่ิงเป็นผู้บุกเบิกในกำรใช้เช้ือไวรัสควบคุม แมลง นอกจำกนี้ E.A. Steinhaus ยังเป็นผนู้ ำเช้ือ B. thuringiensis กลบั มำใชใ้ นกำรควบคุมแมลงอีกคร้ัง

บทนำ 20 หนึ่ง โดยพบว่ำเชื้อดังกล่ำวสำ มำรถนำไปใช้ควบคุมแมลงได้หลำยชนิด ในปี ค.ศ. 1947 วิชำโรควิทยำของแมลง (insect pathology) ได้เปิดสอนเป็นครั้งแรกของโลก ท่ีมหำวิทยำลัย แคลิฟอร์เนีย วิทยำเขต Berkeley สอนโดย Prof. Dr. E.A. Steinhaus ต่อมำวชิ ำที่เกยี่ วขอ้ งกบั โรควทิ ยำ ของแมลง ได้เปิดสอนตำมมหำวิทยำลัยต่ำง ๆ ท่ัวโลก สำหรับในประเทศไทยนั้น หลักสูตรวิชำโรควิทยำ ของแมลงได้เปิดสอนในมหำวิทยำลัยของรัฐบำลหลำยแห่ง เช่น มหำวิทยำลัยเกษตรศำสตร์ มหำวิทยำลัยเชียงใหม่ และมหำวิทยำลัยขอนแก่น เป็นต้น โดยมีศำสตรำจำรย์ ดร. ทิพยว์ ดี อรรถธรรม และ รองศำสตรำจำรย์ ดร. จริยำ จันทร์ไพแสง จำกมหำวิทยำลัยเกษตรศำสตร์ บำงเขน และ ศำสตรำจำรย์ ดร. ศิวิลัย สิริมังครำรัตน์ จำกมหำวิทยำลัยขอนแก่น เป็นผู้ริเร่ิมศึกษำและวิจัยโรควิทยำ ของแมลงมำอย่ำงต่อเนื่อง 2.5 เอกสำรอำ้ งอิง จริยำ จันทร์ไพแสง. 2554. บีที: Bacillus thuringiensis : จุลินทรีย์ควบคุมแมลง. นิวธรรมดำกำรพิมพ์ (ประเทศไทย) จำกัด, กรงุ เทพฯ. ทิพย์วดี อรรถธรรม. 2535. โรควิทยำของแมลง. สำนักพมิ พ์มหำวทิ ยำลัยเกษตรศำสตร,์ กรุงเทพฯ. ทิพย์วดี อรรถธรรม. 2549. ไวรัสของแมลง : นิวคลีโอโพลิฮีโดรไวรัส. สำนักพิมพ์มหำวิทยำลัย เกษตรศำสตร์, กรงุ เทพฯ. ศิวิลัย สิริมังครำรัตน์. 2561. โรควิทยำของแมลงและกำรประยุกต์ใช้. โรงพิมพ์มหำวิทยำลัยขอนแก่น, ขอนแก่น. Aizawa, K. 2001. Shigetane Ishiwata : his discovery of sotto-kin (Bacillus thuringiensis) in 1901 and subsequent investigations in Japan. Proceedings of a Centennial Symposium Commemorating Ishiwata’s Discovery of Bacillus thuringiensis. Japan : Kurume. November 1-3. Arif, B. 2005. A brief journey with insect viruses with emphasis on baculoviruses. J. Invertebr. Pathol. 89, 39-45. Bailey, L. and B.V. Ball. 1991. Honey Bee Pathology (2nd ed.). New York: Academic Press. Beegle, C.C. and T. Yamamoto. 1992. Invitation paper (C.P. Alexander Fund) : History of Bacillus thuringiensis Berliner research and development. Can. Entomol. 124, 587-616. Bergold, G. 1947. Die Isolierung des Polyeder-Virus und die Natur der Polyeder. Z. Naturforsch. 2b, 122-143. Berliner, E. 1915. Über die Schlaffsucht der Mehlmottenraupe (Ephestia kuhniella Zell.) und irhen Erreger Bacillus thuringiensis n.sp. Z. Angew. Entomol. 2, 29-56.

บทนำ 21 Benz, G. 1986. Introduction : historical perspectives. In R. Granados and B.A. Federici (Eds.),The Biology of Baculoviruses, Vol. 2. Practical Application for Insect Control (pp. 1-35). Boca Raton : CRC Press. Boucias, D.G. and J.C. Pendland. 1998. Principles of Insect Pathology. Kluwer Academic Cavalier-Smith, T. 1993. Kingdom Protozoa and its 18 phyla. Microbiol. Rev. 57, 953-994. Cheshire, F.R. and W.W. Cheyne. 1885. The pathogenic history and history under cultivattion of a new bacillus (B. alvei), the cause of a disease of the hive bee hitherto known as foul brood. Ser. II. J.R. Microsc. Soc. 5, 581-601. Cohn, F. 1855. Empusa muscae und die Krankheit den durch parasitische Pilze charakterisiten Epidemieen. Verh. Kaisrl. Leopald-Carolin. Naturforscher, 25, 300- 360. Cornalia, E. 1856. Monografia del bombice del gelso. Mem. R. Istit. Lombardo Sci. Lett. Arte. 6, 3-387. Davidson, E.W. 2012. History of insect pathology. pp. 13-28. In : F.E. Vega and H.K. Kaya (eds.). Insect Pathology. Elsevier, New York, USA. Edlind, T.D., J. Li, G.S. Visvesbara, M.H. Vodkin, G.L. McLaughlin and S.K. Katiyar. 1996. Phylogenetic analysis of b-tubulin sequences from amitochondrial protozoa. Molec. Phylogenet. Evol. 5, 359-367. Fantham, H.B. and A. Porter. 1912a. Microsporidiosis, a protozoal disease of bees due to Nosema apis, and popularly known as Isle of Wight disease. Ann. Trop. Med. Parasitol. 6, 145-162. Fantham, H.B. and A. Porter. 1912b. The structure and homology of the microsporidian spore, as seen in Nosema apis. Proc. Camb. Philos. Soc. 16, 580-583. Furgala, B. and E.C. Mussen. 1990. Protozoa. In R.A. Morse and R. Nowogrodzki (Eds.), Honey Bee Pests, Predators and Diseases (2nd ed.). (pp. 48-63). Ithaca : Cornell University Press. Gilliam, M. and J. Vandenberg. 1990. Fungi. In R.A. Morse and H. Nowogrodski (Eds.), Honey Bee Pests, Predators and Diseases (2nd ed.). (pp. 64-90). Ithaca : Cornell University Press. Glaser, R.W. 1932. Studies on Neoaplectana glaseri, a nematode parasite of the Japanese beetle (Popillia japonica). NJ Department of Agriculture, Circ. No. 211.

บทนำ 22 Glaser, R.W. 1931. The cultivation of a nematode parasite of an insect. Science. 73, 614-615. Gochnauer, T.A. 1990. Viruses. In R.A. Morse and R. Nowogrodzki (Eds.), Honey Bee Pests, Predators and Diseases (2nd ed.). (pp. 12-47) Ithaca : Cornell University Press. Gould, W. 1747. An Account of English Ants. A. Millar, London. Ishimori, N. 1934. Contribution a l’étude de la grasserie du ver á soie (Bombyx mori). C.R. Seances Soc. Biol. Soc Franco-Japonaise Biol. 116, 1169-1170. Jirovec, O. 1936. Studien über Microsporidien. Vestn. Cesk. Spol. Zool., 4, 1-75. Kudo, R. 1924. A Study of the Microsporidia. Illinois Biol. Monog. (Vol. 9). Univ. of Illinois. Nos. 1 and 2 Keilin, D. 1921. On a new type of fungus : Coelomomyces stegomyiae, n.g., n.sp., parasitic in the body-cavity of the larva of Stegomyia scutellaris Walker (Diptera, Nematocera, Culicidae). Parasitology. 13, 225-234. Lacey, L.A. 1997. Biological Techniques : Manual of Techniques in Insect Pathology. Academic Press Limited, London, UK. Maassen, A. 1913. Weitere Mitteilungen über die seuchenhaften Brutkrankheiten der Bienen (Further communication on the epidemic brood diseases of bees). Mitteilungen aus der Kaiserlichen Biologischen Anstalt fur Land-und Forstwirtsch. 14, 48-58. Maassen, A. 1916. Uber Bienenkrankheiten (On bee diseases). Mitteilungen aus der Kaiserlichen Biologischen Anstalt fur Land-und Forstwirtsch. 16, 51-58. Maestri, A. 1856. Frammenti anatomici, fisiologici e patologici sul baco da seta. Pavia : Fratelli Fusi. McCoy, C.W., R.A. Samson and D.G. Boucias. 1988. Entomogenous fungi. In C. Ignoffo and N.B. Mandava (Eds.), CRC Handbook of Natural Pesticides, Vol. 5, Microbial Insecticides, Part A, Entomogenous Protozoa and Fungi (pp. 151-234). Boca Raton : CRC Press. Milner, R.J. 1994. History of Bacillus thuringiensis. Agric. Ecosyst. Environ., 49, 9-13. Nägeli, K.W. 1857. Über die neue Krankheit der Seidenraupe und verwandte Organismen. Bot. Zeitung. 15, 760-761. Paillot, A. 1918. Deux microsporidies nouvelles parasites des chenilles de. Pieris brassicae. C.R. Soc. Biol., 81, 66-68.

บทนำ 23 Pasteur, L. 1870. Études sur la Maladie des Vers à Soie. Paris : Tome I et II. Gauthier- Villars. Paterson, R.R.M. 2008. Cordyceps, a traditional Chinese medicine and another fungal biofactory? Phytochemistry. 69, 1469-1495. Shimanuki, H. 1990. Bacteria. In R.A. Morse and R. Nowogrodzki (Eds.), Honey Bee Pests, Predators, and Diseases (2nd ed.). (pp. 27-47) Ithaca : Cornell University Press. Smith, K.M. and R.W.G. Wyckoff. 1950. Structure within polyhedral associated with insect virus diseases. Nature. 166, 861-862. Sorokin, N.V. 1883. Izdanie glavnogo Voenno-Meditsinskago Upraveleneia. St. Petersburg, 544 pp. Pervoe prilozhenie k Voenno-Meditsinskomu Zhurnalu za 1883 (First supplement to the Journal of Military Medicine for the year 1883), (pp. 168-198). Steiner, G. 1923. Aplectana kraussei n.sp., eine in der Blattwespe Lyda sp. parasitierende Nematodenform, nebst Bemerkungen über das Seitenorgan der parasitischen Nematoden. 59. Zbl. Bakt. Parasitenk. Infetionskrank. Hyg. Abt. 1, 14-18. Steinhaus, E.A. 1949. Principles of Insect Pathology. McGraw-Hill, New York, USA. Steinhaus, E.A. 1963. Insect Pathology. An Advanced Treatise, (Vols. 1 and 2). New York : Academic Press. Steinhaus, E.A. 1975. Disease in a Minor Chord. Columbus : Ohio State University Press. Stock, S.P., J. Vandenberg, I. Glazer and N. Boemare. 2009. Insect Pathogens Molecular Approaches and Techniques. CAB International, Wallingford, UK. Tanabe, Y., M.M. Watanabe and J. Sugiyama. 2002. Are Microsporidia really related to Fungi? a reappraisal based on additional gene sequences from basal fungi. Mycol. Res. 106, 1380-1391. Tanada, Y. and H.K. Kaya. 1993. Insect Pathology. Academic Press, New York, USA. Vago, C. 1963. A new type of insect virus. J. Insect Pathol. 5, 275-276. Vega, F.E. and H.K. Kaya, (eds.). 2012. Insect Pathology. Elsevier, New York, USA. Wang, Z. 1965. Knowledge on the control of silkworm disease in ancient China. Symp. Sci. Hist. (China). 8, 15-21. Weiser, J. 2005. Microsporidia and the Society for Invertebrate Pathology : a personal point of view. J. Invertebr. Pathol. 89, 12-18. White, G.F. 1912. The cause of European foulbrood. US Department of Agriculture, Bureau of Entomology, Circ. No. 157.

บทนำ 24 Zander, E. 1909. Tierische Parasiten als Krankheitserreger bei der Biene. Leipziger Bienenzeitung. 24, 147-150, 164-166.

บทที่ 3 โรคท่เี กดิ จำกสง่ิ ทไ่ี มใ่ ชเ่ ชอ้ื จลุ นิ ทรยี ์ (Amicrobial Diseases) โรคในแมลงสำมำรถแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ (1) โรคที่เกิดจำกสิ่งท่ีไม่ใช่เช้ือจุลินทรีย์ (amicrobial disease) (2) โรคท่ีเกิดจำกเชื้อจุลินทรีย์ที่เป็นสำเหตุของโรค (microbial disease) ซึ่ง ประกอบดว้ ย เชอื้ รำ แบคทีเรยี ไวรสั โพรโทซัว ไมโครสปอริเดีย และไส้เดือนฝอย ในบทนี้จะกล่ำวถึงโรค ที่เกิดจำกสิ่งที่ไม่ใช่เชื้อจุลินทรีย์ ส่วนโรคที่เกิดจำกเช้ือจุลินทรีย์ที่เป็นสำเหตุของโรคจะกล่ำวถึงใน บทต่อไป โรคของแมลงทเ่ี กิดจำกสงิ่ ที่ไม่ใช่เช้ือจุลินทรีย์ ประกอบด้วยหลำยสำเหตุได้แก่ กำรบำดเจ็บด้วย วิธีกล กำรบำดเจ็บเน่ืองจำกปัจจัยทำงกำยภำพ กำรบำดเจ็บเน่ืองจำกสำรเคมี กำรบำดเจ็บเน่อื งจำก ปัจจัยทำงชีวภำพ โรคท่ีเกิดจำกพันธุกรรม โรคที่เกิดจำกสำรอำหำร และโรคท่ีเกิดจำกควำมผิดปกติของ ระบบฮอร์โมน (Vega and Kaya, 2012) ซ่ึงมีรำยละเอียด ดังนี้ 3.1 กำรบำดเจ็บจำกปจั จยั ทำงกล (Injuries by mechanical factors) ปัจจัยทำงกลที่ทำให้เกิดโรคในแมลงสำมำรถแบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ (1) distension และ (2) trauma โดยท่ี distension หมำยถึง กำรอุดตันของท่อหรือช่องอำกำศของแมลง เช่น ท่อหำยใจ (tracheal trunk) ทำงเดินอำหำร (digestive tract) หรือท่อขับถ่ำย (malpighian tubules) เมื่อท่อ เหล่ำน้ีเกิดอุดตันขึ้น จะทำให้กำรไหลเวียนของอำกำศ อำหำร หรือกำรขับถ่ำยไม่เป็นปกติ ซึ่งเป็นสำเหตุ ให้แมลงมีอำกำรเจ็บป่วย ส่วน trauma หมำยถึง แมลงได้รับบำดเจ็บที่เกิดจำกกำรฉีกขำดของเน้ือเยื่อ อวัยวะถูกตัดขำด ซึ่งบำดแผลมีผลต่อตัวแมลงโดยทำให้แมลงสูญเสียเลือด และยังเป็นช่องทำงให้เช้ือโรค เขำ้ ทำลำย สำหรับกำรบำดเจบ็ แบบ trauma สำมำรถจำแนกออกได้หลำยรูปแบบ คือ  แผลที่เกิดจำกกำรฟกช้ำ (bruises)  แผลท่เี กิดจำกแรงกดอดั (crushing)  แผลที่เกดิ จำกกำรถูกของมีคม (cutting)  แผลทเี่ กิดจำกกำรฉีกขำด (tearing)  แผลทีเ่ กดิ จำกกำรถูกกัดเจำะเป็นรู (puncturing) อย่ำงไรกต็ ำมเม่ือแมลงเกิดบำดแผลขนึ้ รำ่ งกำยของแมลงมีกลไกกำรปรบั ตัว เพ่ือรักษำชีวติ ใหอ้ ยู่ รอด ยกตัวอย่ำงเช่น ดักแด้ของหนอนผีเส้ือ Cecropia เม่ือเกิดบำดแผลขึ้น ร่ำงกำยจะมีปฏิกิริยำ ตอบสนองโดยเพิ่มกำรรับออกซิเจนจำกอำกำศให้มำกขึ้น ในขณะเดียวกันแมลงจะผลิตสำรท่ีเรียกว่ำ injury factor เข้ำสู่กระแสเลือด ทำให้เกิดกำรสังเครำะห์ DNA และ RNA เพื่อเพิ่มกำรสร้ำงโปรตีนท่ี จำเป็นออกมำ โดยโปรตีนดังกล่ำวไปช่วยสมำนรอยแผลที่เกิดข้ึน นอกจำกนี้ระบบสูบฉีดโลหิตจะเร่งกำร

โรคทเี่ กิดจำกส่ิงทไ่ี มใ่ ชเ่ ช้ือจลุ นิ ทรีย์ 26 ทำงำนให้เร็วขึ้น พร้อมกับมีกำรผลิตสำร haemokinin เข้ำสู่กระแสเลือด เพิ่มกำรทำงำนป้องกันกำรติด เชอ้ื ของร่ำงกำย (Tanada and Kaya, 1993) 3.2 กำรบำดเจบ็ จำกปจั จยั ทำงกำยภำพ (Injuries by physical factors) ปัจจัยทำงกำยภำพท่ีมีผลทำให้แมลงอ่อนแอเกิดกำรเจ็บป่วย เช่น อุณหภูมิ ควำมช้ืน ปริมำณ ก๊ำซออกซิเจนและคำร์บอนไดออกไซด์ หรือรังสี เป็นต้น โดยปัจจัยดังกล่ำวทำให้แมลงแสดงอำกำร เจ็บป่วย อันเน่ืองมำจำกระบบต่ำง ๆ ภำยในร่ำงกำยของแมลงทำงำนผิดปกติ เช่น ระบบเอนไซม์ และ ฮอร์โมนถูกทำลำย ซ่ึงปัจจัยทำงกำยภำพท่ีมีผลต่อกำรเกิดโรคของแมลง (Tanada and Kaya, 1993) มดี ังตอ่ ไปนี้  อุณหภูมิสูง โดยท่ัวไปสภำพร่ำงกำยของแมลงสำมำรถทนทำนต่ออุณหภูมิสูงได้ประมำณ 40-50 °C ยกเว้นสำหรับแมลงในโรงเก็บ หรือแมลงที่อำศัยอยู่ในทะเลทรำยสำมำรถทนต่อ อุณหภูมิได้สูงถึง 60 °C อุณหภูมิสูงมีผลกระทบโดยตรงต่อตัวแมลง ทำให้แมลงมีกำรสูญเสีย น้ำจำกร่ำงกำยเป็นจำนวนมำกขึ้น อีกทั้งยังทำให้เซลล์ร่ำงกำยของแมลงมีกำรเปล่ียนแปลง โดยที่โปรตีนภำยในเซลล์มีกำรสูญเสียสภำพกำรทำงำนไป ผิวเคลือบผนังช้ันนอกของแมลงมี กำรหลอมตัว ทำให้เกดิ กำรระเหยของน้ำออกจำกลำตัวแมลงมำกข้ึน นอกจำกน้ีอุณหภูมิสงู ยัง มีผลต่อระบบสืบพันธ์ุโดยทำให้แมลงเป็นหมันอีกด้วย และหำกอุณหภูมิยังคงเพ่ิมสูงขึ้นต่อไป จะทำให้แมลงเกิดอำกำรชัก หมดสติ มอี ำกำรไหม้ทผี่ นังลำตวั และตำยในท่สี ดุ  อุณหภูมิต่ำ แมลงมีควำมทนทำนต่อสภำพอุณหภูมติ ่ำได้แตกต่ำงกันข้ึนอย่กู ับชนดิ ของแมลง โดย พบว่ำแมลงจำนวนมำกไม่สำมำรถมีชีวิตอยู่รอดได้ ในสภำพอุณหภูมิต่ำกว่ำจุดเยือกแข็ง เช่น ผึ้ง แมลงวันเซตซี (tsetse fly) และยุงลำย (Aedes aegypti) โมเลกุลของน้ำในเซลล์แมลงจะ กลำยเป็นน้ำแข็ง ทำให้เน้ือเย่ือภำยในของแมลงเกิดกำรฉีกขำด ได้รับควำมเสียหำยจำกผลึก ของน้ำแข็ง และทำให้แมลงตำยในท่ีสุด นอกจำกนี้อุณหภูมิที่ลดลงอย่ำงมำกยังทำให้ กระบวนกำรเมแทบอลิซึมของแมลงลดต่ำลง และแมลงไม่สำมำรถย่อยอำหำรได้ เป็นสำเหตุ ทำให้แมลงเกิดกำรเจ็บป่วยขึ้นได้ หำกแมลงมีชีวิตอยู่รอดต่อไปได้ กำรลอกครำบและกำร เจริญเติบโตของแมลง จะเกิดควำมผิดปกติข้ึน อย่ำงไรก็ตำมมีแมลงบำงชนิด สำมำรถปรับตัว ให้อยู่รอดในสภำพอุณหภูมิต่ำได้ โดยมีกลไกกำรสร้ำงสำรต่อต้ำนกำรแข็งตัว (antifreezing agent หรือ cryoprotectant) เช่น glycerol, sorbitol, polyhydric alcohols โดยสำร เหล่ำนี้มีสมบัติทำให้ของเหลวในลำตัวของแมลงไม่แข็งตัว ทำให้แมลงสำมำรถดำรงชีวิตได้เป็น ปกติ

โรคท่เี กิดจำกสงิ่ ท่ีไมใ่ ชเ่ ชื้อจลุ นิ ทรยี ์ 27  ควำมช้ืน แมลงต้องกำรควำมช้ืนเพื่อกำรดำรงชีวิตให้เป็นไปตำมปกติ หำกควำมช้ืนใน สภำพแวดล้อมมีมำกเกินไป จะทำให้เกิดอันตรำยต่อแมลง คือ (1) เน้ือเยื่อมีน้ำค่ังสูง (2) กำร หำยใจของแมลงไม่ปกติ (3) ระบบกำรย่อยอำหำรทำงำนผิดปกติ (4) เกิดควำมอ่อนแอของแมลง เพม่ิ ข้นึ ทำใหง้ ่ำยตอ่ กำรตดิ เชื้อ และหำกควำมชื้นในสภำพแวดล้อมตำ่ เกินไป (น้อยกว่ำ 20%) จะทำให้ร่ำงกำยแมลงขำดแคลนน้ำ และส่งผลต่อระบบต่ำง ๆ ภำยในลำตัวของแมลงมีกำร ทำงำนผิดปกติได้ นอกจำกนี้กำรสูญเสียน้ำในช่วงของกำรลอกครำบ และกำรเข้ำดักแด้ มักทำให้ เกดิ ควำมพิกำร ผดิ ปกตทิ ำงดำ้ นรปู ร่ำงและโครงสร้ำง แมลงอำจไม่สำมำรถออกมำจำกดักแดไ้ ด้ ทั้งน้ีแมลงส่วนใหญ่มีกำรสูญเสียน้ำออกจำกร่ำงกำยโดยผ่ำนทำงท่อลม และท่อขับถ่ำย นอกจำกนี้ควำมชืน้ ในแมลง ยังสำมำรถสูญเสียออกจำกรำ่ งกำยผ่ำนทำงผนังลำตัวได้ อย่ำงไร ก็ตำมกำรสูญเสียควำมช้ืนในช่องทำงนี้มีปริมำณน้อยมำก เนื่องจำกผิวหนังช้ันนอกของแมลง มชี ั้นไข (wax) เคลอื บอยู่ แตห่ ำกผิวหนังชั้นนอกถกู ทำใหห้ ลุดออกไป แมลงจะเกิดกำรสูญเสีย น้ำออกจำกร่ำงกำยอย่ำงรวดเร็ว และตำยในที่สุด จำกหลักกำรข้ำงต้น สำมำรถนำไป ประยุกต์ใช้ในกำรควบคุมแมลง โดยใช้ผงฝุ่นให้สัมผัสกับผนังลำตัวของแมลง ผวิ หนังแมลงที่เกิด เป็นรอยแผลขน้ึ ทำใหน้ ำ้ ระเหยออกจำกลำตัว เป็นสำเหตุใหแ้ มลงตำยในท่สี ดุ  ปริมำณก๊ำซออกซิเจนและคำร์บอนไดออกไซด์ แมลงแต่ละชนิดสำมำรถทนทำนต่อก๊ำซ ออกซิเจนและคำรบ์ อนไดออกไซด์ได้แตกต่ำงกัน แมลงบำงชนิดสำมำรถดำรงชีวิตอยู่ในสภำพ ที่ขำดก๊ำซออกซิเจนได้นำนหลำยวัน โดยกำรลดอัตรำเมแทบอลิซึมในร่ำงกำยให้ต่ำลง และใช้ ออกซิเจนที่ถูกเก็บไว้ในเน้ือเย่ือ แมลงบำงชนิดเม่ือถูกเลี้ยงอยู่ในสภำพที่มีออกซิเจนต่ำ จะมี กำรปรับเปล่ียนและพัฒนำท่อหำยใจให้มีประสิทธิภำพสูงขึ้น สำหรับในสภำพท่ีมีก๊ำซ คำร์บอนไดออกไซด์สูงในระยะส้ัน จะทำให้แมลงสลบไปช่ัวระยะหนึ่ง แต่หำกแมลงได้รับก๊ำซ คำร์บอนไดออกไซด์ในปริมำณสูงเป็นระยะเวลำนำน มีผลทำให้แมลงเกิดควำมผิดปกติ เช่น มี อัตรำกำรวำงไข่ลดลง กำรเจริญเติบโตช้ำ วงจรชีวิตส้ันหรือยำวกว่ำปกติ หรือทำให้แมลงตำย ในทีส่ ดุ  รงั สี รังสอี ัลตรำไวโอเลต แสงอินฟรำเรด หรือแรงส่ันสะเทือนระดับสูง คลื่นไมโครเวฟ สำมำรถ ทำให้แมลงบำดเจ็บจนถึงตำยได้ ทั้งนี้เนื่องจำกรังสีมีผลต่อสำรเคมีท่ีอยู่ภำยในร่ำงกำยของ แมลง รวมถึงทำให้สำรเคมีในร่ำงกำยแมลงเกิดกำรสั่นและแตกตัวเป็นไอออน โดยเฉพำะรังสี x-ray และรังสี gamma ทำให้แมลงเกิดควำมพิกำร รูปร่ำงผิดปกติ (deformities) เกิดเนื้อ งอก เกิดกำรกลำยพันธ์ุ หรือทำให้แมลงเป็นหมัน นอกจำกนี้รังสียังทำให้ระบบต่ำง ๆ ใน ร่ำงกำยแมลงสูญเสียกำรทำงำนไป เป็นสำเหตุให้แมลงตำยในที่สุด จำกองค์ควำมรู้ทำงด้ำน รังสีของคล่ืนแสงเหล่ำนี้ ถูกนำไปประยุกต์ใช้ในกำรควบคุมแมลงศัตรใู นโรงเก็บ เช่น มอดแป้ง

โรคท่เี กดิ จำกสงิ่ ทีไ่ ม่ใชเ่ ช้ือจุลินทรยี ์ 28 ผีเสื้อข้ำวสำร และแมลงอ่ืน ๆ ที่เข้ำทำลำยเมล็ดพันธ์ุ รวมถึงนำไปใช้ควบคุมแมลงท่ีอำศัยอยู่ ภำยในเนื้อไมไ้ ดอ้ กี ดว้ ย 3.3 กำรบำดเจบ็ เนอื่ งจำกสำรเคมี (Injuries by chemical agents) สำรเคมีในท่ีน้ี หมำยถึง สำรเคมีจำกสำรป้องกันกำจัดแมลง สำรพิษที่พืชสร้ำงข้ึน หรือจุลินทรีย์ ต่ำง ๆ สำรเคมีสำมำรถเข้ำสู่ร่ำงกำยของแมลงได้ 2 ช่องทำง คือ กำรสัมผัส และกำรสูดดม (ผ่ำนทำง รูหำยใจ) สำรเคมีสำมำรถฆ่ำแมลงได้ โดยออกฤทธิ์ทำลำยระบบประสำท ระบบหำยใจ ระบบ กล้ำมเน้ือ ระบบหมุนเวียนโลหิต ระบบกำรย่อยอำหำร และยับย้ังกระบวนกำรเมแทบอลิซึมของแมลง ได้ ซ่ึงทำให้แมลงมีอำกำรกระสับกระส่ำย ชัก หมดควำมรู้สึก เป็นอัมพำต และทำให้แมลงตำย สำหรับ ตัวอย่ำงสำรเคมีที่มีผลต่อแมลง ได้แก่ (1) สำรเคมีในกลุ่ม arsenicals (sodium arsenite, paris green, lead arsenate), rotenone และ cyanide ซ่ึงมีควำมเป็นพิษต่อแมลงโดยไปขัดขวำงกระบวนกำร เม แท บ อ ลิ ซึ ม ก ระบ วน ก ำรก ำรห ำย ใจ โด ย ส ำร arsenicals มี ฤ ท ธิ์ยั บ ยั้ ง pyruvate แล ะ α-ketoglutarate dehydrogenase ในกระบวนกำรเมแทบอลิซึมของพลังงำน ในขณะท่ี rotenone ซึ่ง เป็นสำรที่พบได้ในพืชวงศ์ถ่ัว สำมำรถยับย้ังกระบวนกำรหำยใจของแมลง ในข้ั นตอน electron transport ที่เกิดข้ึนใน ไมโทคอนเดรียของแมลงได้ ส่วนสำร cyanide น้ันไปยับย้ังกำรทำงำนของ เอนไซม์ cytochrome oxidase ในกระบวนกำรหำยใจของแมลง (2) สำรเคมีกลุ่ม chlorinated hydrocarbons เช่น DDT และอนุพันธ์ของ pyrethroids มีควำมเป็นพิษกับระบบประสำทของแมลง ท้ังนี้สำรเคมีดังกล่ำวไปทำลำยเซลล์ประสำท เกิดกำรรั่วของ sodium ion ทำให้เกิดกำรบิดตัวของ กล้ำมเน้ือ (3) สำรเคมีกลุ่ม organophosphorus และ carbamate ออกฤทธิ์โดยยับยั้งกำรทำงำนของ เอนไซม์ acetylcholinesterase เมื่อสำรดังกล่ำวจับกับเอนไซม์ จะทำให้เกิดกำรสะสมของ สำรอะซีติลโคลีนบริเวณรอยต่อระหว่ำงเซลล์ประสำท (synapse) ซ่ึงส่งผลให้กล้ำมเน้ือมีกำรสั่นและชัก กระตุกรนุ แรง ทำใหแ้ มลงเป็นอมั พำตและตำยในท่ีสุด (Tanada and Kaya, 1993) นอกจำกนย้ี ังเกดิ จำก สำรพิษหรอื เอนไซมต์ ่ำง ๆ ทีเ่ ช้อื รำผลติ ออกมำ (Schrank and Vainstein, 2010; Silva et al, 2005) 3.4 กำรบำดเจบ็ จำกปจั จยั ทำงชวี ภำพ (Injuries by biological factors) กำรบำดเจ็บของแมลงที่เกิดจำกปัจจัยทำงชีวภำพ หมำยถึง แมลงได้รับบำดเจ็บจำกกำรเข้ำ ทำลำยของตวั หำ้ และตวั เบียน โดยตวั ห้ำจะทำลำยแมลงดว้ ยกัด และกินแมลง ในขณะท่ีตวั เบียนจะเจำะท่ี บริเวณผนังลำตัวแมลงและดูดกินสำรอำหำรจำกแมลง (ectoparasitoids) นอกจำกนี้ตัวเบียนบำงชนิด สำมำรถเจำะผนังลำตัวของแมลงเพื่อวำงไข่ ซึ่งตัวอ่อนของตัวเบียนจะอำศัยอยู่ภำยในลำตัวแมลง (endoparasitoids) โดยตัวอ่อนของตัวเบียนจะเข้ำทำลำยอวัยวะภำยใน รวมถึงไปรบกวนระบบต่ำง ๆ ของแมลงให้ทำงำนผิดปกติ ตัวเบียนจะดูดกินสำรอำหำรจำกแมลงอำศัย ในขณะเดียวกัน ตัวเบียน สำมำรถปล่อยสำรพิษออกมำทำลำยแมลง นอกจำกน้ีตัวเบียนยังสำมำรถเข้ำทำลำยระบบสืบพันธ์ุ ทำให้

โรคที่เกดิ จำกสิง่ ท่ีไม่ใช่เชือ้ จลุ ินทรยี ์ 29 แมลงเป็นหมัน ซ่ึงเรียกว่ำ parasite castration อย่ำงไรก็ตำมแมลงมีกลไกบำงอย่ำง สำมำรถป้องกันตัว จำกตัวเบยี นโดยสร้ำงสำรเคมีข้ึนมำโอบลอ้ มตวั เบยี นไว้ (encapsulate) (Tanada and Kaya, 1993) 3.5 โรคทำงพนั ธกุ รรม (Heredity disease) ควำมผิดปกติทำงพันธุกรรม (hereditary) ส่วนใหญศ่ ึกษำกันมำกในแมลงหว่ี หนอนไหม ผึง้ และ ยุง โรคควำมผิดปกติทำงพันธุกรรมเกิดจำกควำมผิดปกติของยีนเพียงตำแหนง่ เดียวหรอื ยนี หลำยตำแหน่ง ก็ได้ โดยสำเหตุของควำมผิดปกติทำงพันธุกรรม อำจเกิดจำกหลำยสำเหตุ เช่น แมลงได้รับสำรรังสี สำรเคมี หรือติดเช้ือไวรัส ซึ่งส่งผลต่อสำรพันธุกรรมทำให้เกิดควำมผิดปกติ โดยควำมผิดปกติทำง พันธุกรรม มีผลกระทบต่อระบบทำงสรีรวิทยำ และเมแทบอลิซึมในร่ำงกำยของแมลง นอกจำกนี้ยังมี ผลต่อลักษณะรูปร่ำงของแมลง เกิดควำมผิดปกติ ควำมพิกำรของรยำงค์ เช่น ตำมีขนำดเล็กลง ปีกเสีย รูปร่ำง ทำให้ไม่สำมำรถบินได้ตำมปกติ ส่งผลต่อกำรออกไปหำอำหำร กำรหลบหลีกศัตรู ซึ่งทำให้แมลง ตำยไปในที่สุด และบำงคร้ังควำมผิดปกติยังอำจเกิดขึ้นกับระบบกำรสืบพันธุ์ ซ่ึงมีผลทำให้แมลงเป็นหมัน ไมส่ ำมำรถสืบพันธ์ุได้ จำกองคค์ วำมรู้ดังกลำ่ วถูกนำมำประยุกต์ใช้ในกำรควบคุมกำรระบำดของแมลงโดย กำรนำแมลงเพศผู้มำฉำยด้วยรังสีหรือสำรเคมี เพ่ือทำให้แมลงเป็นหมัน แล้วปล่อยไปในธรรมชำติเพ่ือ ผสมพันธ์ุกับเพศเมีย ทำให้เพศเมียไม่สำมำรถวำงไข่ท่ีสมบูรณ์ได้ เป็นกำรลดกำรระบำดของแมลงชนิดนี้ ลง ดังตัวอย่ำงเช่น กำรใช้รังสีเพื่อควบคุมแมลงวันหนอนเจำะสัตว์ screwworm (Cochliomyia hominivorax) หรือกำรฉำยรังสแี มลงวันผลไม้ เพ่อื ลดกำรแพร่ระบำด (Tanada and Kaya, 1993) 3.6 โรคทเ่ี กดิ จำกสำรอำหำร (Nutritional diseases) แมลงต้องกำรสำรอำหำรท่ีจำเป็นต่อร่ำงกำยเช่นเดียวกับส่ิงมีชีวิตอ่ืน ซึ่งประกอบด้วย โปรตีน กรดแอมิโน ไขมัน คำรโ์ บไฮเดรต และวิตำมินต่ำง ๆ หำกแมลงได้รับสำรอำหำรไม่เพียงพอ หรือมำกเกิน ก็สำมำรถทำให้แมลงเกิดกำรเจ็บป่วยเป็นโรคได้ สำหรับโรคในแมลงที่เกิดจำกปัจจัยเนอื่ งจำกอำหำร สำมำรถแบ่งออกเป็น 2 รูปแบบ คือ (1) กำรอดอำหำร และ (2) กำรได้รับสำรอำหำรไม่พอเหมำะ (Tanada and Kaya, 1993) ซงึ่ มรี ำยละเอยี ดดงั นี้  กำรอดอำหำร (starvation) แมลงมีควำมสำมำรถในกำรอดอำหำรท่ีแตกต่ำงกัน โดยท่ัวไป แมลงที่อดอำหำร จะมีกำรนำเอำสำรอำหำรหรือพลังงำนท่ีเก็บสะสมไว้ในร่ำงกำยในรูปของ คำร์โบไฮเดรตและไขมันออกมำใช้ หำกแมลงอดอำหำรเป็นระยะเวลำนำน ทำให้กำร เจริญเติบโตและระบบสืบพันธ์ุหยุดชะงักลง รวมถึงระบบต่ำง ๆ ทำงำนผิดปกติ และทำให้ แมลงตำยไปในทส่ี ดุ

โรคทเี่ กดิ จำกสงิ่ ทไ่ี ม่ใชเ่ ชอื้ จุลินทรีย์ 30  กำรได้รับสำรอำหำรไม่พอเหมำะ แมลงที่ขำดโปรตีนจะมีผลกระทบต่อกำรเจริญเติบโต กำร พัฒนำส่วนต่ำง ๆ รวมถึงโครงสร้ำงภำยนอกและระบบสืบพันธ์ุของแมลงด้วย เช่น ผ้ึงพันธ์ุ Apis mellifera ถ้ำได้รับอำหำรที่มีโปรตีนในปริมำณต่ำ มีผลทำให้ผนังลำตัวเกิดเป็นลักษณะ ตกสะเก็ด (brittle) และทำให้เกิดอำกำรอัมพำต (paralysis) ได้ ในขณะที่หนอนเจำะลำต้น ข้ำวโพด (European corn borer, Ostrinia nubilalis) ท่ีได้รับโปรตีนไม่เพียงพอ จะทำให้ กำรลอกครำบช้ำลงกว่ำปกติ หรือเกิดกำรคงสภำพเป็นดักแด้ ไม่พัฒนำเป็นตัวเต็มวัย (supernumerary molts) ส่วนแมลงหว่ี Drosophila melanogaster ที่ขำดโปรตนี จะทำให้ กำรผลิตไข่ลดลง แมลงท่ีได้โปรตีนหรือกรดแอมิโนมำกเกินไป จะทำให้เกิดควำมผิดปกติกับ ร่ำงกำย เช่น แมลงหวี่ (D. melanogaster) ท่ีได้รับกรดแอมิโน tryptophan มำกเกินไป ทำ ให้เกิดเน้ืองอก (melanotic tumors) ท่ีบริเวณลำตัวขึ้น สำหรับคำร์โบไฮเดรตและไขมัน ซึ่ง เป็นแหล่งพลังงำนของแมลง หำกแมลงขำดแคลนคำร์โบไฮเดรตและไขมัน ทำให้แมลงมีกำร เจริญเติบโตช้ำลง ปีกมีกำรพัฒนำท่ีผิดปกติ รวมถึงมีกำรลอกครำบช้ำ และมีรูปร่ำงผิด ธรรมชำติ ดังตัวอย่ำงเช่น ในแมลงสำบเยอรมัน (German cockroach) ท่ีขำดกรดไขมัน linoleic มีผลทำให้ตัวเต็มวัยเพศเมียมีกำรสร้ำงไข่ท่ีผิดปกติ ตัวอ่อนท่ีฟักออกมำมีควำมพิกำร ของขำและหนวด เคลื่อนไหวช้ำ และตำยภำยใน 2-3 วัน ส่วนวิตำมินน้ันมีควำมสำคัญต่อ กระบวนเมแทบอลิซึมของแมลง หำกแมลงขำดวิตำมิน ทำให้กำรเจริญเติบโต ระบบ ประสำท ระบบสบื พันธ์ุ และอวัยวะภำยในของแมลงทำงำนผิดปกติ และทำให้แมลงอ่อนแอง่ำย ต่อกำรติดเชื้อโรค เช่น ด้วงเต่ำตัวห้ำ Cryptolaemus montrouzieri และแมลงวัน Agria affinis ทีข่ ำดวิตำมินอี (α-tocopherol) มผี ลต่อกำรสร้ำงเซลลส์ ืบพันธผุ์ ิดปกติ ในขณะที่ A. affinis ท่ี ขำดวติ ำมินเอ ทำใหก้ ำรพฒั นำและกำรเจรญิ เติบโตช้ำลง 3.7 กำรรบกวนระบบฮอรโ์ มน (Hormonal disruption) ควำมผิดปกติของฮอร์โมนในต่อมไร้ท่อ (endocrine hormone) สำมำรถสร้ำงควำมผิดปกติ ให้กับแมลงได้ โดยมีผลกระทบต่อระบบสรีรวิทยำ และระบบสืบพันธ์ุของแมลง รวมถึงกำรเจรญิ เติบโต และกำรเปลีย่ นแปลงรปู รำ่ งของแมลง กำรขำดแคลนฮอรโ์ มนในต่อมไร้ท่อ ทำใหก้ ำรเจริญเติบโตและกำร เปล่ียนรูปร่ำงของแมลงผิดปกติ เช่น ฮอร์โมน ecdysone และ juvenile ที่เกี่ยวข้องกับกำรลอกครำบ ของแมลง ต้องอยู่ในสภำวะที่สมดุลกัน หำกเกิดกำรขำดฮอร์โมน ecdysone จะทำให้แมลงไม่สำมำรถ เปลี่ยนแปลงรูปร่ำงจำกระยะดักแด้เป็นตัวเต็มวัยได้ นอกจำกน้ีถ้ำระดับฮอร์โมน juvenile มีมำกเกนิ ไป จะทำ ให้แมลงไม่สำมำรถควบคุมกระบวนกำรเปล่ียนแปลงรูปร่ำง (metamorphosis) ได้ และยังมีผลยับยั้งกำร สรำ้ งไข่ และกำรเจริญเตบิ โตของแมลงด้วย (Tanada and Kaya, 1993)

โรคท่ีเกิดจำกสงิ่ ทไ่ี มใ่ ชเ่ ช้อื จุลินทรีย์ 31 3.8 สรปุ โรคที่เกิดจำกสิ่งที่ไม่ใช่เชื้อจุลินทรีย์ หมำยถึง กำรบำดเจ็บและควำมผิดปกติเน่ืองจำกปัจจัย ภำยนอกและภำยในของแมลง ได้แก่ กำรบำดเจ็บด้วยปัจจัยทำงวิธีกล เช่น กำรอุดตันของระบบท่อหำยใจ ทำงเดินอำหำร และท่อขับถ่ำย รวมถึงกำรฉีกขำดของเน้ือเยื่อด้วยแรงกล เป็นต้น ส่วนปัจจัยทำงกำยภำพ ได้แก่ อุณหภูมิ ควำมชื้น ปริมำณก๊ำซออกซิเจนและคำร์บอนไดออกไซด์ และรังสี นอกจำกน้ีมีกำรบำดเจ็บ เนื่องจำกสำรเคมี โรคจำกควำมผิดปกติทำงพันธุกรรม โรคที่เกิดจำกสำรอำหำร และกำรรบกวนของ ระบบฮอร์โมน 3.9 เอกสำรอำ้ งองิ Schrank, A. and M.H. Vainstein. 2010. Metarhizium anisopliae enzymes and toxins. Toxicon. 56, 1267-1274. Silva, W.O.B., S. Mitidieri, A. Schrank and M. Vainstein. 2005. Productions and extraction of an extracellular lipase from the entomopathogenic fungus Metarhizium anisopliae. Process Biochem. 40, 321-326. Tanada, Y. and H.K. Kaya. 1993. Insect Pathology. Academic Press, New York, USA. Vega, F.E. and H.K. Kaya, (eds.). 2012. Insect Pathology. Elsevier, New York, USA.

โรคที่เกดิ จำกสิ่งท่ไี มใ่ ชเ่ ช้อื จุลนิ ทรีย์ 32

บทท่ี 4 ระบำดวทิ ยำของโรคในแมลง (Epizootiology of Insect Disease) ระบำดวิทยำ (epizootiology) หมำยถึง กำรศึกษำปรำกฏกำรณ์กำรแพร่ระบำดของโรคท่ีเกิด ข้ึนกับส่ิงมีชีวิตในระดับประชำกร ท้ังท่ีเป็นโรคติดเชื้อ (infectious disease) และโรคไม่ติดเชื้อ (non- infectious disease) กำรศึกษำกำรแพร่ระบำดของโรคแมลง มีแนวคิดมำจำกกำรศึกษำโรคของคนและ สัตว์ ซ่ึงประกอบด้วยกำรสังเกต (observation) และกำรบันทึกข้อมูลเก่ียวกับอำยุ อำกำรกำรเจ็บป่วย อัตรำกำรตำย สถำนท่ีเกิดโรค ทั้งในด้ำนพิกัดของพื้นที่ ควำมสูงจำกระดับน้ำทะเล สภำพภูมิอำกำศ อุณหภูมิ เพื่อใช้เป็นข้อมูลสำหรับกำรวิเครำะห์ถึงสำเหตุของกำรเกิดของโรค รวมถึงกำรพยำกรณ์กำรเกิด โรคในอนำคต ในทำงกฏี วทิ ยำนัน้ ใช้ควำมรูท้ ำงดำ้ นระบำดวทิ ยำของโรคเพื่อใช้ในกำรควบคุมแมลงศัตรูพืช 4.1 หลกั กำรพนื้ ฐำนของระบำดวทิ ยำ หลักกำรพ้ืนฐำนของระบำดวทิ ยำ เป็นกำรคน้ หำสำเหตุของกำรเกิดโรค กำรแพร่กระจำยของโรค ในระดับประชำกร โดยอำศัยกำรสังเกต บันทึก รวบรวม และวิเครำะห์ข้อมูล เพื่อนำไปใช้ควบคุมและ ป้องกันกำจัดโรค สำหรับกำรประยุกต์ใช้องค์ควำมรู้ทำงด้ำนระบำดวิทยำในทำงกีฏวิทยำสำมำรถแบ่ง ออกเป็น 2 แนวทำง คือ 1) กำรใช้ควำมรู้ทำงระบำดวิทยำเพื่อเพ่ิมกำรเกิดโรค สำหรับใช้ควบคุมหรือลด จำนวนประชำกรของแมลงศัตรูพืช 2) ใช้ควำมรู้ทำงระบำดวิทยำเพื่อลดกำรเกิดโรค หรือป้องกันกำรเกิด โรคในแมลงทมี่ ีควำมสำคญั ทำงเศรษฐกจิ เชน่ ผึ้ง และไหม เป็นตน้ คำศพั ทท์ สี่ ำคญั ทำงระบำดวทิ ยำ ในกำรศึกษำทำงดำ้ นระบำดวิทยำของโรคในแมลง มีศพั ท์สำคญั ท่ีควรทำควำมเขำ้ ใจ คำจำกัดควำม และควำมหมำยดังน้ี  อุบตั กิ ำรณ์ (incidence) หมำยถึง จำนวนแมลงตวั ใหม่ทแี่ สดงอำกำรเป็นโรค ในระยะเวลำใด เวลำหนึ่ง เชน่ อำจกำหนดเป็นระยะเวลำ 6 เดือน หรอื 1 ปี  อตั รำอบุ ตั กิ ำรณ์ (incidence rate) หมำยถงึ จำนวนแมลงตวั ใหม่ที่แสดงอำกำรเป็นโรคต่อ จำนวนประชำกรแมลงท่เี ฝ้ำสังเกต ในชว่ งระยะเวลำใดเวลำหน่ึง  ควำมชกุ (prevalence) หมำยถงึ จำนวนแมลงทั้งหมดในประชำกรที่แสดงอำกำรเปน็ โรค (ทงั้ แมลงเปน็ โรคท่ีมีอยเู่ ดิม และแมลงทีเ่ พิ่งจะเป็นโรคใหม่) ในชว่ งเวลำใดเวลำหน่งึ

ระบำดวิทยำของโรคในแมลง 34  อตั รำควำมชกุ (prevalence rate) หมำยถึง จำนวนแมลงท้ังหมดที่แสดงอำกำรเป็นโรคต่อ จำนวนประชำกรท้งั หมดที่เฝำ้ สังเกต ในชว่ งเวลำใดเวลำหน่ึง  Enzootic disease หมำยถึง โรคระบำดท่ีเกดิ ขึ้นดว้ ยระดับท่ีไมร่ ุนแรง สำมำรถพบได้เป็นประจำ ในประชำกร  Epizootic disease หมำยถึง โรคระบำดทม่ี รี ะดับกำรระบำดอย่ำงรนุ แรง และเกิดขึน้ ในวงกว้ำง ซง่ึ มักเกิดขึน้ แบบไม่ปกติ  Epizootic cycle หมำยถึง รูปแบบวงจรของกำรเกิดโรคระบำดในประชำกร (ภำพท่ี 4-1) ซ่ึง ประกอบด้วยโรคระบำดแบบ enzootic และ epizootic ซึ่งสภำวะ enzootic สำมำรถเปล่ียนไป เป็น epizootic ได้ และในสภำวะกำรเกิดโรคแบบ epizootic สำมำรถเปล่ียนไปเป็น enzootic ได้ในลักษณะที่เรียกว่ำ epizootic wave ซง่ึ epizootic wave นี้สำมำรถแบ่งออกเป็น 3 ช่วง คือ preepizootic, epizootic และ postepizootic โดยท่ี preepizootic เปน็ ช่วงเรมิ่ ต้นของกำรเกิด กำรระบำดของโรคในแมลง ในขณะที่ epizootic เป็นสภำวะท่ีแมลงเป็นโรคอย่ำงรุนแรง และ แพร่กระจำยโรคได้อย่ำงรวดเร็ว สำหรับ postepizootic น้ันเป็นสภำวะท่ีจำนวนแมลงที่เป็นโรค ลดจำนวนลงอยำ่ งรวดเร็ว (Tanada and Kaya, 1993; Shapiro-Ilan et al., 2012) Epizootic Prevalence Preepizootic Postepizootic Enzootic Enzootic Epizootic wave Time ภำพที่ 4-1 รปู แบบของกำรเกิดโรคในทำงระบำดวิทยำ (Tanada and Kaya, 1993) 4.2 ปจั จยั ทม่ี ผี ลตอ่ กำรแพรร่ ะบำดของโรคแมลง ปัจจัยสำคัญท่ีมีผลต่อกำรแพร่ระบำดของโรคในแมลง สำมำรถแบ่งออกได้เป็น 4 ปัจจัย คือ ประชำกรของเชื้อสำเหตุ ประชำกรของแมลง กำรแพร่เช้ือ และปัจจัยทำงส่ิงแวดล้อม (Tanada and Kaya, 1993; Shapiro-Ilan et al., 2012) โดยมีรำยละเอยี ดดังนี้  ประชำกรเช้ือสำเหตุ (pathogen population) เช้ือจุลินทรีย์ที่มีควำมสำมำรถทำให้เกิดโรคใน แมลง ได้แก่ เชือ้ ไวรัส เช้ือแบคทีเรยี เชือ้ รำ เชอ้ื ไมโครสปอริเดยี และไสเ้ ดือนฝอย โดยเชอ้ื ดังกล่ำวจะ ก่อให้เกิดโรคระบำดในแมลงได้ จะต้องมีคุณสมบัติที่สำคัญ คือ ควำมสำมำรถในกำรทำให้แมลง

ระบำดวทิ ยำของโรคในแมลง 35 ติดเช้ือและเป็นโรค ควำมรุนแรงของโรค ควำมหนำแน่นของเชื้อ กำรมีชีวิตอยู่รอด และ ควำมสำมำรถในกำรแพร่กระจำยของเชื้อ (Tanada and Kaya, 1993) โดยมีรำยละเอียด ดงั นี้ (1) ควำมสำมำรถในกำรทำให้แมลงติดเชื้อ (infectivity) คือควำมสำมำรถของ เชื้อจุลินทรีย์ท่ีเข้ำสู่ร่ำงกำยของแมลงท่ีอ่อนแอและก่อให้เกิดโรค แต่อย่ำงไรก็ตำมพบมีแมลง หลำยชนิดได้รับประโยชน์จำกเช้ือจุลินทรีย์โดยกำรให้ท่ีอยู่อำศัย (host) นอกจำกน้ีแมลง บำงชนิดยังสร้ำงอวัยวะพิเศษขึ้นมำ เพื่อไว้กักเก็บเช้ือจุลินทรีย์ เซลล์ท่ีมีควำมเฉพำะเจำะจงน้ี เรียกว่ำ mycetocytes หรือ bacteriocytes ซึ่งเช้ือจะผลิตและปลดปล่อยสำรอำหำรท่ีมี ประโยชน์ต่อกำรดำรงชีวิตบำงอย่ำงสำหรับแมลงที่เป็น host นี่คือควำมสัมพันธ์แบบ พ่ึงพำ อำศยั กัน mutualistic เนื่องจำกจุลินทรีย์ได้รับประโยชน์จำกกำรได้รับสำรอำหำรจำกแมลงและ กำรป้องกนั ตวั จำกแมลง ดังนั้นกำรตดิ เชือ้ หรือมีเชอ้ื โรคในแมลงอำจจะทำใหเ้ ช้ือโรคอยูใ่ นสภำวะ ท่ีไม่ก่อให้เกิดโรค ส่วนน้ีจะเน้นในเรื่องเชื้อท่ีอยู่ในสภำวะที่ก่อให้เกิดโรคได้ในแมลงอำศัย แต่ก็มี เชื้อจลุ ินทรีย์อีกหลำยชนิดท่ีมีควำมสัมพันธ์กับ host แบบ mutualistic (Bourtzis and Miller, 2003, 2006, 2009) เม่ือมีกำรติดเชื้อและส่งผลให้เกิดโรค กำรตรวจสอบสำเหตุและผลกระทบ โดยทั่วไปจะสำมำรถทรำบได้จำกกำรเจ็บป่วยหรือควำมผิดปกติของร่ำงกำย และอวัยวะต่ำง ๆ ของ host เม่อื เช้ือโรคได้รบั กำรถ่ำยทอดในธรรมชำติจำกกำรสัมผสั โดยตรงกับแมลงส่แู มลง เชื้อ ที่ก่อให้เกิดโรคจะเรียกว่ำ contagious หรือ communicable ซึ่งกำรติดเชื้อแบบ contagious มักพบในแมลง และเกิดจำกเชื้อโรคที่สำคัญในกลุ่มไวรัส แบคทีเรีย microsporidia เชื้อรำ protists และไสเ้ ดอื นฝอย (2) ควำมสำมำรถในกำรทำให้เกิดโรค (pathogenicity) คือกำรก่อให้เกิดโรค (pathogenicity) และควำมรุนแรง (virulence) เป็นคำสำคัญที่ใช้ในศำสตร์ทำงโรควิทยำของ แมลง คำศัพท์ทั้งสองนี้ทำให้เกิดข้อถกเถียงกันมำกในหมู่นักวิทยำศำสตร์ (Thomas and Elkinton, 2004; Shapiro-Ilan et al., 2005) แต่คำจำกัดควำมของ Onstad et al. (2006) และ Tanada and Kaya (1993) และอธิบำยโดย Shapiro-Ilan et al. (2005) ท่ีให้คำจำกัด ควำมของ Pathogenicity หมำยถึง คุณภำพ (quality) หรือสถำนภำพ (state) ในกำรเป็นเชื้อ โรค และหมำยถึงศักยภำพหรือควำมสำมำรถในกำรก่อให้เกิดโรค ขณะท่ี virulence อธิบำยถึง ควำมสำมำรถของเช้ือโรคในกำรสร้ำงพลังงำนในส่ิงมีชีวิตโดยระดับของกำรก่อให้เกิดโรคข้ึนอยู่ กบั กลุ่มหรอื ชนิดของสิ่งมชี ีวิต (Shapiro-Ilan et al., 2005) ดังนนั้ เป็นท่แี น่นอนวำ่ กำรกอ่ ใหเ้ กิด โรค (pathogenicity) ข้ึนอยู่กับคุณภำพของเชื้อโรคและตัวของ host ในขณะที่ควำมรุนแรง (virulence) ที่มีผลทำให้เกิดโรค ข้ึนอยู่กับปริมำณของเช้ือที่ก่อโรค และสำยพันธุ์ของเชื้อโรค หรือผลกระทบจำกส่ิงแวดล้อมเข้ำมำมีส่วนเก่ียวข้อง นอกจำกนี้พบว่ำควำมสำมำรถในกำร ก่อให้เกิดโรคในเช้ือโรคบำงชนิดไม่แสดงออกถึงควำมสำมำรถของกำรก่อโรคที่รุนแรงหรือแสดง กำรติดเชื้อใน host เน่ืองจำกเช้ือจุลินทรีย์น้ันมีศักยภำพในกำรก่อให้เกิดโรคท่ีรุนแรงกับ host