Shrouk Rasmy Ali,  <br/><br/>
Evaluation of environmental toxicants-induced biostress in the black cutworm Agrotis ipsilon (Hufnagel) (Lepidoptera: Noctuidae) / 
 تقييم الاجهاد الحيوى الناجم عن المواد السامة البيئيه فى الدودة القارضة السوداء اجروتس ابسيلون (هوفناجيل) (حرشفيات الاجنحة:الليليات) / 
by Shrouk Rasmy Ali ;  Supervisors Prof. Dr. Hesham Ahmad Yousef, Prof. Dr. Amr Ahmed Abdel-Samea A. Mohamed.  
 - 99 pages :   illustrations ;  25 cm. +   CD. 
<br/><br/>Thesis (M.Sc)-Cairo University, 2024. 
<br/><br/>Bibliography: pages 72-96. 
<br/><br/> Heavy metals originating from the brick, cement, and fertilizer industries pose<br/>significant threats to terrestrial ecosystems, affecting both the environment and the food sourcesof insects. In this study, we evaluated the impact of environmental heavy metal contamination(Cd, Pb, Zn, Cu, Ni, and Cr) on Agrotis ipsilon larvae feeding on Ricinus communis L. (castor)leaves from three distinct sites: one reference site (with no pollution sources) and two pollutedsites (A and B), located near contamination sources. The greatest concentrations of Cr and Znwere identified in leaf samples from site B.<br/>Toxic effects were noted in larvae consuming castor leaves from the contaminated locations.Larval and pupal weights, growth indices, and general fitness were markedly diminished in thecontaminated groups relative to the reference group. Additionally, survival and moth emergencerates in the 3rd and 4th instars were significantly reduced, while the pupation duration was notablylonger. The content of total protein, fat, and glycogen in the treated larvae was dramaticallyreduced. Larval homogenate samples from metal-contaminated areas exhibited a significantincrease in both acid- and alkaline phosphatase levels.<br/>Protein carbonyls in the 5th instar midgut, fed with leaves from sites A and B, showed asignificant increase (p < 0.05). In contrast, a significant increase in protein carbonyls wasobserved only in the brain specimens of larvae from site B. Lipid peroxide levels in the A. ipsilon5th instar of group 2 showed a strong correlation with the degree of heavy metal pollution. Lipidperoxide levels in the brain and midgut tissues of larvae from group 2 were 2.19 and 2.04 timeshigher, respectively than in the reference group. In both the gut and brain tissues, the activities ofsuperoxide dismutase (SOD), peroxidase (PO), and ascorbate peroxidase (APOX) weresignificantly increased (p < 0.05) in response to exposure to polluted leaves, while catalase(CAT) activity was significantly decreased. Metallothionein (MT) levels in the larvae fromgroups 1 and 2 increased in response to metal contamination, in contrast to the reference group.<br/>Histopathological examination of the larval midgut tissues revealed a clear loss of cellularintegrity in larvae exposed to metal pollution. Specifically, the midgut cells of larvae fromgroups 1 and 2 showed disorganized microvilli and mitochondrial breakdown, compared to thereference group. The results of this study lay the groundwork for future research into the impactof heavy metal contamination on plant populations and significant agricultural pests, as well as the hazards connected with this contamination. Thus, A. ipsilon larvae could serve as valuableindicators of pollution.  تمثل المعادن الثقيلة ومنتجات النفايات الناتجة عن صناعات الطوب والأسمنت والأسمدة تهديدًا كبيرًا للنظم البيئية الأرضية، حيث تؤثر هذه الملوثات على الحشرات في بيئاتها ومصادر غذائها. في هذه الدراسة،  تم اجراء تقييم شبه ميداني لتأثير التلوث البيئي بالمعادن الثقيلة (الكادميوم، الرصاص، الزنك، النحاس، النيكل، والكروم) في أوراق الخروع  Ricinus communis  من ثلاثة مواقع مختلفة: موقع مرجعي (خالي من التلوث) وموقعان ملوثان (1 و 2) قريبان من مصادر التلوث.  وجد ان أعلى تركيزات من الكروم والزنك في عينات الأوراق من الموقع ب. كما لوحظ وجود تأثيرات سامة على اليرقات التي تغذت على الأوراق الملوثة بالمعادن، حيث كانت أوزان اليرقات والعذارى، ومؤشرات النمو، ولياقة اليرقات أقل بكثير مقارنة بالمجموعة المرجعية.  وكان هناك انخفاض ملحوظ في معدلات البقاء على قيد الحياة وظهور الفراشات في الأعمار الثالث والرابع، في حين كانت مدة الجرن أطول بكثير. كما ظهر انخفاض فى إجمالي المحتوى البروتين، الدهون، والجليكوجين بشكل ملحوظ في اليرقات التي تغذت على الأوراق النباتية الملوثة. وقد أظهرت عينات متجانسة من اليرقات من المواقع الملوثة زيادة كبيرة في مستويات الفوسفاتيز الحمضية والقلوية. كما لوحظ زيادة كبيرة في بروتينات الكربونيل في المعي الأوسط لليرقات من الموقعين أ وب (P < 0.05)، بينما في عينات  المخ، كانت الزيادة كبيرة فقط في المجموعة 2. أظهرت مستويات بيروكسيدات الدهون في يرقات<br/> Agrotis ipsilon  من المجموعة 2 علاقة قوية مع مستويات التلوث بالمعادن الثقيلة، حيث كانت مستويات بيروكسيدات الدهون في الدماغ والأمعاء الوسطى أعلى بمقدار 2.19 و 2.04 مرة مقارنة بالمجموعة المرجعية في الأنسجة المختلفة، كما لوحظ زيادة أنشطة إنزيمات SOD، PO، و APOX  بشكل ملحوظ (P < 0.05) نتيجة التعرض للأوراق الملوثة، بينما انخفضت أنشطة إنزيم الكاتاليز بشكل ملحوظ. على العكس من المجموعة المرجعية. وأيضا وجد زيادة ملحوظة في مستويات الميتالوثيونين (MTs) في يرقات المجموعتين 1 و 2 مع زيادة تركيز المعادن. كشف الفحص النسيجي المرضي لأنسجة المعي الأوسط لليرقات المعرضة للتلوث المعدني عن فقدان واضح في السلامة الخلوية، حيث لوحظت تغييرات في الميكروفيلاي غير المنظمة وتدهور الميتوكوندريا. تشير النتائج إلى أن Agrotis ipsilon  يمكن أن تكون بمثابة مؤشرات مفيدة للتلوث البيئي، مما يساعد في تقييم المخاطر طويلة المدى المرتبطة بالمعادن الثقيلة وتأثيراتها على النباتات والآفات الزراعية. 
<br/><br/>
<br/><br/><br/>Text in English and abstract in Arabic & English. 
<br/><br/><label>Subjects--Topical Terms: </label><br/>Noctuidae<br/>عائلة الليليات
<br/><br/><label>Subjects--Index Terms: </label>Heavy metals  Oxidative stress  Antioxidant enzymes  histopathology  Agrotis ipsilon  Development  Acid and alkaline phosphatases  المعادن الثقيلة   الاجهاد التأكسدي 
<br/><br/><label>Dewey Class. No.: </label>595.781