Μελέτη της επίδρασης ορισμένων αιθέριων ελαίων στη βιοοικολογία του εντόμου Acanthoscelides obtectus say: (Coleoptera Bruchidae)

Abstract

The study deals with the effects of Lavandula hybrida, Rosmarunus officinalis and Eucalyptus globulus essential oil vapours on the biology of Acanthoscelides obtectus and the toxicity of essential oil vapours in relation with their composition and seasonal variation. Moreover, the potentail of A. obtectus to develop resistance to essential oils was tested. Finally, the mechanisms of resistance, the effect of resistance on the biological potentialand the inheritance of resistance was studied. The essential oil vapours were toxic to larvae, pupae and eggs with LC_50 values rging between 0.6 to 76 μl/l air, depending on the insects' stage and the essential oil. Moreover, following exposure to essential oil vapours and the ambient temperature during fumigation was found to have significant influence on the effectiveness of essential oil vapours. the assential oils content and toxicity varied , according to the season and the plant part. A strain of A. obtectus was selected for eight generations for resistance to lavender essential oils vapours. Selection resulted in 8.6 and 4.7 times more tolerant females ans males respectively. The cytochrome P450 microsomal monooxygenases and the glutathione S-transferases were found to be involved in the observed resistance. Laboratory experiments were conducted to compare the fitness of strains of A. obtectus resistant and susceptible to lavender essential oil vapours. The comparison of the data showed differencies between the susceptible and resistance population in the fecundity, the developmental time and the survival. Analysis of probit lines from F_1 reciprocal crosses indicated that resistance to lavender essential oil vapours was inherited autosomaly as an incompletely recessive factor. The degree of dominance of resistance was - 0.24. The χ^2 analysis if response ratio statistics from F1 x susceptible backroses compared to a monogenic model suggested that one locus is responsible for the resistance to lavenfer essential oil vapours.

Στην εργασία αυτή μελετήθηκε η επίδραση των ατμών των αιθέριων ελαίων των φυτών Lavandula hybrida, Rosmarinus officinalis και Eucalyptus globulus στη βιολογία του εντόμου Acanthoscelides obtectus. Επίσης μελετήθηκε η εποχιακή διακύμανση της σύστασης των συγκεκριμένων αιθέριων ελαίων και η τοξικότητά τους καθώς και η τοξικότητα των κύριων συστατικών τους γαι τα ενήλικα του εντόμου. Στη συνέχεια εξετάσθηκε η πιθανότητα ανάπτυξης ανθεκτικότητας του εντόμου στους ατμούς του αιθέριου ελαίου της λεβάντας και προσδιορίστηκαν οι μηχανισμοί ανθεκτικότητας, η επίπτωσή της στο αναπαραγωγικό δυναμικό του εντόμου και ο μηχανισμός κληρονόμησης αυτής. Οι ατμοί των τριών αιθέριων ελαίων ήταν ιδιαίτερα τοξικοί για τις προνύμφες, τις νύμφες του εντόμου και τα αβγά ηλικίας άνω των 4 ημερών με τιμές LC_50 από 0.6 έως 76 μl/l ανάλογα με το στάδιο του εντόμου και το είδος του αιθέριου ελαίου. Διαπιστώθηκαν επίσης σημαντικές δυσμενείς επιδράσεις στην ανάπτυξη των εντόμων που επιζούσαν μετά από έκθεση τους στους ατμούς των αιθέριων ελαίων. Παράγοντες όπως ο χρόνος έκθεσης και η θερμοκρασία εφαρμογής είχαν σημαντική επίδραση στην προκαλούμενη θνησιμότητα. Διαπιστώθηκε ότι τα αιθέρια έλαια διέφεραν ως προς την περιεκτικότητα τους σε διάφορα μονοτερπένια καθώς και ως προς την τοξικότητα τους ανάλογα με την εποχή καθώς και με το φυτικό τμήμα από το οποίο προέρχονταν. Η επιλογή του εντόμου (8 γενιές) στο στάδιο του ενηλίκου για ανθεκτικότητα στους ατμούς του αιθέριου ελαίου της λεβάντας είχε ως αποτέλεσμα τη σημαντική αύξηση της ανθεκτικότητας. Ο έλεγχος του ρόλου των μεταβολικών ενζύμων στην ανθεκτικότητα έδειξε ότι σημαντικό ρόλο διαδραματίζουν οι οξειδάσες μικτής λειτουργίας και οι τρανσφεράσες του γλουταθείου. Παράλληλα διαπιστώθηκε ότι η ανάπτυξη ανθεκτικότητας συνοδεύεται απο σημαντική μείωση του αναπαραγωγικού δυναμικού του εντόμου και η κληρονόμηση αυτής είναι αυτοσωμική και οφείλεται σε ένα μερικώς αρνητικά κυρίαρχο γονίδιο.