Μελέτη της βιο-οικολογίας, της γενετικής πληθυσμών και της ανθεκτικότητας σε εντομοκτόνα της αφίδας Myzus persicae και αρπακτικών της

Abstract

The aim of the present work was the study of the genetics and the biology of populations of the aphid Myzus persicae Sulzer, the resistance status to insecticides with emphasis on neonicotinoids and pyrethroids, as well as the recording, study of the biology and the resistance to insecticides of natural enemies of aphids. In the framework of this thesis, bioassays with the method of dip test and topical application were made in population samples of the M. persicae that derived from peach tree orchards and tobacco fields. Emphasis was given to the dip test method in imidacloprid, while other insecticides, acetamiprid, pirimicarb, methamidophos, bifenthrin, deltamethrin and chlorpyriphos methyl were also examined. Neonicotinoids and pyrethroids, were mainly study as it is known that the aphid has developed strong resistance to other classes of insecticides. The results showed the development of resistance of M. persicae to organophosphates, pyrethroids and carbamates. Low tolerance/resistance was found to aphid neonicotinoids as well as the natural enemies of aphids total. In the present study the developmental period of the immature stages of the predatory coccinellids H. variegata and H. undecimnotata and the larval aphid consumption were examined in five constant temperatures (17, 20, 23, 26, and 29 oC) and at 23 oC for C. septempunctata at L16:D8. A red M. persicae clone on tobacco leaves was used as prey. In addition, the demographic parameters of the three predators were examined at 23oC. In H. variegata and H. undecimnotata the developmental temperature threshold was 12.5oC and 12.7 οC respectively. The day-degree requirements for the preimaginal development were 211 and 257 in H. variegata and H. undecimnotata, respectively. The intrinsic rate of increase (rm, female/female/day), the mean generation time (T, days), the net reproductive rate (Ro female/female) and the population duplication time (DT, days) in H. variegata was 0,129, 42,4, 241,9 and 5,4 respectively, while the corresponding values in H. undecimnotata were 0,084, 59,1, 142,7 and 8,3 and finally for C. septempunctata they were 0,061, 69,3, 67,3 and 11,4. The total aphid consumption by a pair of adult male and female was 2,381 and 3,242 aphids in H. variegata and H. undecimnotata, respectively. Finally, we compared patterns of intraspecific polymorphism of two markers with contrasted modes of evolution, nuclear ribosomal DNA (rDNA) and mitochondrial DNA (mtDNA), in the aphid predator C. septempunctata. The first internal transcribed spacer (IT1S) of rDNA and a fragment in the mtDNA gene coding for 16sRNA, were PCR-amplified and sequenced in samples of various geographical origins distributed worldwide. IT1S or 16sRNA showed no phylogeographical structure.

Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η διερεύνηση της γενετικής και της βιολογίας πληθυσμών της αφίδας Myzus persicae Sulzer, της ανθεκτικότητάς της σε εντομοκτόνα, με έμφαση στα νεονικοτινοειδή και πυρεθροειδή, καθώς και στην καταγραφή, μελέτη της βιολογίας και της ανθεκτικότητας σε εντομοκτόνα ορισμένων αρπακτικών ειδών, φυσικών εχθρών της αφίδας. Στα πλαίσια της διδακτορικής διατριβής πραγματοποιήθηκαν βιοδοκιμές με τη μέθοδο της στιγμιαίας εμβάπτισης και της τοπικής εφαρμογής σε δείγματα πληθυσμών του M. persicae, που προέρχονταν τόσο από καλλιέργειες ροδακινιάς όσο και καπνού. Έμφαση δόθηκε στη μέθοδο της στιγμιαίας εμβάπτισης στο imidacloprid, ενώ εξετάστηκαν επίσης τα εντομοκτόνα acetamiprid, pirimicarb, methamidophos, bifenthrin deltamethrin και το chloropyriphos methyl. Τα αποτελέσματα της διδακτορικής διατριβής δείχνουν την ανάπτυξη ισχυρής ανθεκτικότητας της αφίδας M. persicae σε οργανοφωσφορικά, πυρεθροειδή και καρβαμιδικά εντομοκτόνα, ενώ αντίθετα δεν παρατηρήθηκαν υψηλά επίπεδα ανθεκτικότητας στα νεονικοτινοειδή. Στα πλαίσια της διδακτορικής διατριβής μελετήθηκε επίσης η ανθεκτικότητα των φυσικών εχθρών της αφίδας, στο νεονικοτινοειδές εντομοκτόνο imidacloprid με την μέθοδο της τοπικής εφαρμογής. Τα αποτελέσματα δεν έδειξαν υψηλά επίπεδα ανθεκτικότητας στους φυσικούς εχθρούς της αφίδας. Στα είδη H. variegata, Η. undecimnotata και C. septempunctata υπολογίστηκε η διάρκεια ανάπτυξης των ατελών σταδίων, η κατανάλωση αφίδων από τις προνύμφες σε πέντε διαφορετικές θερμοκρασίες (17, 20, 23, 26, 29οC, στο C. septempunctata μόνο στους 23 οC) και φωτοπερίοδο L16:D8. Ως θήραμα χρησιμοποιήθηκε ένας κόκκινος κλώνος M. persicae σε φύλλα καπνού. Η κατώτερη ουδός ανάπτυξης ήταν 12,5οC και 12,7 οC ενώ οι απαραίτητοι ημεροβαθμοί για την ολοκλήρωση των ατελών σταδίων ήταν 211 και 257 ημέρες για το H. variegata και H. undecimnotata, αντίστοιχα. Στην ίδια θερμοκρασία η συνολική και ημερήσια κατανάλωση για το H. variegata ήταν 129,1 και 9,4 αφίδες, αντίστοιχα. Η συνολική και ημερήσια κατανάλωση για το C. septempunctata ήταν 190 και 10,9 αφίδες, αντίστοιχα στους 23οC. Ο ενδογενής ρυθμός αύξησης (rm, θηλυκό/θηλυκό/ημέρα), η μέση διάρκεια γενιάς (T, ήμερες), ο καθαρός αναπαραγωγικός ρυθμός (R0 θηλυκό/θηλυκό) και ο χρόνος διπλασιασμού πληθυσμού (DT, ημέρες) για το H. variegata ήταν 0,129, 42,4, 241,9 και 5,4, για το H. undecimnotata ήταν 0,084, 59,1, 142,7 και 8,3 και για το C. septempunctata ήταν 0,061, 69,3, 67,3 και 11,4 αντίστοιχα. Το ζεύγος αρσενικού και θηλυκού C. septempunctata κατανάλωσε τις 50 πρώτες ημέρες 3404 αφίδες. Συμπερασματικά και τα τρία είδη αποτελούν αποτελεσματικούς θηρευτές του Μ. persicae, όπως έχει αναφερθεί και για άλλα είδη αφίδων, με το C. septempunctata να υπερτερεί ελαφρώς λόγω της μεγαλύτερης κατανάλωσης αφίδων και την χαμηλή θνησιμότητα που βρέθηκε. Για τη βελτίωση προγραμμάτων ολοκληρωμένης καταπολέμησης αποφασιστικό ρόλο παίζουν οι πληροφορίες των εντόμων-εχθρών από μελέτες γενετικής διαφοροποίησης των πληθυσμών. Για αυτό έγινε μια πρώτη προσπάθεια μελέτης της γενετικής πληθυσμών του αρπακτικού κολεοπτέρου, C. septempunctata από διάφορες περιοχές της Ελλάδας, Κύπρου, Ιταλίας και Σερβίας. Τα αποτελέσματα δεν μπόρεσαν να διαχωρίσουν τους πληθυσμούς μεταξύ τους.