Συζευκτική δραστηριότητα του δάκου της ελιάς Bactrocera oleae (Rossi) (Diptera Tephritidae): Χρόνος, διάρκεια σε σχέση με φωτοπερίοδο και θερμοκρασία: Άγρια έντομα, έντομα μακροχρόνιας εργαστηριακής εκτροφής

Abstract

The olive fruit fly is the single insect key pest for olive culture, in the majority of the areas where this is practiced, causing major economic loss during favourable for the insect periods of the year. So far, main control measures against this insect include chemical insecticides, with all the adverse side effects on the produce and the environment. Experiments related with the sterile insect technique, showed that a considerable degree of mating isolation occurs between wild and laboratory mass-reared insects, due to differential mating time within the day. This could result in failure of this particular methodology. In nature, Bactrocera species mate at the end of the natural photophase, during dusk. The present thesis aimed at investigating the environmental factors which affect the time of mating activity of the olive fruit fly. Laboratory and wild populations of the insect were studied under various photoperiodic and temperature regimes. Experiments were also conducted in order to clarify the influence of environmental conditions on timing and duration of copulation, and to explore the speed of adaptation in new photoperiods. The inheritance of circadian copulation pattern was also studied. The present results indicated that: 1) Both wild and laboratory strains of the olive fruit fly mate towards the end of photophase, with the activity of wild flies occurring mostly within 1 ½ - 2 hours before the onset of darkness, while the mating activity of lab insects expanded over 4 ½ hours before the onset of scotophase, respectively. 2) Under long daylight photophase regime, the initiation of copulations tends to occur earlier within the photophase. 3) The duration of copulation (time in copula) increases with that of photophase. 4) Temperature was found to affect strongly the timing and duration of copulations. The combination of temperature with photophase duration affected even stronger the timing of copulation. 5) The above findings apply to both laboratory and wild olive fly strains. 6) Insects adapted their mating timing to a new photoperiodic regime within 24 hours. This makes difficult an absolute synchronization of released and wild population mating activities in SIT methodologies. 7) Ten generations of selection of laboratory strain to early or late within photophase copulation, resulted in no difference when compared with the standard strain mating timing.

Ο δάκος της ελιάς αποτελεί τον κυριότερο εχθρό για την ελαιοκαλλιέργεια στις περισσότερες περιοχές όπου αυτή εξασκείται, προκαλώντας μεγάλες οικονομικές ζημίες σε ευνοικές για τον πληθυσμό του περιόδους του έτους. Ο κυριότερος τρόπος καταπολέμησης του, παρά την εκτεταμένη έρευνα σε πολλά πεδία της συμπεριφοράς και της γενικότερης βιολογίας του, είναι η χρήση χημικών σκευασμάτων μέχρι και τις μέρες μας, με το πλήθος των αρνητικών παρενεργειών που αυτή συνεπάγεται για το περιβάλλον. Πειράματα σχετιζόμενα με την μέθοδο καταπολέμησης με εξαπόλυση στείρων εντόμων, έδειξαν ότι, μεταξύ άλλων, υπάρχει αξιόλογη συζευκτική απομόνωση μεταξύ των δυο πληθυσμών (άγρια και εργαστηριακά), εξαιτίας της διαφορετικής ώρας σύζευξης σε αυτούς, με αποτέλεσμα να δυσχεραίνεται η επιτυχής καταπολέμηση του εντόμου με την συγκεκριμένη μέθοδο. Η φυσική ώρα έναρξης της σύζευξης στα είδη Bactrocera και ιδιαίτερα στο δάκο είναι στο τέλος της φυσικής φωτόφασης, στο λυκόφως. Η παρούσα διδακτορική διατριβή είχε σαν στόχο να διερευνήσει σε βάθος τους περιβαλλοντικούς παράγοντες που επηρεάζουν τον χρόνο συζευκτικής δραστηριότητας του εντόμου. Για τον σκοπό αυτό, μελετήθηκαν εργαστηριακοί και άγριοι πληθυσμοί του εντόμου υπό διάφορες συνθήκες φωτοπεριόδου, θερμοκρασίας και συνδυασμού αυτών. Τα πειράματα είχαν ως σκοπό να αποσαφηνίσουν την επίδραση των περιβαλλοντικών συνθηκών στην ώρα και διάρκεια σύζευξης, και να καταδείξουν την σημασία της ταχείας προσαρμογής σε νέες συνθήκες, και της κληρονόμησης του κιρκάδιου μηχανισμού ρύθμισης της σύζευξης. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι : Α) Τόσο τα άγρια όσο και τα εργαστηριακά έντομα συζεύγνηνται στο τέλος της φωτόφασης, πλην όμως η συζευκτική δραστηριότητα των αγρίων καταλαμβάνει τις τελευταίες 1 ½ - 2 ώρες φωτόφασης, ενώ των εργαστηριακών απλώνεται στις τελευταίες 4 ½ ώρες φωτόφασης. Β) Όσο μεγαλώνει η φωτόφαση τόσο τα έντομα τείνουν να επεκτείνουν ενωρίτερα μέσα σε αυτήν τις συζεύξεις τους. Γ) Η διάρκεια σύζευξης μεταβάλλεται ανάλογα με το μήκος της φωτόφασης. Δ) Η θερμοκρασία φαίνεται να έχει ισχυρή επίδραση στην κατανομή και στην διάρκεια των συζεύξεων, και ο συνδυασμός θερμοκρασίας-φωτοπεριόδου λειτουργεί συνεργιστικά στα ανωτέρω. Ε) Τα ανωτέρω παρατηρήθηκαν τόσο σε άγρια όσο και σε εργαστηριακά έντομα. Ζ) Τα έντομα έχουν την ικανότητα να προσαρμόζουν τον χρόνο σύζευξης σε νέα φωτοπερίοδο μέσα σε ένα εικοσιτετράωρο, γεγονός που αποκλείει την χρήση της φωτοπεριόδου για εξασφάλιση ταυτότητας χρόνου σύζευξης μεταξύ στείρων εντόμων και άγριου πληθυσμού στο φυσικό περιβάλλον. Η) Η δημιουργία στελεχών μέσω επιλογής όσον αφορά στην ώρα σύζευξης (πείραμα 10 διαδοχικών γενεών), δεν φαίνεται να δείχνει σημαντικές διαφορές σε σχέση με τον πληθυσμό ελέγχου.