Προσδιορισμός και χαρακτηρισμός σημειοχημικών ουσιών του Drosophila suzukii για την ανάπτυξη ολοκληρωμένης στρατηγικής διαχείρισής του στην Ελλάδα
Authors: Μπελενιώτη Μαρία 
Published: September 2021

Η οικονομία πολλών χωρών και ιδιαίτερα της Μεσογείου βασίζεται στον πρωτογενή τομέα παραγωγής. Η προσβολή των καλλιεργειών από επιζήμιους οργανισμούς αποτελεί αναμφισβήτητα ένα από τα σημαντικότερα προβλήματα που καλείται να αντιμετωπίσει ο καλλιεργητής. Tο δίπτερο έντομο Drosophila suzukii (D. suzukii) είναι ένας εξαιρετικά επιβλαβής οργανισμός για τις καρποφόρες καλλιέργειες. Στις μέρες μας ο κυριότερος τρόπος αντιμετώπισής του είναι οι εντομοκτόνες ουσίες, όπως η σπινοσίνη, τα οργανοφωσφορικά και τα πυρεθροειδή. Βασικό μειονέκτημα των ενώσεων αυτών είναι ότι για να θεωρηθούν αποτελεσματικές θα πρέπει να εφαρμόζονται τακτικά με αποτέλεσμα την ταυτόχρονη θανάτωση πολλών ωφέλιμων εντόμων. Η μη ορθολογική τους χρήση οδηγεί σε πιθανή εμφάνιση ανθεκτικότητας, ενώ η εφαρμογή τους κατά το στάδιο ωρίμανσης των φρούτων μπορεί να αυξήσει τα υπολείμματα στον καρπό. Η αναζήτηση εναλλακτικών στρατηγικών διαχείρισης και αντιμετώπισης του D. suzukii έχει γίνει πλέον επιτακτική ανάγκη με πρωταρχικό στόχο την προστασία του περιβάλλοντος και του καταναλωτή. Η επικοινωνία και η συμπεριφορά των εντόμων είναι ενστικτώδης και καθορίζεται από χημικά ερεθίσματα που τους προκαλούν συγκεκριμένες αντιδράσεις. Τέτοιου είδους χημικά ερεθίσματα είναι οι φερομόνες, οι οποίες είναι ικανές να κατευθύνουν τα έντομα προς τον ξενιστή ή την τροφή τους. Συγχρόνως αυτές επιτρέπουν στα έντομα να αναγνωρίσουν επιφάνειες κατάλληλες για ωοτοκία ή άτομα του ίδιου είδους ή ακόμα και να αποφύγουν επικίνδυνες γι’ αυτά θέσεις. Οι χημικές μελέτες για την ταυτοποίηση φερομονών σε συνδυασμό με μελέτες της συμπεριφοράς των εντόμων είναι μεγάλης σημασίας για δύο λόγους, την αποκρυπτογράφηση της χημικής οικολογίας του D. suzukii και τη χρήση των φερομονών στην Ολοκληρωμένη Φυτοπροστασία. Στην παρούσα διατριβή πραγματοποιήθηκε η βελτιστοποίηση της μεθόδου για την ανάλυση των επιδερμικών υδρογονανθράκων (cuticular hydrocarbon, CHC) του D. suzukii. Στην συνέχεια, μελετώντας την επίδραση διαφορετικών χρόνων εκχύλισης στην εκχυλιζόμενη ποσότητα των επιδερμικών υδρογονανθράκων του D. suzukii, ταυτοποίηθηκαν επτά νέες ουσίες, εκ των οποίων το δωδεκάνιο (dodecane, C12) παρουσίασε απωθητική δράση. Επιπλέον, διαπιστώθηκε ότι η μέγιστη εκχυλιζόμενη ποσότητα του 9-πεντακοσένιο (9-pentacosene, 9-C25) προκάλεσε αυξημένη σεξουαλική συμπεριφορά στο αρσενικό φύλο σε σύγκριση με την εκχυλιζόμενη ποσότητα της 1 ώρας. Έπειτα, εξετάσθηκε η επίδραση του φύλου και της ηλικίας στο CHC προφίλ του εντόμου. Ο παράγοντας του φύλου επηρέασε μόνο ποσοτικά την παραγωγή των CHCs. Αντίθετα η ηλικία επηρέασε την παραγωγή των CHC τόσο ποιοτικά όσο και ποσοτικά. Στην ηλικία της 1 ημέρας τα έντομα παράγουν σε μεγαλύτερη αφθονία ενώσεις με μακριές ανθρακικές αλυσίδες, ενώ στην ηλικία των 4 και 25 ημερών τα έντομα παράγουν ενώσεις με λιγότερο μακριές ανθρακικές αλυσίδες. Το αλκένιο 9-εικοσιενένιο (9-heneicosene, 9-C21) χαρακτηρίστηκε ως φερομόνη συνάθροισης, αλλά σε μικρές συγκεντρώσεις.Μελετώντας την επιθετική συμπεριφορά του D. suzukii διαπιστώθηκε ότι τα μη κοινωνικοποιημένα αρσενικά είναι περισσότερο επιθετικά από τα κοινωνικοποιημένα. Στην ηλικία των 4 ημερών και στην 3η ώρα μετά την έναρξη της φωτοπεριόδου, αρσενικά και θηλυκά, εκδήλωσαν έντονη επιθετικότητα. Σχεδιάστηκε το ηθόγραμμα για τα επιθετικά και αμυντικά μοτίβα συμπεριφοράς του εντόμου. Τέλος, εξετάσθηκε πώς επηρεάζει ο παράγοντας της κοινωνικοποίησης το CHC προφίλ του εντόμου και παρατηρήθηκε ότι η μη κοινωνικοποίηση και των δύο φύλων του D. suzukii οδηγήσε σε αυξημένα ποσοστά της ουσίας 7-τρικοσένιο (7-tricosene, 7-C23). Μελετώντας τη βιολογική της δράση, διαπιστώθηκε αύξηση της επιθετικής συμπεριφοράς και των δύο φύλων του D. suzukii. Ο πλήρης ποιοτικός και ποσοτικός προσδιορισμός του CHC προφίλ του D. suzukii καθώς και η μελέτη της βιολογικής δράσης των προαναφερθέντων ουσιών μπορεί να οδηγήσουν σε περαιτέρω γνώση για την οικολογία του εντόμου, η οποία με τη σειρά της θα συνεισφέρει στην ανάπτυξη νέων μεθόδων για την Ολοκληρωμένη Αντιμετώπιση του D. suzukii.