Αξιολόγηση της εντομοκτόνου δράσης εντομοπαθογόνων νηματωδών, των συμβιωτικών τους βακτηρίων και μεταβολιτών, στα έντομα Tuta absoluta και Nesidiocoris tenuis
Creators: name: Παπαφώτη, Αριάδνη Δημητρίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2024
Subjects: Βιολογική καταπολέμηση
Xenorhabdus nematophila
Photorhabdus lumimescens
Biological control

description: Ο φυλλορύκτης της τομάτας Tuta absoluta (Lepidoptera: Gelechiidae) είναι από τους πιο επιζήμιους εχθρούς της τομάτας (Lycopersicon esculentum L). Η κύρια μέθοδος καταπολέμησης είναι η χρήση συνθετικών χημικών ουσιών. Ωστόσο, εναλλακτικές λύσεις αντιμετώπισης του όπως η βιολογική καταπολέμηση είναι ιδιαιτέρως σημαντικές και υπό συνεχή ανάπτυξη και αξιολόγηση. Η χρήση παραγόντων βιολογικής καταπολέμησης, όπως εντομοπαθογόνων νηματωδών και αρπακτικών εντόμων έχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον, λόγω ότι η στρατηγική της ΕΕ Farm to Fork (Από το Αγρόκτημα στο Πιάτο) θέτει συγκεκριμένους στόχους για τη μείωση της χρήσης και της επικινδυνότητας φυτοφαρμάκων που εντάσσεται στην πράσινη συμφωνία (Green deal) και επιτάσει την μείωση κατά 50% των χημικών συνθετικών φυτοφαρμάκων και την αύξηση των βιολογικών καλλιεργειών στο 25% της καλλιεργήσιμης γης. Στην παρούσα διατριβή, ερευνήθηκαν οι επιδράσεις δύο ειδών εντομοπαθογόνων νηματωδών, Steinernema carpocapsae Weiser (Rhabditida: Steinernematidae) και Heterorhabditis bacteriophora Poinar (Rhabditida: Heterorhabditidae), καθώς και των αντίστοιχων συμβιωτικών τους βακτηρίων, Xenorhabdus nematophila Poinar και Thomas (1965) και Photorhabdus luminescens Thomas and Poinar (1979) (Enterobacterales: Morganelaceae), όταν εφαρμόστηκαν, ως εναιωρήματα των βακτηριακών κυττάρων και διηθημένα υπερκείμενα των βακτηρίων, με ψεκασμό σε προνύμφες T. absoluta. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι από όλες τις μεταχειρίσεις, οι νηματώδεις S. carpocapsae και H. bacteriophora προκάλεσαν την υψηλότερή θνησιμότητα, η οποία έφτανε σχεδόν το 100%, τόσο σε νεαρές (1ου/2ου σταδίου) όσο και σε μεγαλύτερες (3ου/4ου σταδίου) προνύμφες T. absoluta. Όσον αφορά τα βακτήρια και τα υπερκείμενα τους, το βακτήριο X. nematophila ήταν το αποτελεσματικότερο (77% θνησιμότητα στις νεαρές προνύμφες), ενώ το P. luminescens και τα δυο βακτηριακά υπερκείμενα παρουσίασαν παρόμοια δραστικότητα (53-58% θνησιμότητα στις νεαρές προνύμφες). Ωστόσο, εξίσου σημαντική για την βιολογική καταπολέμηση του T. absoluta είναι και η χρήση του ωφέλιμου αρπακτικού Nesidiocoris tenuis Reuter (Hemiptera: Miridae), οπότε μελετήθηκε η επίδραση αυτών των παραγόντων και στο ωφέλιμο αρπακτικό. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι παρόλο που οι νηματώδεις και ειδικά το S. carpocapsae, προκάλεσαν σημαντική θνησιμότητα στο N. tenuis, τα εναιωρήματα των βακτηριακών κυττάρων X. nematophila και P. luminescens και τα διηθημένα υπερκείμενα τους είχαν μικρή επίδραση στο ωφέλιμο αρπακτικό (~11-33% θνησιμότητα). Οπότε, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι: 1. Τα συμβιωτικά βακτήρια έχουν εντομοκτόνο δράση κατά του T. absoluta και ακόμη περισσότερο απόδείξαμε ότι τα προιόντα τους (μεταβολίτες) είχανε μια σημαντική βιοδραστικότητα και 2. Τα συμβιωτικά βακτήρια και τα προιόντα τους (μεταβολίτες) είναι λιγότερο επιβλαβή στο ωφέλιμο αρπακτικό N. tenuis από ότι στο T. absoluta. Έτσι μπορούν να αποτελέσουν πηγή νέων φυσικά προερχόμενων ενώσεων με εντομοκτόνο δράση που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στα πλαίσια της ολοκληρωμένης καταπολέμησης του T. absoluta.
description: The tomato leafminer Tuta absoluta (Lepidoptera: Gelechiidae) is one of the most damaging enemies of the tomato plant (Lycopersicon esculentum L). The main control method is the use of synthetic chemicals. However, alternative solutions such as biological control are particularly important and under continuous development and evaluation. The use of biological control agents such as entomopathogenic nematodes and predatory insects is of particular interest, because the EU's Farm to Fork strategy sets specific targets to reduce the use and risk of pesticides as part of the Green deal and calls for a 50% reduction in chemical synthetic pesticides and the increase of organic crops to 25% of arable land. In this context, the effects of two entomopathogenic nematode species Steinernema carpocapsae Weiser (Rhabditida: Steinernematidae) and Heterorhabditis bacteriophora Poinar (Rhabditida: Heterorhabditidae), as well as their respective bacterial symbionts, Xenorhabdus nematophila Poinar and Thomas 1965 and Photorhabdus luminescens Thomas and Poinar 1979 (Enterobacterales: Morganelaceae), which were applied as bacterial cell suspensions and as crude cell-free liquid filtrates on T. absoluta larvae were investigated. The results showed that of all treatments, the nematodes S. carpocapsae and H. bacteriophora caused the highest mortality reaching almost a 100% in both young (1st/2nd instar) and older (3rd/4th instar) T. absoluta larvae. Regarding bacteria and their filtrates, the bacterium X. nematophila was the most effective (77% mortality in young larvae), while P. luminescens and both bacterial filtrates showed similar potency (53-58% mortality at young larvae). However, equally important for the biological control of T. absoluta is the use of beneficial predator Nesidiocoris tenuis Reuter (Hemiptera: Miridae), so the effect of these factors was also studied against this beneficial predator. The results demonstrated that although nematodes and especially S. carpocapsae, caused significant mortality on N. tenuis, the bacterial cell suspensions of X. nematophila and P. luminescens and crude cell-free liquid filtrates had minimum impact on this beneficial predator (~11-33% mortality). So, we can conclude that: 1. Symbiotic bacteria have insecticidal activity against T. absoluta and we further demonstrated that their products (metabolites) have a significant bioactivity and 2. Symbiotic bacteria and their products (metabolites) are less harmful to beneficial predator N. tenuis than to T. absoluta. Thus, they can be a source of new naturally derived compounds with insecticidal activity that can be used in the integrated control of T. absoluta.