Μελέτη φυτικών ερεθισμάτων που επηρεάζουν την ωοτοκία και άλλες βιολογικές παραμέτρους της μύγας της Μεσογείου Ceratitis capitata (Diptera: Tephritidae):
Creators: name: Ιωάννου, Χαράλαμπος Σ.
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2014
Subjects: Μύγα Μεσογείου
Εσπεριδοειδή
Οσφρητική ικανότητα προνυμφών
Συνειρμική μάθηση
Mediterranean fruit fly
Citrus fruits
Larvae olfaction
Associative learning

description: Στην παρούσα διδακτορική διατριβή μελετήθηκε η επίδραση χημικών κυρίως ερεθισμάτων προερχόμενων από καρπούς εσπεριδοειδών καθώς επίσης και ορισμένα άλλα φυτά στην ωοτοκία των θηλυκών και τη συμπεριφορά των προνυμφών της μύγας της Μεσογείου Ceratitis capitata (Wiedemann) (Diptera: Tephritidae). Ειδικότερα, εξετάστηκε η προτίμηση ωοτοκίας και η επιβίωση των ανήλικων σταδίων του εντόμου σε πέντε διαφορετικά είδη εσπεριδοειδών (πορτοκάλι, μανταρίνι, λεμόνι, νεράντζι και γκρέιπφρουτ). Παράλληλα, σε πειράματα οπτικής παρατήρησης μελετήθηκε η συμπεριφορά ωοτοκίας των θηλυκών σε άθικτους και τραυματισμένους καρπούς τους. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η επιβίωση των προνυμφών στους ανωτέρω καρπούς δε συνδέονταν στενά στο σύνολο των περιπτώσεων με την αντίστοιχη προτίμηση ωοτοκίας. Ωστόσο, προέκυψε ότι τα θηλυκά ήταν σε θέση να αξιοποιούν κατά τέτοιο τρόπο το είδος και την παρουσία τραυμάτων στους καρπούς των εσπεριδοειδών, που αύξαναν την αρμοστικότητα των απογόνων τους. Επιπλέον, διερευνήθηκε η επίδραση των αιθέριων ελαίων του φλοιού των παραπάνω εσπεριδοειδών καθώς επίσης και ορισμένων συστατικών τους στην ωοτοκία των θηλυκών. Τα αποτελέσματα έδειξαν την ύπαρξη διεγερτικής επί της ωοτοκίας δράσης σε όλες τις περιπτώσεις, η οποία συνδέονταν στενά τόσο με ποσοτικά όσο και με ποιοτικά χαρακτηριστικά της χημικής τους σύστασης. Μεταξύ των ουσιών που μελετήθηκαν, προέκυψε ότι το λιμονένιο (κυρίαρχο συστατικό όλων των αιθέριων ελαίων) διέγειρε την ωοτοκία, ενώ η λιναλούλη (χαρακτηριστική ουσία των ανώριμων εσπεριδοειδών) είχε ισχυρή αποτρεπτική δράση. Επιπλέον, η σχετική αναλογία των παραπάνω συστατικών στα αιθέρια έλαια των εσπεριδοειδών βρέθηκε να επηρεάζει σημαντικά την ωοπαραγωγή των θηλυκών. Εξετάστηκε επίσης η δυνατότητα των προνυμφών του εντόμου να αντιλαμβάνονται οσμηρά ερεθίσματα του περιβάλλοντός τους. Τα αποτελέσματα έδειξαν την ύπαρξη οσφρητικής ικανότητας σε όλες τις προνυμφικές ηλικίες. Επιπλέον, οι προνύμφες μπορούσαν να διακρίνουν οσμηρά ερεθίσματα προερχόμενα από ξενιστές και μη ξενιστές του εντόμου. Όταν προνύμφες αφέθηκαν να συνδέσουν συγκεκριμένες οσμές με την παρουσία ανταποδοτικών ερεθισμάτων (παρουσία τροφής), παρατηρήθηκε σημαντική αύξηση της ανταπόκρισής τους ως προς αυτές σε σχέση με προνύμφες που δεν είχαν υποστεί την ίδια διαδικασία, γεγονός που υποδεικνύει την ικανότητά τους για “συνειρμική μάθηση”. Η συγκεκριμένη μορφή μάθησης όπως προέκυψε, μπορεί να “μεταφερθεί” μέσω κάποιου μηχανισμού από το προνυμφικό στάδιο στο ενήλικο. Τέλος, μελετήθηκαν οι επιδράσεις της έκθεσης των προνυμφών σε ορισμένα οσμηρά ερεθισμάτων στη συμπεριφορά ωοτοκίας του εντόμου. Θηλυκά που εκτέθηκαν ως προνύμφες σε οσμές με διεγερτική δράση επί της ωοτοκίας, απέθεσαν ανταποκρινόμενα σε αυτά σημαντικά μεγαλύτερο αριθμό αυγών σε σχέση με θηλυκά που δεν είχαν εκτεθεί (μάρτυρας). Αντιθέτως, στην περίπτωση της έκθεσης σε ουσίες με αποτρεπτική δράση η ωοπαραγωγή των θηλυκών της μεταχείρισης ήταν σημαντικά μικρότερη σε σχέση με το μάρτυρα. Το φαινόμενο αυτό βρέθηκε να επηρεάζεται σε σημαντικό βαθμό από την ένταση (δόση) των οσμηρών ερεθισμάτων στα οποία εκτέθηκαν τα θηλυκά κατά το προνυμφικό τους στάδιο. Επιπλέον, ο βαθμός της χημικής συγγενείας μεταξύ των οσμηρών ερεθισμάτων στα οποία εκτέθηκαν οι προνύμφες και των αντίστοιχων που κλήθηκαν να ανταποκριθούν τα θηλυκά που προέκυψαν φάνηκε να επιδρά σημαντικά στις παραμέτρους ωοτοκίας των τελευταίων.
description: The present PhD dissertation deals with the effect of primarily chemical stimuli derived from citrus fruits as well as some other plants on females’ oviposition and larvae behaviour of the Mediterranean fruit fly (medfly) Ceratitis capitata (Wiedemann) (Diptera: Tephritidae). In particular, oviposition preference and immature survival in five different citrus species (sweet orange, mandarin, lemon, bitter orange and grapefruit) were studied. In observational studies, ovipositional behavior exhibited by females in both intact and wounded citrus fruits was also explored. Results showed that larvae survival in the above fruits was not closely associated with the respective oviposition preference in all cases. However, it appeared that females were capable of exploiting both the presence and the types of wounds on citrus fruits in a manner that increased offspring’s fitness. In addition, the effects of citrus peel essential oils of the above citrus fruits as well as some of their components on females’ ovipositional response were investigated. Results provided clear evidence for stimulating effects on C. capitata oviposition for all essential oils tested, demonstrating that their eliciting properties were tightly associated with both quantitative and qualitative aspects of their chemistry. Among citrus peel oils components tested, it was found that limonene (the most abundant chemical in all citrus oils) stimulated oviposition, whereas linalool (a representative compound of immature citrus fruits) had a significant deterrent effect. Moreover, it was found that the relative ratio between these two compounds in the essential oils of citrus fruits significantly affected females’ ovipositional rates. The capability of medfly larvae to perceive olfactory cues from their surrounding environment was also explored. Results revealed olfaction in all larvae instars. Moreover, larvae were capable of discriminating between host and no host odours. When larvae were allowed to associate the presence of specific odours with reward stimuli (food source) there was a significant increment in attraction towards to them relative to non treated larvae, suggesting the existence of associative learning. It was also found that this type of learning can be “transferred” through some mechanism from the larvae stage to the adult. Finally, the effects of larvae exposure to olfactory cues on insect’s ovipositional behaviour were determined. Females that had been exposed as larvae to odours stimulating oviposition and were allowed to respond to them as adults laid significantly more eggs relative to controls (non-exposed females). On the other hand, in the case of compounds with deterrent effects, treated females laid significantly fewer eggs than controls. This phenomenon was found to be highly associated with the dose of the odorants that females had been exposed as larvae. Moreover, the chemical affinity between larvae exposure odorants and those that females were allowed to oviposit significantly affected the reproductive parameters of the later.