Studio del comportamento di insetti utili per il controllo di specie dannose alle colture mediterranee

Progetto: Research project

Dettagli progetto

Description

Gli effetti negativi derivati dall'uso dei prodotti fitosanitari di sintesi sull'ambiente e, soprattutto, sulla salute dei consumatori e la necessità di ottenere una produzione agroalimentare caratterizzata da una elevata qualità hanno spinto la ricerca verso lo sviluppo di un agricoltura biologica, basata sull'uso di metodologie a basso impatto ambientale.
Il progetto presentato si inserisce in questo ambito di ricerche e riguarda lo studio dell’ecologia chimica e comportamentale di insetti Hymenoptera, parassitoidi delle principali specie fitofaghe appartenenti all'ordine Homoptera infestanti le colture mediterranee. In particolare si intende effettuare uno studio del comportamento dei parassitoidi e dei meccanismi che lo regolano, soprattutto per quel che riguarda la comunicazione chimica tra gli individui nell'attrazione tra i sessi, nel corteggiamento e nell'accoppiamento (interazioni parassitoide maschio - parassitoide femmina).
La sperimentazione ha il fine di monitorare i parassitoidi in campo e/o manipolarne il comportamento per aumentare l'efficacia dei parassitoidi stessi sul controllo dei fitofagi, attraverso l'individuazione delle principali fasi e sequenze del comportamento e l'isolamento e l'identificazione delle sostanze chimiche che entrano in gioco (feromoni, cairomoni) e che svolgono un ruolo fondamentale. L'utilizzazione, infatti, di queste sostanze sintetizzate in laboratorio può aumentare la capacità di ricerca dell'ospite da parte dei parassitoidi in campo, che si traduce in una riduzione del tempo impiegato per ritrovare l'ospite e, quindi, determina in definitiva un aumento della fitness del parassitoide.
La metodologia da adottare riguarderà l'impianto e il mantenimento di allevamenti, in laboratorio, di alcuni fitofagi, e dei loro parassitoidi, la raccolta in corrente d’aria di sostanze volatili provenienti da individui parassitoidi adulti, distinti per sesso e per "mating status" (individui vergini e individui già accoppiati), l'immissione di tali estratti in gas cromatografo con spettrografia di massa (GC/MS), i biosaggi in olfattometro e camera del volo sugli individui con i composti raccolti e, infine, l'elaborazione e l'analisi statistica dei dati ottenuti.
I risultati attesi riguardano un controllo delle infestazioni con metodi ecologici e a basso costo, favorevoli al mantenimento di piante sane e all'ottenimento di prodotti agricoli esenti da residui tossici.
Le ricadute potranno determinare una notevole diminuizione dell'uso dei prodotti chimici tradizionali in agricoltura con riduzione dei costi e degli effetti negativi sull'ambiente e la diffusione di nuove conoscenze presso i centri di assistenza tecnica, gli ispettorati agrari e i tecnici della difesa fitosanitaria che trasferiranno queste nuove acquisizioni di controllo dei fitofagi sulle attuali pratiche colturali nei diversi agro-ecosistemi.

Layman's description

L'obiettivo principale di questa ricerca è quello di ottenere metodi di difesa fitosanitaria di tipo ecologico per il controllo di specie fitofaghe nocive alle colture mediterranee, aumentando l'efficacia dell'azione dei nemici naturali attraverso la manipolazione e lo sfruttamento di sostanze odorose emesse da loro stessi e applicate in campo.
Durante questo primo anno gli obiettivi riguarderanno:
1)Impianto di allevamenti degli insetti: dei fitofagi e dei parassitoidi.
2) Individuazione delle fasi di corteggiamento e di accoppiamento dei parassitoidi in laboratorio.
3) Studio dell’attrazione sessuale in campo ed in laboratorio esercitata dagli individui di entrambi i sessi in relazione al "mating status" cioè se vergini o accoppiati.
4) Caratterizzazione del feromone sessuale attraverso la raccolta in aerazione di composti volatili e loro identificazione.
5) Valutazione delle capacità attrattive dell’estratto feromonale, ottenuto in aerazione, sugli individui.
6) Eventuale valutazione delle dosi più idonee per ottenere delle risposte positive in campo da parte dei parassitoidi.
7) Analizzare statisticamente i primi dati ottenuti al fine di ottenere informazioni certe e ripetibili.

Durante questo primo anno la metodologia riguarderà la realizzazione di allevamenti dei fitofagi e dei parassitoidi al fine di ottenere individui da utilizzare nei test. A tal proposito saranno usate celle climatizzate e materiale da laboratorio (provette, capsule petri, etc.) per effettuare le prove. Parte degli allevamenti saranno realizzati in serra non condizionata con luce naturale, presente nell’area sperimentale del Dipartimento S.EN.FI.MI.ZO. dell’Università di Palermo.
Le piante da utilizzare nell’allevamento, saranno ottenute facendo germinare i semi in vasetti di terracotta, tenuti all’interno della serra non condizionata. Al raggiungimento di 15-20 cm di altezza le piantine saranno poste in gabbie di plexiglas trasparente (40x60x40cm) provviste, sulla parte superiore e su un lato, di aperture ricoperte da rete di nylon a maglia stretta, e infestate con il fitofago. Per l'allevamento del parassitoide parte delle piante infestate dal fitofago saranno utilizzate per ospitare gli adulti del parassitoide, ottenuti inizialmente da materiale proveniente dal campo e previamente esaminato in laboratorio.
Gli adulti raccolti dall'allevamento saranno osservati al microscopio stereoscopico, allo scopo di individuarne il sesso, e posti in coppie (maschio e femmina) in altre provette di vetro contenenti l’alimento, e tenuti fino all'osservazione dell’accoppiamento; parte di queste coppie sarà utilizzata per il mantenimento dell'allevamento e parte per le prove sperimentali.
Al fine di studiare la composizione chimica del feromone sessuale del parassitoide saranno realizzate delle prove concernenti la raccolta in corrente d’aria di sostanze volatili provenienti da individui adulti: femmine vergini, femmine accoppiate e maschi. Gli individui, suddivisi per sesso e per "mating status" saranno messi, in n° di 20 per gruppo, all’interno di un tubo di 300 ml, all’uscita del quale viene inserita una trappolina di carbone attivo (700 mg), utilizzato come sostanza adsorbente.
Attraverso questo tubo sarà fatta passare una corrente d’aria appositamente filtrata ed umidificata.
Dopo 24 ore l’apparecchiatura verrà smontata e le sostanze volatili intrappolate nel carbone attivo saranno deadsorbite mediante eluizione con 200 µl di esano.
L’eluito così ottenuto verrà iniettato in gas cromatografo con spettrografia di massa (GC/MS).
Successivamente gli estratti feromonali verranno saggiati sugli individui (maschi e femmine, vergini e accoppiati) effettuando prove in olfattometro a due vive e in tunnel a vento.
I dati ottenuti saranno elaborati mediante idonei softwares e analizzati statisticamente mediante SAS e ANOVA.
StatoAttivo
Data di inizio/fine effettiva1/1/06 → …

Fingerprint

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