ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΠΟΝΙΑΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΕΙΔΙΚΕΥΣΗ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΦΥΤΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΠΟΝΙΑΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΕΙΔΙΚΕΥΣΗ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΦΥΤΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ Ανάπτυξη του παρασιτοειδούς Bracon brevicornis (Hymenoptera: Braconidae) σε διαφορετικά προνυμφικά στάδια (L 2 L 5 ) του εντόμου Plodia interpunctella (Lepidoptera: Pyralidae) ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΓΡΗΓΟΡΙΟΣ Α. ΜΑΛΕΣΙΟΣ ΓΕΩΠΟΝΟΣ Α.Π.Θ. ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 2017

2 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΠΟΝΙΑΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΕΙΔΙΚΕΥΣΗ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΦΥΤΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ Ανάπτυξη του παρασιτοειδούς Bracon brevicornis (Hymenoptera: Braconidae) σε διαφορετικά προνυμφικά στάδια (L 2 L 5 ) του εντόμου Plodia interpunctella (Lepidoptera: Pyralidae) ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΓΡΗΓΟΡΙΟΣ Α. ΜΑΛΕΣΙΟΣ ΓΕΩΠΟΝΟΣ Α.Π.Θ. ΕΠΙΒΛΕΠΟΥΣΑ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ: Δ. ΠΡΟΦΗΤΟΥ ΑΘΑΝΑΣΙΑΔΟΥ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΕΠΙΤΡΟΠΗ: Δ. ΠΡΟΦΗΤΟΥ - ΑΘΑΝΑΣΙΑΔΟΥ, Ομότιμη καθηγήτρια Α.Π.Θ. Δ. ΚΩΒΑΙΟΣ, Καθηγητής Α.Π.Θ. Ν. ΚΟΥΛΟΥΣΗΣ, Αν. καθηγητής. ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 2017

3 Ευχαριστίες Η μεταπτυχιακή διατριβή πραγματοποιήθηκε στο Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Ζωολογίας και Παρασιτολογίας της Γεωπονικής Σχολής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης (Α.Π.Θ.). Θερμές ευχαριστίες οφείλω στην ομότιμη καθηγήτρια κ. Δήμητρα Προφήτου - Αθανασιάδου, επιβλέπουσα καθηγήτρια της μεταπτυχιακής µου διατριβής για την υπόδειξη του θέματος, τη συνεχή της καθοδήγηση, τις εύστοχες παρατηρήσεις της, την άρτια επιμέλεια του κειμένου και για την πείρα της ώριμης επιστημονικής σκέψης. Ευχαριστώ επίσης τον καθηγητή κ. Δημήτριο Κωβαίο και τον αναπληρωτή καθηγητή κ. Νικόλαο Κουλούση, για τη συμμετοχή τους στην τριμελή εξεταστική επιτροπή. Eχαριστώ τον καθηγητή κ. Γεώργιο Μενεξέ, για την πολύτιμη βοήθειά του στην στατιστική ανάλυση και ερμηνεία των αποτελεσμάτων των πειραμάτων. Ευχαριστώ επίσης θερμά όλους τους διδάκτορες, υποψήφιους διδάκτορες, μεταπτυχιακούς και προπτυχιακούς φοιτητές με τους οποίους συνεργάστηκα με άψογο τρόπο και σε φιλικό κλίμα, όλα αυτά τα χρόνια. Τέλος, ευχαριστώ ιδιαίτερα τους γονείς μου και την αδερφή μου για την αμέριστη συμπαράσταση τους, ηθική και υλική, όλα τα χρόνια των σπουδών μου. 1

4 Περίληψη Το Bracon brevicornis (Wesmael) (Hymenoptera: Braconidae) είναι ένα αγελαίο παρασιτοειδές που προσβάλλει μια ποικιλία σημαντικών λεπιδόπτερων εντόμων των αποθηκευμένων προϊόντων. Ο σκοπός αυτής της μελέτης ήταν να καθοριστεί εάν τα διαφορετικά προνυμφικά στάδια του Plodia interpunctella Hübner (Lepidoptera: Pyralidae επηρεάζουν τη μακροζωία και τη γονιμότητα του παρασιτοειδούς Β. brevicornis. Οι παράμετροι που μετρήθηκαν είναι η ικανότητα παρασιτισμού, η ωοτοκία, η προνυμφική ανάπτυξη, η μέση τιμή των απογόνων του καθώς και η διάρκεια ανάπτυξης του παρασιτοειδούς B. brevicornis, σε διαφορετικά προνυμφικά στάδια του ξενιστή του. Τα αποτελέσματα μας έδειξαν ότι παρατηρήθηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των προνυμφικών σταδίων του P. interpunctella σε ότι αφορά, την ικανότητα παρασιτισμού την ωοτοκία, την προνυμφική ανάπτυξη και τη μέση τιμή των απογόνων του. Συγκεκριμένα στο στάδιο L 2 του P. Interpunctella δεν ήταν δυνατή η ωοτοκία και η ανάπτυξη του παρασιτοειδούς. Στο στάδιο L 3, ενώ παρατηρήθηκε μια μικρή ωοτοκία δεν παρατηρήθηκε περαιτέρω ανάπτυξη του B. brevicornis. Σε ότι αφορά την ανάπτυξη του παρασιτοειδούς στα προνυμφικά στάδια L 4 και L 5 του P. Interpunctella, παρατηρήθηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των δύο σταδίων. Συγκεκριμένα στο στάδιο L 4 ο μέσος όρος αυγών στο 10ήμερο της παρατήρησης ήταν 2,42 αυγά ανά ενήλικο, ενώ ο μέσος όρος των προνυμφών, prepupa, νυμφών και ενηλίκων ήταν 1,42, 1,24, 1,26 και 1,37 αντίστοιχα. Στο στάδιο L5 του B. brevicornis ο μέσος όρος αυγών, προνυμφών, prepupa, νυμφών και ενηλίκων ήταν 13,65, 9,73, 7,90, 7,44 και 7,16 και ήταν σημαντικά υψηλότερα από ότι στο στάδιο L 4. Σχετικά με τη διάρκεια ανάπτυξης του παρασιτοειδούς στο στάδιο L 4, η διάρκεια εκκόλαψης των αυγών ήταν κατά μέσο όρο 1,12 ημέρες, των προνυμφών 2,03, των prepupa 1,47, των pupa 6,82 και ο συνολικός χρόνος από αυγό έως ενήλικο11,45 ημέρες. Στο στάδιο L 5 η διάρκεια εκκόλαψης των αυγών ήταν κατά μέσο όρο 1,18 ημέρες, των προνυμφών 1,68, των prepupa 1,29 των pupa 7,76 και ο συνολικός χρόνος από αυγό έως ενήλικο11,92 ημέρες. Όσον αφορά τη διάρκεια ολοκλήρωσης των ανήλικων σταδίων, καθώς και στο συνολική διάρκεια ανάπτυξης (αυγό - ενήλικο) του παρασιτοειδούς B. brevicornis δεν παρατηρήθηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές στο στάδιο L 4 και L 5 του P. 2

5 Interpunctella. Όσον αφορά τη μέση διάρκεια ζωής των ενηλίκων F 1 ήταν 16,70 και 28,70 για τα θηλυκά και 11,00 και 17,60 για τα αρσενικά των σταδίων L 4 και L 5 αντίστοιχα. Σε ότι αφορά την απόδοση του B. brevicornis σε κάθε στάδιο του P. Interpunctella και ανά ημέρα παρατήρησης, στατιστικά σημαντικές διαφορές παρατηρήθηκαν μόνο μεταξύ των ημερών του 5ου σταδίου του ξενιστή. Συμπερασματικά το στάδιο L 5, φαίνεται να είναι το πλέον κατάλληλο στάδιο για την μαζική εκτροφή του B. brevicornis, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί στα πλαίσια της βιολογικής καταπολέμησης εχθρών αποθηκευμένων προϊόντων, όπως είναι το P. Interpunctella. 3

6 Abstract Bracon brevicornis (Wesmael) (Hymenoptera: Braconidae) is a gregarious parasitoid that attacks a variety of important lepidopterous pests of stored products. The aim of this study was to determine if different larval stages of P. interpunctella (Hübner) affected longevity and fecundity of parasitoid B. brevicornis. Percentage of parasitism, number of eggs laid on different larval stages of P. interpunctella, number of larvae, prepupae, pupae and the number of F 2 adults of B. brevicornis as well as the developmental time of parasitoid egg, larva, prepupa, pupa and the total developmental time from egg to adult on different larval stages of the host were recorded. Our results showed that statistically significant differences were observed among the larval stages of P. interpunctella in all studied parameters. In L 2 of P. interpunctella no eggs of B. brevicornis were observed. A few eggs laid on L 3 of P. interpunctella but they were not developed successfully. Concerning the development of B. brevicornis on L 4 and L 5 stages of P. interpunctella statistically significant differences were observed between the two stages. The mean number of eggs laid by B. brevicornis on L 4 of P. interpunctella per 10 days was 2,42 eggs per adult, and the mean number larvae, prepupa, pupae and adults was 1,42, 1,24, 1,26 and 1,37 respectively. The mean number of eggs laid on L 5 of P. interpunctella by B. brevicornis was 13,65, while the mean number of larvae, prepupae, pupae and adults was, 9,73, 7,90, 7,44 και 7,16 respectively. In all cases the differences were statistically significant. The developmental time of B. brevicornis developed on L 4 stage of P. Interpunctella was 1,12 days for egg, 2,03 for larva, 1,47 for prepupa, 6,82 for pupa and the total developmental time from egg to adult 11,45 days. The developmental time of B. brevicornis developed on L 5 stage of P. Interpunctella was 1,18 days for egg, 1,68 for larva, 1,29 for prepupa, 7,76 for pupa and the total developmental time from egg to adult 11,92 days. Our results showed that larval stage of P. interpunctella had not any significant effect on parasitoid developmental time within each developmental stage (egg, larva, prepupa and pupa) and total development period of the parasitoid. 4

7 The female and male B. brevicornis adult life span of F 1 generation was 16,70 and 11 days when developed on L 4 stage of P. Interpunctella and 28,70 and 17,60 days when developed on L 5 stage of P. Interpunctella. Concerning the performance of B. brevicornis at each instar of P. Interpunctella per day of observation, statistically significant differences were observed only among the days of the 5th instar of the host. 5

8 Περιεχόμενα Ευχαριστίες 1 Περίληψη 2 Abstract 4 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 1. ΓΕΝΙΚΗ ΕΙΣΑΓΩΓΗ Ωφέλιμα Έντομα Φυσικοί εχθροί Ιστορική εξέλιξη της βιολογικής καταπολέμησης Σημαντικές ομάδες παρασιτοειδών Υμενόπτερα ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ ΠΑΡΑΣΙΤΟΕΙΔΩΝ Ενδοπαρασιτισμός - Εκτοπαρασιτισμός Εντοπισμός ενδιαιτήματος ξενιστή Εντοπισμός υποστρώματος ξενιστή Εντοπισμός του ξενιστή Μέγεθος ξενιστή Στάδιο ξενιστή Είδος ξενιστή ΔΙΑΚΡΙΣΗ ΞΕΝΙΣΤΗ- ΠΛΕΙΟΠΑΡΑΣΙΤΙΣΜΟΣ ΑΝΑΛΟΓΙΑ ΦΥΛΟΥ ΧΡΟΝΟΣ ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΥ ΥΠΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΞΕΝΙΣΤΗ ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΑΠΟΛΕΜΗΣΗ ΚΑΙ ΠΑΡΑΣΙΤΟΕΙΔΗ ΟΙΚΟΓΕΝΕΙΑ BRACONIDAE Το είδος Bracon brevicornis (wesmael) Ταξινόμηση Μορφολογικά χαρακτηριστικά Γεωγραφική κατανομή Βιολογία Αρθρόποδα αποθηκευμένων προϊόντων Το είδος Plodia interpunctella (Lepidoptera: Pyralidae) Μορφολογικά χαρακτηριστικά Γεωγραφική κατανομή

9 1.7.3 Βιολογία Καταπολέμηση ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗΣ ΔΙΑΤΡΙΒΗΣ 36 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 2. Υλικά και Μέθοδοι Συνθήκες εργαστηρίου Διατήρηση της εργαστηριακής εκτροφής του παρασιτοειδούς Bracon brevicornis (Hymenoptera : Braconidae) στο εργαστήριο Εκτροφή του ξενιστή Plodia interpunctella (Lepidoptera : Pyralidae) 38 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 3. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Ωοπαραγωγή, ανάπτυξη και επιβίωση του παρασιτοειδούς B. brevicornis (Hymenoptera : Braconidae), σε διάφορα στάδια (L 2 - L 5 ) του ξενιστή P. 40 interpunctella (Lepidoptera : Pyralidae) στο εργαστήριο. 3.2 Στατιστική ανάλυση Ικανότητα παρασιτισμού και διάρκεια ανάπτυξης του παρασιτοειδούς B. brevicornis σε προνύμφες διαφορετικού σταδίου του ξενιστή P. 41 interpunctella Ικανότητα παρασιτισμού Διάρκεια ανάπτυξης F Διάρκεια ζωής παρασιτοειδών Bracon brevicornis Διάρκεια ζωής F 1 γενεάς Διάρκεια ζωής F 2 γενεάς Απόδοση του B. brevicornis ανά ημέρα παρατήρησης και σε κάθε στάδιο του P. interpunctella. 4. Συζήτηση ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

10 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 1. ΓΕΝΙΚΗ ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1 Ωφέλιμα Έντομα Υπάρχουν δύο ευρύτερες ομάδες παραγόντων θνησιμότητας, εκείνων που συνδέονται με φυσικά αίτια του περιβάλλοντος και εκείνων που οφείλονται στη δραστηριότητα άλλων ζωντανών οργανισμών. Στη δεύτερη ομάδα ανήκουν οι ωφέλιμοι οργανισμοί που αποτελούν το μέσο εφαρμογής της βιολογικής καταπολέμησης και τα οποία διακρίνονται σε παράσιτα, παρασιτοειδή, αρπακτικά ή παθογόνα. Στα αρπακτικά ανήκουν τα Ημίπτερα και τα Κολεόπτερα, ενώ η πλειονότητα των παρασιτοειδών ανήκει στην τάξη Υμενόπτερα και ελάχιστα στην τάξη Δίπτερα (Gorham 1987) Φυσικοί εχθροί Οποιοσδήποτε οργανισμός τρέφεται με έναν άλλο οργανισμό είναι, εξ ορισμού, φυσικός εχθρός. Στη βιολογική καταπολέμηση, οι φυσικοί εχθροί αναφέρονται ως αρπακτικά παράσιτα, παρασιτοειδή και παθογόνα. Με τη χρήση οργανισμών από οποιαδήποτε από αυτές τις ομάδες μπορεί να επιτευχθεί αποτελεσματικός βιολογικός έλεγχος, σημαντικότερα όμως θεωρούνται τα παρασιτοειδή, με τα αρπακτικά να έρχονται δεύτερα σε σημασία. Οι φυσικοί εχθροί έχουν τη μοναδική ιδιότητα να αλληλεπιδρούν με τους πληθυσμούς της λείας ή του ξενιστή τους και να τους διατηρούν σε χαμηλότερα επίπεδα απ ότι θα βρίσκονταν χωρίς την επίδρασή τους. Κάποια είδη φυσικών εχθρών είναι αποτελεσματικά σε εξαιρετικά χαμηλές πυκνότητες λείας, ενώ κάποια άλλα σε υψηλές. Ο συνολικός αριθμός των εντόμων που είναι φυσικοί εχθροί άλλων εντόμων δεν έχει εκτιμηθεί ακριβώς, αλλά είναι πιθανό να υπάρχουν τόσα είδη εντομοφάγων εντόμων όσα είναι και τα είδη που αποτελούν τη λεία ή τους ξενιστές τους (Debach and Rosen 1991). Σύμφωνα με μελέτες που έχουν πραγματοποιηθεί σε φυσικούς εχθρούς εντόμων, οι οποίοι είναι κύριοι εχθροί καλλιεργειών, φαίνεται ότι τα περισσότερα είδη εντόμων που τρέφονται πάνω σε φυτά έχουν περισσότερους από ένα φυσικούς εχθρούς. Μερικά είδη εντόμων έχουν πάνω από 100 καταγεγραμμένους εχθρούς. Άλλοι φυσικοί εχθροί 8

11 επιτίθενται σε διαφορετικά είδη λείας ή ξενιστή, ενώ κάποιοι είναι πιο εξειδικευμένοι (Debach and Rosen 1991) Ιστορική εξέλιξη της βιολογικής καταπολέμησης μ. Χ.: Πρώτη αναφορά αξιοποίησης της βιολογικής καταπολέμησης. Χρησιμοποιήθηκε το είδος μυρμηγκιού Oecophylla smaragdina (Hymenoptera:Formicidae) σε οπωρώνες εσπεριδοειδών για τον έλεγχο του ημίπτερου Tesseratoma papillosa (Hemiptera: Tessaratomidae) (Κίνα) μ.χ.: πρώτες σκέψεις για τη δυνατότητα εισαγωγής αυγών χρύσωπα σε θερμοκήπια με στόχο τον έλεγχο αφίδων (de Reaumur). Νεώτερη ιστορία της βιολογικής καταπολέμησης : είσοδος του Icerya purchasi Maskell (Homoptera: Margarodidae) στην περιοχή της Καλιφόρνιας : σημαντικός εχθρός στους οπωρώνες εσπεριδοειδών : 129 άτομα του Rodolia cardinalis (Coleoptera: Coccinellidae) (Dr Albert Koebele) αποστέλλονται από την Αυστραλία στην Αμερική. Το έντομο εγκαθίσταται με επιτυχία στο νέο περιβάλλον και σε ένα έτος ελέγχει αποτελεσματικά τον πληθυσμό του I. purchasi : Νησιά Fiji καταπολέμηση του ενδημικού είδους Levuana iridescens Bethune-Baker (Lepidoptera: Zygaenidae) (εξάλειψη του πληθυσμού) με την εισαγωγή του Bessa remota (Aldrich) (Diptera: Tachinidae) Η συγγραφέας Rachel Carson εκδίδει το βιβλίο Silent Spring ευαισθητοποιώντας τον άνθρωπο σε ότι αφορά την προστασία του περιβάλλοντος. Παράλληλα βοηθάει στην εφαρμογή της έννοιας της ολοκληρωμένης αντιμετώπισης των εχθρών (IPM). 8. Στη συνέχεια εκδίδονται περιοδικά που αναφέρονται στη βιολογική καταπολέμηση. Η βιολογική καταπολέμηση αναπτύχθηκε ιδιαίτερα μετά τη χρήση των συνθετικών εντομοκτόνων ως κύριας μεθόδου καταπολέμησης, με σκοπό την αντιμετώπιση εχθρών στα οποία τα εντομοκτόνα δεν ήταν αποτελεσματικά, δεν ήταν κατάλληλα για την αντιμετώπισή τους ή δεν ήταν πλέον διαθέσιμα (Eliopoulos et al. 2002). Ένα άλλο κίνητρο για την περαιτέρω χρήση της βιολογικής καταπολέμησης είναι οι δυσμενείς επιπτώσεις των γεωργικών φαρμάκων τόσο στον άνθρωπο, όσο και στο περιβάλλον. Αντίθετα η χρήση 9

12 φυσικών εχθρών δεν αφήνει υπολείμματα και έχει στοχευόμενη δράση απέναντι στον στόχο, σε σύγκριση με τα περισσότερα συνθετικά εντομοκτόνα (Hajek 2004). Τα παρασιτοειδή, τα αρπακτικά και τα παράσιτα διαφοροποιούνται μεταξύ τους στο ότι το παρασιτοειδές ολοκληρώνει την ανάπτυξή του σε ένα μόνο ξενιστή, ενώ το αρπακτικό καταναλώνει πολλά άτομα λείας κατά τη διάρκεια της ανάπτυξής του. (Lampson and Morse 1992). Κατά την ανάπτυξή τους τα παράσιτα εξασθενούν τον ξενιστή τους, αλλά δεν τον θανατώνουν. Αντίθετα, τα παρασιτοειδή παρόλο που προσβάλλουν ένα μόνο άτομο του ξενιστή τους, καταστρέφουν τα ζωτικά όργανα και τους ιστούς του επιφέροντας το θάνατό του. Τα παρασιτοειδή προσβάλλουν τον ξενιστή τους μόνο ως προνύμφες, ενώ τα ενήλικα ζουν ελεύθερα, εκτός του ξενιστή. Τα περισσότερα παρασιτοειδή ανήκουν στην τάξη Hymenoptera, ενώ λιγότερα ανήκουν στην τάξη Diptera (Τζανακάκης 1995). Τα παρασιτοειδή έντομα διακρίνονται σε ενδοπαρασιτοειδή (endoparasitoids) και εκτοπαρασιτοειδή (ectoparasitoids). Τα ενδοπαρασιτοειδή εναποθέτουν τα αυγά τους μέσα στο σώμα των ξενιστών τους και οι προνύμφες αναπτύσσονται μέσα σε αυτό, ενώ τα εκτοπαρασιτοειδή αποθέτουν τα αυγά τους πάνω στην επιφάνεια του σώματος των ξενιστών τους και οι προνύμφες αναπτύσσονται πάνω σε αυτό (Godfray et al. 1988). Τα παρασιτοειδή έντομα διακρίνονται επίσης σε solitary (μονήρη) και gregarious (αγελαία) ανάλογα με τον αριθμό των ατόμων που αναπτύσσονται μέσα ή πάνω στο σώμα του ξενιστή. Στα solitary παρασιτοειδή μόνο ένα άτομο του παρασιτοειδούς τελικά ολοκληρώνει την ανάπτυξή του, ενώ στα gregarious αναπτύσσονται περισσότερα από ένα άτομα του παρασιτοειδούς (Godfray et al. 1988). Στην περίπτωση που αναπτύσσονται περισσότερες προνύμφες παρασιτοειδών σε έναν ξενιστή με εισαγωγή κατά την ωοτοκία περισσοτέρων του ενός αυγών του ιδίου παρασιτοειδούς, το φαινόμενο ονομάζεται πλειοπαρασιτισμός (superparasitism), ενώ όταν σε έναν ξενιστή υπάρχουν προνύμφες δύο ή περισσότερων ειδών παρασιτοειδών, πολλαπλός παρασιτισμός (multiple parasitism) (Τζανακάκης 1995). Η ανάπτυξη του ξενιστή όταν παρασιτιστεί από ένα είδος παρασιτοειδούς εξαρτάται από τον τρόπο ανάπτυξης του παρασιτοειδούς. Τα koinobiont παρασιτοειδή επιτρέπουν την ανάπτυξη του ξενιστή μετά τον παρασιτισμό, ενώ 10

13 τα idiobiont δεν επιτρέπουν την περαιτέρω ανάπτυξή του και οι προνύμφες τους τρέφονται με τη συγκεκριμένη ποσότητα τροφής που προσφέρεται από τον ξενιστή (van Alphen and Jervis 1996). Τα παρασιτοειδή έντομα ανάλογα με το εύρος των ξενιστών που παρασιτούν διακρίνονται σε μονοφάγα, ολιγοφάγα και πολυφάγα. Τα μονοφάγα είδη παρασιτοειδών παρασιτούν μόνο ένα είδος ξενιστή, ενώ τα ολιγοφάγα περιορίζονται μόνο σε στενά συγγενικά είδη ξενιστών. Τα πολυφάγα είδη παρασιτοειδών παρασιτούν είδη ξενιστών που δεν είναι συγγενή (Godfray et al. 1988) Σημαντικές ομάδες παρασιτοειδών Οι κύριες ομάδες παρασιτοειδών που χρησιμοποιούνται για το βιολογικό έλεγχο των εντόμων είναι τα Υμενόπτερα (συνήθως των υπεροικογενειών Chalcidoidea, Ichneumonoidea και Proctotrupoidea) και Δίπτερα (συνήθως της οικογένειας Tachinidae) (Santos and Quicke 2011) Υμενόπτερα Η λέξη Hymenoptera προέρχεται από τις ελληνικές λέξεις μεμβράνη (hymen) και πτέρυγες (ptera). Παρά το γεγονός ότι τα παρασιτοειδή ανήκουν σε πολλές τάξεις εντόμων, εντούτοις η πλειονότητα αυτών βρίσκεται στην τάξη Hymenoptera, η οποία αντιπροσωπεύει το 80 % του εκτιμώμενου αριθμού των ειδών (Quicke 1997; Asgari and Schmidt 2006). Μολονότι η τάξη Υμενόπτερα είναι από τις πιο πλούσιες τάξεις εντόμων σε οργανισμούς με τις εκτιμήσεις που κυμαίνονται απο (Brown 1982; Gauld and Bolton 1988; Lasalle and Gauld 1991; Stork 1997; Ulrich 1999), ο αριθμός των ειδών που περιγράφονται είναι μόνο (Lasalle and Gauld 1993) που σημαίνει ότι τα περισσότερα είδη δεν έχουν περιγραφεί ακόμα. (Santos and Quicke 2011). Τα είδη των εντόμων που ανήκουν στην τάξη Υμενόπτερα διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στη διατήρηση της πυκνότητας φυτών και εντόμων (Lasalle and Gauld 1993) ενώ τα παρασιτοειδή που ανήκουν στην τάξη αυτή ενεργούν ως ρυθμιστές της πυκνότητας των ξενιστών τους. Τα παρασιτοειδή της τάξης αυτής έχουν πολύ καλά αναπτυγμένο τον ωοθέτη ο οποίος αποτελείται από μακριά αλληλοσυνδεόμενα χιτινώδη στιλέτα μέσω των οποίων περνά το αυγό. Ο ωοθέτης ενεργεί ως «τρυπάνι» για να διατρυπήσει τον 11

14 ξενιστή ή το υπόστρωμα στο οποίο βρίσκεται Sivinski and Aluja 2001, και σε πολλές περιπτώσεις χρησιμεύει επίσης ως μέσο έγχυσης του δηλητηρίου στον ξενιστή. Από το δηλητήριο μπορεί να προκληθεί προσωρινή ή μόνιμη παράλυση ή να τροποποιήσει το ανοσοποιητικό σύστημα του ξενιστή ή και τις μεταβολικές του λειτουργίες (Godfray 1994; Quicke 1997; Quicke 2012). Η οικογένεια Braconidae μαζί με την οικογένεια Ichneumonidae αποτελούν δύο μεγάλες οικογένειες παρασιτικών Υμενοπτέρων. Οι κυριότερες υποοικογένειες της οικογένειας Braconidae είναι οι Doryctinae, Braconinae (εκτοπαρασιτοειδή) και οι Opiinae και Aphidiinae (ενδοπαρασιτοειδή) (Quicke 1987). (πίνακας 1) Πίνακας 1. Υποοικογένειες, αντιπροσωπευτικά γένη και κύριοι ξενιστές της οικογένειας Braconidae. ΥΠΟΟΙΚΟΓΕΝΕΙΑ ΑΝΤΙΠΡΟΣΩΠΕΥΤΙΚΑ ΓΕΝΗ ΕΚΤΟΠΑΡΑΣΙΤΟΕΙΔΗ ΚΥΡΙΟΙ ΞΕΝΙΣΤΕΣ Doryctinae Braconinae Heterospilus, Spathius, Dendrosoter, Doryctes, Echylus Bracon, Vipio, Iphiaulax, Hormius, Coleoides, Colastes, Cerdia Coleoptera, σπάνια Hymenoptera Lepidoptera, Coleoptera, Hymenoptera, σπάνια Diptera Opiinae Aphidiinae ΕΝΔΟΠΑΡΑΣΙΤΟΕΙΔΗ Opius, Biosteres, Diachasma, Euopius Aphidius, Praon, Trioxys, Diaeretiella, Momoctonus Diptera Aphididae 12

15 1.2 ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ ΠΑΡΑΣΙΤΟΕΙΔΩΝ Ενδοπαρασιτισμός - Εκτοπαρασιτισμός Ο εκτοπαρασιτισμός, γενικά αναφέρεται ως πρωτόγονος συγκριτικά με τον ενδοπαρασιτισμό. Στην οικογένεια Braconidae ο εκτοπαρασιτισμός είναι χαρακτηριστικό μόνο των υποοικογενειών Doryctinae και Braconinae. Eίδη που ανήκουν σε αυτές τις υποοικογένειες προκαλούν μόνιμη παράλυση σε ξενιστές που αναπτύσσονται σε προφυλαγμένες θέσεις (cryptic hosts), όπως είναι ο φλοιός των δένδρων και διάφορα άλλα καταφύγια. Επιπλέον, η ανάπτυξη των προνυμφικών σταδίων των εκτοπαρασιτοειδών είναι σχετικά γρήγορη. Το αντίθετο συμβαίνει με τα ενδοπαρασιτοειδή, τα οποία παρασιτούν ξενιστές που δεν αναπτύσσονται σε προφυλαγμένες θέσεις και η ανάπτυξη των προνυμφικών σταδίων του ενδοπαρασιτοειδούς μπορεί να καθυστερήσει, έτσι ώστε να υπάρχει συγχρονισμός με τον ξενιστή. Επιπλέον, τα ενδοπαρασιτοειδή είναι πιο εξειδικευμένα ως προς τον ξενιστή σε σχέση με τα εκτοπαρασιτοειδή και η διάρκεια ζωής των ενηλίκων είναι μεγαλύτερη σε σύγκριση με αυτή των ενηλίκων των ενδοπαρασιτοειδών (Tobias 1967; Câpek 1970). Είδη των Οικογενειών Braconidae και Ichneumonidae παρουσιάζουν σημαντικές διαφορές στη χρησιμοποίηση των ξενιστών τους καθώς και των σταδίων των ξενιστών (για παράδειγμα ορισμένα είδη της Οικογένειας Braconidae είναι παρασιτοειδή νυμφών) Εντοπισμός ενδιαιτήματος ξενιστή Τα παρασιτοειδή ανταποκρίνονται σε διάφορα οπτικά ερεθίσματα ή ερεθίσματα όσφρησης για τον εντοπισμό του ενδιαιτήματος στο οποίο βρίσκονται οι ξενιστές τους. Συχνά τα οπτικά ερεθίσματα οδηγούν τα παρασιτοειδή στον ξενιστή τους μόνο από μικρές αποστάσεις, ενώ τα ερεθίσματα όσφρησης γίνονται αντιληπτά από μεγαλύτερες (Buck 1982; Jervis and van Alphen 1996). Ο ρόλος της χημικής επικοινωνίας μεταξύ των παρασιτοειδών και των φυτών είναι πολύ σημαντικός για την εύρεση ξενιστή από τα παρασιτοειδή. Τα παρασιτοειδή έντομα αντιλαμβάνονται εκλυόμενες σηματοχημικές ουσίες από διάφορες πηγές με τα αισθητήρια όσφρησης που βρίσκονται στις κεραίες τους και τις προσακτρίδες και επηρεάζεται ανάλογα η συμπεριφορά τους. 13

16 Τα περισσότερα παρασιτοειδή αντιλαμβάνονται πτητικές καϊρομόνες ή συνομόνες από μεγάλες αποστάσεις με τα αισθητήρια όσφρησης που διαθέτουν. Οι χημικές πληροφορίες που δέχονται μπορεί να προέρχονται από: α) το έντομο-ξενιστή (π.χ. αποχωρήματα, σεξουαλικές φερομόνες και φερομόνες συνάθροισης, εκδύματα). Οι ουσίες αυτές λειτουργούν ως καϊρομόνες για το παρασιτοειδές. β) από το φυτό-ξενιστή πάνω στο οποίο τρέφεται το φυτοφάγο έντομοξενιστής (π.χ. μέρη του φυτού που το έντομο-ξενιστής προσβάλλει). Οι ουσίες αυτές λειτουργούν ως συνομόνες για το παρασιτοειδές. γ) από αλληλεπιδράσεις μεταξύ του φυτοφάγου εντόμου και του φυτούξενιστή (π.χ. οργανισμοί που σχετίζονται με τον ξενιστή όπως για παράδειγμα μύκητες που αναπτύσσονται στις στοές που δημιουργούν μερικά ξυλοφάγα έντομα) Εντοπισμός υποστρώματος ξενιστή Όταν το παρασιτοειδές εντοπίσει το ενδιαίτημα του ξενιστή δέχεται άμεσα σταθμευτικά ερεθίσματα από τον ξενιστή του. Το παρασιτοειδές ανταποκρίνεται με τα αισθητήρια όσφρησης στις καϊρομόνες μικρής πτητικότητας που εκλύονται από τον ξενιστή πάνω στο υπόστρωμα. Η ανταπόκριση του παρασιτοειδούς στις αλληλοχημικές ουσίες επηρεάζεται από τη μάθηση, δηλαδή την εξοικείωση, την απόκτηση πείρας σε συγκεκριμένη οσμή, με αποτέλεσμα την προτίμηση στην οσμή αυτή. Πηγή έκλυσης των καϊρομονών αποτελεί ο ίδιος ο ξενιστής (π.χ. τα αποχωρήματά του, οι εκκρίσεις σιελογόνων ή χειλικών αδένων καθώς επίσης και τα μελιτώδη αποχωρήματα και οι εκκρίσεις του εξωσκελετού). H χημική δομή των καϊρομονών είναι υδρογονάνθρακες μεγάλου μοριακού βάρους με μικρή πτητικότητα. Τα παρασιτοειδή όταν αντιληφθούν τις καϊρομόνες, η συμπεριφορά τους αλλάζει. Μειώνουν την ταχύτητα βάδισης, μένουν ακίνητα μετά από κάποια βήματα και κινούν το σώμα τους προς διάφορες κατευθύνσεις μέχρι να εντοπίσουν την πηγή έκλυσης των καϊρομονών. Επίσης, οι κεραίες κινούνται με τέτοιο τρόπο, ώστε να έρχονται συνεχώς σε επαφή με το υπόστρωμα. Μόλις εντοπίσουν τον ξενιστή τους στο υπόστρωμα κατευθύνονται προς αυτόν και κάνουν μερικά δοκιμαστικά νύγματα ωοτοκίας με τον ωοθέτη τους με σκοπό την αποδοχή ή την απόρριψη του. 14

17 Τα παρασιτοειδή χρησιμοποιούν συνήθως τις κεραίες τους για τον εντοπισμό ξενιστών που βρίσκονται πάνω σε ένα υπόστρωμα, ενώ χρησιμοποιούν τον ωοθέτη τους ακόμη και για ξενιστές που είναι κρυμμένοι μέσα στο υπόστρωμα όπως σάπια φρούτα, φυλλωσιά κ.λ.π. (Jervis and van Alphen 1996). Τα έντομα ξενιστές κατά τη φάση των δοκιμαστικών νυγμάτων από τα παρασιτοειδή αντιδρούν με διάφορους μηχανισμούς άμυνας. Πολλά είδη αφίδων αποφεύγουν τα παρασιτοειδή με την πτώση τους από το φυτό-ξενιστή, ενώ διάφορα τζιτζικάκια απομακρύνονται με πηδήματα. Τα ενήλικα παρασιτοειδή έχουν την ικανότητα μετά τον παρασιτισμό ενός ξενιστή να παράγουν φερομόνες αποτροπής ωοτοκίας, οι οποίες αποτρέπουν την άφιξη άλλων παρασιτοειδών του ίδιου ή άλλου είδους στο υπόστρωμα όπου βρίσκονται οι παρασιτισμένοι ξενιστές. Οι φερομόνες αυτές επηρεάζουν την επιλογή ενός παρασιτοειδούς να παραμείνει σε ένα υπόστρωμα και να ερευνήσει για ξενιστές, καθώς επίσης και το χρόνο εντοπισμού του υποστρώματος. Μερικά είδη παρασιτοειδών αφήνουν φερομόνες αποτροπής ωοτοκίας στις περιοχές όπου έχουν ψάξει προηγούμενα για ξενιστές (Galis et al. 1981). Τα οφέλη για το θηλυκό παρασιτοειδές από την έκλυση φερομονών αυτών είναι τα ακόλουθα : Κερδίζει χρόνο και ενέργεια, γιατί δεν ερευνά ξανά σε υποστρώματα που ήδη επισκέφθηκε προηγούμενα. Χρησιμοποιεί τη συχνότητα με την οποία συναντά τις φερομόνες αποτροπής ωοτοκίας στο υπόστρωμα που ερευνά για ξενιστές και καθορίζει πόσο καλά έχει ερευνηθεί το υπόστρωμα αυτό. Εμποδίζει την άφιξη άλλων παρασιτοειδών στο ίδιο υπόστρωμα με τους ξενιστές και έτσι αποφεύγεται ο πλειοπαρασιτισμός Εντοπισμός του ξενιστή Η φάση της επιλογής της καταλληλότητας του ξενιστή από το παρασιτοειδές για την αποδοχή ή την απόρριψή του είναι καθοριστική. Ο έλεγχος του γίνεται με τη χρησιμοποίηση αισθητήριων οργάνων του ωοθέτη, εξωτερικά για τα εκτοπαρασιτοειδή αλλά και εσωτερικά για τα ενδοπαρασιτοειδή, με δοκιμαστικά νύγματα ωοτοκίας. Κριτήρια για τον χαρακτηρισμό ενός ξενιστή ως κατάλληλου ή όχι, αποτελούν το μέγεθος και η ηλικία του ξενιστή, το είδος του ξενιστή και η κατάστασή του, δηλαδή αν είναι ήδη παρασιτισμένος ή όχι. Δεδομένου ότι ο 15

18 ξενιστής είναι αποδεκτός, τα θηλυκά gregarious παρασιτοειδή πρέπει να πάρουν άλλη μια απόφαση και να καθορίσουν το μέγεθος της ωοτοκίας τους Μέγεθος ξενιστή Το μέγεθος του ξενιστή καθορίζει την ποσότητα της διαθέσιμης τροφής για τις αναπτυσσόμενες προνύμφες του παρασιτοειδούς μέσα ή πάνω στον ξενιστή (Taylor 1988b; Godfray 1994; Milonas 2005). Όταν ο ξενιστής είναι μικρού μεγέθους, για τα idiobionts παρασιτοειδή, το παρασιτοειδές δεν έχει στην διάθεσή του αρκετή ποσότητα τροφής με αποτέλεσμα να πεθαίνει, χωρίς να προλάβει να ολοκληρώσει την ανάπτυξή του. Αν τελικά ένα idiobiont παρασιτοειδές καταφέρει να αναπτυχθεί σε ένα μικρό σε μέγεθος ξενιστή, τα ενήλικα παρασιτοειδή που θα εξελιχθούν θα είναι μικρά σε μέγεθος και με μικρή προσαρμοστικότητα (fitness). Το μέγεθος του ξενιστή καθορίζει επίσης την διάρκεια ανάπτυξης του παρασιτοειδούς (Vinson 1972) και είναι μεγάλης σημασίας για τον καθορισμό της αναλογίας φύλου των απογόνων που θα προκύψουν από ένα ενήλικο παρασιτοειδές. Από μεγάλους σε μέγεθος ξενιστές προκύπτουν περισσότεροι θηλυκοί απόγονοι, σε σχέση με τους μικρότερους σε μέγεθος. Για τα solitary παρασιτοειδή το μέγεθος του ξενιστή σχετίζεται στενά με τη διαθέσιμη τροφή που πρέπει να έχει μία προνύμφη του παρασιτοειδούς για την ανάπτυξή της. Επίσης, η διάρκεια ανάπτυξης των προνυμφικών σταδίων των παρασιτοειδών αυτών τα οποία θα εξελιχθούν σε ενήλικα θηλυκά είναι λίγο μεγαλύτερη από τη διάρκεια ανάπτυξης των αρσενικών ενηλίκων (Seidl and King 1993; King 1994). Στα gregarious είδη παρασιτοειδών υπάρχει ανάλογη συσχέτιση του μεγέθους του ξενιστή και του αριθμού των αυγών ανά ωοτοκία. Τα παρασιτοειδή αυτά γεννούν λιγότερα αυγά ανά ωοτοκία σε μικρού μεγέθους ξενιστές, ενώ σε μεγαλύτερου μεγέθους ξενιστές εναποθέτουν περισσότερα αυγά ανά ωοτοκία Στάδιο ξενιστή Ένα παρασιτοειδές, όταν βρίσκεται σε ένα υπόστρωμα συναντά ξενιστές διαφόρων σταδίων. Τα παρασιτοειδή επιλέγουν την κατάλληλη για αυτά ηλικία του ξενιστή ανάλογα με την ωφελιμότητα. Τα idiobionts παρασιτοειδή, επειδή δεν επιτρέπουν την περαιτέρω ανάπτυξη του ξενιστή μετά τον παρασιτισμό, προτιμούν ξενιστές μεγαλύτερων προνυμφικών σταδίων, όπως νύμφες. Με τον τρόπο αυτό, μπορούν να εκμεταλλεύονται περισσότερους διαθέσιμους πόρους 16

19 από τον ξενιστή. Ξενιστές, οι οποίοι βρίσκονται σε νεαρά στάδια δεν παρέχουν ικανοποιητικά ποσά ενέργειας στην αναπτυσσόμενη προνύμφη του παρασιτοειδούς. Στην περίπτωση που αναπτυχθούν τα παρασιτοειδή σε ξενιστές νεαρών σταδίων οι απόγονοί τους θα είναι μικροί σε μέγεθος και θα έχουν μικρή προσαρμοστικότητα (Godfray 1994). Αντίθετα, τα koinobionts παρασιτοειδή προτιμούν ξενιστές νεαρών σταδίων όπως αυγά, νεαρές προνύμφες, γιατί επιτρέπουν την ανάπτυξη του ξενιστή μετά τον παρασιτισμό. Έτσι, εκμεταλλεύονται τους διαθέσιμους πόρους κατά τη διάρκεια ανάπτυξης του ξενιστή (Godfray 1994). Οι ξενιστές που βρίσκονται στα μεγαλύτερης ηλικίας προνυμφικά στάδια, ή είναι ενήλικα, έχουν την ικανότητα να αμύνονται καλύτερα όταν ένα παρασιτοειδές προσπαθεί να ωοτοκήσει μέσα ή πάνω στο σώμα τους. Όταν τα koinobionts παρασιτοειδή ωοτοκούν νεαρά προνυμφικά στάδια του ξενιστή, οι προνύμφες τους έχουν μικρότερες πιθανότητες να εγκυστωθούν από τον ξενιστή, γιατί ο ξενιστής δεν έχει αναπτύξει αρκετά αυτό το μηχανισμό άμυνας (Godfray 1984) Είδος ξενιστή Τα περισσότερα είδη παρασιτοειδών είναι πολυφάγα, ενώ τα ολιγοφάγα είναι σπάνια. H προτίμηση των παρασιτοειδών για ένα είδος ξενιστή μπορεί να είναι το αποτέλεσμα του διαφορετικού ρυθμού συναντήσεων με το είδος ξενιστή, του διαφορετικού χρόνου που δαπανάται σε διάφορα υποστρώματα με ξενιστές, της απόρριψης μερικών ειδών ξενιστή, της διαφορετικής ικανότητας των ξενιστών να ξεφεύγουν από τα παρασιτοειδή και του συνδυασμού όλων των παραπάνω παραγόντων. Τα παρασιτοειδή επιλέγουν εκείνο το είδος ξενιστή που θα εξασφαλίσει το μεγαλύτερο ποσοστό επιβίωσης των αυγών τους ή γενικότερα θα αυξήσει την προσαρμοστικότητα των απογόνων τους. Η αποδοχή του προτιμώμενου είδους εξαρτάται από το πόσο συχνά συναντά το παρασιτοειδές αυτό το είδος στο υπόστρωμα. Η μορφολογία του ξενιστή καθώς και η προηγούμενη εμπειρία ωοτοκίας που τυχόν έχει ένα παρασιτοειδές επηρεάζουν την προτίμηση που δείχνουν σε ένα είδος. 17

20 1.2.8 ΔΙΑΚΡΙΣΗ ΞΕΝΙΣΤΗ- ΠΛΕΙΟΠΑΡΑΣΙΤΙΣΜΟΣ Ένα παρασιτοειδές μπορεί να διακρίνει: παρασιτισμένους και μη παρασιτισμένους ξενιστές από το ίδιο είδος παρασιτοειδούς, παρασιτισμένους ξενιστές που περιέχουν διαφορετικό αριθμό αυγών και ξενιστές που περιέχουν αυγά άλλου ενήλικου παρασιτοειδούς διαφορετικού είδους. Το φαινόμενο του πλειοπαρασιτισμού (superparasitism) ως στρατηγική προσαρμογής είναι συχνό. Οι van Alphen et al. (1987) υποστηρίζουν ότι τα παρασιτοειδή έχουν την ικανότητα να διακρίνουν τους μη παρασιτισμένους ξενιστές και ότι ο πλειοπαρασιτισμός είναι μία στρατηγική προσαρμογής υπό ορισμένες συνθήκες, όπως η πίεση ωοτοκίας και η προηγούμενη εμπειρία ωοτοκίας. Η αποδοχή ή η απόρριψη ενός παρασιτισμένου ξενιστή για ωοτοκία από ένα θηλυκό παρασιτοειδές εξαρτάται από τον αριθμό των άλλων θηλυκών παρασιτοειδών που βρίσκονται μαζί στο ίδιο υπόστρωμα με τους ξενιστές. Στην περίπτωση αυτή, ο πλειοπαρασιτισμός διακρίνεται σε δύο τύπους: α) στον selfspecific πλειοπαρασιτισμό, όταν το θηλυκό παρασιτοειδές ωοτοκεί σε ξενιστές που έχουν προηγούμενα παρασιτισθεί από το ίδιο) και β) στον conspecific πλειοπαρασιτισμό, όταν οι παρασιτισμένοι ξενιστές περιέχουν αυγά άλλου θηλυκού παρασιτοειδούς του ίδιου είδους (Visser et al. 1990). Πολλά είδη παρασιτοειδών έχουν την ικανότητα να διακρίνουν παρασιτισμένους και μη ξενιστές, άλλα ωοτοκούν σε παρασιτισμένους όταν για μεγάλο χρονικό διάστημα δεν συναντήσουν κάποιον μη παρασιτισμένο ξενιστή. Η πίεση ωοτοκίας αυξάνει και το παρασιτοειδές ωοτοκεί σε παρασιτισμένους ξενιστές. Μόλις εναποθέσει το θηλυκό παρασιτοειδές ένα ή δύο αυγά σε έναν παρασιτισμένο ξενιστή, η πίεση ωοτοκίας μειώνεται, απορρίπτει τους παρασιτισμένους ξενιστές που συναντά μέχρι που η πίεση για ωοτοκία αρχίσει ξανά να αυξάνει. Με τον πλειοπαρασιτισμό στην περίπτωση αυτή, εξασφαλίζεται μία πιθανότητα να επιβιώσει το είδος. Τα gregarious είδη παρασιτοειδών διακρίνουν τους παρασιτισμένους ή μη ξενιστές σε ένα υπόστρωμα και ωοτοκούν στους παρασιτισμένους ανάλογα με την πυκνότητά τους. Τα είδη αυτά μπορούν να προσαρμόσουν τον αριθμό αυγών ανά ωοτοκία που αποθέτουν και μειώνουν τον αριθμό αυτό όταν ωοτοκούν σε παρασιτισμένους ξενιστές. Παρόλα αυτά όμως, μεγάλος αριθμός προνυμφών 18

21 μοιράζονται την ίδια ποσότητα τροφής με αποτέλεσμα τα ενήλικα που εξελίσσονται να είναι μικρότερα σε μέγεθος, από αν αναπτύσσονταν μόνα τους, χωρίς ανταγωνισμό. Για τα είδη αυτά ο πλειοπαρασιτισμός αποτελεί πλεονέκτημα όταν ωοτοκεί το ενήλικο θηλυκό παρασιτοειδές περισσότερα του ενός αυγά σε παρασιτισμένους ξενιστές, τα οποία θα εξελιχθούν σε ενήλικα αρσενικά άτομα. Παρατηρήθηκε ότι, οι προνύμφες ενός παρασιτοειδούς που ωοτοκεί πρώτο σε έναν ξενιστή εξελίσσονται κυρίως σε θηλυκά ενήλικα άτομα. Τα αρσενικά ενήλικα που εξελίσσονται από τις προνύμφες του παρασιτοειδούς που ωοτοκεί δεύτερο, στον ήδη παρασιτισμένο ξενιστή, έχουν πολλές πιθανότητες να συζευχθούν με τα ενήλικα θηλυκά του πρώτου παρασιτοειδούς. Στην περίπτωση που το θηλυκό παρασιτοειδές ωοτοκεί σε παρασιτισμένους από το ίδιο ξενιστές, προκύπτουν μόνο αρσενικά άτομα. Ακόμη και στα solitary είδη παρατηρείται πλειοπαρασιτισμός. Κατά τους van Alphen and Visser (1990) o πλειοπαρασιτισμός προκαλεί τον ανταγωνισμό μεταξύ των προνυμφών ενός παρασιτοειδούς. Σε μερικές όμως περιπτώσεις, ο πλειοπαρασιτισμός είναι προς όφελος των παρασιτοειδών, όταν από έναν ξενιστή αναπτύσσονται περισσότερα από ένα αυγά και έτσι αυξάνεται η προσαρμοστικότητα των απογόνων ΑΝΑΛΟΓΙΑ ΦΥΛΟΥ Όλα τα παρασιτοειδή της τάξης Hymenoptera παρουσιάζουν προαιρετική αρρενοτόκο παρθενογένεση. Το θηλυκό άτομο καθορίζει το φύλο των απογόνων του ελέγχοντας τη γονιμοποίηση των ωαρίων του με τα σπερματοζωάρια που βρίσκονται αποθηκευμένα στη σπερμοθήκη του. Το θηλυκό άτομο γεννά γονιμοποιημένα (διπλοειδή) αυγά που εξελίσσονται σε θηλυκούς απογόνους και αγονιμοποίητα (απλοειδή) που εξελίσσονται σε αρσενικούς (Τζανακάκης 1995). Κατά τον παρασιτισμό των ξενιστών, η αναλογία φύλου καθορίζεται και καλείται primary sex ratio ( πρωτεύουσα αναλογία φύλου). Συχνά όμως, για διάφορους λόγους, οι προνύμφες των παρασιτοειδών πεθαίνουν με αποτέλεσμα η αναλογία φύλου, που παρατηρείται στα ενήλικα που ολοκληρώνουν την ανάπτυξή τους, να είναι διαφορετική από αυτή που καθορίστηκε αρχικά από το ενήλικο θηλυκό παρασιτοειδές κατά την ωοτοκία και καλείται secondary sex ratio ( δευτερεύουσα αναλογία φύλου). 19

22 Παράγοντες που καθορίζουν την αναλογία φύλου στα παρασιτοειδή είναι το μέγεθος του ξενιστή και ο αριθμός των ενήλικων θηλυκών παρασιτοειδών που βρίσκονται στο ίδιο υπόστρωμα και ερευνούν για ξενιστές ΧΡΟΝΟΣ ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΥ ΥΠΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΞΕΝΙΣΤΗ Ο χρόνος που δαπανά ένα παρασιτοειδές για τον εντοπισμό του υποστρώματος ενός ξενιστή μέσα στο ενδιαίτημά του και η χρονική στιγμή που θα εγκαταλείψει το υπόστρωμα αυτό, επηρεάζεται από τους ακόλουθους παράγοντες: 1. Δομή υποστρώματος, όπως η υφή της επιφάνειας του υποστρώματος (Waage 1986). 2. Ανταπόκριση στις καϊρομόνες του υποστρώματος. Ο χρόνος που δαπανά ένα παρασιτοειδές σε ένα υπόστρωμα είναι ανάλογος με τη συγκέντρωση καϊρομονών που εκλύονται από αυτό. Επίσης βρέθηκε ότι, ο χρόνος εντοπισμού ενός υποστρώματος με ξενιστές από το παρασιτοειδές επηρεάζεται από την πυκνότητα των ξενιστών πάνω σε αυτό (Galis and van Alphen 1981). 3. Ανταπόκριση σε μη παρασιτισμένους ξενιστές(waage 1986). 4. Ανταπόκριση σε παρασιτισμένους ξενιστές (Waage 1986). 5. Συναντήσεις με άλλα παρασιτοειδή ή με τις φερομόνες αποτροπής ωοτοκίας που αφήνουν (Waage 1986). 6. Προηγούμενη εμπειρία του παρασιτοειδούς στους ξενιστές (Waage 1986). 1.3 ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΑΠΟΛΕΜΗΣΗ ΚΑΙ ΠΑΡΑΣΙΤΟΕΙΔΗ Τα παρασιτοειδή κατέχουν πολύ σημαντική θέση στο φυσικό περιορισμό των βλαβερών εντόμων. Τα τελευταία χρόνια όλο και περισσότερα παρασιτοειδή, που βρέθηκε από εργαστηριακές έρευνες ότι είναι αποτελεσματικοί φυσικοί εχθροί, χρησιμοποιούνται για τη βιολογική καταπολέμηση βλαβερών εντόμων. Για να είναι αποτελεσματική όμως η χρησιμοποίηση των παρασιτοειδών στη βιολογική καταπολέμηση θα πρέπει κανείς να γνωρίζει τόσο τη βιολογία του εντόμου όσο και τη συμπεριφορά του σε διάφορα μικροπεριβάλλοντα όταν ερευνά για τους ξενιστές. Η επιλογή του ξενιστή από τα παρασιτοειδή έντομα αποτελεί 20

23 καθοριστικό παράγοντα για την προσαρμοστικότητα των αναπτυχθούν μέσα ή πάνω σε αυτόν. απογόνων που θα 1.4 ΟΙΚΟΓΕΝΕΙΑ BRACONIDAE Η οικογένεια Braconidae είναι μια από τις σημαντικότερες οικογένειες παρασιτοειδών εντόμων που περιλαμβάνει έναν μεγάλο αριθμό ειδών, τα οποία παρουσιάζουν προοπτικές επιτυχούς χρήσης σε προγράμματα βιολογικής καταπολέμησης. Η οικογένεια Braconidae είναι η δεύτερη - μεγαλύτερη οικογένεια των Υμενόπτερων, με πάνω από είδη (Sharkey 1993). Η οικογένεια είναι κοσμοπολίτικη χωρίς προτίμηση για τις τροπικές ή εύκρατες περιοχές, για τους υγρούς ή ξηρούς βιότοπους. Τα είδη της οικογένειας Braconidae παρουσιάζουν ποικιλία στην βιολογία τους. Τα περισσότερα είδη είναι endoparasitic koinobionts, αν και ένας μεγάλος αριθμός είναι idiobiont ectoparasitoids. Τα περισσότερα idiobionts είναι ectoparasitoids (Sharkey 1993). Κύρια μορφολογικά χαρακτηριστικά των ενήλικων ατόμων της οικογένειας Braconidae είναι τα εξής, φέρουν κεραίες οι οποίες αποτελούνται από 16 ή περισσότερα ευδιάκριτα άρθρα, ο τροχαντήρας των οπίσθιων ποδιών αποτελείται από 2 άρθρα, οι πτέρυγες τους έχουν 1 ή κανένα κλειστό κύτταρο (recurrent veins), και φέρει στη κοιλία έναν ωοθέτη με τον οποίο εντοπίζει τον ξενιστή, τον παραλύει και εναποθέτει τα αυγά. Ο Sharkey (1993) πρότεινε 29 υποοικογένειες ως εξής: Adeliinae, Agathidinae, Alysiinae, Amicrocentrinae, Aphidiinae, Apozyginae, Braconinae, Cardiochilinae, Cheloninae, Doryctinae, Dirrhopinae, Euphorinae, Gnamptodontinae, Helconinae, Homolobinae, Ichneutinae, Khoikhoiinae, Macrocentrinae, Meteoridiinae, Meteorinae, Microgastrinae, Miracinae, Neoneurinae, Opiinae, Orgilinae, Rogadinae, Sigalphinae, Trachypetinae και Xiphozelinae. Η πλειοψηφία των ειδών των υποοικογενειών Adeliinae, Agathidinae, Amicrocentrinae, Cardiochilinae, Cheloninae, Dirrhopinae, Gnamptodontinae, Homolobinae, Macrocentrinae, Microgastrinae, Miracinae, Orgilinae, Sigalphinae και Xiphozelinae είναι γνωστά ως αποκλειστικά ενδοπαρασιτοειδή προνυμφών Λεπιδοπτέρων και εμφανίζονται στο στάδιο της νύμφης σε αντίθεση με όλα τα άλλα άτομα της οικογένειας Braconidae τα οποία ολοκληρώνουν την ανάπτυξή τους στο εσωτερικό των νεκρών ξενιστών τους. Είδη της υποοικογένειας 21

24 Cheloninae η οποία περιλαμβάνει περισσότερα από 700 είδη, είναι παρασιτοειδή αυγών και προνυμφών. Τα περισσότερα είδη της υποοικοοικογένειας Aphidiinae (περίπου 300 είδη) νυμφώνονται στο εσωτερικό των νεκρών αφίδων. Οι υποοικογένειες Alysiinae και Opiinae περιλαμβάνουν πάνω από 2300 είδη, τα οποία είναι ενδοπαρασιτοειδή της τάξης Diptera, αποθέτουν τα αυγά τους στην προνύμφη ή στα αυγά και εμφανίζονται από το βομβύκιο (Wharton 1993). Είδη των υποοικογενειών Cenocoeliinae και Helconinae είναι γνωστά μόνο ως ενδοπαρασιτοειδή της τάξης Coleoptera. Η υποοικογένεια Neoheurinae περιλαμβάνει ένα μικρό αριθμό 20 περίπου ειδών που προσβάλλουν άτομα της οικογένειας Formicidae. Μόνο 4 υποοικογένειες οι, Braconinae, Doryctinae, Euphorinae και Rogadinae προσβάλλουν ξενιστές 3 ή περισσότερων τάξεων εντόμων Το είδος Bracon brevicornis (wesmael) Το B. brevicornis (Wesmael) (Hymenoptera:Braconidae) είναι ένα gregarious idiobiont αρρενοτόκο εκτοπαράσιτο που προσβάλλει πολλά είδη λεπιδόπτερων συμπεριλαμβανομένων και ορισμένων σοβαρών εχθρών των αποθηκευμένων προϊόντων. Το θηλυκό B. brevicornis πρώτα παραλύει τον ξενιστή του με το νύγμα του και, στη συνέχεια, αποθέτει ένα μεταβλητό αριθμό αυγών στην κοιλιακή επιφάνεια της προνύμφης (Antolin et al. 1995). Στην Ελλάδα πολλά είδη λεπιδόπτερων, που απαντώνται σε αποθηκευμένα προϊόντα (P. interpunctella (Hübner) E. kuehniella (Zeller), Ε. elutella (Hübner) έχουν αναφερθεί να παρασιτιτούνται από το B. brevicornis (Ηλιόπουλος et al. 2002). To παρασιτοειδές B. brevicornis έχει χρησιμοποιηθεί σε μελέτες γενετικής (Abraham & Mathew 1980; Jacob et al. 1981; Mathew et al. 1980). Οι παράμετροι βιολογίας του B. brevicornis όπως η γονιμότητα (Yadav 1985), η μορφολογία ανήλικων σταδίων (Sudheendrakumar et al. 1982), η ανάπτυξη ανήλικων σταδίων (Abbas et al. 1982; Jackson et al. 1984), η διάρκεια ζωής των ενηλίκων (Temerak, 1983) έχουν μελετηθεί ελάχιστα. 22

25 1.5.1 Ταξινόμηση Το είδος B. brevicornis περιγράφηκε για πρώτη φορά το 1838 από τον Wesmael (1838). Ακολουθεί παρακάτω η πλήρης ταξινόμηση του εντόμου: (πηγή: Fauna Europaea 2013). Βασίλειο: Animalia Υποβασίλειο: Eumetazoa Φύλο: Arthropoda Υποφύλο: Hexapoda Κλάση: Insecta Τάξη: Hymenoptera Υποτάξη:Apocrita Υπεροικογένεια: Ichneumonoidea Οικογένεια: Braconidae Γένος: Bracon Είδος: brevicornis Μορφολογικά χαρακτηριστικά Το αυγό είναι ελλειψοειδές και έχει τη τυπική μορφή των αυγών των Υμενοπτέρων. Η προνύμφη είναι λευκή, άποδη και ακέφαλη. Η prepupa είναι ρόδινη και αρχίζει να υφαίνει το βομβύκιο για να νυμφωθεί. Η νύμφη τέλος περιβάλλεται από βομβύκιο. Το ενήλικο παρουσιάζει τα τυπικά μορφολογικά χαρακτηριστικά των ειδών της οικογένειας Braconidae, φέρουν κεραίες οι οποίες αποτελούνται από 16 ή περισσότερα ευδιάκριτα άρθρα, ο τροχαντήρας των οπίσθιων ποδιών αποτελείται από 2 άρθρα, οι πτέρυγες του έχουν 1 ή κανένα κλειστό κύτταρο (recurrent veins), και φέρει στη κοιλία έναν ωοθέτη με τον οποίο εντοπίζει τον ξενιστή, τον παραλύει και εναποθέτει τα αυγά. (εικόνα 1). 23

26 24

27 25

28 Stigma Costa Medial cell Anal cell Submedial cell Medius Submedius Nervulus Basal Discoideus 1 st 1 st Discoidal cell Brachial cell Cubitus 1 st Intercubitus Cubital cells Cubitus 2 nd Brachial cell Radial cell Radius 2 nd Intercubitus Recurrent Subdiscoideus2nd Discoidal cell Εικόνα 1. Αυγά, Προνύμφη, Prepura, Pupa, Ενήλικο (θηλυκό, αρσενικό), Πτέρυγα και Τροχαντήρας του B. brevicornis Γεωγραφική κατανομή Το B. brevicornis είναι ένα κοσμοπολίτικο είδος το οποίο είναι γνωστό σε πολλές χώρες της Ευρώπη, Ασία, Αφρική και έχει εισαχθεί στην Αμερική (Elzinga et al. 2007). (Εικόνα 2). Παρουσία Απουσία Δεν υπάρχουν στοιχεία Εικόνα 2. Εξάπλωση του B. brevicornis (πηγή: Fauna Europaea 2013). 26

29 1.5.4 Βιολογία Τα είδη του γένους Bracon παραλύουν τους ξενιστές τους. Το κέντρισμα είναι ένα πρωτόγονο γεγονός συμπεριφοράς σε πολλά είδη παρασιτοειδών, που μπορεί να γίνει με σκοπό την βρώση της αιμολέμφου (McKnight, 1971; Mathews 1974). Τα παρασιτοειδή επιλέγουν τον ξενιστή που θα παραλύσουν και το δηλητήριο δεν είναι το ίδιο αποτελεσματικό στην παράλυση διαφορετικών ειδών προνυμφών εντόμων (Beard 1972). To δηλητήριο παρασιτοειδών συγγενών μεταξύ τους δεν επηρεάζει τον ξενιστή στον ίδιο βαθμό (Beard 1972). Το B. strobi, δεν παράλυσε καμία προνύμφη της οικογένειας Curculionidae (Salt 1931). Ο Smith (1943) απέδειξε ότι το B. vesticidae μπορούσε να παραλύσει μόνο μερικές προνύμφες Κολεοπτέρων από αυτές που συνολικά κέντρισε, ο Beard (1952) αναφέρει ότι το δηλητήριο του B. hebetor δεν επιδρά σε ορισμένα είδη της τάξης Coleoptera και στο ίδιο συμπέρασμα κατέληξε και ο Drenth (1969,1974), ο οποίος προσθέτει ότι το δηλητήριο του B. hebetor δεν προκαλούσε παράλυση σε ένα αριθμό ειδών των οικογενειών Odonata, Orthoptera, Phasmida, και Dictyoptera. Μόνο πολύ λίγα είδη των οικογενειών Hemiptera, Diptera και Hymenoptera παρέλυσαν, σε υψηλές σχετικά δόσεις του δηλητηρίου. Το εξειδικευμένο όργανο έκχυσης δηλητηρίου χρησιμοποιείται για την ακινητοποίηση του ξενιστή για ένα μικρό ή μεγάλο χρονικό διάστημα (Maschwitz and Kloft 1971). Το δηλητήριο προκαλεί παράλυση του ξενιστή, το ακινητοποιεί, δεν αντιδρά σε κανένα θιγμοτακτικό ερέθισμα, ενώ οι παλμοί της καρδιάς και οι κινήσεις του πεπτικού σωλήνα, δεν επηρεάζονται. Βασισμένος στους παλμούς της καρδιάς (heart-lability) ο Beard (1952) πρότεινε ότι η δραστική ουσία του B.hebetor πρέπει να είναι μια πρωτεΐνη. Στο ίδιο συμπέρασμα κατέληξε και ο Tamashiro (1971) για το δηλητήριο του B. brevicornis εξαιτίας της ευαισθησίας του στην pancreatin (πεπτίδιο, που έχει συγκεκριμένη αντίδραση με διάφορες πρωτεΐνες). 27

30 1.6 Αρθρόποδα αποθηκευμένων προϊόντων Περί το 8000 π.χ ο άνθρωπος άρχισε να καλλιεργεί φυτά και να αποθηκεύει τα προϊόντα τους. Από τότε μέχρι σήμερα τα έντομα αποβαίνουν επιζήμια στον άνθρωπο, τα κατοικίδια ζώα, τα καλλιεργούμενα φυτά και τα αποθηκευμένα γεωργικά προϊόντα. Μπορεί να υποτεθεί ότι μέχρι τότε τα έντομα αυτά διαβιούσαν σε φυσικά εξωτερικά περιβάλλοντα και στη συνέχεια μετακινήθηκαν μέσα στις αποθήκες όπου προσαρμόστηκαν και έγιναν έντομα αποθηκών (Ηλιόπουλος 2003). Με τον όρο έντομα αποθηκών χαρακτηρίζουμε τα αρθρόποδα εκείνα που προσβάλλουν εδώδιμα ή μη προϊόντα που βρίσκονται στη φάση της παραγωγής, της επεξεργασίας ή της αποθήκευσης τους. Η προσβολή αυτή μπορεί να γίνει αποκλειστικά στην αποθήκη, αλλά δεν είναι σπάνιες οι περιπτώσεις όπου η πρωτογενής προσβολή γίνεται στον αγρό και κατόπιν το αρθρόποδο συνεχίζει το βιολογικό του κύκλο στο αποθηκευμένο προϊόν. Οι κυριότεροι οργανισµοί που προσβάλλουν τα αποθηκευµένα γεωργικά προϊόντα είναι τα έντοµα, τα ακάρεα, οι µύκητες, τα βακτήρια και τα τρωκτικά. Τα περισσότερα είδη εντόμων αποθηκευμένων προϊόντων ανήκουν στις τάξεις των Κολεόπτερων και Λεπιδοπτέρων, ενώ κατά πολύ λιγότερα στις τάξεις των Διπτέρων, Υμενοπτέρων, Ψωκοπτέρων. Οι προσβολές αυτές αφορούν τόσο στην ποσοτική όσο και στην ποιοτική υποβάθμιση του προϊόντος από τους ίδιους τους εχθρούς αλλά και από δευτερογενείς μολύνσεις και προσβολές (Σταμόπουλος 2008). 28

31 1.7 Το είδος Plodia interpunctella (Lepidoptera: Pyralidae) Το έντομο P. interpunctella (Hübner) (Lepidoptera: Pyralidae) αποτελεί έναν από τους σοβαρότερους εχθρούς αποθηκευμένων γεωργικών προϊόντων με ευρεία εξάπλωση σε όλο τον κόσμο. Ακολουθεί παρακάτω η πλήρης ταξινόμηση του εντόμου: (πηγή: Fauna Europaea 2013). Βασίλειο: Animalia Υποβασίλειο: Eumetazoa Φύλο: Arthropoda Υποφύλο: Hexapoda Κλάση: Insecta Τάξη: Lepidoptera Υπεροικογένεια: Pyraloidea Οικογένεια: Pyralidae Υποοικογένεια: Phyctinae Φυλή: Phyctini Γένος: Plodia Είδος: interpunctella Μορφολογικά χαρακτηριστικά Το αυγό είναι υπόλευκο, ελλειψοειδές με ελαφρά ανώμαλη επιφάνεια. Οι προνύμφες των πρώτων ηλικιών έχουν χρώμα υπόλευκο ενώ αργότερα γίνεται υπορόδινο. Πάντως φαίνεται ότι το χρώμα της προνύμφης εξαρτάται σε σημαντικό βαθμό και από το είδος της τροφής. Έτσι π.χ. όταν τρέφεται με σπόρους αραχίδας έχει ένα χρωματισμό υπόλευκο έως υπορόδινο ενώ όταν τρέφεται σε ξηρές σταφίδες παίρνει χρώμα ρόδινο. Η κεφαλική κάψα και η θωρακική πλάκα είναι καστανές. Το ενήλικο έχει μήκος περίπου 10 mm και άνοιγμα πτερύγων mm. Οι πρόσθιες πτέρυγες κατά το ήμισυ έχουν χρώμα καστανέρυθρο με δύο εγκάρσιες μαύρες γραμμώσεις ενώ το υπόλοιπο ήμισυ είναι αργυρόλευκο. Οι οπίσθιες πτέρυγες είναι αργυρόλευκες και ελαφρώς κροσσωτές. Κεφαλή και θώρακας είναι καστανέρυθρα. (εικόνα 3). 29

32 Εικόνα 3. Αυγά, Προνύμφη, Νύμφη και Ενήλικο του P. interpunctella Γεωγραφική κατανομή Το P. interpunctella αποτελεί σοβαρό εχθρό των αποθηκευμένων προϊόντων και απαντάται σε όλες τις ηπείρους, εκτός από την Ανταρκτική (Rees 2004). Η γεωγραφική κατανομή του στην ευρωπαϊκή ήπειρο είναι ευρεία (Εικόνα 4). Δεν υπάρχουν στοιχεία στη βιβλιογραφία σχετικά με το ότι το έντομο έχει την ικανότητα να διασπείρεται και να μεταναστεύει από ήπειρο σε ήπειρο. Εντούτοις, έχει βρεθεί σε αμπάρια εμπορικών πλοίων που μεταφέρουν προσβεβλημένα προϊόντα από ήπειρο σε ήπειρο, καθώς και σε τρόφιμα που εισήχθησαν στο Ηνωμένο Βασίλειο από την Αφρική. 30

33 Παρουσία Απουσία Δεν υπάρχουν στοιχεία Εικόνα 4. Γεωγραφική κατανομή του P. interpunctella (πηγή: Fauna Europaea 2013) Βιολογία Το P. interpunctella έχει 5 προνυμφικές ηλικίες. Η συμπεριφορά ωοτοκίας του ενήλικου θηλυκού επηρεάζεται από τις οσμές των τροφίμων και τα αυγά αποτίθενται πάνω ή κοντά σε επιφάνειες όπου υπάρχουν τρόφιμα (Phillips and Strand 1994). Η Deseö (1976) έδειξε ότι η γονιμότητα του P. interpunctella αυξάνεται από τις οσμές των τροφίμων και ότι τα αυγά αποτίθενται κοντά σε αυτές τις οσμηρές πηγές. Η γονιμότητα του P. interpunctella εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, όπως το είδος της τροφής, το μέγεθος του θηλυκού, η πρόσβαση σε νερό και η φυσιολογική κατάσταση του θηλυκού (Mbata 1985). Σε πειράματα εργαστηρίου, το ποσοστό εκκόλαψης των αυγών διέφερε ανάλογα με το είδος της τροφής που χρησιμοποιούταν για την εκτροφή των μικρότερων ηλικιών του εντόμου. Οι νεοεκκολαπτόμενες προνύμφες διασκορπίζονται γρήγορα προς αναζήτηση τροφής (Sedlacek et al. 1996) και 31

34 οι προνύμφες πρώτης ηλικίας μπορούν να εισέλθουν σε δοχεία που περιέχουν τρόφιμα μέσω μικρών οπών διαμέτρου mm (Tsuji 2000). Η εισβολή μειώθηκε όσο η απόσταση από τα δοχεία ήταν μεγαλύτερη, αν και μεγάλο ποσοστό των προνυμφών βρέθηκαν μέσα στα δοχεία ακόμη και όταν αυτά απείχαν από το σημείο εξαπόλυσης 38 εκατοστά. Το P. interpunctella διαπαύει ως αναπτυγμένη προνύμφη 5ης ηλικίας, μετά την παύση της τροφικής δραστηριότητάς του, αν και περιβαλλοντικοί παράγοντες μπορεί να την προκαλέσουν νωρίτερα. Η εμφάνιση των ενηλίκων και αρκετές επακόλουθες συμπεριφορές σχετίζονται με τη φωτοπερίοδο. Σε έρευνα που πραγματοποιήθηκε κάτω από φυσικές συνθήκες διάρκειας φωτός/σκότους κατά τη διάρκεια ενός έτους παρατηρήθηκε ότι το μέγιστο της δραστηριότητας των ενηλίκων και απόθεσης αυγών έλαβε χώρα τις πρώτες νυχτερινές ώρες (Madrid and Sinha 1983). Όσο αυξανόταν η ηλικία των ενηλίκων, αυτή η δραστηριότητα και απόθεση αυγών έγινε πιο ακανόνιστη. Σύζευξη παρατηρήθηκε μέσα στις πρώτες 24 ώρες (Silhacek et al. 2003) Καταπολέμηση Ο τρόπος αντιμετώπισης τόσο του P. interpunctella όσο και των άλλων εντόμων αποθηκών υφίσταται ραγδαίες αλλαγές τα τελευταία χρόνια και προσανατολίζεται σε μια πιο ολοκληρωμένη προσέγγιση, διαφορετική από το σύστημα των προηγούμενων ετών που βασιζόταν σχεδόν αποκλειστικά στη χρήση εντομοκτόνων (White 1992; Arthur and Phillips 2003). Κάποια οργανοφωσφορικά και καρβαμιδικά εντομοκτόνα έχουν ήδη αποσυρθεί από την αγορά ενώ άλλα βρίσκονται στο στάδιο της απόσυρσης. Επιπροσθέτως, κάποιες φυλές του P. interpunctella έχουν αναπτύξει ανθεκτικότητα στο malathion και αρκετά άλλα οργανοφωσφορικά εντομοκτόνα (Zettler 1982; Zettler et al. 1989; Arthur and Phillips 2003). Το P. interpunctella έχει επίσης αναπτύξει ανθεκτικότητα στο μικροβιακό εντομοκτόνο Bacillus thuringiensis Berliner σε εργαστηριακές μελέτες επιλογής (McGaughey and Johnson 1992; Herrero et al. 2001). Ο υποκαπνισμός είναι ένα σημαντικό εργαλείο στην αντιμετώπιση των εντόμων αποθηκών και μπορεί να ελέγξει αποτελεσματικά όλα τα στάδια του P. interpunctella σε ανελκυστήρες και αποθηκευτικούς 32

35 χώρους. Κάποιες φυλές του εντόμου έχουν εμφανίσει χαμηλά επίπεδα ανθεκτικότητας στη φωσφίνη (Zettler 1982; Zettler et al. 1989), αλλά δεν έχει εκτιμηθεί κατά πόσο αυτό επηρεάζει την αποτελεσματικότητα της φωσφίνης στην καταπολέμηση του εντόμου. Το βρωμιούχο μεθύλιο, το άλλο πιο συχνά χρησιμοποιούμενο καπνιστικό για την αντιμετώπιση των εντόμων αποθηκών, έχει ήδη αποσυρθεί από την αγορά στις περισσότερες αναπτυγμένες χώρες, ως αποτέλεσμα του Πρωτοκόλλου του Μόντρεαλ, μιας παγκόσμιας συμφωνίας (Anonymous 2004 από Mohandass et al. 2007). Εναλλακτικά μέτρα καταπολέμησης εξετάζονται ώστε να αντικαταστήσουν ή να ενισχύσουν τα καπνιστικά εντομοκτόνα που χρησιμοποιούνται σε αποθήκες ακατέργαστων προϊόντων και σε μονάδες επεξεργασίας τροφίμων (Mbata and Phillips 2001; Arthur and Phillips 2003). Η απολύμανση φαίνεται να έχει σημαντική επίδραση στους πληθυσμούς των εντόμων που αναπτύσσονται σε περιβάλλοντα αποθήκης (Platt et al. 1998) και μπορεί να βελτιώσει την αποτελεσματικότητα των εντομοκτόνων με υπολειμματική δράση (Arthur and Phillips 2003). Οι προνύμφες του P. interpunctella έχουν την ικανότητα να εισέρχονται σε συσκευασμένα προϊόντα (Tsuji 2000), οπότε η χρήση ανθεκτικών συσκευασιών θα μπορούσε να αποτρέψει την είσοδο των προνυμφών και την απόθεση αυγών από τα ενήλικα (Mullen and Mowery 2003; Sato et al. 2003). Οι προνύμφες είναι ευαίσθητες σε συνθήκες έλλειψης οξυγόνου, μέσω της χρήσης τροποποιημένων ατμοσφαιρών, αλλά μπορούν να επιζήσουν για πάνω από 6 ημέρες κάτω από τέτοιες συνθήκες (Locatelli et al. 2002). Η χρήση των σημειοχημικών ουσιών στην αντιμετώπιση των εντόμων αποθηκών παρουσιάζουν καλές προοπτικές (Cox 2004). Οι σημειοχημικές ουσίες χρησιμοποιούνται κυρίως με τη μορφή των ελκυστικών φερομονών για την παρακολούθηση της διακύμανσης των πληθυσμών των εντόμων αποθηκών, αλλά υπάρχουν προοπτικές χρήσης τους σε ευρεία κλίμακα με σκοπό ακόμα και τον έλεγχο των πληθυσμών των εντόμων. Αυτές οι ουσίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για μαζική παγίδευση, για αποτροπή σύζευξης, ως ελκυστικά, ως απωθητικά και για να προκαλέσουν ή να αποτρέψουν συγκεκριμένη συμπεριφορά του εντόμου. Χημικά ελκυστικά (Toth et al. 2002), απωθητικά, ουσίες αποτροπής σύζευξης και φερομόνες φύλου για το P. interpunctella, έχουν αξιολογηθεί ως προς την αποτελεσματικότητά τους σε 33

36 αρκετές μελέτες αλλά δεν έχουν ακόμα χρησιμοποιηθεί ευρέως σε εμπορική κλίμακα (Ryne et al. 2001; Nansen and Phillips 2004). Η χρήση φυσικών προϊόντων για την αντιμετώπιση διαφόρων εντόμων αποθηκών, μεταξύ των οποίων και το P. interpunctella είναι μια εναλλακτική στους ψεκασμούς με χημικά και καπνιστικά μέθοδος (Arthur 1996). Η γη διατόμων, μια φυσική σκόνη επίπασης και το Spinosad, ένα φυσικά προερχόμενο εντομοκτόνο, είναι δύο φυσικά προϊόντα που είναι αποτελεσματικά για την καταπολέμηση των προνυμφών του P. interpunctella και άλλων εντόμων αποθηκών (Athanassiou et al. 2005, 2010). Προνύμφες πρώτου σταδίου του P. interpunctella παρουσίασαν θνησιμότητα της τάξεως του 86 97% όταν έγινε εφαρμογή γης διατόμων σε δόσεις των 500 και 1000 ppm (Subramanyam et al. 1998). Το Spinosad ήταν επίσης πολύ αποτελεσματικό εναντίον των προνυμφών του P. interpunctella, καθώς προκλήθηκε θνησιμότητα της τάξεως του %, μετά από εφαρμογή 1 ppm (Fang et al. 2002). Ένας ιός granulosis φάνηκε επίσης να είναι αποτελεσματικός για την αντιμετώπιση του P. interpunctella (Vail et al.1991). Η βιολογική καταπολέμηση είναι μια εναλλακτική μέθοδος για τον έλεγχο των πληθυσμών του P. interpunctella σε αποθηκευτικούς χώρους και μονάδες επεξεργασίας των τροφίμων. (Schöller and Flinn 2000). Επιτυχής αντιμετώπιση του P. interpunctella και άλλων Λεπιδόπτερων της οικογένειας Pyralidae επετεύχθη με το Habrabracon (Bracon) hebetor (Say) (Cline and Press 1990; Press et al. 1982). Αρκετές μελέτες αποδεικνύουν την παρουσία και αφθονία παρασιτοειδών και αρπακτικών του P. interpunctella μέσα και γύρω από τους αποθηκευτικούς χώρους (Johnson et al. 2000). Παρασιτοειδή του γένους Trichogramma, τα οποία παρασιτούν τα αυγά πολλών Λεπιδοπτέρων-εχθρών, έχουν επίσης αξιολογηθεί ως προς την αποτελεσματικότητά τους στην αντιμετώπιση του P. interpunctella (Schöller and Flinn 2000). Αποθήκευση σε χαμηλές θερμοκρασίες καθώς και εφαρμογή υψηλών θερμοκρασιών στους αποθηκευτικούς χώρους έχουν προοπτικές να αντιμετωπίσουν το P. interpunctella (Fields 1992). 34

37 1.8. ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗΣ ΔΙΑΤΡΙΒΗΣ Σκοπός της παρούσας διατριβής ήταν να μελετηθούν ορισμένες βασικές παράμετροι της βιολογίας του παρασιτοειδούς υμενοπτέρου B. brevicornis, με ξενιστή P. Interpunctella σε συνθήκες εργαστηρίου. Συγκεκριμένα μελετήθηκε στο εργαστήριο η ανάπτυξη, η διάρκεια ανάπτυξης και η διάρκεια ζωής του παρασιτοειδούς B. brevicornis σε διαφορετικά προνυμφικά στάδια (L2-L5) του εντόμου P. interpunctella Οι παράμετροι που μελετήθηκαν είναι: 1. Ο παρασιτισμός του ξενιστή. 2. Ο αριθμός και η θέση των αυγών. 3. Η πορεία εκκόλαψης και η θέση των προνυμφών. 4. Η διάρκεια του σταδίου της προνύμφης του παρασιτοειδούς. 5. Ο αριθμός, η θέση και η διάρκεια του σταδίου της pre-pupa. 6. Ο αριθμός και η διάρκεια του σταδίου της pupa. 7. Η ημερομηνία εξόδου και το φύλο του παρασιτοειδούς. 8. Η διάρκεια ζωής των ενηλίκων (F1) και των απογόνων τους (F2 γενεά). 35

38 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 2. Υλικά και Μέθοδοι 2.1 Συνθήκες εργαστηρίου Οι αποικίες τόσο του παρασιτοειδούς B. brevicornis όσο και του ξενιστή P. interpunctella διατηρούνταν σε σταθερές συνθήκες εργαστηρίου με θερμοκρασία 25±1 ο C, σχετική υγρασία 65±5% και φωτοπερίοδο 16:8 ώρες (Φ:Σ) με έναρξη της φωτόφασης στις 06:30 και λήξη στις 22:30. Το φως προερχόταν αποκλειστικά από τεχνητό φωτισμό με λαμπτήρες φθορίου. 2.2 Διατήρηση της εργαστηριακής εκτροφής του παρασιτοειδούς Bracon brevicornis (Hymenoptera : Braconidae) στο εργαστήριο. Ο αρχικός πληθυσμός του παρασιτοειδους B. brevicornis προήλθε από παρασιτισμένες προνύμφες του ρόδινου σκουληκιού Pectinophora gossypiella Saunders (Lepidoptera: Gelehiidae), οι οποίες συλλέχθηκαν από προσβεβλημένα άνθη βαμβακιού. Τα παρασιτοειδή της εργαστηριακής εκτροφής προέρχονταν από παρασιτισμένες προνύμφες 5 ου σταδίου του εντόμου Plodia interpunctella (Lepidoptera : Pyralidae), οι οποίες εκτρέφονταν σε τεχνητή στερεή τροφή, η σύνθεση της οποίας φαίνεται στον πίνακα 1. Λεπτομέρειες για την παρασκευή της τροφής δίνονται από τους Ashby et al. (1985) και Damos et al. (2009). Πίνακας 2. Σύνθεση τεχνητής τροφής προνυμφών Plodia interpunctella. Συστατικά Ποσότητα Ξερά φασόλια (Phaseolus vulgaris) 450 gr Μαγιά Μπύρας 64,09 gr Άγαρ ζαχαροπλαστικής 31 gr Ασκορβικό οξύ 6,49 gr Nipagin 4,09 gr Σορβικό οξύ 2,49 gr Φορμαλδεΰδη 37% 4 ml Αποσταγμένο νερό 1280 ml 36

39 Κάθε παρασιτισμένη προνύμφη P. interpunctella βρισκόταν σε ατομικό, πλαστικό τρυβλίο Petri 6 cm, μέχρι να ολοκληρωθεί η ανάπτυξη των ανήλικων σταδίων του παρασιτοειδούς. Η τροφή που χρησιμοποιήθηκε για τα ενήλικα ήταν διάλυμα ανθόμελου με νερό σε αναλογία 50%, η οποία τοποθετούνταν με τη βοήθεια σύριγγας σε μορφή σταγόνων, στο καπάκι του τρυβλίου. Αμέσως μετά την έξοδο τους, τα ενήλικα τοποθετούταν με τη βοήθεια αναρροφητικού συλλέκτη εντόμων σε ατομικό, τρυβλίο Petri 6 cm σε ζευγάρια, μαζί με μερικές σταγόνες τροφής. Πρώτα τοποθετούταν το θηλυκό, μετά από 3 ώρες το αρσενικό και αφήνονταν για 24 ώρες χωρίς ξενιστή, ώστε να γίνει επιτυχείς σύζευξη. Μετά από 24 ώρες το ζευγάρι μεταφερόταν με τη βοήθεια του αναρροφητικού συλλέκτη εντόμων σε καινούριο τρυβλίο με υγρή τροφή και μια προνύμφη 5 ου σταδίου του εντόμου P. interpunctella. Η μεταφορά του ζευγαριού σε νέο τρυβλίο με τροφή και ξενιστή γινόταν κάθε μέρα, με προσοχή έτσι ώστε να μην μετακινηθούν τα αυγά από το σώμα της παρασιτισμένης προνύμφης. 2.3 Εκτροφή του ξενιστή Plodia interpunctella (Lepidoptera : Pyralidae) Η εκτροφή των ενηλίκων γινόταν σε διαφανή πλαστικά κύπελλα χωρητικότητας 330ml, στα οποία το άνοιγμα ήταν καλυμμένο με τούλι και στην βάση υπήρχε οπή, όπου τοποθετούταν οδοντιατρικό βαμβάκι. Το κύπελλο αυτό τοποθετούνταν μέσα σε δεύτερο, όμοιο πλαστικό κύπελλο το οποίο και περιείχε υδατικό διάλυμα ζάχαρης 10%, ως τροφή των ενηλίκων. Σε κάθε κύπελλο τοποθετούνταν 3-4 ζεύγη ενηλίκων του P. interpunctella (εικόνα 5). Τα θηλυκά ωοτοκούσαν στην επιφάνεια του πλαστικού κυπέλλου και μεταφέρονταν ανά δύο ημέρες σε καθαρά κύπελλα, με χρήση αναρροφητικού συλλέκτη εντόμων. Τα αυγά συλλέγονταν με τη βοήθεια μαλακού πινέλου και τοποθετούνταν σε πλαστικό δοχείο πτυέλου χωρητικότητας 20ml, στη βάση του οποίου υπήρχε υγρό διηθητικό χαρτί, για παροχή της απαραίτητης υγρασίας. Ακολούθως, οι νεοεκκολαπτόμενες προνύμφες μεταφέρονταν με τη βοήθεια πινέλου σε πλαστικά δοχεία χωρητικότητας 100ml που περιείχαν ποσότητα τεχνητής τροφής. Σε κάθε πλαστικό δοχείο μεταφέρονταν προνύμφες, οι οποίες παρέμεναν εκεί μέχρι τη νύμφωσή τους. Οι νύμφες 37

40 μεταφέρονταν με μαλακή λαβίδα σε γυάλινο τρυβλίο Petri 10 cm, μέχρι την έξοδο των ενηλίκων. Τα νεοεξελθέντα ενήλικα μεταφέρονταν με τη βοήθεια αναρροφητικού συλλέκτη εντόμων σε πλαστικά κύπελλα και ακολουθούνταν η παραπάνω ίδια διαδικασία. Εικόνα 5. Κλουβί εκτροφής των ενηλίκων του P. interpunctella. Η διαδικασία που ακολουθήθηκε για την παρασκευή της τεχνητής τροφής είναι η εξής: Αφού έχουμε αφήσει τα φασόλια σε νερό για περίπου 10 ώρες να μουλιάσουν τα πολτοποιούμε στο mixer, μαζί με τη μισή ποσότητα νερού που αναφέρεται στο πίνακα 1. Σε κατσαρόλα με νερό τοποθετούμε ποτήρι ζέσεως, με την ποσότητα του νερού που έχει περισσέψει από την άλεση των φασολιών. Λίγο πριν το νερό έρθει σε βρασμό, τοποθετούμε το άγαρ και ανακατεύουμε καλά για να διαλυθεί. Κατόπιν τοποθετούμε το άγαρ και τα υπόλοιπα υλικά στο mixer και αναδεύουμε σε μέτρια ταχύτητα για 3-4 λεπτά ώστε να ομογενοποιηθεί το μείγμα. Τέλος το μείγμα τοποθετείται σε γυάλινα τρυβλία Petri 10 cm και αφήνεται σε θερμοκρασία δωματίου ώστε να κρυώσει και να στερεοποιηθεί, για περίπου 30 λεπτά, και μετά τοποθετείται στο ψυγείο σε θερμοκρασία 4 C για να διατηρηθεί. 38

41 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 3. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ 3.1 Ωοπαραγωγή, ανάπτυξη και επιβίωση του παρασιτοειδούς B. brevicornis (Hymenoptera : Braconidae), σε διάφορα στάδια (L 2 - L 5 ) του ξενιστή P. interpunctella (Lepidoptera : Pyralidae) στο εργαστήριο. Σκοπός της παρούσας διατριβής ήταν να μελετηθούν ορισμένες βασικές πλευρές της βιολογίας του παρασιτοειδούς υμενοπτέρου B. brevicornis. Συγκεκριμένα μελετήθηκε στο εργαστήριο η ανάπτυξη, η διάρκεια ανάπτυξης και η διάρκεια ζωής του παρασιτοειδούς B. brevicornis σε διαφορετικά προνυμφικά στάδια (L 2 -L 5 ) του εντόμου P. interpunctella. Για την εκτέλεση του πειράματος ο ξενιστής εκτρέφονταν σε τεχνητή τροφή (προνύμφες), τα ενήλικα με δ/μα ζαχαρόνερου 10%, ενώ τα ενήλικα του παρασιτοειδούς με δ/μα μελόνερου 50%. Κάθε μεταχείριση αποτελούνταν από 10 ζευγάρια B. bevicornis και είχε διάρκεια 10 μέρες. Αναλυτικότερα παρακολουθήθηκε η ωοπαραγωγή και ανάπτυξη του B. brevicornis στα εξής στάδια του ξενιστή του: L 2, L 3, L 4, L 5. Πριν την έναρξη κάθε μεταχείρισης 10 παρθένα ενήλικα θηλυκά του B. Bevicornis επιλέγονταν και χωρίζονταν σε τρυβλία petri με μελόνερο για 3 ώρες. Μετά από 3 ώρες τοποθετούνταν το ενήλικο αρσενικό και αφήνονταν για 24 ώρες χωρίς ξενιστή, ώστε να γίνει η σύζευξη. Μετά από 24 ώρες τοποθετούνταν το κατάλληλο στάδιο ξενιστή κάθε φορά, το οποίο και ανανεώνονταν ανά 24 ώρες για 10 ημέρες, μετά παρακολουθούνταν η διάρκεια ζωής των 10 ζευγαριών, (χωρίς την προσθήκη ξενιστή), ενώ η τροφή τους ανανεωνόταν κάθε 2 η μέρα. Τα ενήλικα που προέκυπταν από κάθε στάδιο του ξενιστή, καταγράφονταν και στη συνέχεια χωρίζονταν ανά φύλλο και κωδικό ζευγαριού γονέων παρασιτοειδών με σκοπό να παρακολουθείται η διάρκεια ζωής τους. Η ημερομηνία θανάτου καταγράφονταν καθημερινά, ενώ κάθε 2 η μέρα παρέχονταν σε αυτά μελόνερο 50% ως τροφή. 39

42 Μετά από κάθε 24ωρο καταγράφονταν: 1. Ο αριθμός και η θέση των αυγών. 2. Η πορεία εκκόλαψης και η θέση των προνυμφών. 3. Η διάρκεια του σταδίου της προνύμφης. 4. Ο αριθμός, η θέση και η διάρκεια του σταδίου της pre-pupa. 5. Ο αριθμός και η διάρκεια του σταδίου της pupa. 6. Η ημερομηνία εξόδου και το φύλλο του παρασιτοειδούς. 7. Η διάρκεια ζωής των ενηλίκων (F1) και των απογόνων τους (F2 γενεά). 3.2 Στατιστική ανάλυση Τα πειραματικά δεδομένα αναλύθηκαν με one way ANOVA σύμφωνα με το γραμμικό μοντέλο στο οποίο είχαμε δύο μεταβλητές, το στάδιο της προνύμφης του ξενιστή και την ημέρα παρατήρησης. Η πολλαπλή σύγκριση των μέσων όρων έγινε με το κριτήριο της ελάχιστης σημαντικής διαφοράς (Fisher's Least Significant Difference) LSD σε επίπεδο σημαντικότητας α = 0,05. Η στατιστική ανάλυση των δεδομένων έγινε με την βοήθεια του προγράμματος SPSS Ικανότητα παρασιτισμού και διάρκεια ανάπτυξης του παρασιτοειδούς B. brevicornis σε προνύμφες διαφορετικού σταδίου του ξενιστή P. interpunctella Ικανότητα παρασιτισμού Τα αποτελέσματα μας έδειξαν ότι στα προνυμφικά στάδια L 2 και L 3 παρά τον επιτυχή παρασιτισμό του ξενιστή, δεν ήταν δυνατή η περαιτέρω ανάπτυξη του B. brevicornis. Συγκεκριμένα στο στάδιο L 2 του P. Interpunctella δεν ήταν δυνατή η ωοτοκία (μόνο 4 αυγά παρατηρήθηκαν στις 10 ημέρες ωοτοκίας) και η ανάπτυξη του παρασιτοειδούς. Στο στάδιο L 3, αποτέθηκαν 13 αυγά στη διάρκεια των 10 ημερών, δεν παρατηρήθηκε όμως περαιτέρω ανάπτυξη του B. brevicornis μετά την εκκόλαψη τους. Γι' αυτό το λόγο και δεν έγινε στατιστική ανάλυση των δεδομένων σε αυτά τα δυο προνυμφικά στάδια του P. interpunctella. Σε ότι αφορά τα στάδια L 4 και L 5 του ξενιστή, στατιστικά 40

43 σημαντικά μεγαλύτερος αριθμός αυγών αποτέθηκαν στο στάδιο L 5 του ξενιστή. Ωοτοκία: Στο στάδιο L 4 του P. Interpunctella παρατηρήθηκαν συνολικά 243 αυγά με μέσο όρο ωοτοκίας 2,42 αυγά ανά θηλυκό και ανά ημέρα. Στο στάδιο L 5 του P. Interpunctella παρατηρήθηκαν συνολικά 1363 αυγά, με μέσο όρο ωοτοκίας ανά θηλυκό 13,65 αυγά ανά ημέρα. (πίνακας 3). Πίνακας 3. Μέσος όρος αυγών B. brevicornis σε κάθε στάδιο ξενιστή P. interpunctella. Συνολικός Μέσος όρος Στάδιο αριθμός αυγών του LSD 0,05 P. interpunctella αυγών L ,42±0,28a df=1 F=211,99 L ,65±0,28b P=0,00 * Η σύγκριση έγινε μεταξύ των σταδίων L 4 και L 5 ** Μέσοι όροι που ακολουθούνται στην ίδια στήλη με το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν στατιστικώς σημαντικά. Προνυμφικό στάδιο του B. brevicornis: Στο στάδιο L 4 του P. Interpunctella εκκολάφθηκαν συνολικά 128 από τα 243 αυγά με μέσο όρο εκκόλαψης ανά προνύμφη 1,42 αυγά. Στο στάδιο L 5 του P. Interpunctella εκκολάφθηκαν συνολικά 954 από τα 1363 αυγά με μέσο όρο εκκόλαψης ανά προνύμφη 9,73 αυγά. (πίνακας 4). Πίνακας 4. Μέσος όρος προνυμφών B. brevicornis σε κάθε στάδιο ξενιστή P. interpunctella. Συνολικές Μέσος όρος Στάδιο προνύμφες προνυμφών LSD 0,05 P. interpunctella L ,42±0,22a df=1 F=143,19 L ,73±0,20b P=0,00 *Η σύγκριση έγινε μεταξύ των σταδίων L 4 και L 5 ** Μέσοι όροι που ακολουθούνται στην ίδια στήλη με το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν στατιστικώς σημαντικά. Στάδιο prepupa του ξενιστή: Στο στάδιο L 4 του P. Interpunctella αναπτύχθηκαν συνολικά 74 prepupa με μέσο όρο ανάπτυξης prepupa ανά προνύμφη ξενιστή 1,37. Στο στάδιο L 5 του P. Interpunctella αναπτύχθηκαν 41

44 συνολικά 760 prepupa με μέσο όρο ανάπτυξης prepupa ανά προνύμφη ξενιστή 7,90. (πίνακες 5). Πίνακας 5. Μέσος όρος prepupae B. brevicornis σε κάθε στάδιο ξενιστή P. interpunctella. Συνολικές Μέσος όρος Στάδιο prepupae prepupae LSD 0,05 P. interpunctella B. brevicornis L ,37±0,50a df=1 F=78,66 L ,90±0,20b P=0,00 *Η σύγκριση έγινε μεταξύ των σταδίων L 4 και L 5 ** Μέσοι όροι που ακολουθούνται στην ίδια στήλη με το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν στατιστικώς σημαντικά. Στάδιο pupa του B. brevicornis: Στο στάδιο L 4 του P. Interpunctella αναπτύχθηκαν συνολικά 66 pupa με μέσο όρο ανάπτυξης pupa ανά προνύμφη ξενιστή 1,26. Στο στάδιο L 5 του P. Interpunctella αναπτύχθηκαν συνολικά 717 pupa με μέσο όρο ανάπτυξης prepupa ανά προνύμφη ξενιστή 7,44. (πίνακας 6). Πίνακας 6. Μέσος όρος pupae B. brevicornis σε κάθε στάδιο ξενιστή P. interpunctella. Συνολικές Μέσος όρος Στάδιο pupae pupae LSD 0,05 P. interpunctella B. brevicornis L ,26±0,44a df=1 F=71,21 L ,44±0,22b P=0,00 *Η σύγκριση έγινε μεταξύ των σταδίων L 4 και L 5 ** Μέσοι όροι που ακολουθούνται στην ίδια στήλη με το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν στατιστικώς σημαντικά. Ενήλικα: Από το στάδιο L 4 του P. Interpunctella προέκυψαν συνολικά 65 ενήλικα, από τα οποία 37 ήταν αρσενικά και τα 28 θηλυκά. Από το στάδιο L 5 του P. Interpunctella προέκυψαν συνολικά 601 ενήλικα, από τα οποία 323 ήταν αρσενικά και τα 278 θηλυκά. (πίνακες 7 και 8). Η αναλογία φύλου (θηλυκά / συνολικό αριθμό ενηλίκων) του B. brevicornis, ήταν αντίστοιχα και για τα δύο στάδια L 4 και L 5 0,44 και 0,47. Η αναλογία φύλου και στα δυο στάδια του P. Interpunctella, ήταν ικανοποιητική και 42

45 επιτεύχθηκε όπως περιγράφεται στην εισαγωγή με τον κατάλληλο χειρισμό των ενηλίκων (Temerak 1983). Από τα παραπάνω φαίνεται ότι το προνυμφικό στάδιο L 5 να είναι η καλύτερη επιλογή για τον παρασιτισμό του παρασιτοειδούς B. brevicornis. Πίνακας 7. Μέσος ενηλίκων B. brevicornis (F 2 ) σε κάθε στάδιο ξενιστή P. Interpunctella. Στάδιο P. interpunctella Συνολικά Ενήλικα F 2 B. brevicornis Μέσος όρος ενηλίκων LSD 0,05 L 4 65a 1,24±0,30a df=1 F=81,50 L 5 601b 7,16±0,24b P=0,00 *Η σύγκριση έγινε μεταξύ των σταδίων L 4 και L 5 ** Μέσοι όροι που ακολουθούνται στην ίδια στήλη με το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν στατιστικώς σημαντικά. Πίνακας 8. Αριθμός αρσενικών και θηλυκών παρασιτοειδών (F 2 ) B. brevicornis σε κάθε στάδιο ξενιστή P. Interpunctella. Στάδιο P. interpunctella Συνολικά αρσενικά B. brevicornis LSD 0,05 Συνολικά θηλυκά B. brevicornis LSD 0,05 L 4 37a df=1 28a F=9,33 L 5 323b P=0,01 278b df=1 F=6,77 P=0,02 *Η σύγκριση έγινε μεταξύ των σταδίων L 4 και L 5 ** Μέσοι όροι που ακολουθούνται στην ίδια στήλη με το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν στατιστικώς σημαντικά Διάρκεια ανάπτυξης F 2 Τα αποτελέσματα μας έδειξαν ότι στα προνυμφικά στάδια L 2 και L 3 δεν ήταν δυνατή η επιτυχής ανάπτυξη του B. brevicornis. Γι' αυτό το λόγο και δεν έγινε στατιστική ανάλυση των δεδομένων σε αυτά τα δυο προνυμφικά στάδια του P. interpunctella. Σε ότι αφορά τη διάρκεια ανάπτυξης του B. brevicornis σε ημέρες, το στάδιο το αυγού είχε τη μικρότερη και το στάδιο της pupa τη μεγαλύτερη διάρκεια ανάπτυξης και στα δυο στάδια του ξενιστή. Η συνολική διάρκεια 43

46 ανάπτυξης, από αυγό έως ενήλικο, ήταν 11,45 και 11,92 ημέρες για τα στάδια L 4 και L 5 αντίστοιχα. Ωοτοκία: Οι μέσοι όροι της διάρκειας εκκόλαψης για το στάδιο των αυγών στα δυο στάδια ήταν 1,12 ημέρες για το στάδιο L 4 και 1,18 ημέρες για το στάδιο L 5 και δε διέφεραν στατιστικά σημαντικά μεταξύ τους. (LSD0,05 F=0,94, df=1, P=0,34). Προνυμφικό στάδιο: Η μέση διάρκεια προνυμφικής ανάπτυξης για το στάδιο L 4 του P. Interpunctella ήταν 2,03 ημέρες, ενώ για το L 5 1,68 ημέρες και διέφεραν στατιστικά σημαντικά. (LSD0,05 F=19,43, df=1, P=0,00). Στάδιο prepupa: Ο μέσος όρος της διάρκειας ολοκλήρωσης του σταδίου διήρκησε στο στάδιο L 4 του P. Interpunctella 1,47 ημέρες και στο στάδιο L 5 1,29 ημέρες, ενώ δε δε διέφεραν στατιστικά σημαντικά. (LSD0,05 F=4,10, df=1, P=0,05). Στάδιο pupa: Οι μέσοι όροι ολοκλήρωσης του σταδίου της pupa διέφεραν στατιστικά σημαντικά, σε μεγάλο βαθμό μεταξύ τους. Στο στάδιο L 4 ήταν 6,82 ημέρες και στο στάδιο L 5 του P. Interpunctella 7,76 ημέρες. (LSD0,05 F=43,89, df=1, P=0,00). 3.4 Διάρκεια ζωής παρασιτοειδών Bracon brevicornis Διάρκεια ζωής F 1 γενεάς Η διάρκεια ζωής της F 1 γενεάς μετρήθηκε και μετά το πέρας του δεκαήμερου των παρατηρήσεων (10 ζευγάρια), χωρίς τη προσθήκη ξενιστή καθημερινά και με την ανανέωση μόνο της τροφής τους (μελόνερο 50%), κάθε δεύτερη μέρα. Η διάρκεια ζωής των ενηλίκων παρασιτοειδών που χρησιμοποιήθηκαν στο στάδιο L 4 του P. Interpunctella ήταν 16,70 ημέρες για τα θηλυκά και 11,00 ημέρες για τα αρσενικά. Η διάρκεια ζωής των ενηλίκων παρασιτοειδών που χρησιμοποιήθηκαν στο στάδιο L 5 του P. Interpunctella ήταν 28,70 ημέρες για τα θηλυκά και 17,60 ημέρες για τα αρσενικά. 44

47 3.4.2 Διάρκεια ζωής F 2 γενεάς Η διάρκεια ζωής των ενηλίκων παρασιτοειδών της F 2 γενεάς του B. brevicornis υπολογίστηκε χωρίς τη προσθήκη νέου ξενιστή καθημερινά. Η ανανέωση της τροφής τους (μελόνερο 50%) γινόταν κάθε δεύτερη μέρα. Τα παρασιτοειδή μετά την έξοδό τους μεταφέρονταν σε ατομικό τρυβλίο, χωρισμένα ανά φύλο και κωδικό ζευγαριού. Δεν παρατηρήθηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των σταδίων L 4 και L 5 του B. brevicornis. (πίνακες 9 και 10). Τα αποτελέσματα φαίνονται στον πίνακα 1 για τα θηλυκά και στον πίνακα 2 για τα αρσενικά. Πίνακας 9. Διάρκεια ζωής F 2 θηλυκών B. brevicornis σε κάθε στάδιο ξενιστή P. interpunctella. Διάρκεια ζωής θηλυκών Στάδιο B. brevicornis σε LSD 0,05 P. interpunctella ημέρες±se L 4 23,36±1,78a df=1 F=0,01 L 5 22,98±0,85a P=0,91 *Η σύγκριση έγινε μεταξύ των σταδίων L 4 και L 5 ** Μέσοι όροι που ακολουθούνται στην ίδια στήλη με το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν στατιστικώς σημαντικά. Πίνακας 10. Διάρκεια ζωής F 2 αρσενικών B. brevicornis σε κάθε στάδιο ξενιστή P. Interpunctella Διάρκεια ζωής αρσενικών Στάδιο B. brevicornis σε LSD 0,05 P. interpunctella ημέρες±se L 4 15,43±1,98a df=1 F=0,07 L 5 16,02±1,14a P=0,790 *Η σύγκριση έγινε μεταξύ των σταδίων L 4 και L 5 ** Μέσοι όροι που ακολουθούνται στην ίδια στήλη με το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν στατιστικώς σημαντικά. 45

48 3.5. Απόδοση του B. brevicornis ανά ημέρα παρατήρησης και σε κάθε στάδιο του P. interpunctella. Στα παρακάτω διαγράμματα φαίνεται ο μέσος όρος της απόδοσης του παρασιτοειδούς για κάθε ημέρα παρατήρησης του πειράματος και για κάθε στάδιο του παρασιτοειδούς (αυγό έως ενήλικο), στα δυο στάδια του παρασιτοειδούς L 4 και L 5. Διάγραμμα 1. Μέσος όρος ωοτοκίας B. brevicornis στα στάδια L 4 και L 5 του P. Interpunctella, ανά ημέρα ωοτοκίας. Όπως φαίνεται στο διάγραμμα 1 στατιστικά σημαντικά περισσότερα αυγά του B. brevicornis παρατηρήθηκαν (εναποτέθηκαν) στις προνύμφες 5 ου σταδίου του P. Interpunctella από ότι στις προνύμφες 4 ου σταδίου. Σε ότι αφορά την ωοτοκία του B. brevicornis στα στάδια L 4 και L 5 του P. Interpunctella την 1 η και 2 η ημέρα ωοτοκίας παρατηρήθηκε (εναποτέθηκε) στατιστικά ο μικρότερος αριθμός αυγών τόσο στο στάδιο L 4 όσο και στο L 5 ενώ το μέγιστο της ωοτοκίας παρατηρήθηκε την 8 η ημέρα. Ο αριθμός των αυγών του B. brevicornis στις 10 ημέρες παρατήρησης για το στάδιο L 4 δεν διέφεραν στατιστικά σημαντικά, ενώ στο στάδιο L 5 στατιστικά σημαντικές διαφορές παρατηρήθηκαν μεταξύ των ημερών. (πίνακας 11 και πίνακας 12). 46

49 Πίνακας 11. Μέσος όρος ωοτοκίας ανά ημέρα B. brevicornis στο στάδιο L 4 του P. Interpunctella. Προνυμφικό Στάδιο Ηλικία Παρασιτοειδούς (Ημέρες) Μ.Ο Αυγών/Ημέρα ±S.E ,30 ±0,88 e 4 2 1,30 ±0,88 e 4 3 2,00 ±0,88 e 4 4 2,30 ±0,88 e 4 5 2,40 ±0,88 e 4 6 2,90 ±0,88 e 4 7 2,60 ±0,88 e 4 8 3,30 ±0,88 e 4 9 2,90 ±0,88 e ,20 ±088 e *Η σύγκριση έγινε μεταξύ των ημερών. ** Μέσοι όροι που ακολουθούνται στην ίδια στήλη με το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν στατιστικώς σημαντικά. Πίνακας 12. Μέσος όρος ωοτοκίας ανά ημέρα B. brevicornis στο στάδιο L 5 του P. Interpunctella. Προνυμφικό Στάδιο Ηλικία Παρασιτοειδούς (Ημέρες) Μ.Ο Αυγών/Ημέρα ±S.E ,60 ±0,88 d 5 2 9,10 ±0,88 d ,70 ±0,88 c ,00±0,88 bc ,40 ±0,88 c ,10 ±0,88 bc ,70 ±0,88 bc ,30 ±0,88 a ,90 ±0,88 ab ,70 ±0,88 bc *Η σύγκριση έγινε μεταξύ των ημερών. ** Μέσοι όροι που ακολουθούνται στην ίδια στήλη με το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν στατιστικώς σημαντικά. 47

50 Διάγραμμα 2. Μέσος όρος προνυμφών B. brevicornis στα στάδια L 4 και L 5 του P. interpunctella. Όπως φαίνεται στο διάγραμμα 2 στατιστικά σημαντικά περισσότερες προνύμφες του B. brevicornis παρατηρήθηκαν στις προνύμφες 5 ου σταδίου του P. Interpunctella από ότι στις προνύμφες 4 ου σταδίου σε όλες τις ημέρες παρατήρησης. Στατιστικά σημαντικές διαφορές παρατηρήθηκαν μεταξύ του 5 ου σταδίου του P. Interpunctella στις 10 ημέρες παρατήρησης. (πίνακας 13 και πίνακας 14). 48

51 Πίνακας 13. Μέσος όρος προνυμφών ανά ημέρα B. brevicornis στο στάδιο L 4 του P. Interpunctella. Προνυμφικό Στάδιο Ηλικία Παρασιτοειδούς (Ημέρες) Μ.Ο Προνυμφών/ Ημέρα ±S.E ,84 ±0,85 g 4 2 1,06 ±0,85 g 4 3 1,19 ±0,68 g 4 4 1,40 ±0,64 g 4 5 1,81 ±0,68 g 4 6 1,40 ±0,64 g 4 7 1,50 ±0,64 g 4 8 2,30 ±0,64 g 4 9 1,40 ±0,64 g ,25 ±0,68 g *Η σύγκριση έγινε μεταξύ των ημερών. ** Μέσοι όροι που ακολουθούνται στην ίδια στήλη με το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν στατιστικώς σημαντικά. Πίνακας 14. Μέσος όρος προνυμφών ανά ημέρα B. brevicornis στο στάδιο L 5 του P. Interpunctella. Προνυμφικό Στάδιο Ηλικία Παρασιτοειδούς (Ημέρες) Μ.Ο Προνυμφών / Ημέρα ±S.E ,00 ±0,64 f 5 2 7,60 ±0,68 ef 5 3 9,20 ±0,64 de ,50 ±0,64 ab 5 5 7,90 ±0,64 e ,00 ±0,64 bc 5 7 8,60 ±0,64 de ,00 ±0,64 a ,10 ±0,64 cd ,40 ±0,64 abc *Η σύγκριση έγινε μεταξύ των ημερών. ** Μέσοι όροι που ακολουθούνται στην ίδια στήλη με το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν στατιστικώς σημαντικά. 49

52 Διάγραμμα 3. Μέσος όρος prepupa B. brevicornis στα στάδια L 4 και L 5 του P. interpunctella. Όπως φαίνεται στο διάγραμμα 3 στατιστικά σημαντικά περισσότερες prepupae του παρασιτοειδούς παρατηρήθηκαν στις προνύμφες 5 ου σταδίου του P. Interpunctella από ότι στις προνύμφες 4 ου σταδίου. Στατιστικά σημαντικές διαφορές παρατηρήθηκαν μεταξύ του 5 ου σταδίου του P. Interpunctella στις 10 ημέρες παρατήρησης. (πίνακας 15 και πίνακας 16). 50

53 Πίνακας 15. Μέσος όρος prepupa ανά ημέρα B. brevicornis στο στάδιο L 4 του P. Interpunctella. Προνυμφικό Στάδιο Ηλικία Παρασιτοειδούς (Ημέρες) Μ.Ο prepupa / Ημέρα ±S.E ,47 ±1,24 f 4 2 2,02 ±1,23 f 4 3 1,50 ±0,94 f 4 4 1,00 ±0,67 f 4 5 1,14 ±0,78 f 4 6 0,71 ±0,78 f 4 7 1,01 ±0,78 f 4 8 1,62 ±0,72 f 4 9 0,89 ±0,85 f ,00 ±0,94 f *Η σύγκριση έγινε μεταξύ των ημερών. ** Μέσοι όροι που ακολουθούνται στην ίδια στήλη με το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν στατιστικώς σημαντικά. Πίνακας 16. Μέσος όρος prepupa ανά ημέρα B. brevicornis στο στάδιο L 5 του P. Interpunctella. Προνυμφικό Στάδιο Ηλικία Παρασιτοειδούς (Ημέρες) Μ.Ο prepupa / Ημέρα ±S.E ,80 ±0,64 e 5 2 6,25 ±0,68 de 5 3 7,70 ±0,64 bcd 5 4 9,60 ±0,64 a 5 5 7,10 ±0,64 cde 5 6 8,80 ±0,64 abc 5 7 7,10 ±0,64 cde 5 8 9,90 ±0,64 a 5 9 7,70 ±0,64 bcd ,00 ±0,64 ab *Η σύγκριση έγινε μεταξύ των ημερών. ** Μέσοι όροι που ακολουθούνται στην ίδια στήλη με το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν στατιστικώς σημαντικά. 51

54 Διάγραμμα 4. Μέσος όρος pupae B. brevicornis στα στάδια L 4 και L 5 του P. interpunctella. Όπως φαίνεται στο διάγραμμα 4 στατιστικά σημαντικά περισσότερες pupa του B. brevicornis παρατηρήθηκαν στις προνύμφες 5 ου σταδίου του P. Interpunctella από ότι στις προνύμφες 4 ου σταδίου. Στατιστικά σημαντικές διαφορές παρατηρήθηκαν μεταξύ του 5 ου σταδίου του P. Interpunctella στις 10 ημέρες παρατήρησης. (πίνακας 17 και πίνακας 18). 52

55 Πίνακας 17. Μέσος όρος pupa ανά ημέρα B. brevicornis στο στάδιο L 4 του P. Interpunctella. Προνυμφικό Στάδιο Ηλικία Παρασιτοειδούς (Ημέρες) Μ.Ο pupa / Ημέρα ±S.E ,97 ±1,36 d 4 2 2,12 ±1,36 d 4 3 1,51 ±1,06 d 4 4 0,89 ±0,89 d 4 5 0,86 ±1,18 d 4 6 0,71 ±1,06 d 4 7 1,22 ±1,05 d 4 8 1,74 ±0,84 d 4 9 1,24 ±1,17 d ,36 ±1,18 d *Η σύγκριση έγινε μεταξύ των ημερών. ** Μέσοι όροι που ακολουθούνται στην ίδια στήλη με το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν στατιστικώς σημαντικά. Πίνακας 18. Μέσος όρος pupa ανά ημέρα B. brevicornis στο στάδιο L 5 του P. Interpunctella. Προνυμφικό Στάδιο Ηλικία Παρασιτοειδούς (Ημέρες) Μ.Ο pupa / Ημέρα ±S.E ,80 ±0,68 c 5 2 6,73 ±0,77 bc 5 3 7,63 ±0,73 abc 5 4 8,10 ±0,68 ab 5 5 6,60 ±0,68 bc 5 6 7,70 ±0,68 abc 5 7 6,50 ±0,68 bc 5 8 9,10 ±0,68 a 5 9 7,50 ±0,68 abc ,70 ±0,68 *Η σύγκριση έγινε μεταξύ των ημερών. ** Μέσοι όροι που ακολουθούνται στην ίδια στήλη με το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν στατιστικώς σημαντικά. 53

56 Διάγραμμα 5. Μέσος όρος ενηλίκων B. brevicornis στα στάδια L 4 και L 5 του P. interpunctella. Όπως φαίνεται στο διάγραμμα 5 στατιστικά σημαντικά περισσότερα ενήλικα του B. brevicornis εξήλθαν από τις προνύμφες 5 ου σταδίου του P. Interpunctella σε σύγκριση με τις προνύμφες 4 ου σταδίου. Συγκρίνοντας τα δυο στάδια του ξενιστή στις 10 ημέρες παρατήρησης στατιστικά σημαντικές διαφορές βρέθηκαν μόνο στο 5 ο στάδιο του P. Interpunctella. (πίνακας 19 και πίνακας 20). 54