Le associazioni con i microrganismi sono essenziali per gli insetti, poiché ne influenzano la biologia, la fisiologia ed il comportamento. Recentemente queste interazioni sono state indagate per lo sviluppo di un protocollo che prevede la gestione degli artropodi dannosi tramite l’eliminazione dei simbionti primari: il controllo simbiotico. Questa tecnica è molto efficace contro la cimice asiatica Halyomorpha halys (Stål) e prevede l’interruzione della trasmissione verticale del simbionte primario “Candidatus Pantoea carbekii”. Lo scopo di questa tesi è stato quello di valutare l’efficacia e la modalità di azione nel contenimento di H. halys del fungicida-battericida Amylo-X® (Biograd), a base di Bacillus velezensis, e dell’insetticida Naturalis®, a base del fungo entomopatogeno Beauveria bassiana. Sono state condotte prove in laboratorio su ovature, neanidi, ninfe e adulti di H. halys, trattate con i diversi prodotti; parallelamente sono state condotte prove con esemplari di controllo non sottoposti a trattamento. Per ciascuna replica è stata valutata la percentuale di mortalità e, per le ovature, è stata calcolata anche la percentuale di schiusura. Successivamente sono state condotte analisi molecolari, per verificare la presenza di cellule vive di P. carbekii e B. velezensis nei campioni saggiati; è stato estratto l’RNA, con seguente retrotrascrizione in cDNA e successive analisi di Real Time quantitativa (qPCR). Tutte le prove hanno dimostrato un significativo aumento, rispetto al controllo, della mortalità indotta dai due formulati in tutti gli stadi saggiati, senza differenze tra i due trattamenti. Il trattamento delle ovature con entrambi i prodotti ha portato inoltre a una riduzione della schiusura e ad alti tassi di mortalità,mentre nelle neanidi il più alto tasso di mortalità è stato osservato nelle prime fasi giovanili. Il trattamento con Naturalis® si è rivelato più efficace rispetto ad Amylo-X® negli stadi più avanzati (ninfe e adulti). Le analisi molecolari hanno mostrato l’assenza di P. carbekii in tutte le neanidi di prima età emerse dalle ovature trattate con Amylo-X®; in tutti gli altri stadi, invece, il simbionte è stato riscontrato in concentrazioni piuttosto stabili, anche se lievemente inferiori nei campioni provenienti dal trattamento con e Amylo-X®..Al contempo, in questi stessi esemplari è stata osservata una stabile presenza di B. velezensis. Alla luce dei risultati è possibile dedurre che la mortalità indotta da Amylo-X® sia dovuta all’eliminazione o riduzione del simbionte ad opera di B. velezensis, unita alla disbiosi che ne deriva; tuttavia questo effetto non sempre spiega la mortalità riscontrata, come testimoniato dal significativo effetto ovicida che potrebbe essere dovuto a un’azione entomopatogena che non è ancora stata caratterizzata. Il trattamento con Naturalis®, invece, non avendo portato alla riduzione di P. carbekii, è confermato essere riconducibile esclusivamente alla comprovata azione entomopatogena di B. bassiana. I risultati ottenuti in questa tesi, oltre a dimostrare come Amylo-X® e Naturalis® siano un’ottima alternativa al trattamento chimico per la gestione della cimice asiatica, indicano come le associazioni insetto-pianta-microrganismi siano più complesse di quanto attualmente conosciuto, e di come diversi elementi che intervengono in queste relazioni possano influenzare l’effetto sui fitofagi.
Impatto di agenti microbici di controllo biologico sul sistema ospite-simbionte nella cimice asiatica Halyomorpha halys.
MATIS, CAROLA LUNA
2022/2023
Abstract
Le associazioni con i microrganismi sono essenziali per gli insetti, poiché ne influenzano la biologia, la fisiologia ed il comportamento. Recentemente queste interazioni sono state indagate per lo sviluppo di un protocollo che prevede la gestione degli artropodi dannosi tramite l’eliminazione dei simbionti primari: il controllo simbiotico. Questa tecnica è molto efficace contro la cimice asiatica Halyomorpha halys (Stål) e prevede l’interruzione della trasmissione verticale del simbionte primario “Candidatus Pantoea carbekii”. Lo scopo di questa tesi è stato quello di valutare l’efficacia e la modalità di azione nel contenimento di H. halys del fungicida-battericida Amylo-X® (Biograd), a base di Bacillus velezensis, e dell’insetticida Naturalis®, a base del fungo entomopatogeno Beauveria bassiana. Sono state condotte prove in laboratorio su ovature, neanidi, ninfe e adulti di H. halys, trattate con i diversi prodotti; parallelamente sono state condotte prove con esemplari di controllo non sottoposti a trattamento. Per ciascuna replica è stata valutata la percentuale di mortalità e, per le ovature, è stata calcolata anche la percentuale di schiusura. Successivamente sono state condotte analisi molecolari, per verificare la presenza di cellule vive di P. carbekii e B. velezensis nei campioni saggiati; è stato estratto l’RNA, con seguente retrotrascrizione in cDNA e successive analisi di Real Time quantitativa (qPCR). Tutte le prove hanno dimostrato un significativo aumento, rispetto al controllo, della mortalità indotta dai due formulati in tutti gli stadi saggiati, senza differenze tra i due trattamenti. Il trattamento delle ovature con entrambi i prodotti ha portato inoltre a una riduzione della schiusura e ad alti tassi di mortalità,mentre nelle neanidi il più alto tasso di mortalità è stato osservato nelle prime fasi giovanili. Il trattamento con Naturalis® si è rivelato più efficace rispetto ad Amylo-X® negli stadi più avanzati (ninfe e adulti). Le analisi molecolari hanno mostrato l’assenza di P. carbekii in tutte le neanidi di prima età emerse dalle ovature trattate con Amylo-X®; in tutti gli altri stadi, invece, il simbionte è stato riscontrato in concentrazioni piuttosto stabili, anche se lievemente inferiori nei campioni provenienti dal trattamento con e Amylo-X®..Al contempo, in questi stessi esemplari è stata osservata una stabile presenza di B. velezensis. Alla luce dei risultati è possibile dedurre che la mortalità indotta da Amylo-X® sia dovuta all’eliminazione o riduzione del simbionte ad opera di B. velezensis, unita alla disbiosi che ne deriva; tuttavia questo effetto non sempre spiega la mortalità riscontrata, come testimoniato dal significativo effetto ovicida che potrebbe essere dovuto a un’azione entomopatogena che non è ancora stata caratterizzata. Il trattamento con Naturalis®, invece, non avendo portato alla riduzione di P. carbekii, è confermato essere riconducibile esclusivamente alla comprovata azione entomopatogena di B. bassiana. I risultati ottenuti in questa tesi, oltre a dimostrare come Amylo-X® e Naturalis® siano un’ottima alternativa al trattamento chimico per la gestione della cimice asiatica, indicano come le associazioni insetto-pianta-microrganismi siano più complesse di quanto attualmente conosciuto, e di come diversi elementi che intervengono in queste relazioni possano influenzare l’effetto sui fitofagi.File | Dimensione | Formato | |
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https://hdl.handle.net/20.500.14240/102149