Effetto di un' elevata concentrazione di anidride carbonica sul comportamento riproduttivo di tignola e tignoletta della vite

The European grapevine berry moths Lobesia botrana and Eupoecilia ambiguella are considered two of the most important pests in viticulture especially in the European region, where they cause significant yield losses. The biology and ecology of L. botrana and E. ambiguella are highly dependent on the environment that can affect all the developmental stages. Therefore, it is expected that climate change, especially global warming and the increase of CO₂, may affect the biology and ecology of the two moths directly or indirectly by altering the physiology of their host plants and therefore their interaction with them. This can also have an impact on the control methods used against these pests. Therefore, the aim of this work was to investigate if the elevated CO₂ in the atmosphere has any consequences on moths’ biology and behavior and, in turn, in the techniques applied for their control. To this purpose, in this thesis work the oviposition and mating behaviors of L. botrana and E. ambiguella were investigated in order to gain information on the effect of climate change on these key pests of grapevine. For the study of oviposition behavior, females of L. botrana were allowed to oviposit on two different cultivars, Riesling and Cabernet Sauvignon, grown under two different conditions: ambient CO₂ (aCO₂) and elevated CO₂ (eCO₂) (FACE). For the study of mating behavior, an experiment was conducted to ascertain whether the mating disruption technique could be effective even under eCO₂ conditions (FACE) to suppress reproduction of L. botrana and E. ambiguella. The oviposition test indicated that the females of L. botrana laid more eggs on the bunches grown under aCO₂ conditions, showing no preference between the two different cultivars proposed; this could be due to the changes that high CO₂ in the atmosphere brings to the plant, in particular modifying both the primary and secondary metabolites it produces, which in turn could influence and modify the oviposition behaviour of the grapevine moth. The mating disruption (MD) experiment showed that this control technique was not affected by the CO2 conditions; for both species, the number of males captured by pheromone traps in the MD plots, under both aCO₂ and eCO₂ condition, was significantly lower compared with the control plot. There are still few studies that have investigated the functioning of MD in relation to the increase in CO₂. In fact, its effectiveness may be compromised not so much by elevated CO₂ itself, but by its interaction with other aspects brought about by climate change, such as temperature increase. In conclusion, climate change represents a major challenge for viticulture, which is why it is urgent to try to better understand how grapevine responds to the consequences of climate change and how their pests and pathogens react to global warming conditions, so that new methods and control strategies can be designed for future vineyard management.

La tignola e la tignoletta della vite, Lobesia botrana ed Eupoecilia ambiguella, sono considerate due dei più importanti parassiti in viticoltura, specialmente in Europa, dove causano una significativa perdita di resa. La biologia e l'ecologia di L. botrana ed E. ambiguella sono altamente dipendenti dall'ambiente che può influenzare tutti gli stadi di sviluppo. Pertanto, ci si aspetta che il cambiamento climatico, in particolare il riscaldamento globale e l'aumento della CO₂, possa influenzare la biologia e l'ecologia delle due falene direttamente o indirettamente, alterando la fisiologia delle loro piante ospiti e quindi la loro interazione con esse. Questo può anche avere un impatto sui metodi di controllo utilizzati contro questi parassiti. L'obiettivo di questo lavoro è stato quello di indagare se la CO₂ elevata nell'atmosfera ha conseguenze sulla biologia e sul comportamento delle falene e, a sua volta, nelle tecniche applicate per il loro controllo. A tal fine, in questo lavoro di tesi sono stati studiati i comportamenti di ovideposizione e di accoppiamento di L. botrana ed E. ambiguella, al fine di ottenere informazioni sull'effetto del cambiamento climatico su questi parassiti chiave della vite. Per lo studio del comportamento di ovideposizione, alle femmine di L. botrana è stato permesso di rilasciare le uova su due diverse cultivar, Riesling e Cabernet Sauvignon, coltivate in due diverse condizioni: CO₂ ambientale (aCO₂) e CO₂ elevata (eCO₂) (FACE). Per lo studio del comportamento di accoppiamento, è stato condotto un esperimento per verificare se la tecnica della confusione sessuale potesse essere efficace anche in condizioni di eCO₂ (FACE) per sopprimere la riproduzione di L. botrana ed E. ambiguella. Il test di ovideposizione ha indicato che le femmine di L. botrana hanno deposto più uova sui grappoli coltivati in condizioni di aCO₂, senza mostrare alcuna preferenza tra le due diverse cultivar proposte; ciò potrebbe essere dovuto ai cambiamenti che l'alta CO₂ nell'atmosfera apporta alla pianta, in particolare modificando sia i metaboliti primari che quelli secondari che essa produce, che a loro volta potrebbero influenzare e modificare il comportamento di ovideposizione della tignola della vite. L'esperimento sulla confusione sessuale (MD) ha dimostrato che questa tecnica di controllo non è stata influenzata dalle condizioni di CO₂; per entrambe le specie, il numero di maschi catturati dalle trappole a feromoni nelle parcelle MD, sia in condizione aCO₂ che eCO₂, era significativamente inferiore rispetto alla parcella di controllo. Ci sono ancora pochi studi che hanno indagato il funzionamento del MD in relazione all'aumento della CO₂. Infatti, la sua efficacia potrebbe essere compromessa non tanto dall’ aumento della CO₂ in sé, ma dalla sua interazione con altri aspetti determinati dal cambiamento climatico, come l'aumento della temperatura. In conclusione, il cambiamento climatico rappresenta una grande sfida per la viticoltura, ed è per questo che è urgente cercare di capire meglio come la vite risponde alle conseguenze del cambiamento climatico e come i suoi parassiti e patogeni reagiscono alle condizioni del riscaldamento globale in modo che, nuovi metodi e strategie di controllo possano essere progettati per la futura gestione dei vigneti.