Biotecnologie per il controllo sostenibile dei parassiti: trappole e feromoni

Introduzione alle Biotecnologie per il Controllo dei Parassiti

BIOTECNOLOGIE PER IL CONTROLLO SOSTENIBILE DEI PARASSITI TRAPPOLE E FEROMONIINTRODUZIONE

• Prima XX secolo le produzioni agricole e la loro difesa dai parassiti si basava sulle tecniche agronomiche (sovescio, rotazione, consociazione, ecc ... ) e sulla selezione genetica (selezione degli individui più adatti e resistenti)
• Nel scorso secolo, per aumentare le rese si è iniziato distribuire sostanze chimiche in difesa dalle piante e per il controllo della flora infestante.
• Anche la selezione genetica è avanzata di pari passo, il risultato è oggi una quasi totale dipendenza sull'impiego della lotta chimica in agricoltura.
• Ciò non sarebbe un problema se le sostanze chimiche che diffondiamo nell'ambiente non fossero nocive e non alterassero gli ecosistemi, andando a minare l'integrità dell'ambiente dove viviamo e la nostra salute.

Effetti Collaterali della Lotta Chimica

Effetti collaterali della lotta chimica

• Impatto ampio sull'equilibrio degli ecosistemi (l'agricoltura interessa ampie zone)
• Presenza di residui di principi attivi sulle derrate alimentari, nelle acque e nei suoli (contaminazioni chimiche che hanno un danno diretto sulla salute dell'uomo)
• Insorgenza di resistenze ai prodotti fitosanitari da parte di organismi dannosi

Lotta Guidata e Soglie di Intervento

lotta guidata e soglie

• Prima di effettuare un trattamento con un prodotto fitosanitario, nella lotta guidata, è necessario che la densità di fitofagi/parassita sia tale da provocare un danno superiore al costo dell'intervento.
• Teniamo quindi conto del raggiungimento di alcune soglie:
• - Soglia di tolleranza (quando la densità del patogeno è tale da determinare un danno)
• - Soglia di intervento (quando la densità del patogeno è tale da determinare un danno uguale al costo d'intervento)
• - Soglia di danno

Monitoraggio delle Popolazioni di Insetti Fitofagi

Monitoraggio delle popolazioni di insetti fitofagi

• Per rilevare la presenza degli insetti e la loro evoluzione nel tempo e determinare il raggiungimento delle soglie è necessario effettuare un monitoraggio
• Strumenti per il monitoraggio sono le trappole.
• Le trappole possono essere usate anche come mezzo di difesa perché la cattura dell'insetto è finalizzata a ridurre la popolazione della specie (cattura massale). In questo caso il numero di trappole dovrà essere ben superiore.

Cromotropismo e Insetti

CROMOTROPISMO

• Il senso predominante negli insetti è l'olfatto, ma anche lo stimolo visivo svolge un ruolo determinate nel volo orientato
• Alcuni gruppi di insetti sono attratti da certi colori che aiuta loro nella ricerca del cibo, di riparo, nella riproduzione.
• Giallo = ditteri (in particolare i tripetidi, Sciaridi e Agromizidi), i rincoti (in particolare Cicadellidi, Aleurodidi e Afidi) alcuni coleotteri (Diabrotica del mais)
• Bianco =
• Azzurro =
• ROSSO =

Trappole Cromotropiche

Trappole cromotropiche

• Utilizzate principalmente per il monitoraggio
• Selettività bassa
• Ridotto raggio d'azione
• Possono essere combinate con un attrattore chimico come ad esempio un feromone
• Ne esistono di una serie di colori
• Catturano entrambi i sessi
• Facili da utilizzare
• Economici
• Buona correlazione tra catture e numero di individui della popolazione
• riutilizzabili

Famiglia Cicadellidi

Famiglia Ciacadellidi

• Le cicaline sono insetti alati che appartengono all'ordine dei rincoti
• Hanno apparto boccale pungente succhiante (il rostro) con il quale effettuano punture di nutrizione nei tessuti erbacei per nutrirsi della linfa elaborata
• Mentre il danno diretto non reca danni rilevanti alla produzione, il danno indiretto che svolgono come vettori può essere molto grave (vedi Scaphideus titanus vettore della flavescenza dorata della vite)
• Per il loro monitoraggio si utilizzano trappole cromatiche di colore giallo

Flavescenza Dorata della Vite

Flavescenza dorata

• È un fitoplasma che si localizza sul floema della pianta andando a interrompere il flusso di linfa elaborata verso le radici
• Comporta danni molto gravi in quanto
• La pianta infetta si individua grazie ai tipici sintomi che sorgono però anche a lunga distanza dall'infezione
• Lo Scaphoideus titanus veicola il fitoplasma con le sue punture trofiche

Sintomi della Flavescenza Dorata

I principali sintomi sono: Arricciamento delle foglie che diventano clorotiche (rosse nelle varietà a bacca rossa) per l'accumulo degli zuccheri della linfa elaborata Puntini neri sui tralci lignificati Internodi corti dei germogli Necrosi dei grappoli

La Cicalina Bufalo

La cicalina bufalo

• Non vi sono mai grandi infestazioni, nonostante punga le piante non fa praticamente mai un danno rilevante
• Questa cicalina ha una particolarità, induce la pianta alla produzione di galle nei piccioli e nei tralci erbacei
• Le galle ostruiscono il passaggio della linfa elaborata facendo manifestare alla pianta dei sintomi quasi identici a quelli della flavescenza d'orata
• Quindi attenzione! Quella pianta non va rimossa!

I Semiochimici nella Comunicazione tra Insetti

I SEMIOCHIMICI

• Nella comunicazione tra insetti l'olfatto ha un ruolo molto importante e complesso
• I semiochimici sono sostanze odorose che danno informazioni agli insetti che le percepiscono possono essere intraspecifici (feromoni) o interspecifici (allelochimici)
• L'organo dove sono posti i recettori olfattivi negli insetti sono le antenne

Classificazione dei Semiochimici

SEMIOCHIMICI FEROMONI ALLELOCHIMICI

• Sessuali
• Afrodisiaci

ALLOMONI CARIOMONI SINOMONI

• Di aggregazione
• Di dispersione
• Di allarme

I Feromoni e il loro Utilizzo

I feromoni I feromoni sono sostanze volatili emesse nell'ambiente da un individuo e ricevute da un altro individuo della stessa specie nel quale provocano una reazione che può avere un effetto immediato sul comportamento oppure ritardato sui processi fisiologici connessi allo sviluppo o alla riproduzione Vengono sfruttati nella lotta agli insetti per:

• il monitoraggio delle popolazioni
• la cattura massale
• le tecniche di confusione e disorientamento sessuale

Monitoraggio della Tignoletta della Vite con Feromoni

Esempio di monitoraggio della tignoletta della vite con trappola a feromoni sessuali

• La tignoletta è un Lepidottero le cui infestazioni possono causare anche danni importanti in vigneto su grappoli in fioritura e in maturazione ad opera delle larve.
• Oggigiorno la lotta alla tignoletta si effettua tramite la tecnica della confusione sessuale

Confusione e Disorientamento Sessuale

CONFUSIONE E DISORIENTAMENTO SESSUALE

• Erogatori di feromoni sessuali per confondere i maschi di tignoletta in vigneto in modo da evitare l'incontro tra maschio e femmina e quindi l'accoppiamento, riducendo così il numero di individui nelle successive generazioni

Erogatori di Feromone

Erogatori di feromone

• I feromoni vengono diffusi nell'ambiente tramite dispositivi (erogatori o dispenser) costituiti da materiale di diversa natura (amido di mais, gomma naturale, polietilene, ecc ... ) a seconda delle caratteristiche chimiche del principio attivo e con forme e dimensioni studiate per consentire una regolare cessione nel tempo
• Questi erogatori vengono apposti sul fondo collato della trappola o appesi sui rami delle piante nel caso del disorientamento e della confusione sessuale.