Die Olivenfliege, Bactrocera olea, gilt als der größte Schädling in Olivenhainen weltweit und wird mit chemischen Insektiziden bekämpft, die die menschliche Gesundheit und die Umwelt gefährden, insbesondere die nützlicher Insekten wie Bestäuber.
Alternativ werden natürliche Feinde oder flüchtige organische Verbindungen pflanzlichen Ursprungs eingesetzt, um die ökologische Bekämpfung dieses Schädlings zu verbessern.
in 1980 Bakeret al.beschrieben und synthetisierten sie zum ersten Mal das Pheromon der Fliege die von Weibchen freigesetzt wird: Es handelt sich um ein Spiroacetalmolekül, genannt Oleano zusammen mit seinen beiden Nebenhydraten. Dies ist der am häufigsten vorkommender Bestandteil und mit der höchsten biologischen Aktivität gegenüber Männern.
Anschließend führte eine Reihe von Untersuchungen des weiblichen Sexualpheromons zur Entdeckung von 22 weiteren Nebenverbindungen (hauptsächlich Ester), die in den Rektaldrüsen produziert werden.
Für die meisten Fliegen, Die Paarung erfolgt in einem engen Zeitfenster des Tages, artspezifisch, oft verbunden bei Sonnenuntergang und seltener mittags, Moment, wenn Die sexuelle Aktivität des Mannes fällt mit der Empfänglichkeit des Weibchens und der höchsten Pheromonproduktion zusammen.
Im Flug, die Untersuchung der täglichen Emission von Oleano, zeigte, dass Weibchen Pheromone hauptsächlich während der Skotophase (Dunkelperiode), wobei es kurz vor Beginn dieser Periode zu einer Produktionssteigerung kommt.
Ich erinnere mich, dass es eine Photoperiodismus, Mit diesem Begriff wird der Komplex von Reaktionen bezeichnet, den Organismen auf den täglichen und saisonalen Umweltrhythmus zeigen, der mit den Lichtperioden verbunden ist (Photophase) und die der Dunkelheit (Skotophase).
Um die Pheromon-Emission zu untersuchen, werden flüchtige organische Verbindungen aus den exokrinen Drüsen oder der Kutikula durch Headspace-Probenahmetechniken gesammelt. Ihre Produktion ist von infinitesimaler Menge (von Pikogramm bis Nanogramm) für die sehr empfindliche Analysemethoden erforderlich sind*
Sobald Pheromone identifiziert sind, kann ihre biologische Aktivität nachgewiesen werden durch elektrophysiologische Techniken, wie Gaschromatographie gekoppelt mit Elektroantennographie (GC-EAD) und einzelne Sensillum-Aufzeichnungen, gefolgt von Verhaltenstests (Geschmackssensillen bei Insekten sind einporige Ausstülpungen der Kutikula in Form von Haaren oder Stiften mit lumengefüllten Räumen, die als Schnittstelle zwischen der wässrigen chemischen Umgebung und dem Nervensystem dienen.)
Vor diesem Hintergrund beschreiben einige Forscher der Universität Padua, der Freien Universität Bozen und des Forschungs- und Innovationszentrums der Edmund Mach Foundation in San Michele all'Adige mithilfe einer Kombination äußerst empfindlicher Analysetechniken die Dynamik und Vielfalt des chemischen Profils der flüchtigen Moleküle der Fliege. ausgestellt von junge und reife Weibchen sowie Männchen in Anwesenheit und Abwesenheit des anderen Geschlechts.
Die Ergebnisse dieser Forschung liefern die Beschreibung der Freisetzung von Fliegenpheromonkomponenten zuvor beschrieben, einschließlich der Spiroacetale (zum Beispiel Oleano), die fremd (z. B. Methyltetradecanoat), i Monoterpene (z. B. Alpha-Pinen) und schließlich die Kohlenwasserstoffe (z. B. Z-9-Tricosene, Muscalure).
Einige Studien haben beobachtet, dass Arten, die einen gewissen Grad an Verwandtschaft aufweisen, ähnliche chemische Signale für ihre biologischen Funktionen verwenden können, so werden beispielsweise viele Spiroacetale zwischen verschiedenen Arten von Baktrocera (z.B. B. oleae , B. cacuminatus , B. unterscheidet e B. tryoni ), wobei ihre Bedeutung durch ihre Anteile definiert wird, die bei jeder Art unterschiedlich sein können.
Die Ergebnisse zeigten, dass im Gegensatz zu dem, was in der Literatur der letzten 40 Jahre berichtet wurde, reife Weibchen (5-10 Tage) produzieren zu verschiedenen wichtigen Tageszeiten sexuell übertragbare „flüchtige organische Verbindungen“ (VOCs). Die Geschlechtsreife der einzelnen Tiere wurde, wie andere Forscher berichteten, im Alter von 5 Tagen nach dem Schlüpfen festgestellt.
Besonders hervorzuheben ist das Molekül von Oleano, das in den frühen Morgenstunden mit sehr hoher Rate ausgestoßen wird.
DieOleano Es wird hauptsächlich emittiert von reife Weibchen, mit einem Höhepunkt zu Beginn der Lichtperiode am frühen Morgen und einem zweiten Höhepunkt am Nachmittag. Stattdessen war die Emission sehr gering und erfolgte durch junge Weibchen und Männchen. Junge Weibchen stoßen Oleano am frühen Morgen aus, während Männchen Oleano am Nachmittag ausstoßen. Bei allen Gruppen wurde die geringste Freisetzung dieser Verbindung am Abend beobachtet.
Die andere Spiroacetale Sie hatten eine Emission ähnlich der von Oleano, das heißt, sie war am frühen Morgen hoch und am Abend niedrig, und die Emission dieser Alkohole kam hauptsächlich von geschlechtsreifen Weibchen.
Im Gegensatz zu Spiroacetalen, drei fremd (Ethyldodecanoat, Methyltetradecanoat und Ethyltetradecanoat) folgten nicht dem Freisetzungsmuster von Olean und wiesen kein klares Muster auf, und ihre Emissionsrate war sehr niedrig.
Zusätzlich zuAlpha-Pinen und all 'Ethylmyristoleatwurden 11 Verbindungen aus den Samenflüssigkeiten reifer Weibchen identifiziert, die dem gleichen Freisetzungsmuster mit einem Höhepunkt am Abend folgen.
Es wurde beobachtet, dass geschlechtsreife Weibchen am Nachmittag bestimmte Verbindungen freisetzen, wie zum Beispiel Acetamide, die für mehrere Fliegenarten als Pheromon fungieren.
Im Gegensatz zu den Emissionen von Frauen zeigten Männer und gemischte Gruppen die beständigsten und deutlichsten Freisetzungsmuster für zahlreiche Verbindungen. Mit nur wenigen Ausnahmen erfolgten ihre Emissionen hauptsächlich am Nachmittag und Abend und in extrem hohen Raten. Tatsächlich wurden Aldehyde wie Acetaldehyd, Isobutyraldehyd und 2-Hexenal hauptsächlich am Nachmittag freigesetzt, während Crotonaldehyd, ähnlich wie Olean, am frühen Morgen emittiert wurde.
Ammoniak beispielsweise, das die höchste Freisetzungsrate aufweist, wird ausschließlich und mit Sicherheit nachmittags von Männchen ausgestoßen.
Diese Forschung berichtete die Emission von mindestens 90 Verbindungen mit einem regelmäßigen Freisetzungsmuster, wobei ihre potenziellen Funktionen erörtert und einige davon vorläufig identifiziert wurden, wodurch die Gemeinsamkeit der zwischen verwandten Arten übertragenen Verbindungen bestätigt wurde.
Aus diesen Verbindungen Bei männlichen Tieren und gemischten Gruppen wurden Ammoniak und Acetaldehyd nachgewiesen, wobei die Emission am Nachmittag ihren Höhepunkt erreichte., was auf ihre potenzielle Rolle als „Aggregationspheromone“ für die Arten von B. oleae.
Die Studie beleuchtete auch die Emissionen von relativ geringe Pheromone von jungen Weibchen, was dieBedeutung des Alters, bei der Verbreitung von Pheromonen.
Diese Forschungsarbeit ist die erste, die bei der Art von Baktrocera das Vorhandensein von Chemikalien, die produziert werden nur wenn männlich und weiblich sie liegen in unmittelbarer Nähe zueinander, mit einem Emissionshöchststand am Nachmittag.
Die vorläufig identifizierten Kandidaten müssen bestätigt und weiter untersucht werden, um ihre elektrophysiologische Aktivität und Verhaltensrelevanz für männliche und weibliche Fliegen zu bestimmen..
Diese Erkenntnisse könnten ein Sprungbrett sein für weitere Forschung zu Pheromonen der Gattung Baktrocera und für die Entwicklung neuer Instrumente zur Bekämpfung dieser Parasiten in Olivenhainen, wie beispielsweise Fallen auf der Basis sexueller Lockstoffe.
- *Gaschromatographie gekoppelt mit Massenspektrometrie (GC-MS), Kernspinresonanz (NMR), zweidimensionale Gaschromatographie mit einem Flugzeit-Massenspektrometer-Detektor (GC × GC / ToF MS), Dünnschichtchromatographie gekoppelt mit Gaschromatographie (DC × GC–MS), orthogonale Ultraviolett-Laser-Desorptions-/Ionisations-Flugzeit-Massenspektrometrie (UV-LDI-oder-ToF-MS) und GC-MS und Protonentransferreaktions-Flugzeit-Massenspektrometrie (PTR-ToF).
Bibliographie:
Chaymae Fennine, Riccardo Favaro, Iuliia Khomenko, Franco Biasioli, Luca Cappellin, Sergio Angeli. Tagesrhythmus der flüchtigen Emissionen von Männchen und Weibchen der Olivenfruchtfliege Bactrocera olea mittels PTR-ToF und GC–MS. J. Insektenphysiologie. Bd. 153, März 2024, 104596. https://doi.org/10.1016/j.jinsphys.2023.104596
Baker, R.; Herbert, R.; Howse, PE; Jones, OT; Francke, W.; Reith, W. Identifizierung und Synthese des wichtigsten Sexualpheromons der Olivenfliege (Dacus oleae). J. Chem. Soc. Chem. Gemeinsam. 1980, 2, 52–53
