The need to manage harmful arthropods for crops in a sustainable manner has led to the development of Integrated Pest Management (IPM). This strategy uses all available pest control tools, to reduce as much as possible the use of pesticides. These can cause lethal and sublethal toxicity toward target pests as well as on non-target organisms, e.g., beneficials. The aim of this theses was to estimate the potential of naturally derived substances and chemical insecticides in controlling a key polyphagous aphid pest, Aphis gossypii, and their side effect on its main parasitoid, Aphidius colemani. Because natural enemies deserve attention for the eco-toxicological evaluation, firstly a potential optimized rearing for the coccinellid predator Harmonia axyridis was established, then the effects of three synthetic insecticides at sublethal doses were assessed on its functional response to prey density. This predator is also considered an invasive alien species, thus we assessed the relationship between the coccinellid and its main parasitoid Dinocampus coccinellae by determining the parasitism and the phylogeography through native and invaded areas. The bioassays revealed that botanical extracts can be promising tools for controlling A. gossypii with different selectivity towards the parasitoid. Systemic insecticides at sublethal doses can control effectively the pest and impair differently the physiology and the behaviour of natural enemies. The geographic area influenced the parasitism rate on H. axyridis. European and American native coccinellids were highly attacked by D. coccinellae independently by the sampled area. Parasitoid phylogenetic analyses highlighted variations in parasitoid COI sequences, while no differences in 16S rRNA region. Altogether these results provide new knowledge useful for implementing sustainable IPM programs against aphid pests.

La necessità di controllare gli artropodi dannosi alle colture in modo sostenibile, e quindi di ridurre l'uso di pesticidi, ha portato allo sviluppo di piani di gestione integrata (IPM), attraverso l’integrazione di tutti gli strumenti di controllo disponibili. Gli insetticidi possono causare tossicità letale e subletale sugli organismi bersaglio e non-bersaglio come i nemici naturali. Il presente lavoro di tesi ha valutato il potenziale insetticida di alcuni insetticidi di sintesi e di origine naturale nei confronti dell’afide Aphis gossypii, nonchè i loro effetti collaterali sul parassitoide Aphidius colemani. Inoltre, poiché i nemici naturali meritano attenzione per le valutazioni eco-tossicologiche, è stato prima stabilito un protocollo di allevamento per il predatore coccinellide Harmonia axyridis, quindi sono stati valutati gli effetti di tre insetticidi sintetici a dosi subletali sulla sua risposta funzionale. Considerato che questo predatore è anche considerato una specie invasiva, è stata valutata la relazione tra il coccinellide e il suo principale parassitoide, Dinocampus coccinellae, determinando il tasso di parassitizzazione e la sua filogeografia in diverse aree geografiche. I risultati indicano che gli estratti botanici sono strumenti promettenti per il controllo dell’afide e che hanno una diversa selettività nei confronti del parassitoide. Gli insetticidi sistemici a dosi subletali possono controllare efficacemente il fitofago e influenzare in modo diverso la fisiologia e il comportamento dei nemici naturali. L'area geografica ha influenzato il tasso di parassitizzazione di H. axyridis e, i coccinellidi nativi europei e americani sono stati parassitizzati indipendentemente dall'area campionata. Le analisi filogenetiche hanno inoltre evidenziato variazioni nelle sequenze COI dei parassitoidi. Complessivamente questi risultati forniscono nuove conoscenze utili per l'implementazione di programmi di lotta integrata sostenibile contro gli afidi.

Progressi nel controllo sostenibile degli afidi / Ricupero, Michele. - (2020 Feb 27).

Progressi nel controllo sostenibile degli afidi

RICUPERO, MICHELE
2020-02-27

Abstract

The need to manage harmful arthropods for crops in a sustainable manner has led to the development of Integrated Pest Management (IPM). This strategy uses all available pest control tools, to reduce as much as possible the use of pesticides. These can cause lethal and sublethal toxicity toward target pests as well as on non-target organisms, e.g., beneficials. The aim of this theses was to estimate the potential of naturally derived substances and chemical insecticides in controlling a key polyphagous aphid pest, Aphis gossypii, and their side effect on its main parasitoid, Aphidius colemani. Because natural enemies deserve attention for the eco-toxicological evaluation, firstly a potential optimized rearing for the coccinellid predator Harmonia axyridis was established, then the effects of three synthetic insecticides at sublethal doses were assessed on its functional response to prey density. This predator is also considered an invasive alien species, thus we assessed the relationship between the coccinellid and its main parasitoid Dinocampus coccinellae by determining the parasitism and the phylogeography through native and invaded areas. The bioassays revealed that botanical extracts can be promising tools for controlling A. gossypii with different selectivity towards the parasitoid. Systemic insecticides at sublethal doses can control effectively the pest and impair differently the physiology and the behaviour of natural enemies. The geographic area influenced the parasitism rate on H. axyridis. European and American native coccinellids were highly attacked by D. coccinellae independently by the sampled area. Parasitoid phylogenetic analyses highlighted variations in parasitoid COI sequences, while no differences in 16S rRNA region. Altogether these results provide new knowledge useful for implementing sustainable IPM programs against aphid pests.
27-feb-2020
La necessità di controllare gli artropodi dannosi alle colture in modo sostenibile, e quindi di ridurre l'uso di pesticidi, ha portato allo sviluppo di piani di gestione integrata (IPM), attraverso l’integrazione di tutti gli strumenti di controllo disponibili. Gli insetticidi possono causare tossicità letale e subletale sugli organismi bersaglio e non-bersaglio come i nemici naturali. Il presente lavoro di tesi ha valutato il potenziale insetticida di alcuni insetticidi di sintesi e di origine naturale nei confronti dell’afide Aphis gossypii, nonchè i loro effetti collaterali sul parassitoide Aphidius colemani. Inoltre, poiché i nemici naturali meritano attenzione per le valutazioni eco-tossicologiche, è stato prima stabilito un protocollo di allevamento per il predatore coccinellide Harmonia axyridis, quindi sono stati valutati gli effetti di tre insetticidi sintetici a dosi subletali sulla sua risposta funzionale. Considerato che questo predatore è anche considerato una specie invasiva, è stata valutata la relazione tra il coccinellide e il suo principale parassitoide, Dinocampus coccinellae, determinando il tasso di parassitizzazione e la sua filogeografia in diverse aree geografiche. I risultati indicano che gli estratti botanici sono strumenti promettenti per il controllo dell’afide e che hanno una diversa selettività nei confronti del parassitoide. Gli insetticidi sistemici a dosi subletali possono controllare efficacemente il fitofago e influenzare in modo diverso la fisiologia e il comportamento dei nemici naturali. L'area geografica ha influenzato il tasso di parassitizzazione di H. axyridis e, i coccinellidi nativi europei e americani sono stati parassitizzati indipendentemente dall'area campionata. Le analisi filogenetiche hanno inoltre evidenziato variazioni nelle sequenze COI dei parassitoidi. Complessivamente questi risultati forniscono nuove conoscenze utili per l'implementazione di programmi di lotta integrata sostenibile contro gli afidi.
Aphis gossypii, Aphidius colemani, biological control, Dinocampus coccinellae, essential oils, functional response, Harmonia axyridis, invasive species, neonicotinoid, phylogeography, sublethal effects
Aphis gossypii, Aphidius colemani, controllo biologico, Dinocampus coccinellae, effetti subletali, filogeografia, Harmonia axyridis, neonicotinoidi, olii essenziali, risposta funzionale, specie invasive
Progressi nel controllo sostenibile degli afidi / Ricupero, Michele. - (2020 Feb 27).
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.11769/581777
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