New insights for the Drosophila suzukii sustainable control: integrating parasitoids into current pest management strategies

Invasive arthropod pests are a major agricultural and ecological threat in the era of globalization. The spotted wing drosophila, Drosophila suzukii (Matsumura), is a key example of invasive pest causing significant economic losses worldwide, particularly for the soft-skinned fruit production. Within the community of D. suzukii natural enemies, the pupal parasitoid Trichopria drosophilae (Perkins) is commercially available for augmentative releases, while the Asian larval parasitoid Ganaspis kimorum Buffington is being employed as classical biological control agent in Europe and the US. However, insecticides remain a mainstay for controlling the invasive fly, despite their use comes with several drawbacks related to the impact on non-target organisms. With the aim to integrate parasitoids within the existing pest management practices against D. suzukii, the present thesis focused on: (i) the review of the classical biological control program efforts against D. suzukii in Italy; (ii) the promotion of G. kimorum mass production through cold storage optimization, and (iii) the understanding of its interspecific interactions with D. suzukii pupal parasitoids; (iv) the assessment of the baseline toxicity of synthetic and bio-insecticides on D. suzukii juveniles and adults and the evaluation of their lethal and sublethal effects on T. drosophilae and G. kimorum; (v) the review of the pesticide immunotoxicity on target and non-target insects. Overall, these results offer practical applications to promote the sustainable management of D. suzukii by supporting the use of biological control agents and minimizing the environmental harm caused by pesticides.

Nell’attuale era della globalizzazione, gli artropodi fitofagi rappresentano una delle principali minacce per l’agricoltura e l’ambiente. Il moscerino dei piccoli frutti, Drosophila suzukii (Matsumura), è un importante esempio di insetto invasivo responsabile di ingenti perdite economiche a livello globale, per la produzione di frutti con epicarpo sottile. Tra i nemici naturali di D. suzukii, il parassitoide pupale Trichopria drosophilae (Perkins) è disponibile in commercio per lanci inondativi, mentre il parassitoide larvale asiatico Ganaspis kimorum Buffington viene impiegato come agente di controllo biologico classico in Europa e negli Stati Uniti. Tuttavia, gli insetticidi rappresentano ancora un importante strumento per gestire le infestazioni di questo importante insetto carpofago, nonostante le problematiche legate ai loro effetti indesiderati. Con l'obiettivo di integrare l’impiego dei parassitoidi nelle attuali pratiche di controllo di D. suzukii, la presente tesi si è focalizzata su: (i) la revisione dell’attuale programma di controllo biologico classico contro D. suzukii in Italia; (ii) la promozione della produzione massale di G. kimorum attraverso l’ottimizzazione di tecniche di conservazione a basse temperature, e (iii) lo studio delle sue interazioni con i parassitoidi pupali di D. suzukii; (iv) la valutazione della tossicità di base di insetticidi di sintesi e biologici sugli stadi giovanili e adulti di D. suzukii, con un’analisi degli effetti letali e subletali nei confronti di T. drosophilae e G. kimorum; (v) la revisione delle attuali conoscenze dell'impatto degli insetticidi sul sistema immunitario degli insetti utili e dannosi. Complessivamente, questi risultati offrono applicazioni pratiche per promuovere la gestione sostenibile di D. suzukii, supportando l’impiego di agenti di controllo biologico e minimizzando l’uso e gli effetti secondari causati dagli insetticidi.