Ηλεκτροφυσιολογική απόκριση ενηλίκων δάκου της ελιάς, Bactrocera oleae (Dipetra: Tephritidae) και Drosophila melanogaster (Diptera: Drosophilidae) στις φερομόνες του δάκου

Abstract

Ο δάκος της ελιάς, Bactrocera oleae (Diptera: Tephritidae) αποτελεί το σημαντικότερο εχθρό των ελαιόδεντρων, καθώς προκαλεί ποιοτική και ποσοτική υποβάθμιση των παραγόμενων προϊόντων της ελιάς, αλλά και οικονομική ζημία. Η καταπολέμησή του με χημικά μέσα, αν και αποτελεσματική, έχει αρνητική επίπτωση στο περιβάλλον και τη σύσταση του ελαιόλαδου, λόγω της παρουσίας υπολειμμάτων. Η μαζική παγίδευση αποτελεί μια εναλλακτική, βιολογική μέθοδο καταπολέμησης, που βασίζεται, μεταξύ άλλων, στη σεξουαλική επικοινωνία των εντόμων, μέσω της χρήσης φερομονικών παγίδων. Στην παρούσα εργασία εξετάστηκε ο τρόπος με τον οποίο τα άτομα του B. oleae αντιλαμβάνονται τη φερομόνη φύλου (spiroketal), αλλά και τη φερομόνη συνάθροισης (muscalure) του είδους, καθώς και η ηλεκτρική δραστηριότητα που προκαλούν αυτές στα οσφρητικά νευρικά κύτταρα. Εφαρμόστηκε η μέθοδος των ηλεκτροαντεννογραμμάτων (EAG) για την προσπάθεια χαρακτηρισμού και αποσαφήνισης των οσφρητικών υποδοχέων του B. oleae και της απόκρισης των οσφρητικών νευρικών του κυττάρων στις δυο φερομόνες. Οι ίδιες φερομόνες δόθηκαν ως ερέθισμα σε άτομα του είδους Drosophila melanogaster (Diptera: Drosophilidae), στα στελέχη Canton- S (άγριος τύπος), orco-, orco-IR8a-, W1118 (μάρτυρας) και πραγματοποιήθηκε σύγκριση των αποτελεσμάτων για τα δύο είδη εντόμων. Η φερομόνη spiroketal προκάλεσε μεγαλύτερη απόκριση από τη muscalure στα άτομα του B. oleae και της D. melanogaster, με το τελευταίο να παρουσιάζει μεγαλύτερη απόκριση και στις δύο φερομόνες, συγκριτικά με το B. oleae. Τα συζευγμένα θηλυκά άτομα άγριου τύπου της D. melanogaster έδειξαν μια αυξημένη ευαισθησία σε χαμηλότερες συγκεντρώσεις των δύο φερομονών. Τα orco- και orco-IR8a- άτομα της D. melanogaster παρουσίασαν μηδενικό σήμα (flat line), γεγονός το οποίο αφενός επιβεβαιώνει την αναγκαιότητα του συνυποδοχέα orco για τη λειτουργία της οικογένειας ORs (Olfactory Receptors) των οσφρητικών υποδοχέων του εντόμου, αφετέρου δίνει κάποιες κατευθυντήριες γραμμές για το ρόλο της οικογένειας των IRs (Ionotropic Receptors) στην απόκριση του εντόμου στα οσφρητικά ερεθίσματα.

The olive fruit fly, Bactrocera oleae (Diptera: Tephritidae) is considered the most serious olive tree pest, causing not only qualitative and quantitative damage, but economic as well. Although effective, chemical control methods are environmentally challenging and harmful for olive oil quality. Mass trapping is a biological method of controlling B. oleae, suggesting the use of the insect’s sexual pheromones in pheromone traps. In this study, the ways that B. oleae males and females respond to the insect’s sexual pheromone (spiroketal) and aggregation pheromone (muscalure), as well as the activation of their olfactory receptor neurons caused by them were explored. Electroantennographic (EAG) recordings were performed in an attempt to characterize B. oleae’s olfactory receptors that are engaged in the perception of the odor and measure the activity of its olfactory receptor neurons when given different concentrations of the two pheromones (spiroketal, muscalure). The two pheromones were also tested on Drosophila melanogaster (Diptera: Drosophilidae) males and females and results were compared. The strains used were: Canton- S (wild type), orco-, orco-IR8a-, W1118 (control). Spiroketal had a greater response than muscalure in both males and females of B. oleae and wild type D. melanogaster, with the latter showing greater activity to both pheromones than B. oleae. Mated wild type female D. melanogaster flies appeared to be more sensitive to lower concentrations of the two pheromones. Orco- and orco-IR8a- males and females showed no response (flat line) to either spiroketal or muscalure, showcasing the importance of the OR family in the perception of the odor and contributing to the clarification of the role of the IR family.