Επίδραση Της Θερμοκρασίας Και Της Τοξίνης Cry1ab Του Bacillus

ΑΡΗ΢ΣΟΣΔΛΔΗΟ ΠΑΝΔΠΗ΢ΣΖΜΗΟ ΘΔ΢΢ΑΛΟΝΗΚΖ΢ ΓΔΧΠΟΝΗΚΖ ΢ΥΟΛΖ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΔΣΑΠΣΤΥΗΑΚΧΝ ΢ΠΟΤΓΧΝ ΔΗΓΗΚΔΤ΢Ζ ΦΤΣΟΠΡΟ΢ΣΑ΢ΗΑ΢

Δπίδξαζε ηεο ζεξκνθξαζίαο θαη ηεο ηνμίλεο Cry1Ab ηνπ Bacillus thuringiensis ζηελ βηνινγία ησλ Ostrinia nubilalis (Lepidoptera: Crambidae) θαη Sesamia nonagrioides (Lepidoptera: Noctuidae)

ΓΗΓΑΚΣΟΡΗΚΖ ΓΗΑΣΡΗΒΖ

΢ΣΔΦΑΝΟ΢ ΢. ΑΝΓΡΔΑΓΖ΢ ΓΔΧΠΟΝΟ΢ Msc ΔΠΗ΢ΣΖΜΧΝ ΦΤΣΟΠΡΟ΢ΣΑ΢ΗΑ΢

ΔΠΗΒΛΔΠΟΤ΢Α: θαζ. Μ. ΢ΑΒΒΟΠΟΤΛΟΤ-΢ΟΤΛΣΑΝΖ

ΘΔ΢΢ΑΛΟΝΗΚΖ 2009

΢ΣΔΦΑΝΟ΢ ΢. ΑΝΓΡΔΑΓΖ΢

ΓΗΓΑΚΣΟΡΗΚΖ ΓΗΑΣΡΗΒΖ

πνπ εθπνλήζεθε ζην Δξγαζηήξην Δθαξκνζκέλεο Εσνινγίαο θαη Παξαζηηνινγίαο, ηεο Γεσπνληθήο ΢ρνιήο, ηνπ Αξηζηνηέιεηνπ Παλεπηζηεκίνπ Θεζζαινλίθεο

ΣΡΗΜΔΛΖ΢ ΢ΤΜΒΟΤΛΔΤΣΗΚΖ ΔΠΗΣΡΟΠΖ

Καζεγήηξηα Μ. ΢αββνπνχινπ-΢νπιηάλε Δηζεγήηξηα Καζεγεηήο Γ. Κ. ΢ηακφπνπινο Μέινο Καζεγήηξηα Δ. Παπαδνπνχινπ-Μνπξθίδνπ Μέινο

ΔΠΣΑΜΔΛΖ΢ ΔΞΔΣΑ΢ΣΗΚΖ ΔΠΗΣΡΟΠΖ

Καζεγήηξηα Μ. ΢αββνπνχινπ-΢νπιηάλε Δηζεγήηξηα Καζεγεηήο Γ. Κ. ΢ηακφπνπινο Μέινο Καζεγήηξηα Δ. Παπαδνπνχινπ-Μνπξθίδνπ Μέινο Καζεγήηξηα Γ. Πξνθήηνπ-Αζαλαζηάδνπ Μέινο Καζεγεηήο Β. Η. Καηζφγηαλλνο Μέινο Δπηθ. Καζεγήηξηα Α. Φαληηλνχ Μέινο Δπηθ. Καζεγεηήο Ν. Παπαδφπνπινο Μέινο

ΘΔ΢΢ΑΛΟΝΗΚΖ 2009

ηνπο γνλείο κνπ,

ΠΔΡΗΔΥΟΜΔΝΑ

ΔΤΥΑΡΗ΢ΣΗΔ΢ ...... i ΠΔΡΗΛΖΦΖ ...... iii SUMMARY ...... vii ΢ΤΝΣΟΝΣΟΓΡΑΦΗΔ΢ ...... x ΚΑΣΑΛΟΓΟ΢ ΠΗΝΑΚΧΝ ...... xi ΚΑΣΑΛΟΓΟ΢ ΓΗΑΓΡΑΜΜΑΣΧΝ ...... xiii ΚΑΣΑΛΟΓΟ΢ ΔΗΚΟΝΧΝ ...... xiv

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1 ΓΔΝΗΚΖ ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ 1.1 Ζ θαιιηέξγεηα ηνπ θαιακπνθηνχ ...... 1 1.1.1 Γεληθά ...... 1 1.1.2 Πξνέιεπζε ...... 2 1.1.3 Οηθνλνκηθή ζεκαζία ...... 3 1.1.4 Κπξηφηεξνη ερζξνί ηεο θαιιηέξγεηαο ηνπ θαιακπνθηνχ ...... 8 1.2 Σν έληνκν Ostrinia nubilalis (Lepidoptera: Crambidae) ...... 9 1.3 Σν έληνκν Sesamia nonagrioides (Lepidoptera: Noctuidae) ...... 19 1.4 ΢θνπφο δηαηξηβήο ...... 31 1.5 Βηβιηνγξαθία ...... 32

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2 Πξνζδηνξηζκόο ζπρλόηεηαο αλζεθηηθώλ ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ Bacillus thuringiensis var. kurstaki γνληδίσλ ηνπ Sesamia nonagrioides (Lepidoptera: Noctuidae) 2.1 ΠΔΡΗΛΖΦΖ ...... 38 2.2 ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ ...... 39 2.3 ΤΛΗΚΑ ΚΑΗ ΜΔΘΟΓΟΗ ...... 42 2.3.1 Πξνέιεπζε εληφκσλ ...... 42

2.3.2 Πξνζδηνξηζκφο ζπρλφηεηαο γνληδίσλ αλζεθηηθφηεηαο κε ηελ F2 κέζνδν .. 43 2.3.3 ΢ηαηηζηηθή αλάιπζε ...... 45 2.4 ΑΠΟΣΔΛΔ΢ΜΑΣΑ ...... 47

2.4.1 Δθαξκνγή ηεο F2 κεζφδνπ ...... 47 2.4.2 ΢πρλφηεηα γνληδίσλ αλζεθηηθφηεηαο ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis...... 49 2.4.3 ΢πρλφηεηα γνληδίσλ κεξηθήο αλζεθηηθφηεηαο ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis...... 49 2.5 ΢ΤΕΖΣΖ΢Ζ ...... 51 2.6 ΒΗΒΛΗΟΓΡΑΦΗΑ ...... 55

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3 Δπίδξαζε ηεο ηνμίλεο Cry1Ab ηνπ Bacillus thuringiensis var. kurstaki ζηελ επηβίσζε θαη ηελ αλάπηπμε ησλ πξνλπκθώλ ηνπ Ostrinia nubilalis (Lepidoptera: Crambidae) θαη ηνπ Sesamia nonagrioides (Lepidoptera: Noctuidae) 3.1 ΠΔΡΗΛΖΦΖ ...... 60 3.2 ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ ...... 61 3.3 ΤΛΗΚΑ ΚΑΗ ΜΔΘΟΓΟΗ ...... 63 3.3.1 Πξνέιεπζε ηνπ O. nubilalis ...... 63 3.3.2 Πξνέιεπζε ηνπ S. nonagrioides ...... 63 3.3.3 Πξνέιεπζε ηεο ηνμίλεο Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis ...... 64 3.3.4 Πξνζδηνξηζκφο επαηζζεζίαο πξνλπκθψλ ηνπ O. nubilalis θαη S. nonagrioides ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis ...... 65 3.3.5 Μειέηε ηεο αλάπηπμεο ησλ πξνλπκθψλ ηνπ O. nubilalis ζε δηάθνξεο ζπγθεληξψζεηο ηεο ηνμίλεο Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis ...... 66 3.3.6 ΢ηαηηζηηθή αλάιπζε ...... 67 3.4 ΑΠΟΣΔΛΔ΢ΜΑΣΑ ...... 68 3.4.1 Δπαηζζεζία πξνλπκθψλ ηνπ O. nubilalis θαη S. nonagrioides ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis...... 68 3.4.2 Δπίδξαζε ηεο ηνμίλεο Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis ζηελ αλάπηπμε ησλ πξνλπκθψλ ηνπ O. nubilalis ...... 71 3.5 ΢ΤΕΖΣΖ΢Ζ ...... 75 3.6 ΒΗΒΛΗΟΓΡΑΦΗΑ ...... 80

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4 Αληνρή ζε βξαρείαο δηάξθεηαο πςειέο ζεξκνθξαζίεο δηαθόξσλ ζηαδίσλ ηνπ Ostrinia nubilalis (Lepidoptera: Crambidae) θαη επίδξαζε απηώλ ζηελ επαηζζεζία ησλ πξνλπκθώλ ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ Bacillus thuringiensis 4.1 ΠΔΡΗΛΖΦΖ ...... 85 4.2 ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ ...... 86 4.3 ΤΛΗΚΑ ΚΑΗ ΜΔΘΟΓΟΗ ...... 88 4.3.1 Πξνέιεπζε ηνπ εληφκνπ ...... 88 4.3.2 Βξαρεία έθζεζε ελειίθσλ αηφκσλ ηνπ O. nubilalis ζε πςειέο ζεξκνθξαζίεο ...... 88 4.3.3 Βξαρεία έθζεζε λπκθψλ ηνπ O. nubilalis ζε πςειέο ζεξκνθξαζίεο ...... 89 4.3.4 Βξαρεία έθζεζε πξνλπκθψλ ηνπ O. nubilalis ζε πςειέο ζεξκνθξαζίεο ... 89 4.3.5 Βξαρεία έθζεζε αβγψλ ηνπ O. nubilalis ζε πςειέο ζεξκνθξαζίεο ...... 90 4.3.6 Μειέηε ηεο επαηζζεζίαο πξνλπκθψλ ηνπ O. nubilalis πνπ πξνήιζαλ απφ ελήιηθα πνπ δέρζεθαλ ηελ επίδξαζε πςειψλ ζεξκνθξαζηψλ ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis...... 90 4.3.7 Πξνέιεπζε ηεο ηνμίλεο Cry1Ab ...... 91 4.3.8 ΢ηαηηζηηθή αλάιπζε ...... 91 4.4 ΑΠΟΣΔΛΔ΢ΜΑΣΑ ...... 92

4.4.1 Μέζνο ζαλαηεθφξνο ρξφλνο (LTime50)...... 92

4.4.2 Μέζε ζαλαηεθφξνο ζεξκνθξαζία (LTemp50) ...... 94 4.4.3 Μειέηε ηεο επαηζζεζίαο πξνλπκθψλ ηνπ O. nubilalis πνπ πξνήιζαλ απφ ελήιηθα πνπ δέρζεθαλ ηελ επίδξαζε πςειψλ ζεξκνθξαζηψλ ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis...... 96 4.5 ΢ΤΕΖΣΖ΢Ζ ...... 98 4.6 ΒΗΒΛΗΟΓΡΑΦΗΑ ...... 102

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 5 Μειέηε ηεο επίδξαζεο ηεο ειηθίαο ησλ πξνλπκθώλ ηνπ Ostrinia nubilalis (Lepidoptera: Crambidae) ζηελ αληνρή ζην ςύρνο θαη ηε ζπζζώξεπζε θξπνπξνζηαηεπηηθώλ νπζηώλ 5.1 ΠΔΡΗΛΖΦΖ ...... 106

5.2 ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ ...... 107 5.3 ΤΛΗΚΑ ΚΑΗ ΜΔΘΟΓΟΗ ...... 109 5.3.1 Πξνέιεπζε ηνπ εληφκνπ ...... 109 5.3.2 Πξφθιεζε δηάπαπζεο ...... 110 5.3.3 Πξνζδηνξηζκφο ζεξκνθξαζίαο ππέξςπμεο ...... 110 5.3.4 Πξνζδηνξηζκφο ζαλαηεθφξσλ ζεξκνθξαζηψλ ...... 111 5.3.5 Πξνζδηνξηζκφο θξπνπξνζηαηεπηηθψλ νπζηψλ ...... 111 5.3.6 ΢ηαηηζηηθή αλάιπζε ...... 113 5.4 ΑΠΟΣΔΛΔ΢ΜΑΣΑ ...... 115 5.4.1 Θεξκνθξαζία ππέξςπμεο πξνλπκθψλ αγξνχ ...... 115 5.4.2 Θεξκνθξαζία ππέξςπμεο πξνλπκθψλ εξγαζηεξίνπ ...... 116 5.4.3 Θαλαηεθφξνη ζεξκνθξαζίεο ...... 117 5.4.4 ΢πγθέληξσζε γιπθεξφιεο θαη ηξεραιφδεο ...... 117 5.5 ΢ΤΕΖΣΖ΢Ζ ...... 121 5.6 ΒΗΒΛΗΟΓΡΑΦΗΑ ...... 126

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 6 Αληνρή ζην ςύρνο θαη ζπζζώξεπζε θξπνπξνζηαηεπηηθώλ νπζηώλ ζε πξνλύκθεο αγξνύ θαη δηαπαύνπζεο θαη κε δηαπαύνπζεο πξνλύκθεο εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο ηνπ Sesamia nonagrioides (Lepidoptera: Noctuidae) 6.1 ΠΔΡΗΛΖΦΖ ...... 131 6.2 ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ ...... 132 6.3 ΤΛΗΚΑ ΚΑΗ ΜΔΘΟΓΟΗ ...... 134 6.3.1 Πξνέιεπζε ηνπ εληφκνπ ...... 134 6.3.2 Πξφθιεζε δηάπαπζεο ...... 135 6.3.3 Πξνζδηνξηζκφο ζεξκνθξαζίαο ππέξςπμεο ...... 135 6.3.4 Πξνζδηνξηζκφο ζαλαηεθφξσλ ζεξκνθξαζηψλ ...... 136 6.3.5 Πξνζδηνξηζκφο θξπνπξνζηαηεπηηθψλ νπζηψλ ...... 136 6.3.6 ΢ηαηηζηηθή αλάιπζε ...... 136 6.4 ΑΠΟΣΔΛΔ΢ΜΑΣΑ ...... 138 6.4.1 Θεξκνθξαζία ππέξςπμεο πξνλπκθψλ αγξνχ ...... 138 6.4.2 Θεξκνθξαζία ππέξςπμεο πξνλπκθψλ εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο ...... 139 6.4.3 Θαλαηεθφξνη ζεξκνθξαζίεο ...... 140

6.4.4 ΢πγθέληξσζε γιπθεξφιεο θαη ηξεραιφδεο ...... 142 6.4.5 Γξακκηθή ζπκκεηαβνιή ...... 144 6.5 ΢ΤΕΖΣΖ΢Ζ ...... 149 6.6 ΒΗΒΛΗΟΓΡΑΦΗΑ ...... 155

ΔΤΥΑΡΗ΢ΣΗΔ΢

Ζ παξνχζα δηδαθηνξηθή δηαηξηβή εθπνλήζεθε ζην Δξγαζηήξην Δθαξκνζκέλεο Εσνινγίαο θαη Παξαζηηνινγίαο, ηεο Γεσπνληθήο ΢ρνιήο, ηνπ Αξηζηνηέιεηνπ Παλεπηζηεκίνπ Θεζζαινλίθεο θαηά ηα έηε 2004-2009.

Ηδηαίηεξεο επραξηζηίεο νθείισ ζηελ επηβιέπνπζα ηεο δηδαθηνξηθήο κνπ δηαηξηβήο θαζεγήηξηα θ. Μ. ΢αββνπνχινπ-΢νπιηάλε θαη Γηεπζχληξηα ηνπ Δξγαζηεξίνπ Δθαξκνζκέλεο Εσνινγίαο θαη Παξαζηηνινγίαο ηεο Γεσπνληθήο ΢ρνιήο ηνπ Αξηζηνηέιεηνπ Παλεπηζηεκίνπ Θεζζαινλίθεο, γηα ηηο πνιχηηκεο ζπκβνπιέο ηεο θαηά ην ζρεδηαζκφ θαη εθηέιεζε ησλ πεηξακάησλ, ηηο ππνδείμεηο θαη δηνξζψζεηο ηεο ζην θείκελν ηεο δηαηξηβήο, αιιά θπξίσο γηα ηελ ακέξηζηε εκπηζηνζχλε θαη ππνζηήξημε πνπ έδεημε ζην πξφζσπν κνπ, θαζ’ φιε ηελ δηάξθεηα εθπφλεζεο ηεο δηδαθηνξηθήο κνπ δηαηξηβήο.

Οθείισ αθφκε λα επραξηζηήζσ ηα κέιε ηεο ζπκβνπιεπηηθήο επηηξνπήο, ηνλ θαζεγεηή θ. Γεκήηξην ΢ηακφπνπιν θαη ηελ θαζεγήηξηα θ. Δπζπκία Παπαδνπνχινπ- Μνπξθίδνπ γηα ηηο εχζηνρεο παξαηεξήζεηο θαη ππνδείμεηο ηνπο θαηά ηελ ζπγγξαθή ηεο δηδαθηνξηθήο κνπ δηαηξηβήο. Δπηπιένλ, επραξηζηψ ηελ θ. Δπζπκία Παπαδνπνχινπ-Μνπξθίδνπ γηα ηε δπλαηφηεηα ρξήζεο κέξνπο ηνπ εμνπιηζκνχ ηνπ Δξγαζηεξίνπ Γεσξγηθψλ Φαξκάθσλ. Δπίζεο, εθθξάδνληαη επραξηζηίεο γηα ηελ ζπκκεηνρή ηνπο ζηελ εμεηαζηηθή επηηξνπή ζηελ θαζεγήηξηα θ. Γήκεηξα Πξνθήηνπ- Αζαλαζηάδνπ, ηνλ θαζεγεηή θ. Βχξσλα Καηζφγηαλλν, ηελ επηθ. θαζεγήηξηα θ. Αξγπξψ Φαληηλνχ θαη ηνλ επηθ. θαζεγεηή θ. Νηθφιαν Παπαδφπνπιν.

Δπηπιένλ, επραξηζηψ ηνλ Γξα Παλαγηψηε Μπισλά γηα ηελ πνιχηηκε βνήζεηα ηνπ ζηελ νξγάλσζε ησλ πεηξακάησλ αιιά θαη γηα ηηο γφληκεο ζπδεηήζεηο πνπ είρακε θαζφιε ηε δηάξθεηα εθπφλεζεο ηεο δηδαθηνξηθήο κνπ δηαηξηβήο. Δπραξηζηψ ηνλ Γξα Εήζε Βξχδα γηα ηε βνήζεηά ηνπ ζε φηη αθνξά ηηο βηνρεκηθέο αλαιχζεηο αιιά θαη γηα ηηο δηνξζψζεηο θαη ππνδείμεηο ηνπ ζην θείκελν ησλ ζρεηηθψλ θεθαιαίσλ ηεο δηαηξηβήο. Θεξκέο επραξηζηίεο εθθξάδνληαη ζηε Γξα Christiane Saeglitz θαζψο θαη ζην Γξα Γεψξγην Μπξσλίδε γηα ηελ ζπιινγή κέξνπο ησλ εληφκσλ.

Δπραξηζηψ ζεξκά φινπο ηνπο ππφινηπνπο θαζεγεηέο θαη ζπλαδέιθνπο κεηαπηπρηαθνχο θαη ππνςήθηνπο δηδάθηνξεο ηνπ Δξγαζηεξίνπ Δθαξκνζκέλεο Εσνινγίαο θαη Παξαζηηνινγίαο ηνπ Αξηζηνηέιεηνπ Παλεπηζηεκίνπ Θεζζαινλίθεο

γηα ηελ θάζε είδνπο βνήζεηα πνπ κνπ πξφζθεξαλ ζε φιε ηε δηάξθεηα ηεο δηαηξηβή θαζψο επίζεο θαη γηα ηηο γφληκεο ζπδεηήζεηο πνπ είρακε.

΢εκαληηθέο επραξηζηίεο νθείισ ζηελ Δπηηξνπή Δξεπλψλ ηνπ Αξηζηνηέιεηνπ Παλεπηζηεκίνπ Θεζζαινλίθεο γηα ηελ νηθνλνκηθή ελίζρπζε πνπ κνπ πξνζέθεξε κέζσ ηεο ρνξήγεζεο Τπνηξνθίαο-Αξηζηείαο θαηά ηελ δηάξθεηα εθπφλεζεο ηεο δηδαθηνξηθήο κνπ δηαηξηβήο θαη πνπ δηεπθφιπλε ζεκαληηθά ηελ επηηπρή νινθιήξσζή ηεο. Δπηπιένλ, ζα ήζεια λα επραξηζηήζσ ην Πεξηθεξεηαθφ Κέληξν Πξνζηαζίαο Φπηψλ θαη Πνηνηηθνχ Διέγρνπ Θεζζαινλίθεο γηα ηελ παξνρή θιηκαηνινγηθψλ δεδνκέλσλ.

Ζ παξνχζα κειέηε ρξεκαηνδνηήζεθε ελ κέξεη απφ ηελ Δπξσπατθή Έλσζε (EU, Proposal No QLRT-2001-01969) ζηα πιαίζηα ηνπ εξεπλεηηθνχ πξνγξάκκαηνο «Protecting the benefits of Bt-toxins from insect resistance development by monitoring and management (ProBenBt)».

Σέινο, ζα ήζεια λα επραξηζηήζσ ηνπο γνλείο κνπ γηα ηελ θαηαλφεζε θαη ηελ ζηήξημε πνπ κνπ παξείραλ. Ζ πξνζπάζεηα απηή δελ ζα κπνξνχζε λα μεθηλήζεη θαη λα θηάζεη σο ην ηέινο ρσξίο ηε βνήζεηά ηνπο.

ΠΔΡΗΛΖΦΖ

΢ηελ παξνχζα δηδαθηνξηθή δηαηξηβή κειεηήζεθαλ νξηζκέλα ζηνηρεία ηεο βηνινγίαο ησλ δχν θπξηφηεξσλ θαη πην επηβιαβψλ Λεπηδνπηέξσλ εληφκσλ ηεο θαιιηέξγεηαο ηνπ θαιακπνθηνχ, ηνπ Ostrinia nubilalis (Hübner) (Lepidoptera: Crambidae) θαη Sesamia nonagrioides Lefébvre (Lepidoptera: Noctuidae), ζε ζρέζε κε ηε ζεξκνθξαζία θαη ηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ Bacillus thuringiensis Berliner. Μειεηήζεθε εξγαζηεξηαθά ε πηζαλφηεηα εχξεζεο γνληδίσλ αλζεθηηθφηεηαο ηνπ S. nonagrioides ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis. Γηα ην ζθνπφ απηφ ρξεζηκνπνηήζεθαλ 3 δηαθνξεηηθνί πιεζπζκνί αγξνχ ηνπ S. nonagrioides (Θεζζαινλίθε, Λάξηζα θαη ΢έξξεο). ΢πλνιηθά 75 «θαζαξέο ζεηξέο» εμεηάζζεθαλ γηα εο ηελ επηβίσζε πξνλπκθψλ 1 ειηθίαο ηεο F2 γελεάο ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis. ΢ε θαλέλαλ απφ ηνπο ηξεηο πιεζπζκνχο δελ αληρλεχηεθαλ γνλίδηα αλζεθηηθφηεηαο ηνπ S. nonagrioides, θαζψο έπεηηα απφ 4 εκέξεο εθηξνθήο εο πξνλπκθψλ 1 ειηθίαο ηεο F2 γελεάο ζε θχιια θαιακπνθηνχ πνπ εθθξάδνπλ ηελ ηνμίλε Cry1Ab θακία πξνλχκθε δελ επηβίσζε ή δελ αλαπηχρζεθε έσο ηελ 2ε

πξνλπκθηθή ειηθία. Ζ αλακελφκελε ζπρλφηεηα γνληδίσλ αλζεθηηθφηεηαο E[pR] ήηαλ 7.8 x 10-3, 14.7 x 10-3 θαη 7.8 x 10-3 γηα ηνπο πιεζπζκνχο απφ ηε Θεζζαινλίθε, ηε Λάξηζα θαη ηηο ΢έξξεο αληίζηνηρα. Αληίζεηα, βξέζεθε έλδεημε γνληδίσλ κεξηθήο αλζεθηηθφηεηαο ζηελ ηνμίλε Cry1Ab κφλν γηα ηνλ πιεζπζκφ απφ ηελ Θεζζαινλίθε, θαζψο αληρλεχηεθε εθηεηακέλε δεκία ζε θχιια θαιακπνθηνχ πνπ εθθξάδνπλ ηελ

ηνμίλε Cry1Ab επί δχν ζπλερφκελεο γελεέο (F2 θαη F3). Ζ αλακελφκελε ζπρλφηεηα -3 γνληδίσλ κεξηθήο αλζεθηηθφηεηαο E[ppartial] ηνπ πιεζπζκνχ απηνχ ήηαλ 15.6 x 10 . Σα απνηειέζκαηά καο δείρλνπλ φηη ε πηζαλφηεηα εχξεζεο γνληδίσλ αλζεθηηθφηεηαο ηνπ εληφκνπ S. nonagrioides ζηελ ηνμίλε Cry1Ab είλαη κηθξή, έηζη ψζηε ηειηθά ε ζηξαηεγηθή ηεο «πςειήο δφζεο – θαηαθπγίνπ» λα κπνξεί λα εθαξκνζηεί κε επηηπρία ζε έλα πξφγξακκα δηαρείξηζεο αλζεθηηθφηεηαο ζε γελεηηθά ηξνπνπνηεκέλε θαιιηέξγεηα θαιακπνθηνχ πνπ εθθξάδεη ηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis. Δπίζεο, κειεηήζεθε ζην εξγαζηήξην ε επίδξαζε ηεο ηνμίλεο Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis ζηελ επηβίσζε ησλ πξνλπκθψλ ηνπ O. nubilalis θαη ηνπ S. nonagrioides. Πξνλχκθεο 1εο ειηθίαο (<24 σξψλ απφ ηελ εθθφιαςε ηνπο) θαη ησλ δχν εληφκσλ εθηέζεθαλ ζε δηάθνξεο ζπγθεληξψζεηο ηεο ηνμίλεο Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis θαη έπεηηα απφ 7 εκέξεο δηαηήξεζεο ζηνπο 25 ± 1oC θαη ππφ ζπλερέο

iii

ζθνηάδη, κεηξήζεθε ε ζλεζηκφηεηά ηνπο. Σφζν ζην O. nubilalis φζν θαη ζην S. nonagrioides δελ παξαηεξήζεθαλ ζεκαληηθέο δηαθνξέο κεηαμχ ησλ δηαθνξεηηθψλ πιεζπζκψλ σο πξνο ηελ επαηζζεζία ηνπο ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis. Δπηπιένλ, κειεηήζεθε θαη ε αλάπηπμε ησλ πξνλπκθψλ ηνπ O. nubilalis ζε δηάθνξεο ζπγθεληξψζεηο ηεο ηνμίλεο Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis. Γηα ην ζθνπφ απηφ ρξεζηκνπνηήζεθαλ πξνλχκθεο 1εο ειηθίαο (<24 σξψλ απφ ηελ εθθφιαςε ηνπο) απφ δχν δηαθνξεηηθνχο πιεζπζκνχο, ελφο απφ ηε βφξεηα Διιάδα (΢έξξεο) θαη ελφο απφ ηε λνηηνδπηηθή Γεξκαλία (Freiburg), νη νπνίεο αθνχ εθηέζεθαλ γηα 7 εκέξεο ζηηο πξναλαθεξζέληεο ζπλζήθεο, ζηε ζπλέρεηα πξνζδηνξίζηεθε ε πξνλπκθηθή ηνπο ειηθία κε βάζε ην πιάηνο ηεο θεθαιηθήο ηνπο θάςαο. Απφ ηα απνηειέζκαηα πξνθχπηεη φηη ππάξρεη ζεκαληηθή δηαθνξά ζηελ αλάπηπμε ησλ πξνλπκθψλ, φηαλ απηέο εθηεζνχλ ζε δηάθνξεο ζπγθεληξψζεηο ηεο ηνμίλεο Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis θαη ζηνπο δχν πιεζπζκνχο. ΋ζν απμάλεηαη ε ζπγθέληξσζε ηεο ηνμίλεο, ηφζν επηβξαδχλεηαη ε αλάπηπμε ησλ πξνλπκθψλ. Ζ αληνρή ηνπ O. nubilalis ζε βξαρείαο δηάξθεηαο έθζεζε ζε πςειέο ζεξκνθξαζίεο κειεηήζεθε εξγαζηεξηαθά. Γηα ην ζθνπφ απηφ πξνζδηνξίζηεθε ε κέζε

ζαλαηεθφξνο ζεξκνθξαζία (LTemp50) θαη ν κέζνο ζαλαηεθφξνο ρξφλνο (LTime50) ζε ελήιηθα (αξζεληθά θαη ζειπθά), λχκθεο (αξζεληθψλ θαη ζειπθψλ αηφκσλ), πξνλχκθεο φισλ ησλ ειηθηψλ θαη αβγά ηνπ O. nubilalis. Σα πην αλζεθηηθά ζηάδηα ήηαλ απηά ηνπ ελειίθνπ θαη ηεο λχκθεο, ηα νπνία αλέρνληαλ γηα ιίγα ιεπηά ηεο ψξαο ζεξκνθξαζία πνπ αλεξρφηαλ ζηνπο 47oC. ΢ε θακία απφ ηηο παξαπάλσ κεηαρεηξίζεηο δελ παξαηεξήζεθε ζεκαληηθή δηαθνξά κεηαμχ αξζεληθψλ θαη ζειπθψλ αηφκσλ. ΋ζνλ αθνξά ζηηο πξνλχκθεο, απηέο ηεο 1εο ειηθίαο ήηαλ νη πην επαίζζεηεο, θαη δελ επηβίσλαλ κεηά απφ έθζεζε πέξαλ ησλ 43oC. Αληίζεηα, νη πξνλχκθεο 4εο θαη 5εο ειηθίαο ήηαλ πην αλζεθηηθέο ζηηο πςειέο ζεξκνθξαζίεο θαη παξνπζίαδαλ δξαζηεξηφηεηα αθφκα θαη φηαλ εθηίζνληαλ γηα ιίγα ιεπηά ηεο ψξαο ζηνπο 46oC. Χζηφζν, ην πην επαίζζεην ζηάδην ήηαλ απηφ ηνπ αβγνχ, θαζψο δελ αλέρνληαλ ζεξκνθξαζίεο πςειφηεξεο ησλ 41oC. ΋ζνλ αθνξά ζηε κειέηε ηεο επαηζζεζίαο πξνλπκθψλ ηνπ O. nubilalis ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis πνπ πξνήιζαλ απφ ελήιηθα πνπ δέρζεθαλ ηελ επίδξαζε πςειψλ ζεξκνθξαζηψλ, αχμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο έθζεζεο ησλ ελειίθσλ απφ ηνπο 43oC ζηνπο 44oC θαη 45oC είρε σο απνηέιεζκα ηελ αχμεζε ηεο επαηζζεζίαο ησλ πξνλπκθψλ πνπ πξνέθπςαλ απφ ηα ελήιηθα απηά, ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis. Αληίζεηα, αχμεζε ηνπ ρξφλνπ έθζεζεο απφ ηα 15 min ζηα 30 min ή αθφκα θαη 60 min δελ θαίλεηαη λα iv

επεξέαζε ζεκαληηθά ηελ επαηζζεζία ησλ πξνλπκθψλ ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis, θαζψο δελ παξαηεξήζεθαλ ζεκαληηθέο δηαθνξέο θαηά ηελ έθζεζε ζηα παξαπάλσ ρξνληθά δηαζηήκαηα.

Ζ επίδξαζε ηεο ειηθίαο ησλ πξνλπκθψλ ηνπ O. nubilalis ζηελ αληνρή ζην ςχρνο θαη ηε ζπζζψξεπζε ησλ θξπνπξνζηαηεπηηθψλ νπζηψλ ζε δηαπαχνπζεο θαη κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο, θαζψο θαη ζε πξνλχκθεο αγξνχ, εμεηάζζεθε κε κηα ζεηξά πεηξακάησλ. Οη 7 εκεξψλ κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο 5εο ειηθίαο ήηαλ πεξηζζφηεξν αλζεθηηθέο ζην ςχρνο ζε ζχγθξηζε κε ηηο κηθξφηεξεο ειηθίαο κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο, θαζψο εκθάληζαλ κεγαιχηεξε ηθαλφηεηα επηβίσζεο ζε ζεξκνθξαζίεο θάησ ηνπ κεδελφο. Αληίζεηα, ζηηο δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο ε ειηθία δελ παίδεη ζεκαληηθφ ξφιν φζνλ αθνξά ζηελ ηθαλφηεηα ππέξςπμεο θαη ζηελ επηβίσζε ζε ζεξκνθξαζίεο θάησ ηνπ κεδελφο. Χζηφζν, ε ειηθία ησλ δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ θαίλεηαη λα επεξεάδεη ζεκαληηθά ηελ ηθαλφηεηα ζπζζψξεπζεο ηεο γιπθεξφιεο, θαζψο δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο ειηθίαο 45 εκεξψλ παξνπζίαζαλ θαηά 2.7 θνξέο κεγαιχηεξε ζπγθέληξσζε γιπθεξφιεο έλαληη ησλ δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ ειηθίαο 90 εκεξψλ. Δπηπιένλ, νη δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο είραλ 5-13 θνξέο πςειφηεξε ζπγθέληξσζε γιπθεξφιεο ζε ζχγθξηζε κε ηηο κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο. Σέινο, παξαηεξήζεθε άκεζε ζπζρέηηζε κεηαμχ ηεο αληνρήο ζην ςχρνο θαη ηεο δηάπαπζεο θαζψο νη δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο θαη αγξνχ είραλ κεγαιχηεξε αληνρή ζην ςχρνο ζε ζρέζε κε ηηο κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο.

Σέινο, πξαγκαηνπνηήζεθαλ πεηξάκαηα ζην εξγαζηήξην πξνθεηκέλνπ λα κειεηεζεί ε αληνρή ζε ρακειέο ζεξκνθξαζίεο ηνπ S. nonagrioides, ηφζν ζε πιεζπζκνχο αγξνχ φζν θαη ζε πιεζπζκνχο εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο, ιακβάλνληαο ππφςε δηάθνξεο παξακέηξνπο, φπσο είλαη ε ηθαλφηεηα ππέξςπμεο, ε κέζε ζαλαηεθφξνο ζεξκνθξαζία θαη ε ζπζζψξεπζε θξπνπξνζηαηεπηηθψλ νπζηψλ ζηνπο ηζηνχο ηνπ, ζε ζρέζε πάληνηε κε ηε δηάπαπζε. Απφ ηα απνηειέζκαηα πξνθχπηεη φηη ην S. nonagrioides φρη κφλν εκθαλίδεη κηθξή ζρεηηθή ηθαλφηεηα ππέξςπμεο αιιά παξάιιεια δελ παξαηεξήζεθαλ ζεκαληηθέο δηαθνξέο κεηαμχ δηαπαπνπζψλ θαη κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ. Δπηπιένλ, δελ παξνπζηάδεη ζεκαληηθή ζλεζηκφηεηα ζε ζεξκνθξαζίεο κεγαιχηεξεο απφ ηε κέζε ζεξκνθξαζία ππέξςπμεο, θαζψο ην ζχλνιν ησλ πξνλπκθψλ πεζαίλεη ζε ζεξκνθξαζίεο ιίγν κηθξφηεξεο απφ απηή θαη έπεηηα απφ παξαηεηακέλε έθζεζε, είηε είλαη δηαπαχνπζεο είηε κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο. ΋ζνλ

αθνξά ζην ξφιν ησλ θξπνπξνζηαηεπηηθψλ νπζηψλ, αλ θαη ζε γεληθέο γξακκέο δελ παξαηεξήζεθε ζπζζψξεπζε κεγάισλ πνζνηήησλ θξπνπξνζηαηεπηηθψλ νπζηψλ, εληνχηνηο βξέζεθε ε ζπζζψξεπζε ηεο γιπθεξφιεο λα ζρεηίδεηαη άκεζα κε ηε δηάπαπζε, ζε αληίζεζε κε ηελ ζπζζψξεπζε ηεο ηξεραιφδεο, ε νπνία ζρεηίδεηαη πεξηζζφηεξν κε ηελ έθζεζε ζε ρακειέο ζεξκνθξαζίεο κεγαιχηεξεο απφ ηνπο 0oC. Χζηφζν, ππήξρε άκεζε ζπζρέηηζε κεηαμχ ηεο αληνρήο ζην ςχρνο θαη ηεο ζπζζψξεπζεο ηφζν ηεο γιπθεξφιεο φζν θαη ηεο ηξεραιφδεο ζηνπο ηζηνχο ησλ πξνλπκθψλ. Σέινο, ζρεηηθά κε ηελ ζπζρέηηζε κεηαμχ ηεο αληνρήο ζην ςχρνο θαη ηεο δηάπαπζεο δελ κπνξνχκε λα βγάινπκε μεθάζαξν ζπκπέξαζκα, θαζψο αλ θαη νη δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο παξνπζηάδνπλ ζεκαληηθά κηθξφηεξε ζλεζηκφηεηα έπεηηα απφ παξαηεηακέλε έθζεζε ζε ρακειέο ζεξκνθξαζίεο κηθξφηεξεο ησλ 0oC ζε ζρέζε κε ηηο κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο, εληνχηνηο δελ ππάξρεη ζεκαληηθή δηαθνξά κεηαμχ ηνπο σο πξνο ηελ ηθαλφηεηα ππέξςπμεο.

SUMMARY

In the present PhD Thesis dissertation we studied the effect of high and low temperatures, as well of the Cry1Ab toxin of Bacillus thuringiensis Berliner regarding the biology of the two most destructive lepidopteran pests of maize (Zea mays L.), Ostrinia nubilalis (Hübner) (Lepidoptera: Crambidae) and Sesamia nonagrioides Lefébvre (Lepidoptera: Noctuidae), in Greece. One of our objectives was to search for resistance alleles in natural populations of S. nonagrioides derived from three different geographical locations in Greece and determine the initial frequency of resistance alleles to transgenic corn expressing

Cry1Ab insecticidal protein of B. thuringiensis by using the F2 screen on field populations. When resistance alleles are believed to be rare and recessive, the most efficient method is an F2 screen which preserves genetic variation among isofemale lines and concentrates resistance alleles into homozygous genotypes of the F2 generation so that they can be detected. So far, F2 screens have never been developed or used for detecting resistance in S. nonagrioides. In total 75 lines were screened for survival of F2 larvae on Cry1Ab corn leaves. No major resistance alleles were found. The expected frequencies were 7.8 x 10-3, 14.7 x 10-3 θαη 7.8 x 10-3 for the populations of Thessaloniki, Larissa and Serres respectively. The experiment-wise detection probability of resistance was 94.0%. Evidence of alleles conferring partial resistance to Cry1Ab was found only for the population Thessaloniki. The frequency of alleles for partial resistance was estimated at 6.5 x 10-3 with a 95% CI between 8 x 10-4 and 17.8 x 10-3 and a detection probability of 94%. Our results suggest that the frequency of alleles conferring resistance to Cry1Ab, regarding the population of S. nonagrioides, may be rare enough so that the high dose/refuge strategy could be applied with success for resistance management. Susceptibility to Cry1Ab toxin of B. thuringiensis was determined for O. nubilalis larvae collected from two different populations, one of northern Greece (Serres) and one of south-western Germany (Freiburg), and as well for S. nonagrioides larvae collected from three different localities of Greece. First instar larvae of both insects were exposed to artificial diet treated with increasing Cry1Ab concentrations using overlay techniques. Mortalities were evaluated after 7 days. The 2 LC50 (ng/cm ) values of Cry1Ab protein for the two different populations of O. nubilalis did not differ significantly and ranged from 20.2 for the german population

vii to 29.3 for the greek population. Similarly, the LC50 for S. nonagrioides in Greece does not show particular differences in the susceptibility, ranging from 21.3 to 29.2 ng/cm2. These results provide an initial baseline for estimating potential shifts in susceptibility that might result from selection and exposure to Cry1Ab-expressing corn hybrids in the future. Moreover, we studied the development of O. nubilalis larvae in various concentrations of Cry1Ab toxin of B. thuringiensis. For this aim we used first instar larvae from two different populations, one of northern Greece (Serres) and one of south-western Germany (Freiburg), which were exposed for 7 days to the same conditions as mentioned previously, and then we determined their larval instar based on the width of their head capsule. Our results show that larval development is significantly affected by the concentration of Cry1Ab toxin, in both populations. As the concentration of Cry1Ab toxin increases, larval development is reduced. Laboratory studies were conducted in order to assess the ability of O. nubilalis to withstand short term exposures to high temperatures. Immature and mature stages of O. nubilalis were used to determine the temperature and time needed to cause mortality in 50% of the population. According to our results, pupal and adult stages were the most tolerant in relation to the larval instars and the egg stage. Among the larval instars, the 4th was the most tolerant while the 1st appeared to be the most susceptible. Overall no differences were observed between males and females regarding the pupal and adult stage. Regarding the susceptibility to the toxin Cry1Ab of B. thuringiensis of O. nubilalis larvae that originated from adults that were exposed to high temperatures, increasing exposure temperature of adults from 43oC to 44oC or even to 45oC resulted in enhanced susceptibility of O. nubilalis larvae to the toxin Cry1Ab of B. thuringiensis. On the contrary, elevating exposure time from 15 min to 30 min or even 60 min does not appear to influence considerably susceptibility of O. nubilalis larvae to the toxin Cry1Ab of B. thuringiensis, as no significant differences were observed among the time intervals. The age-dependent cold hardiness profile of O. nubilalis is compared between non-diapausing and diapausing larvae, as well as with field-collected larvae. The results suggest that both cold tolerance and accumulation of cryoprotectants depends on the age of O. nubilalis larva. Late fifth-instar non-diapausing larvae are more cold tolerant than younger larvae, as they show enhanced ability to withstand sub-zero temperatures. No appreciable difference is observed between the experimental groups of diapausing larvae as far as their supercooling ability and tolerance at sub-zero viii temperatures above the supercooling point is concerned. In general, both field- collected and diapausing larvae are more cold tolerant than non-diapausing larvae, indicating a direct link between diapause and cold hardiness. The age of diapausing larvae affects the ability to accumulate glycerol. Glycerol levels of 45-day old diapausing larvae are significantly higher (2.7 fold) compared with 90-day old diapausing larvae. Moreover, diapausing larvae display a 5-13 fold higher glycerol content compared with non-diapausing larvae. Finally, we studied the cold hardiness profile of S. nonagrioides among non- diapausing and diapausing laboratory larvae, as well as with field-collected larvae, taking into consideration various parameters, such as supercooling ability, mean lethal temperature and accumulation of cryoprotectant substances, in relation to diapause. Our results show that S. nonagrioides not only displays a small ability of supercooling but at the same time we did not observe significant difference between diapausing and non diapausing larvae. Moreover, no significant mortality was achieved in temperatures higher than their mean supercooling point, while most of the individuals died at temperatures slightly lower than their mean supercooling point after extended exposure to them. Regarding the role of cryoprotectant substances, accumulation of glycerol seems to be closely related to diapause, in contrast to accumulation of trehalose, which is more related to low temperatures higher than 0oC. However, a direct link between cold hardiness and accumulation of both glycerol and trehalose in the tissues of the larvae was found.

΢ΤΝΣΟΝΣΟΓΡΑΦΗΔ΢

 ND1 κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο 5εο ειηθίαο 1 εκέξαο  ND3 κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο 5εο ειηθίαο 3 εκεξψλ  ND5 κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο 5εο ειηθίαο 5 εκεξψλ  ND7 κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο 5εο ειηθίαο 7 εκεξψλ  D45 δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο ειηθίαο 45 εκεξψλ  D90 δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο ειηθίαο 90 εκεξψλ  Θ.Τ. ζεξκνθξαζία ππέξςπμεο  Μ.Θ.Τ. Μέζε ζεξκνθξαζία ππέξςπμεο  Μ.Θ.Θ. Μέζε ζαλαηεθφξνο ζεξκνθξαζία  w/w λσπφ βάξνο

 LC50 κέζε ζαλαηεθφξνο ζπγθέληξσζε πνπ ζαλαηψλεη ην 50% ηνπ πιεζπζκνχ

 LC90 κέζε ζαλαηεθφξνο ζπγθέληξσζε πνπ ζαλαηψλεη ην 90% ηνπ πιεζπζκνχ  FN πξνλχκθεο αγξνχ πνπ ζπιιέρζεθαλ ζηηο 15 Ννεκβξίνπ 2005  FD πξνλχκθεο αγξνχ πνπ ζπιιέρζεθαλ ζηηο 30 Γεθεκβξίνπ 2005  FF πξνλχκθεο αγξνχ πνπ ζπιιέρζεθαλ ζηηο 15 Φεβξνπαξίνπ 2006  FA πξνλχκθεο αγξνχ πνπ ζπιιέρζεθαλ ζηηο 1 Απξηιίνπ 2006

 LTemp50 κέζε ζαλαηεθφξνο ζεξκνθξαζία πνπ ζαλαηψλεη ην 50% ηνπ πιεζπζκνχ

 LTemp90 κέζε ζαλαηεθφξνο ζεξκνθξαζία πνπ ζαλαηψλεη ην 90% ηνπ πιεζπζκνχ

ΚΑΣΑΛΟΓΟ΢ ΠΗΝΑΚΧΝ

Πίλαθαο 1.1. Παγθφζκηα παξαγσγή θαιακπνθηνχ αλά ήπεηξν γηα ηα έηε 2002-2007 εθθξαζκέλε ζε ηφλνπο (ton)...... 4 Πίλαθαο 1.2. Οη πέληε πξψηεο ρψξεο ζε παξαγσγή θαιακπνθηνχ θαη θαιιηεξγνχκελεο εθηάζεηο παγθνζκίσο γηα ην έηνο 2007...... 5 Πίλαθαο 1.3. Παξαγσγή θαιακπνθηνχ ζηελ Δπξψπε ζε ηφλνπο (ton) θαηά ην δηάζηεκα 2002-2007...... 6 Πίλαθαο 1.4. Πιήξεο ζπζηεκαηηθή θαηάηαμε ηνπ O. nubilalis...... 9 Πίλαθαο 1.5. Πιήξεο ζπζηεκαηηθή θαηάηαμε ηνπ S. nonagrioides...... 19 Πίλαθαο 2.1. ΢πιινγή εληφκσλ ηνπ S. nonagrioides απφ ηξεηο δηαθνξεηηθέο γεσγξαθηθέο πεξηνρέο ηεο Διιάδαο...... 42

Πίλαθαο 2.2. Αξηζκφο ζεηξψλ πνπ εμειίρζεθαλ θαηά ηελ εθαξκνγή ηεο F2 κεζφδνπ ζηελ πεξηνρή ησλ ΢εξξψλ, ηεο Λάξηζαο θαη ηεο Θεζζαινλίθεο...... 49

Πίλαθαο 2.3. Αλακελφκελε ζπρλφηεηα γνληδίσλ αλζεθηηθφηεηαο (E[pR]) ή κεξηθήο αλζεθηηθφηεηαο (E[ppartial]) ζηελ ηνμίλε Cry1Ab θαη ε πηζαλφηεηα αξλεηηθνχ ζθάικαηνο (PNo) γηα ηελ πεξηνρή ησλ ΢εξξψλ, ηεο Λάξηζαο θαη ηεο Θεζζαινλίθεο. 50 Πίλαθαο 3.1. ΢πιινγή εληφκσλ ηνπ O. nubilalis απφ δχν δηαθνξεηηθέο γεσγξαθηθέο πεξηνρέο ηεο Δπξψπεο...... 63 Πίλαθαο 3.2. ΢πιινγή εληφκσλ ηνπ S. nonagrioides απφ ηξεηο δηαθνξεηηθέο γεσγξαθηθέο πεξηνρέο ηεο Διιάδαο...... 64 Πίλαθαο 3.3. Μέζε ζαλαηεθφξνο ζπγθέληξσζε ηεο ηνμίλεο Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis γηα πξνλχκθεο ηνπ O. nubilalis...... 69 Πίλαθαο 3.4. Μέζε ζαλαηεθφξνο ζπγθέληξσζε ηεο ηνμίλεο Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis γηα πξνλχκθεο ηνπ S. nonagrioides...... 70

Πίλαθαο 4.1. Μέζνο ζαλαηεθφξνο ρξφλνο (LTime50) θαη φξηα εκπηζηνζχλεο (95%) ελειίθσλ θαη αλειίθσλ ζηαδίσλ ηνπ O. nubilalis φηαλ απηά εθηεζνχλ γηα βξαρέα ρξνληθά δηαζηήκαηα ζε πςειέο ζεξκνθξαζίεο...... 93

Πίλαθαο 4.2. Μέζε ζαλαηεθφξνο ζεξκνθξαζία (LTemp50), θαη φξηα εκπηζηνζχλεο (95%) ελειίθσλ θαη αλειίθσλ ζηαδίσλ ηνπ O. nubilalis φηαλ απηά εθηεζνχλ γηα βξαρέα ρξνληθά δηαζηήκαηα ζε πςειέο ζεξκνθξαζίεο...... 95 Πίλαθαο 4.3. Μέζε ζαλαηεθφξνο ζπγθέληξσζε ηεο ηνμίλεο Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis γηα πξνλχκθεο ηνπ O. nubilalis πνπ σο ελήιηθα εθηέζεθαλ γηα βξαρέα ρξνληθά δηαζηήκαηα ζε πςειέο ζεξκνθξαζίεο...... 97 Πίλαθαο 5.1. Θεξκνθξαζηαθφ πξφγξακκα ζηήιεο θαηά ηε δηάξθεηα ηεο αλάιπζεο κε ηελ ηερληθή ηεο αέξηαο ρξσκαηνγξαθίαο...... 113 Πίλαθαο 5.2. Μέζε ζεξκνθξαζία ππέξςπμεο δηαπαπνπζψλ θαη κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο ηνπ O. nubilalis...... 116

Πίλαθαο 5.3. Θαλαηεθφξνη ζεξκνθξαζίεο πνπ ζαλαηψλνπλ ην 50 θαη 90% (LTemp50, 90) ησλ δηαπαπνπζψλ θαη κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο ηνπ O. nubilalis θαη φξηα εκπηζηνζχλεο (C.I.) απηψλ...... 118

Πίλαθαο 5.4. Πεξηεθηηθφηεηα γιπθεξφιεο θαη ηξεραιφδεο (κ.ν. ± η.ζ.) πνπ αληρλεχηεθε ζε δηαπαχνπζεο θαη κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο δηαθφξσλ ειηθηψλ ηνπ O. nubilalis...... 120 Πίλαθαο 6.1. Μέζε ζεξκνθξαζία ππέξςπμεο δηαπαπνπζψλ θαη κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο ηνπ S. nonagrioides...... 140

Πίλαθαο 6.2. Θαλαηεθφξνη ζεξκνθξαζίεο πνπ ζαλαηψλνπλ ην 50 θαη 90% (LTemp50, 90) ησλ δηαπαπνπζψλ θαη κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο ηνπ S. nonagrioides θαη φξηα εκπηζηνζχλεο (C.I.) απηψλ...... 141 Πίλαθαο 6.3. Πεξηεθηηθφηεηα γιπθεξφιεο θαη ηξεραιφδεο (κ.ν. ± η.ζ.) πνπ αληρλεχηεθε ζε δηαπαχνπζεο θαη κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο ηνπ S. nonagrioides...... 144 Πίλαθαο 6.4. Δθηίκεζε παξακέηξσλ (a, b) θαη ζπληειεζηή πξνζδηνξηζκνχ (r2) ηνπ απινχ γξακκηθνχ κνληέινπ (y=ax+b) πνπ εθαξκφζηεθε ζηελ πεξηγξαθή ηνπ πνζνζηνχ ζλεζηκφηεηαο δηαπαπνπζψλ θαη κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο ηνπ S. nonagrioides φηαλ εθηέζεθαλ γηα δχν ψξεο ζε ζηαζεξέο ζεξκνθξαζίεο θάησ ηνπ κεδελφο...... 145 Πίλαθαο 6.5. Αλάιπζε παξαιιαθηηθφηεηαο (ANOVA) γηα ηελ επίδξαζε ηεο ζεξκνθξαζίαο έθζεζεο ζην πνζνζηφ ζλεζηκφηεηαο δηαπαπνπζψλ θαη κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο ηνπ S. nonagrioides...... 148

xii

ΚΑΣΑΛΟΓΟ΢ ΓΗΑΓΡΑΜΜΑΣΧΝ

Γηάγξακκα 1.1. Πνζνζηηαία θαηαλνκή θαιιηεξγνχκελεο έθηαζεο θαιακπνθηνχ γηα ην έηνο 2007 αλά ήπεηξν...... 5 Γηάγξακκα 1.2. Μέζε ζηξεκκαηηθή απφδνζε (Kg/ζηξ.) θαιακπνθηνχ ζηελ Διιάδα γηα ηελ πεξίνδν 1995-2007...... 7 Γηάγξακκα 3.1. Πνζνζηφ πξνλπκθψλ ηνπ O. nubilalis ηεο ειιεληθήο (Α) θαη γεξκαληθήο θπιήο (Β) πνπ αλαπηχρζεθαλ έσο ηελ 1ε, 2ε, 3ε θαη 4ε ειηθία φηαλ εθηέζεθαλ ζε δηάθνξεο ζπγθεληξψζεηο ηεο ηνμίλεο Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis.. .. 72 Γηάγξακκα 3.2. Καηαλνκή ηεο ειηθίαο ησλ πξνλπκθψλ ηνπ O. nubilalis απφ ηελ πεξηνρή ησλ ΢εξξψλ (Α) θαη ηνπ Freiburg (Β) έπεηηα απφ επηά κέξεο αλάπηπμεο ζε δηάθνξεο ζπγθεληξψζεηο ηεο ηνμίλεο Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis...... 73 Γηάγξακκα 5.1. Δπνρηθή δηαθχκαλζε ηεο ζεξκνθξαζίαο ππέξςπμεο ζε αλεπηπγκέλεο πξνλχκθεο αγξνχ ηνπ O. nubilalis νη νπνίεο ζπιιέρζεθαλ θαηά ηε δηάξθεηα ηνπ ρεηκψλα 2005-2006...... 115 Γηάγξακκα 5.2. Δπνρηθή δηαθχκαλζε πεξηεθηηθφηεηαο γιπθεξφιεο (A) θαη ηξεραιφδεο (B) ζε αλεπηπγκέλεο πξνλχκθεο αγξνχ ηνπ O. nubilalis θαηά ηε δηάξθεηα ηνπ ρεηκψλα 2005-2006...... 119 Γηάγξακκα 6.1. Μέγηζηε θαη ειάρηζηε εκεξήζηα ζεξκνθξαζία πνπ επηθξάηεζε αλαηνιηθά ηνπ Ννκνχ Θεζζαινλίθεο θαηά ηε δηάξθεηα ηνπ ρεηκψλα 2005-2006. ...138 Γηάγξακκα 6.2. Δπνρηθή δηαθχκαλζε ηεο ζεξκνθξαζίαο ππέξςπμεο ζε αλεπηπγκέλεο πξνλχκθεο αγξνχ ηνπ S. nonagrioides, νη νπνίεο ζπιιέρζεθαλ θαηά ηε δηάξθεηα ηνπ ρεηκψλα 2005-2006...... 139 Γηάγξακκα 6.3. Δπνρηθή δηαθχκαλζε πεξηεθηηθφηεηαο γιπθεξφιεο (A) θαη ηξεραιφδεο (B) ζε αλεπηπγκέλεο πξνλχκθεο αγξνχ ηνπ S. nonagrioides θαηά ηε δηάξθεηα ηνπ ρεηκψλα 2005-2006...... 143 Γηάγξακκα 6.4. Πξνζαξκνζκέλε επζεία παιηλδξφκεζεο θαη 95% δψλεο εκπηζηνζχλεο (Confidence Intervals) θαη πξφβιεςεο (Prediction Intervals) ηεο απιήο γξακκηθήο ζπκκεηαβνιήο κεηαμχ ηεο ζεξκνθξαζίαο έθζεζεο θαη ηνπ πνζνζηνχ ζλεζηκφηεηαο κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο 5εο (Α) θαη 6εο (Β) ειηθίαο ηνπ S. nonagrioides ζχκθσλα κε ην απιφ γξακκηθφ κνληέιν...... 146 Γηάγξακκα 6.5. Πξνζαξκνζκέλε επζεία παιηλδξφκεζεο θαη 95% δψλεο εκπηζηνζχλεο (Confidence Intervals) θαη πξφβιεςεο (Prediction Intervals) ηεο απιήο γξακκηθήο ζπκκεηαβνιήο κεηαμχ ηεο ζεξκνθξαζίαο έθζεζεο θαη ηνπ πνζνζηνχ ζλεζηκφηεηαο ησλ δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο ηνπ S. nonagrioides ζχκθσλα κε ην απιφ γξακκηθφ κνληέιν...... 147

xiii

ΚΑΣΑΛΟΓΟ΢ ΔΗΚΟΝΧΝ

Δηθφλα 1.1. Γεσγξαθηθή εμάπισζε ηνπ εληφκνπ O. nubilalis αλά ηελ πθήιην...... 10 Δηθφλα 1.2. Δλήιηθν αξζεληθφ (A) θαη ζειπθφ (B) ηνπ O. nubilalis...... 12 Δηθφλα 1.3. Αβγά ηνπ O. nubilalis ζε σνπιάθα ακέζσο κεηά ηελ απφζεζή ηνπο (Α) θαη ιίγν πξηλ ηελ εθθφιαςε (Β)...... 13 Δηθφλα 1.4. Αλεπηπγκέλε πξνλχκθε ηνπ O. nubilalis...... 13 Δηθφλα 1.5. Νχκθε αξζεληθνχ (αξηζηεξά) θαη ζειπθνχ (δεμηά) αηφκνπ ηνπ O. nubilalis...... 14 Δηθφλα 1.6. ΢εηξέο ραξαθηεξηζηηθψλ κηθξψλ νπψλ ζην θχιισκα θαιακπνθηνχ απφ πξνζβνιή απφ λεαξή πξνλχκθε ηνπ O. nubilalis...... 16 Δηθφλα 1.7. Καηαζηξνθή ζηειέρνπο απφ ηελ πξνλχκθε ηνπ O. nubilalis...... 16 Δηθφλα 1.8. Απιάθσζε ζπάδηθα απφ ηελ πξνλχκθε ηνπ O. nubilalis...... 16 Δηθφλα 1.9. Γεσγξαθηθή εμάπισζε ηνπ εληφκνπ S. nonagrioides αλά ηελ πθήιην. .. 20 Δηθφλα 1.10. Δλήιηθν αξζεληθφ (επάλσ) θαη ζειπθφ (θάησ) ηνπ S. nonagrioides. ... 21 Δηθφλα 1.11. Οκάδεο αβγψλ δηαθνξεηηθήο ειηθίαο ηνπ S. nonagrioides...... 22 Δηθφλα 1.12. Αλεπηπγκέλε πξνλχκθε ηνπ S. nonagrioides...... 23 Δηθφλα 1.13. Νχκθε αξζεληθνχ (αξηζηεξά) θαη ζειπθνχ (δεμηά) αηφκνπ ηνπ S. nonagrioides...... 23 Δηθφλα 1.14. Νχκθε ηνπ S. nonagrioides...... 24 Δηθφλα 1.15. Καηαζηξνθή ζηειέρνπο απφ ηελ πξνλχκθε ηνπ S. nonagrioides...... 25 Δηθφλα 1.16. Νχκθσζε ηνπ S. nonagrioides ζην εζσηεξηθφ ζηειέρνπο θαιακπνθηνχ...... 26 Δηθφλα 1.17. Οπή εμφδνπ ελειίθνπ ηνπ S. nonagrioides ζε ζηέιερνο θαιακπνθηνχ. 26 Δηθφλα 1.18. Πξνζβνιή λεαξψλ θπηψλ θαιακπνθηνχ απφ ην S. nonagrioides...... 27 Δηθφλα 1.19. Καηαζηξνθή ζπάδηθα απφ ηελ πξνλχκθε ηνπ S. nonagrioides...... 28

Δηθφλα 2.1. ΢ρεκαηηθή παξάζηαζε ηεο ζεσξίαο ηεο F2 κεζφδνπ...... 40 Δηθφλα 2.2. Σνπνζέηεζε ελειίθσλ αηφκσλ, αξζεληθψλ θαη ζειπθψλ, ηνπ S. nonagrioides ζε θαηάιιεια δηακνξθσκέλνπο θπιίλδξνπο εληφο ησλ νπνίσλ πξνζηίζνληαλ κία κηθξή γιάζηξα κε έλα θπηφ θαιακπνθηνχ...... 43 Δηθφλα 2.3. Ξχιηλα θινπβηά πνπ πεξηείραλ 2-3 κηθξέο γιάζηξεο κε λεαξά θπηά

θαιακπνθηνχ, φπνπ ηνπνζεηνχληαλ ηα ελήιηθα ηεο θάζε F1 ζεηξάο ρσξηζηά πξνθεηκέλνπ λα ζπδεπρζνχλ απηά κεηαμχ ηνπο...... 45 Δηθφλα 3.1. Πιαζηηθνί δίζθνη ηχπνπ Bio-Ba-128...... 65 Δηθφλα 3.2. Γέκηζκα θειηψλ κε ηερλεηή ηξνθή (Α) θαη ηνπνζέηεζε πξνλπκθψλ 1εο ειηθίαο εληφο ησλ θειηψλ κε ηε βνήζεηα ιεπηνχ πηλέινπ (Β)...... 66

xiv

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: ΓΔΝΗΚΖ ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1

ΓΔΝΗΚΖ ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ

1.1 Ζ θαιιηέξγεηα ηνπ θαιακπνθηνύ

1.1.1 Γεληθά Σν θαιακπφθη είλαη εηήζην θπηφ κε ρνληξφ φξζην θαη ζπκπαγή βιαζηφ πνπ ην χςνο ηνπ θηάλεη ηα 2-3 κέηξα. ΢ρεκαηίδεη ζηελά θαη καθξηά θχιια ζε ζρήκα ζπαζηνχ κε θπκαηηζηά άθξα θαη θέξεη άλζε ζε ηαμηαλζία (κφλνηθν-δίθιηλν). ΢ηελ θνξπθή ηνπ θπηνχ ππάξρεη ε αξζεληθή ηαμηαλζία πνπ ζρεκαηίδεη ζχζαλν, ε νπνία είλαη γλσζηή θαη σο θφβε. Ζ ζειπθή ηαμηαλζία, ε νπνία βξίζθεηαη ζηηο καζράιεο ησλ θχιισλ, απνηειείηαη απφ έλα πιαηχ ζηάρπ κε παρχ άμνλα, πάλσ ζηνλ νπνίν βξίζθνληαη ηα άλζε ζε ζεηξέο θαη νλνκάδεηαη αληίζηνηρα ζπάδηθαο. Αξγφηεξα, ηε ζέζε ησλ αλζέσλ παίξλνπλ νη θφθθνη πνπ θαιχπηνληαη απφ θχιια, ελψ ζηελ θνξπθή ηνπ ζπάδηθα ππάξρεη ζχζαλνο απνηεινχκελνο απφ πνιιέο καθξηέο ηξηρνεηδείο θισζηέο (Erin 1996). Αλ θαη είλαη θαη’ εμνρήλ αλεκφθηιν θπηφ θαη ε γχξε ηνπ κπνξεί λα κεηαθεξζεί κε ηε βνήζεηα ηνπ αλέκνπ ζε κεγάιεο απνζηάζεηο εληνχηνηο ζε ζπλζήθεο ππαίζξνπ κφλν έλα πνιχ κηθξφ πνζνζηφ ησλ θαξπψλ ηνπ ζπάδηθα πξνέξρεηαη απφ απηνγνληκνπνίεζε, ην νπνίν θπκαίλεηαη κεηαμχ 3-10% (Καξακάλνο 1999). Απηφ ζπκβαίλεη γηαηί ηα αξζεληθά άλζε ζπλήζσο σξηκάδνπλ λσξίηεξα απφ ηα ζειπθά, παξνπζηάδνληαο ην θαηλφκελν ηεο πξσηαλδξίαο. Σν γεγνλφο απηφ εληζρχεη ηελ άπνςε φηη ζε ζπλζήθεο ππαίζξνπ ν θχξηνο ηξφπνο αλαπαξαγσγήο ηνπ θαιακπνθηνχ είλαη ε ζηαπξνγνληκνπνίεζε φπνπ ππάξρεη παξαιιαθηηθφηεηα κεηαμχ ησλ θπηψλ σο πξνο ηνπο ρξφλνπο άλζεζεο ηεο θφβεο θαη ηνπ ζπάδηθα (Παπαθψζηα 1996, Σνθαηιίδεο 1997). Δίλαη θπηφ πνπ απμάλεηαη πνιχ γξήγνξα θαη παξνπζηάδεη ηε κεγαιχηεξε παξαγσγηθφηεηα ζε πεξηνρέο κε κέηξηεο ζεξκνθξαζίεο, επάξθεηα λεξνχ, κεγάιε βιαζηηθή πεξίνδν θαη έληνλε ειηνθάλεηα. Γηα ην θχηξσκα ρξεηάδεηαη ζεξκνθξαζία κεγαιχηεξε απφ 10νC. Ζ άξηζηε ζεξκνθξαζία αλάπηπμεο θπκαίλεηαη απφ 24 έσο 30νC θαη εμαξηάηαη ηφζν απφ ηε ζεξκνθξαζία ηεο εκέξαο φζν θαη απφ ηε ζεξκνθξαζία ηεο λχρηαο. ΋ηαλ επηθξαηνχλ ζεξκνθξαζίεο πςειφηεξεο απφ ηε βέιηηζηε ζεξκνθξαζία ηφηε απαηηείηαη επάξθεηα λεξνχ ζην έδαθνο θαζ’ φιε ηε δηάξθεηα ηεο αλάπηπμεο. Αληίζεηα, φηαλ θαηά ηνπο θαινθαηξηλνχο κήλεο έρνπκε κέζε

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: ΓΔΝΗΚΖ ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ

εκεξήζηα ζεξκνθξαζία κηθξφηεξε απφ 19νC θαη κέζε λπρηεξηλή ζεξκνθξαζία κηθξφηεξε απφ 13νC, ηφηε δελ επλνείηαη ε θαιιηέξγεηα ηνπ θαιακπνθηνχ (Παπαθψζηα 1996, Γαιηάλεο 1999).

1.1.2 Πξνέιεπζε Σν θαιακπφθη (Zea mays L.), κε δηπιντδή αξηζκφ ρξσκνζσκάησλ (2n=20), αλήθεη ζηελ νηθνγέλεηα ησλ αγξσζησδψλ (Gramineae) θαη ζηε θπιή Maydeae. Ζ θπιή Maydeae πεξηιακβάλεη ζπλνιηθά 8 γέλε, 5 αλαηνιηθήο (Chionachne, Coix, Polytoon, Schlerachne θαη Tritobachne) θαη 3 ακεξηθαληθήο πξνέιεπζεο (Zea, Euchlaena θαη Tripsacum). Σν ζεκεξηλφ θαιακπφθη ζεσξείηαη φηη είλαη πξντφλ δηαζηαπξψζεσλ κεηαμχ ηνπ αξρηθνχ πξνγφλνπ ηνπ θαιακπνθηνχ θαη ησλ δχν άιισλ γελψλ ακεξηθαληθήο πξνέιεπζεο, γεγνλφο πνπ θαίλεηαη λα έρεη ζπκβάιεη ζηελ εηεξνδπγσηία ηνπ θπηνχ (Καξακάλνο 1999). Ζ πξνέιεπζή ηνπ απαζρφιεζε ηνπο βνηαλνιφγνπο γηα πεξηζζφηεξν απφ 4 αηψλεο θαη απηφ γηαηί ππήξραλ κεξηθνί πνπ ππνζηήξηδαλ φηη ην θαιακπφθη έρεη Αζηαηηθή πξνέιεπζε. Ζ άπνςε φκσο απηή θαίλεηαη φηη δελ επζηαζεί θαη ζήκεξα είλαη πιένλ παξαδεθηφ φηη ην θαιακπφθη θαηάγεηαη απφ ηελ Ακεξηθαληθή Ήπεηξν, φπνπ θαηά ηελ αλαθάιπςή ηεο βξέζεθε λα θαιιηεξγείηαη απφ ηνπο ηζαγελείο. Χζηφζν, ν αθξηβήο ηφπνο θαηαγσγήο ηνπ θαιακπνθηνχ παξακέλεη αθφκα άγλσζηνο θαη ηνχην δηφηη ην θπηφ βξέζεθε λα θαιιηεξγείηαη θαη δελ ππάξρεη ζε άγξηα θαηάζηαζε (Καιηζίθεο 1992). Χο πηζαλφηεξνο ηφπνο θαηαγσγήο ηνπ θαιακπνθηνχ ζεσξείηαη ε Κεληξηθή Ακεξηθή θαη ην Μεμηθφ (Beadle 1981, Sluyter and Dominguez 2006), φπνπ απφ αξραηνινγηθέο ελδείμεηο βγαίλεη ην ζπκπέξαζκα φηη ην θαιακπφθη θαιιηεξγνχληαλ ζηελ πεξηνρή απηή πξηλ απφ 5.500 ηνπιάρηζηνλ ρξφληα (Mangelsdorf 1983, Veit et al. 1993). ΢ηηο πεξηνρέο απηέο αθ’ ελφο κελ ην θαιακπφθη απαληάηαη ζε κεγάιε πνηθηιία ηχπσλ αθ’ εηέξνπ δε θχνληαη θαη ηα ζπγγελή ηνπ θαιακπνθηνχ θπηά Euchlaena mexicana θαη αξθεηά είδε ηνπ γέλνπο Tripsacum. ΢ηελ πεξηνρή πνπ βξίζθεηαη ζήκεξα ε πφιε ηνπ Μεμηθνχ θαη ζε βάζνο 60 πεξίπνπ κέηξσλ, ζε αλαζθαθέο πνπ έγηλαλ, έρνπλ βξεζεί γπξεφθνθθνη θαιακπνθηνχ πνπ έρνπλ ηα ίδηα κνξθνινγηθά ραξαθηεξηζηηθά κε ηνπο γπξεφθνθθνπο ησλ ζεκεξηλψλ θπηψλ. Οη γπξεφθνθθνη απηνί ππνινγίδεηαη φηη έρνπλ ειηθία 80.000 ηνπιάρηζηνλ εηψλ, πξάγκα πνπ ζεκαίλεη φηη ην

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: ΓΔΝΗΚΖ ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ

θαιακπφθη εθχεην ζηελ πεξηνρή απηή πξηλ ρηιηάδεο ρξφληα. Ζ αλαθάιπςε απηή, καδί κε άιιεο αξραηνινγηθέο ελδείμεηο, εληζρχεη ηελ άπνςε φηη ην Μεμηθφ είλαη ε πεξηνρή φπνπ γηα πξψηε θνξά θαιιηεξγήζεθε ην θαιακπφθη (Beadle 1981, Mangelsdorf 1983, Γαιηάλεο 1999). Έλαο άιινο πηζαλφο ηφπνο θαηαγσγήο ηνπ θαιακπνθηνχ ζεσξείηαη ε Νφηηνο Ακεξηθή θαη εηδηθφηεξα νη πεξηνρέο ησλ Άλδεσλ ηεο Βνιηβίαο, ηνπ Ηζεκεξηλνχ θαη ηνπ Πεξνχ. Καηά ηνπο πξνθνινκβηαλνχο ρξφλνπο ην Μεμηθφ, ε Γνπαηεκάια θαη ην Πεξνχ ππήξμαλ ηα ηξία θχξηα θέληξα εληαηηθήο θαιιηέξγεηαο ηνπ θαιακπνθηνχ. Σα θέληξα απηά αληηζηνηρνχλ ζηνπο ηξεηο κεγάινπο πξνθνινκβηαλνχο πνιηηηζκνχο ησλ Αδηέθσλ, ησλ Μάγηαο θαη ησλ Ίλθαο. Δπζχο κεηά ηελ αλαθάιπςε ηεο Ακεξηθήο, ην θαιακπφθη εηζήρζε ζηελ Δπξψπε απφ ηνλ ίδην ηνλ Κνιφκβν θαη ηνπο λαχηεο ηνπ (Mangelsdorf et al. 1964). ΢ηελ αξρή θαιιηεξγήζεθε ζηελ Ηζπαλία, σο πεξίεξγν θπηφ, ζε νηθηαθνχο ιαραλφθεπνπο. Παξφιε ηε δπζπηζηία πνπ ππήξρε σο πξνο ηελ λέα απηή θαιιηέξγεηα κέζα ζε ζχληνκν ρξνληθφ δηάζηεκα δηαδφζεθε ζηε Νφηην Γαιιία, ηελ Ηηαιία θαη άιιεο ρψξεο. ΢ηελ Διιάδα εηζήρζε πεξί ηα ηέιε ηνπ 16νπ αηψλα απφ κηα πεξηνρή ηεο Βφξεηαο Αθξηθήο απέλαληη απφ ηελ Ηζπαλία απφ φπνπ θαη δηαδφζεθε ζηε ζπλέρεηα ζηε Βαιθαληθή ρεξζφλεζν (Γαιηάλεο 1999). Ζ επηθπιαθηηθή αληηκεηψπηζή ηνπ θαηαδεηθλχεηαη απφ ηα νλφκαηα πνπ έιαβε θαηά θαηξνχο απφ ηνπο ιανχο πνπ ην πξσηνγλψξηζαλ: ζηα γαιιηθά «Ble de barbarie» (ζηηάξη ησλ βαξβάξσλ), ζηα ζιαβηθά «θνπθνπξίηζε» (ζηηάξη ησλ Κνπξνχηζσλ, έλαο βαξβαξηθφο ιαφο), ζηα γεξκαληθά «Turkishe weizen» (ζηηάξη ησλ Σνχξθσλ), ζηα ηηαιηθά «Grano turko» (ζηηάξη ησλ Σνχξθσλ), ζηα ηνπξθηθά «Μηζίξ κπνγληάτ» (ζηηάξη ησλ Αηγππηίσλ), ζηα ειιεληθά «αξαβφζηηνο» (ζηηάξη ησλ Αξάβσλ) (Καξακάλνο 1999).

1.1.3 Οηθνλνκηθή ζεκαζία Σν θαιακπφθη είλαη ε δεχηεξε θαηά ζεηξά ζπνπδαηφηεηαο θαιιηέξγεηα παγθνζκίσο απφ ηα δεκεηξηαθά, ακέζσο κεηά ην ζηηάξη. ΢χκθσλα κε ζηαηηζηηθά ζηνηρεία ηνπ FAOSTAT (2009) ε ζπλνιηθή παγθφζκηα παξαγσγή θαιακπνθηνχ ππεξβαίλεη ηα 700 εθαηνκκχξηα ηφλνπο (Πίλαθαο 1.1). Σν κεγαιχηεξν κέξνο ησλ

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: ΓΔΝΗΚΖ ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ

θαιιηεξγνχκελσλ εθηάζεσλ φπσο άιισζηε αλακέλεηαη βξίζθεηαη ζηελ Ακεξηθή θαη ηελ Αζία (Γηάγξακκα 1.1).

Πίλαθαο 1.1. Παγθφζκηα παξαγσγή θαιακπνθηνχ αλά ήπεηξν γηα ηα έηε 2002-2007 εθθξαζκέλε ζε ηφλνπο (ton). 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Αμερικι 317.153.437 361.965.232 399.705.396 379.784.821 368.508.564 451.500.781

Αςία 165.520.024 167.564.126 184.763.999 198.001.557 203.342.031 212.968.346

Αφρικι 43.050.839 45.234.278 46.510.323 51.116.451 49.618.280 51.075.794

Ευρώπθ 76.702.308 69.600.791 96.521.156 86.268.373 77.333.916 68.607.669

Ωκεανία 616.592 521.001 575.897 642.341 482.584 633.990

΢φνολο 603.043.200 644.885.428 728.076.771 715.813.543 699.285.375 784.786.580

Πεγή: FAOSTAT

Σν θαιακπφθη απνηειεί ηελ πξψηε θαηά ζεηξά ζπνπδαηφηεηαο θαιιηέξγεηα ζηηο Ζλσκέλεο Πνιηηείεο ηεο Ακεξηθήο (Ζ.Π.Α.), φπνπ παξάγεηαη πεξίπνπ ην κηζφ ηεο ζπλνιηθήο παξαγσγήο θαιακπνθηνχ ζε παγθφζκηα θιίκαθα. Σν 75% ηεο παξαγσγήο ησλ Ζ.Π.Α. πξνέξρεηαη απφ ηελ πεξίθεκε δψλε ηνπ θαιακπνθηνχ (corn belt), ε νπνία πεξηιακβάλεη ηηο πεξηζζφηεξεο θεληξηθέο βφξεηεο Πνιηηείεο (NASS 2009). Άιιεο ρψξεο φπνπ ην θαιακπφθη θαιιηεξγείηαη ζε κεγάιε έθηαζε είλαη ε Κίλα, ε Βξαδηιία, ην Μεμηθφ θαη ε Ηλδία (Πίλαθαο 1.2). ΢ηελ Δπξψπε, θαιιηεξγείηαη πεξηζζφηεξν ζηε Ρνπκαλία, Γαιιία, Οπγγαξία θαη Ηηαιία (FAOSTAT 2009) (Πίλαθαο 1.3). ΢ηελ Διιάδα, ηελ ηειεπηαία δεθαεηία ε θαιιηεξγνχκελε έθηαζε κε θαιακπφθη παξνπζηάδεη έληνλε δηαθχκαλζε, παξ’ φιν πνπ νη απνδφζεηο δηαηεξνχληαη ζε πςειά επίπεδα (Δ΢ΤΔ 2006). Μέρξη ην 1950 θαιιηεξγνχληαλ σο επί ην πιείζηνλ εγρψξηεο πνηθηιίεο ησλ νπνίσλ νη απνδφζεηο ήηαλ ηεο ηάμεο ησλ 150-200 kg/ζηξέκκα. Καηά ηε δηάξθεηα ηεο δεθαεηίαο ηνπ ’50 άξρηζε ζην Ηλζηηηνχην ΢ηηεξψλ πξφγξακκα βειηίσζεο ηνπ θαιακπνθηνχ. Γεκηνπξγήζεθαλ πβξίδηα κε ηα νπνία νη ζηξεκκαηηθέο απνδφζεηο απμήζεθαλ κέρξη θαη ζηα 400 kg/ζηξέκκα ζηηο αξρέο ηεο δεθαεηίαο ηνπ ’70. Απνηέιεζκα ηεο απμεκέλεο ρξήζεο πβξηδίσλ ήηαλ ε αχμεζε ηεο εγρψξηαο παξαγσγήο απφ 0,5 ζε 2 εθαηνκκχξηα ηφλνπο.

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: ΓΔΝΗΚΖ ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ

Πνζνζηηαία θαηαλνκή θαιιηεξγνύκελεο έθηαζεο θαιακπνθηνύ ην έηνο 2007 8,84% 0,06%

18,37% Αθξηθή 31% Ακεξηθή Αζία 41,85% Δπξψπε Χθεαλία

Γηάγξακκα 1.1. Πνζνζηηαία θαηαλνκή θαιιηεξγνχκελεο έθηαζεο θαιακπνθηνχ γηα ην έηνο 2007 αλά ήπεηξν (Πεγή: FAOSTAT).

Πίλαθαο 1.2. Οη πέληε πξψηεο ρψξεο ζε παξαγσγή θαιακπνθηνχ θαη θαιιηεξγνχκελεο εθηάζεηο παγθνζκίσο γηα ην έηνο 2007. Παραγωγι Έκταςθ (ςε τόνουσ) (ςε ςτρζμματα) Η.Π.Α. 332.092.180 35.022.300 Κίνα 151.970.000 28.074.000 Βραηιλία 51.589.721 13.827.500 Μεξικό 22.500.000 7.800.000 Ινδία 16.780.000 7.770.000 Πεγή: FAOSTAT

΢πγθεθξηκέλα, ε θαιιηέξγεηα ηνπ θαιακπνθηνχ ζηελ Διιάδα θαηαιακβάλεη θάζε ρξφλν έθηαζε 2 έσο 2,4 εθαηνκκχξηα ζηξέκκαηα κε κέζε ζηξεκκαηηθή απφδνζε 850-1.050 kg/ζηξ. (Γηάγξακκα 1.2) θαη ζπλνιηθή παξαγσγή άλσ ησλ 1.700.000 ηφλσλ (Δ΢ΤΔ 2006). Απνδφζεηο ηεο ηάμεο ησλ 1.500-1.700 kg/ζηξ. δελ είλαη αζπλήζηζηεο ζε αξδεπφκελα θαη πινχζηα ζε νξγαληθή νπζία εδάθε. Χο θπξηφηεξεο πεξηνρέο φπνπ θαιιηεξγείηαη ην θαιακπφθη ζηελ Διιάδα αλαθέξνληαη ε Μαθεδνλία θαη ε Θξάθε (Παπαθψζηα 1996, Γαιηάλεο 1999, Μειιίδεο θαη Δπγελίδεο 2003).

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: ΓΔΝΗΚΖ ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ

Πίλαθαο 1.3. Παξαγσγή θαιακπνθηνχ ζηελ Δπξψπε ζε ηφλνπο (ton) θαηά ην δηάζηεκα 2002-2007. 2002 2003 2004 2005 2006 2007

Αλβανία 197.300 206.900 216.200 219.900 245.400 215.900

Αυςτρία 1.666.605 1.707.771 1.944.882 2.020.955 1.471.668 1.555.891

Λευκορωςία 30.000 50.156 38.774 144.055 152.631 541.000

Βζλγιο 530.700 554.743 637.807 634.088 575.898 602.642

Βοςνία 903.231 545.059 990.429 1.004.099 993.850 635.344

Βουλγαρία 1.288.105 1.161.107 2.123.022 1.585.700 1.587.805 312.900

Κροατία 2.501.774 1.569.150 2.200.000 2.206.729 1.934.517 1.424.599

Σςεχία 616.234 476.371 551.628 702.933 606.366 608.179

Γαλλία 16.440.000 11.990.852 16.372.027 13.687.659 12.901.769 13.107.000

Γερμανία 3.738.448 3.421.642 4.213.000 4.082.700 3.220.300 3.480.600

Ελλάδα 2.219.000 2.503.000 2.455.463 2.543.068 2.372.176 1.767.500

Ουγγαρία 6.120.937 4.532.147 8.332.448 9.050.004 8.281.666 8.400.000

Ιταλία 10.554.422 8.702.288 11.368.007 10.427.930 9.671.206 9.891.362

Ολλανδία 315.278 286.382 264.685 253.132 237.000 217.000

Πολωνία 1.961.980 1.883.677 2.344.027 1.945.402 1.260.657 1.639.700

Πορτογαλία 796.601 798.021 789.409 513.118 513.700 646.500

Ρουμανία 8.399.800 9.576.985 14.541.564 10.388.499 8.984.729 3.686.502

Ρωςία 1.562.890 2.121.900 3.515.690 3.210.770 3.668.560 3.953.240

΢λοβακία 753.840 601.440 862.435 1.074.040 838.326 675.226

΢λοβενία 371.365 224.223 357.621 351.168 276.106 308.259

Ελβετία 194.800 90.700 180.900 198.900 151.100 186.000

Ουκρανία 4.180.300 6.875.100 8.866.800 7.166.600 6.425.600 6.700.000

Πεγή: FAOSTAT

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: ΓΔΝΗΚΖ ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ

Μέζε ζηξεκκαηηθή απόδνζε θαιακπνθηνύ ζηελ Διιάδα

1040 1041 1050 1034 1030 1014 1005 1006 1005 993 995 1000

ζηξ.) 967

952 Kg/ 950

900 882 Απόδνζε ( Απόδνζε

850

Έηε

Γηάγξακκα 1.2. Μέζε ζηξεκκαηηθή απφδνζε (Kg/ζηξ.) θαιακπνθηνχ ζηελ Διιάδα γηα ηελ πεξίνδν 1995-2007 (Πεγή: Δ.΢.Τ.Δ.).

Σν θαιακπφθη θαη ε θαιιηέξγεηά ηνπ είλαη έλα απφ ηα ζεκαληηθφηεξα επηηεχγκαηα ηνπ αλζξψπνπ. Απνηειεί ην θπξηφηεξν δεκεηξηαθφ γηα ηελ δηαηξνθή ηνπ αλζξψπνπ ζε πνιιέο πεξηνρέο ηεο πθειίνπ, φπσο ην Μεμηθφ, ηελ Κεληξηθή Ακεξηθή, ηελ Κίλα θαη ηελ Αθξηθή. Ζ κεγαιχηεξε πνζφηεηα ηνπ παξαγφκελνπ θαξπνχ θαη ηεο θπηηθήο κάδαο ηνπ θαιακπνθηνχ ρξεζηκνπνηείηαη ζηε δηαηξνθή ησλ δψσλ θαη κφλν ην 10% πεξίπνπ επεμεξγάδεηαη απφ ηελ βηνκεραλία γηα ηελ δεκηνπξγία πξντφλησλ γηα αλζξψπηλε θαηαλάισζε. ΢ηε θαξκαθεπηηθή, ην θαιακπφθη ρξεζηκνπνηείηαη γηα ηελ εμαγσγή ηεο βηηακίλεο Δ θαη ηελ παξαζθεπή αληηβηνηηθψλ (Τθνχιεο θαη Καιηζίθεο 1994). ΢ηελ Διιάδα, ην θαιακπφθη ρξεζηκνπνηείηαη θπξίσο σο δσνηξνθή, θαζψο ν θχξηνο φγθνο ηεο παξαγσγήο θαηαλαιψλεηαη απφ ηελ θηελνηξνθία, ελψ επίζεο έλα κηθξφ πνζνζηφ ηεο παξαγσγήο ρξεζηκνπνηείηαη απφ ηε βηνκεραλία σο πεγή αξθεηψλ βηνκεραληθψλ πξντφλησλ. Σειεπηαία, ε Διιάδα έγηλε απηάξθεο φζνλ αθνξά ζηελ παξαγσγή θαιακπνθηνχ, έηζη ψζηε λα πξαγκαηνπνηνχληαη αθφκε θαη εμαγσγέο ζε ρψξεο ηεο Δ.Δ. (Μειιίδεο θαη Δπγελίδεο 2003). Σα ηειεπηαία δεθαπέληε ρξφληα, ην θαιακπφθη ρξεζηκνπνηείηαη θαη σο πξψηε χιε γηα ηελ παξαγσγή βηναηζαλφιεο, κε θπξηφηεξν παξαγσγφ ρψξα ηηο Ζ.Π.Α. Ζ

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: ΓΔΝΗΚΖ ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ

παξαγσγή βηναηζαλφιεο ηα ηειεπηαία δεθαηέζζεξα ρξφληα έρεη ππεξηξηπιαζηαζηεί θαη απφ 8 εθαηνκκχξηα ηφλνπο ην 1989 έθηαζε ζηα 28 εθαηνκκχξηα ηφλνπο ην 2003 (ΚΑΠΔ 2006).

1.1.4 Κπξηόηεξνη ερζξνί ηεο θαιιηέξγεηαο ηνπ θαιακπνθηνύ Μεηαμχ ησλ ζεκαληηθφηεξσλ θαη πην επηβιαβψλ ερζξψλ ηεο θαιιηέξγεηαο ηνπ θαιακπνθηνχ πνπ πξνθαινχλ νηθνλνκηθή δεκηά ζπκπεξηιακβάλνληαη ηα Λεπηδφπηεξα Ostrinia nubilalis (Lepidoptera: Crambidae) θαη Sesamia nonagrioides (Lepidoptera Noctuidae) (Stavrakis et al. 1967, Σδαλαθάθεο 1980, ΢ηακφπνπινο 1999). Με ηελ εθαξκνγή ηεο βηνηερλνινγίαο, έρνπλ δεκηνπξγεζεί γελεηηθά ηξνπνπνηεκέλεο πνηθηιίεο θαιακπνθηνχ πνπ εθθξάδνπλ ηελ ηνμίλε Cry1Ab γηα αληνρή ζηα O. nubilalis θαη S. nonagrioides θαη ηελ ηνμίλε Cry3Bb1 γηα αληνρή ζην Diabrotica virgifera (Coleoptera: Chrysomelidae) (http://www.gmo-safety.eu/ en/maize/bt-concept/).

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: ΓΔΝΗΚΖ ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ

1.2 Σν έληνκν Ostrinia nubilalis (Lepidoptera: Crambidae)

΢πζηεκαηηθή θαηάηαμε Σν Ostrinia nubilalis (Hübner) (Pyrausta nubilalis, P. lupulinus, P. lupulinalis, P. silacealis, P. polygoni, P. vastatrix, Pyralis glabralis, Botys silacealis, B. zealis, Hapalia kasmirica, H. lupulina) αλήθεη ζηελ νηθνγέλεηα Crambidae ηεο ηάμεο ησλ Λεπηδνπηέξσλ (Balachowsky 1966). Ζ θνηλή ηνπ νλνκαζία είλαη «ππξάνπζηα ή ππξαιίδα ηνπ θαιακπνθηνχ» (Αγγιηθά: European corn borer, Γαιιηθά: Pyrale du maïs, Γεξκαληθά: Maiszünsler, Ηηαιηθά: Piralide del mais) θαη απνηειεί έλαλ απφ ηνπο ζεκαληηθφηεξνπο ερζξνχο απηνχ ηνπ θπηνχ ζηε ρψξα καο (΢ηακφπνπινο 1999). ΢ηνλ Πίλαθα 1.4 παξαηίζεηαη ε πιήξεο ζπζηεκαηηθή θαηάηαμε ηνπ εληφκνπ (ITIS 2009).

Πίλαθαο 1.4. Πιήξεο ζπζηεκαηηθή θαηάηαμε ηνπ O. nubilalis. Bαζίιεην Animalia Τπνβαζίιεην Eumetazoa Φύιν Arthropoda Τπνθύιν Hexapoda Κιάζε Insecta Σάμε Lepidoptera Τπεξνηθνγέλεηα Pyraloidea Οηθνγέλεηα Crambidae Τπννηθνγέλεηα Pyraustinae Γέλνο Ostrinia Δίδνο Ostrinia nubilalis

Γεσγξαθηθή εμάπισζε Σν Ο.nubilalis πξνζδηνξίζηεθε αξρηθά ζηελ Δπξψπε απφ ηνλ Hübner ην 1796, ελψ πνιχ αξγφηεξα πεξί ηα ηέιε ηνπ 1917 εκθαλίζηεθε θαη ζηε Βφξεηα Ακεξηθή θνληά ζηε Βνζηψλε, ζηε Μαζαρνπζέηε. Σψξα είλαη πιένλ δηαδεδνκέλν ζε φιεο ηηο επείξνπο εθηφο ηεο λφηηαο Ακεξηθήο θαη ηεο Απζηξαιίαο (Della Beffa 1962, Σδαλαθάθεο 1980, Commonwealth Institute of Entomology 1991) (Δηθφλα 1.1).

ΔΦΑΛΑΗΟ

ΔΝΗΚΖ

Η΢ΑΓΧΓΖ

Δηθόλα 1.1. Γεσγξαθηθή εμάπισζε ηνπ εληφκνπ O. nubilalis αλά ηελ πθήιην.

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: ΓΔΝΗΚΖ ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ

Πεξηγξαθή Σν κήθνο ηνπ ζψκαηνο ηνπ ελειίθνπ είλαη γχξσ ζηα 12-15mm, ελψ ην άλνηγκα

Κ ησλ πηεξχγσλ θπκαίλεηαη κεηαμχ 20-33mm. Σν αξζεληθφ είλαη ειαθξψο κηθξφηεξν ΔΦΑΛΑΗΟ θαη έρεη δηαθνξεηηθφ ρξψκα πηεξχγσλ απφ ην ζειπθφ, αιιά ηνπ κνηάδεη πνιχ ζην

ζρήκα ησλ πηεξχγσλ θαη ζην ζρήκα θαη ηηο ζέζεηο ησλ δσλψλ θαη θειίδσλ ησλ 1

πηεξχγσλ. Δπηπιένλ, ην ζψκα ηνπ αξζεληθνχ είλαη ιεπηφηεξν απφ απηφ ηνπ ζειπθνχ ΔΝΗΚΖ θαη ε άθξε ηεο θνηιίαο ηνπ πξνεμέρεη ραξαθηεξηζηηθά απφ ηηο πηέξπγεο φηαλ απηέο

Δ είλαη δηπισκέλεο (Balachowsky 1966, Σδαλαθάθεο 1980, ΢ηακφπνπινο 1999, Η΢ΑΓΧΓΖ Capinera 2008) (Δηθφλα 1.2A).

΢ην αξζεληθφ νη πξφζζηεο πηέξπγεο έρνπλ ρξψκα θαζηαλφ θαλειί, κε θίηξηλν ην πιείζην ηνπ βαζηθνχ ¼ ηνπ κήθνπο ηνπο θαη κε κηα θίηξηλε εγθάξζηα ηεζιαζκέλε ή

θπκαηνεηδή δψλε ζην αθξαίν 1/3 ηνπο. Σελ εγθάξζηα απηή δψλε νξίδνπλ δεμηά θαη αξηζηεξά, δχν ζθνηεηλέο επίζεο ηεζιαζκέλεο γξακκέο. Κνληά ζηελ πξφζζηα παξπθή ηεο πηέξπγαο θαη πεξίπνπ ζην κηζφ ηνπ κήθνπο ηεο, ππάξρεη κηα κηθξή θίηξηλε θειίδα. Οη νπίζζηεο πηέξπγεο είλαη ιίγν πην ζθνηεηλέο ηδίσο ζηελ άθξε, ζπλήζσο ηεθξέο ή ηεθξνθάζηαλεο, κε κηα κηθξή θίηξηλε εγθάξζηα δψλε ζην αθξαίν 1/3 ηνπ κήθνπο ηνπο. Σν ζψκα ηνπ είλαη ιεπηφηεξν θαη ζρεηηθά κηθξφηεξν ηνπ ζειπθνχ (Della Beffa 1962, Σδαλαθάθεο 1980). ΢ην ζειπθφ νη πξφζζηεο πηέξπγεο είλαη αλνηρηνθάζηαλεο, θηηξηλνθάζηαλεο σο σρξνθίηξηλεο κε θίηξηλν ην βαζηθφ ηνπο κέξνο θαη θίηξηλε εγθάξζηα δψλε ζηηο ίδηεο ζέζεηο κε ην αξζεληθφ (Δηθφλα 1.2B). Ζ θίηξηλε θειίδα θνληά ζηελ πξφζζηα παξπθή ηεο πηέξπγαο είλαη ζηελφκαθξε θαη ζαθψο κεγαιχηεξε ηνπ αξζεληθνχ. ΋ηαλ ην βαζηθφ ρξψκα ησλ πξφζζησλ πηεξχγσλ είλαη σρξνθίηξηλν, νη θίηξηλεο θειίδεο δε δηαθξίλνληαη, ελψ είλαη ζαθείο νη ηξεηο ζθνηεηλέο, ζπλήζσο αλνηρηνθάζηαλεο ηεζιαζκέλεο ή θπκαηνεηδείο γξακκέο πνπ πιαηζηψλνπλ ην βαζηθφ ¼ θαη ηελ ηεζιαζκέλε εγθάξζηα δψλε. Οη νπίζζηεο πηέξπγεο ηνπ ζειπθνχ είλαη σρξνθίηξηλεο κε δχν εγθάξζηεο θπκαηνεηδείο αθφκα αλνηρηφηεξεο δψλεο, πνπ θαηαιακβάλνπλ ην πιείζην κέξνο ηεο πηέξπγαο θαη ησλ νπνίσλ ε εμσηεξηθή (φηαλ νη πηέξπγεο είλαη αλνηθηέο) απνηειεί ζπλέρεηα ηεο ηεζιαζκέλεο θίηξηλεο δψλεο ησλ πξφζζησλ πηεξχγσλ (Della Beffa 1962, Σδαλαθάθεο 1980). Σα ζειπθά γελλνχλ ηα αβγά ηνπο ηελ άλνημε θαηά νκάδεο, ζπλήζσο ζηελ θάησ επηθάλεηα ησλ θχιισλ θαη ζπαληφηεξα ζηα ζηειέρε θαη ηνπο ζπάδηθεο (Wyniger 1962). Κάζε σνπιάθα απνηειείηαη απφ πεξίπνπ 15-35 αβγά, ειαθξψο πεπιαηπζκέλα θαη θνιιεκέλα κεηαμχ ηνπο φπσο ηα ιέπηα ησλ ςαξηψλ. Σν κήθνο ηνπ θάζε αβγνχ 11

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: ΓΔΝΗΚΖ ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ

θπκαίλεηαη κεηαμχ 0,5-1,0mm θαη ην πιάηνο ηνπο θηάλεη έσο ηα 0,75mm. ΢ηελ αξρή έρνπλ ρξψκα ιεπθφ, ελψ αξγφηεξα θαζψο σξηκάδνπλ απνθηνχλ θίηξηλν ρξψκα

Κ (Σδαλαθάθεο 1980, ΢ηακφπνπινο 1999, Gordh and Headrick 2005, Capinera 2008) ΔΦΑΛΑΗΟ (Δηθφλα 1.3Α θαη Β).

A Γ

ΔΝΗΚΖ

Η΢ΑΓΧΓΖ

Δηθόλα 1.2. Δλήιηθν αξζεληθφ (A) θαη ζειπθφ (B) ηνπ O. nubilalis. 12

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: ΓΔΝΗΚΖ ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ

A B

ΔΦΑΛΑΗΟ

ΔΝΗΚΖ

Η΢ΑΓΧΓΖ

Δηθόλα 1.3. Αβγά ηνπ O. nubilalis ζε σνπιάθα ακέζσο κεηά ηελ απφζεζή ηνπο (Α) θαη ιίγν πξηλ ηελ εθθφιαςε (Β).

Ζ λεαξή πξνλχκθε είλαη ιεπθνθίηξηλε ή σρξνθίηξηλε κε καχξε θεθαιή, ελψ αξγφηεξα θαη ηδηαίηεξα ζηα ηειεπηαία ζηάδηα απνθηά ξφδηλν ρξσκαηηζκφ κε θεθαιή θαη πξνζσξαθηθή πιάθα θαζηαλή (Δηθφλα 1.4). ΢ηηο πιεπξέο ηνπ ζψκαηνο έρεη θαηά κήθνο ζθνηεηλνθάζηαλεο ή αλνηρηέο θφθθηλεο γξακκέο, θαη ζε θάζε δαθηχιην θέξεη έμη κηθξά ζθνηεηλνθάζηαλα θπκάηηα. ΢εκεησηένλ φηη ην ρξψκα ηεο εμαξηάηαη θαη απφ ην είδνο ηνπ θπηνχ φπνπ αλαπηχζζεηαη. Σν ηειηθφ ηεο κήθνο κπνξεί λα θηάζεη ηα 25- 30mm.

Δηθόλα 1.4. Αλεπηπγκέλε πξνλχκθε ηνπ O. nubilalis.

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: ΓΔΝΗΚΖ ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ

Ζ λχκθε θέξεη θαζηαλφ ρξσκαηηζκφ θαη βξίζθεηαη ζπλήζσο κέζα ζε ιεπηφ βνκβχθην, ην νπνίν πθαίλεη εληφο ηεο πξνλπκθηθήο ζηνάο. Οη δηαζηάζεηο ηεο

Κ πνηθίιινπλ αλάινγα κε ην θχιν. Οη κελ λχκθεο ησλ αξζεληθψλ αηφκσλ έρνπλ κήθνο ΔΦΑΛΑΗΟ πεξίπνπ 13-14mm θαη πιάηνο 2-2.5mm, νη δε ησλ ζειπθψλ αηφκσλ έρνπλ κήθνο 16-

17mm θαη πιάηνο 3.5-4mm αληίζηνηρα. ΢ηελ άθξε ηεο θνηιίαο ηνπο ππάξρνπλ 5-8 1

αγθαζσηέο απνιήμεηο, ειαθξψο πξνο ηα κέζα θπξησκέλεο (Δηθφλα 1.5), ηηο νπνίεο ΔΝΗΚΖ ρξεζηκνπνηνχλ θαηά ηέηνην ηξφπν ψζηε λα ζηεξίδνληαη ζην βνκβχθην (Capinera

Δ 2008). Ζ εμέιημε ηεο λχκθεο ζηακαηά θάησ απφ ηνπο 13νC. Η΢ΑΓΧΓΖ

Δηθόλα 1.5. Νχκθε αξζεληθνχ (αξηζηεξά) θαη ζειπθνχ (δεμηά) αηφκνπ ηνπ O. nubilalis.

Βηνινγία Σν Ο. nubilalis είλαη εμαηξεηηθά πνιπθάγν είδνο. Πξνζβάιιεη πεξηζζφηεξα απφ 200 είδε θπηψλ (θαιιηεξγνχκελα ή απηνθπή) ρσξίο ζαθή πξνηίκεζε ζε νξηζκέλε νηθνγέλεηα (Balachowsky 1966). Λέγεηαη φηη πξνζβάιιεη θάζε πνψδεο θπηφ πνπ έρεη ζηειέρε αξθεηά ρνληξά γηα λα ρσξάεη κέζα ε πξνλχκθε ηνπ (Σδαλαθάθεο 1980,

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: ΓΔΝΗΚΖ ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ

Hudson et al. 1989, ). Απφ ηα θαιιηεξγνχκελα θπηά πξνζβάιιεη θπξίσο ην θαιακπφθη (Zea mays), ην ζφξγν (Sorghum bicolor) θαη ην θαλλάβη θαη ζε κηθξφηεξν βαζκφ ηελ

Κ παηάηα (Solanum tuberosum), ηελ ηνκάηα (Lycopersicon esculentum), ηελ πηπεξηά ΔΦΑΛΑΗΟ (Capsicum annum), ηνλ θαπλφ (Nicotiana tabacum), ην βακβάθη (Gossypium sp.), ηα

ηεχηια (Beta vulgaris), ην ιπθίζθν (Humulus lupulus), ην θερξί (Panicum sp.), ηνπο 1

ισβνχο θαζνιηψλ, ηα γεξάληα (Pelargonium sp.), ηνπο γιαδηφινπο (Gladiolus ΔΝΗΚΖ grandiflorus), ηα ρξπζάλζεκα (Chrysanthemum morifolium) θαη ηηο ληάιηεο (Dahlia

Δ sp.) (Della Beffa 1962, Σδαλαθάθεο 1980, Commonwealth Institute of Entomology Η΢ΑΓΧΓΖ 1991, Gordh and Headrick 2005). Απφ ηα απηνθπή θπηά έρεη παξαηεξεζεί θπξίσο ζε

είδε ηνπ γέλνπο Artemisia θαη ζην Humulus lupulus L. (Balachowsky and Mesnil 1935, Bonnemaison 1965, Bourguet et al. 2000).

΢ηελ Διιάδα ην O. nubilalis έρεη 2-3 γελεέο ην έηνο αλάινγα κε ηελ πεξηνρή πνπ αλαπηχζζεηαη (Σδαλαθάθεο 1980, ΢ηακφπνπινο 1999, Andreadis et al. 2008). Χζηφζν, ππάξρνπλ θπιέο ηνπ O. nubilalis κε κία κφλν γελεά ην έηνο (Βφξεηα Δπξψπε), δειαδή κε καθξηά πεξίνδν δηάπαπζεο (Balachowsky 1966, OEPP/EPPO 1999, Saeglitz 2004). Γηαρεηκάδεη σο αλαπηπγκέλε πξνλχκθε κέζα ζηα ζηειέρε ησλ θπηψλ μεληζηψλ. Σα ελήιηθα εκθαλίδνληαη ηελ άλνημε θαη απνζέηνπλ ηα αβγά ηνπο ζηελ θάησ επηθάλεηα ησλ θχιισλ. Καζνξηζηηθφο παξάγνληαο ηφζν ηεο σνηνθίαο φζν θαη ηεο εθθνιαπηηθφηεηαο ησλ αβγψλ είλαη ε χπαξμε πςειήο ζρεηηθήο πγξαζίαο. ΢ρεηηθή πγξαζία θάησ απφ 70% είλαη δπζκελήο γηα ηελ εθθφιαςε ησλ αβγψλ, ελψ νη βέιηηζηεο ζπλζήθεο αλάπηπμεο θαηά ην ζηάδην απηφ είλαη ζεξκνθξαζία 29oC θαη ζρεηηθή πγξαζία 96%. Σν ζειπθφ πξνθεηκέλνπ λα σνηνθήζεη θαλνληθά πξέπεη λα ηξέθεηαη θαζεκεξηλά κε λεξφ. Ο αξηζκφο ησλ αβγψλ αλά ζειπθφ άηνκν είλαη θαηά κέζν φξν 500-600 αβγά θαη εμαξηάηαη απφ ηελ πξνεγνχκελε θαηάζηαζή ηνπ (δηάπαπζε, ζεξκνθξαζία αλάπηπμεο, ζξεπηηθά ζπζηαηηθά πνπ πξνζέιαβε) (Σδαλαθάθεο 1980, ΢ηακφπνπινο 1999). Οη λεαξέο πξνλχκθεο αξρηθά ηξέθνληαη γηα κηθξφ ρξνληθφ δηάζηεκα ζηελ επηθάλεηα ηνπ θπηνχ κε ηξπθεξά θχιια θάλνληαο ζεηξέο ραξαθηεξηζηηθψλ κηθξψλ νπψλ (Δηθφλα 1.6). Καηφπηλ δηαζπείξνληαη ζην θπηφ θαη κπαίλνπλ ζηα ζηειέρε φπνπ αλαπηχζζνληαη ηξψγνληαο ην εζσηεξηθφ ηνπ βιαζηνχ θαη νξχζζνληαο ζηνά (ζηνά εηζφδνπ) (Δηθφλα 1.7). Ζ λχκθσζε γίλεηαη κέζα ζηε ζηνά, αθνχ πξψηα ε πξνλχκθε αλνίμεη νπή γηα ηελ έμνδν ηνπ ελειίθνπ (νπή εμφδνπ) (΢ηακφπνπινο 1999). Ζ πξνλπκθηθή ζηνά κπνξεί λα είλαη πξνο ηε βάζε ή πξνο ηελ θνξπθή ηνπ ζηειέρνπο αλάινγα κε ην είδνο ηνπ θπηνχ, ην πάρνο ηνπ ζηειέρνπο θαη ηελ επνρή ηνπ 15

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: ΓΔΝΗΚΖ ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ

ΔΦΑΛΑΗΟ

ΔΝΗΚΖ

Δηθόλα 1.7. Καηαζηξνθή ζηειέρνπο απφ Η΢ΑΓΧΓΖ ηελ πξνλχκθε ηνπ O. nubilalis.

Δηθόλα 1.6. ΢εηξέο ραξαθηεξηζηηθψλ κηθξψλ νπψλ ζην θχιισκα θαιακπνθηνχ απφ πξνζβνιή απφ λεαξή πξνλχκθε ηνπ O. nubilalis. Δηθόλα 1.8. Απιάθσζε ζπάδηθα απφ ηελ πξνλχκθε ηνπ O. nubilalis.

έηνπο. ΢ην θαιακπφθη, νη κεγαιχηεξεο ειηθίαο πξνλχκθεο πξνρσξνχλ απφ ην βιαζηφ εζσηεξηθά πξνο ηνπο ζπάδηθεο, ηνπο νπνίνπο απιαθψλνπλ θαη θαηαζηξέθνπλ (Δηθφλα 1.8) (Balachowsky and Mesnil 1935, Σδαλαθάθεο 1980, Capinera 2008). Ζ ηξνθηθή δξαζηεξηφηεηα ησλ αλεπηπγκέλσλ πξνλπκθψλ ζεσξείηαη σο ε πην θαηαζηξνθηθή, ρσξίο σζηφζν λα ζεσξείηαη αζήκαληε ε δεκηνπξγία ζηνψλ απφ ηηο λεαξέο πξνλχκθεο, ε νπνία έρεη σο απνηέιεζκα ην ζπάζηκν ησλ ζηειερψλ. Δθηφο φκσο απφ ηελ εμαζζέλεζε ησλ θπηψλ, ηελ κείσζε ηεο παξαγσγήο θαη ην ζπάζηκν ησλ ζηειερψλ πνπ ζπληειείηαη, νη νπέο εηζφδνπ ησλ πξνλπκθψλ ζηα ζηειέρε δηεπθνιχλνπλ ηελ είζνδν παζνγφλσλ κηθξννξγαληζκψλ πνπ επηδεηλψλνπλ ηε δεκηά (Della Beffa 1962, Σδαλαθάθεο 1980). ΢ε πεξηπηψζεηο έληνλεο πξνζβνιήο έρνπλ παξαηεξεζεί έσο θαη 20 πξνλχκθεο αλά θπηφ, ελψ αλαθέξεηαη θαη κία πεξίπησζε 176 πξνλπκθψλ ζε έλα θπηφ.

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: ΓΔΝΗΚΖ ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ

Καηαπνιέκεζε Σα κέηξα πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη γηα ηελ θαηαπνιέκεζε ηνπ O. nubilalis

Κ δηαθξίλνληαη ζε θαιιηεξγεηηθά, κεραληθά (καδηθή παγίδεπζε), βηνινγηθά, ρεκηθά θαη ΔΦΑΛΑΗΟ βηνηερλνινγηθά (ρξήζε γελεηηθά ηξνπνπνηεκέλσλ πνηθηιηψλ).

Σα θαιιηεξγεηηθά κέηξα πνπ κπνξνχλ λα εθαξκνζηνχλ γηα ηελ απνηειεζκαηηθή 1

αληηκεηψπηζε ηνπ εληφκνπ είλαη πξσηίζησο ε θαηαζηξνθή ησλ ππνιεηκκάησλ ηεο ΔΝΗΚΖ πξνεγνχκελεο θαιιηέξγεηαο θαη ησλ απηνθπψλ θπηψλ-μεληζηψλ ηεο πεξηνρήο, ψζηε

Δ λα ζαλαησζνχλ νη δηαρεηκάδνπζεο πξνλχκθεο. Απηφ κπνξεί λα επηηεπρζεί κε ην Η΢ΑΓΧΓΖ ζπάζηκν (ζξπκκαηηζκφο) ησλ ζηειερψλ κε ζηειερνθφπηε ακέζσο κεηά ηε ζπγθνκηδή

αιιά θαη κε ην θάςηκν ηεο θαιακηάο. ΋ζνλ αθνξά ζην βαζχ φξγσκα, απηφ δελ είλαη πάληνηε απνηειεζκαηηθφ φηαλ ην κήθνο ηεο θαιακηάο είλαη κεγάιν (Bonnemaison

1965, OEPP/EPPO 1999, ΢ηακφπνπινο 1999). ΢εκαληηθφ ξφιν γηα ηελ απνηειεζκαηηθή αληηκεηψπηζε ηνπ εληφκνπ παίδεη θαη ε επηινγή ηεο πνηθηιίαο ηνπ θαιακπνθηνχ. ΢πληζηάηαη ε ρξήζε αλζεθηηθψλ (Capinera 2008) ή αθφκα θαη πξψηκσλ πνηθηιηψλ, έηζη ψζηε ηελ επνρή πνπ δξαζηεξηνπνηνχληαη νη λεαξέο πξνλχκθεο ηεο πξψηεο γελεάο, ην θπηφ λα έρεη αλαπηπρζεί αξθεηά θαη λα κελ πξνζβάιιεηαη ηφζν εχθνια απφ απηέο. Απηφ ζα έρεη σο άκεζν απνηέιεζκα ηελ κείσζε ηνπ αξρηθνχ πιεζπζκνχ ηνπ O. nubilalis (Bonnemaison 1965). Καηαπνιέκεζε κε εζνινγηθά κέζα επηηπγράλεηαη κε καδηθή παγίδεπζε ηνπ O. nubilalis κε ηε βνήζεηα θεξνκνληθψλ παγίδσλ πνπ πεξηέρνπλ ηελ ειθπζηηθή θεξνκφλε πνπ παξάγεη ην ζειπθφ θαη έρεη πξνζδηνξηζηεί ρεκηθά θαη δηαηίζεηαη ζην εκπφξην κε ην φλνκα ostramone ή κε ηε ρξήζε θσηεηλψλ παγίδσλ (blacklight trap) (Capinera 2008). ΋ζνλ αθνξά ζηε βηνινγηθή θαηαπνιέκεζε ηνπ O. nubilalis ζπζηήλεηαη ε εμαπφιπζε θπζηθψλ ερζξψλ θαη ρξήζε κηθξνβηαθψλ ζθεπαζκάησλ ηνπ Bacillus thuringiensis var. kurstaki (ΤΠΑΑΣ 2009). Ηθαλνπνηεηηθά απνηειέζκαηα έρεη δψζεη σο ηψξα ε εμαπφιπζε ηνπ σνπαξάζηηνπ Trichogramma spp. (Hymenoptera: Trichogrammatidae) (OEPP/EPPO 1999). Δπηπιένλ, ζε θαιιηέξγεηα γιπθνχ θαιακπνθηνχ ζηηο Ζ.Π.Α. έρνπλ αλαθεξζεί σο αμηφινγνη ζεξεπηέο αβγψλ ηνπ O. nubilalis ην Coleomegilla maculata (DeGeer) (Coleoptera: Coccinellidae) θαη Orius insidiosus (Say) (Heteroptera: Anthocoridae), ελψ πξνζθάησο ζπκπεξηιήθζεθε ζε απηά θαη ην Harmonia axyridis (Pallas) (Coleoptera: Coccinellidae) (Musser and Shelton 2003). Σέινο, εμσηηθά παξαζηηνεηδή ησλ πξνλπκθψλ ηνπ εληφκνπ απνηεινχλ ην Lydella thompsoni Herting (Diptera: Tachinidae), Macrocentrus grandii 17

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: ΓΔΝΗΚΖ ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ

(Hymenoptera: Braconidae), Eriborus terebrans Gravenhost (Hymenoptera: Ichneumonidae) θαη Simpiesis viridula (Hymenoptera: Eulophidae) (Peairs and Lilly

Κ 1975, Orr et al. 1994, Capinera 2008). ΔΦΑΛΑΗΟ Δθηφο φκσο απφ ηνπο πξναλαθεξζέληεο θπζηθνχο ερζξνχο ην O. nubilalis

πξνζβάιιεηαη θαη απφ δηάθνξα παζνγφλα φπσο είλαη ηα κηθξνζπνξίδηα Nosema 1

Γ pyrausta θαη νη κχθεηεο Beauveria bassiana θαη Metarhizium anisopliae (Capinera ΔΝΗΚΖ 2008).

Δ Ζ ρεκηθή θαηαπνιέκεζε επηβάιιεηαη λα εθαξκφδεηαη κφλν φηαλ θαη φπνπ Η΢ΑΓΧΓΖ θξίλεηαη πξαγκαηηθά αλαγθαία θαη εθφζνλ δελ ππάξρεη ελαιιαθηηθφο ηξφπνο

θαηαπνιέκεζεο. ΢ηελ πεξίπησζε ηνπ O. nubilalis νη ρεκηθέο επεκβάζεηο ζα πξέπεη λα γίλνληαη κεηά απφ παξαθνινχζεζε ηεο πηήζεο ηνπ εληφκνπ κε θεξνκνληθέο παγίδεο

(ζπλζεηηθή θεξνκφλε ostramone) θαη κφλνλ ελαληίνλ ηνπ πξψηνπ πξνλπκθηθνχ ζηαδίνπ, φηαλ δειαδή ε πξνλχκθε δελ ζα έρεη εηζέιζεη αθφκα εληφο ηνπ ζηειέρνπο. Σα επηηξεπφκελα ζθεπάζκαηα αλήθνπλ ζηελ θαηεγνξία ησλ oξγαλνθσζθνξηθψλ (phosmet), νμαδηαδηλψλ (indoxacarb) θαη ππξεζξνεηδψλ (alpha-cypermethrin, cypermethrin, deltamethrin, flucythrinate) (Παπαδνπνχινπ-Μνπξθίδνπ 2008, ΤΠΑΑΣ 2009). Σέινο, κε ηελ εθαξκνγή ηεο γελεηηθήο κεραληθήο, έρνπλ δεκηνπξγεζεί γελεηηθά ηξνπνπνηεκέλεο πνηθηιίεο θαιακπνθηνχ πνπ εθθξάδνπλ ηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ εληνκνπαζνγφλνπ βαθηεξίνπ Bacillus thuringiensis κε εμεηδηθεπκέλε εληνκνθηφλν δξάζε ελαληίνλ ησλ πξνλπκθψλ ησλ εηδψλ O. nubilalis θαη S. nonagrioides (Απηφζνγινπ 1997, Παλφπνπινο 1999, Eizaguirre et al. 2006, Andreadis et al. 2007).

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: ΓΔΝΗΚΖ ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ

1.3 Σν έληνκν Sesamia nonagrioides

΢πζηεκαηηθή θαηάηαμε ΔΦΑΛΑΗΟ Σν Sesamia nonagrioides (S. vuteria, S. hesperica) (Lepidoptera: Noctuidae) πεξηγξάθεθε γηα πξψηε θνξά απφ ηνλ Lefébvre ζηελ Γαιιία ην 1827. ΢ηε ρψξα καο,

ε θνηλή ηνπ νλνκαζία είλαη «ζθνπιήθη ηνπ θαιακπνθηνχ» (Αγγιηθά: corn stalk borer, ΔΝΗΚΖ Mediterranean corn borer, pink stalk borer, Γαιιηθά: Noctuella du maïs, La sésami,

Γεξκαληθά: Maiseule, Ηηαιηθά: Sesamia del mais). Απνηειεί έλαλ απφ ηνπο Η΢ΑΓΧΓΖ ζεκαληηθφηεξνπο ερζξνχο ηνπ θαιακπνθηνχ ζηε ρψξα καο θαη είλαη ην θπξηφηεξν

Λεπηδφπηεξν φζνλ αθνξά ζηε δεκηά πνπ πξνθαιεί ζηελ θαιιηέξγεηα ηνπ θαιακπνθηνχ ζε παλειιήληα θιίκαθα (Stavrakis 1967, ΢ηακφπνπινο 1999). ΢ηνλ

Πίλαθα 1.5 παξαηίζεηαη ε πιήξεο ζπζηεκαηηθή θαηάηαμε ηνπ εληφκνπ (UniProt 2009).

Πίλαθαο 1.5. Πιήξεο ζπζηεκαηηθή θαηάηαμε ηνπ S. nonagrioides. Bαζίιεην Animalia Τπνβαζίιεην Eumetazoa Φύιν Arthropoda Τπνθύιν Hexapoda Κιάζε Insecta Σάμε Lepidoptera Τπεξνηθνγέλεηα Noctuoidea Οηθνγέλεηα Noctuidae Τπννηθνγέλεηα Amphipyrinae Γέλνο Sesamia Δίδνο Sesamia nonagrioides

1.1.2. Γεσγξαθηθή εμάπισζε Σν S. nonagrioides απαληάηαη ζε φιεο ζρεδφλ ηηο παξακεζφγεηεο ρψξεο, ζπκπεξηιακβαλνκέλεο θαη ηεο Διιάδαο θαζψο θαη ζε πεξηνρέο ηεο Γπηηθήο Αθξηθήο (Σδαλαθάθεο 1980). Δπίζεο, ε παξνπζία ηνπ εληφκνπ έρεη δηαπηζησζεί ζηηο Αδφξεο αιιά θαη ζε ρψξεο ηεο Κεληξηθήο Αθξηθήο θαη ηεο Μέζεο Αλαηνιήο (Commonwealth Institute of Entomology 1979, Allsopp and Sallam 2001) (Δηθφλα 1.9).

ΔΦΑΛΑΗΟ

Γ ΔΝΗΚΖ

Η΢ΑΓΧΓΖ

Δηθόλα 1.9. Γεσγξαθηθή εμάπισζε ηνπ εληφκνπ S. nonagrioides αλά ηελ πθήιην.

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: ΓΔΝΗΚΖ ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ

Πεξηγξαθή Σν ελήιηθν έρεη άλνηγκα πηεξχγσλ 30-40mm. Οη νπίζζηεο πηέξπγέο ηνπ έρνπλ

ιεπθφ ρξψκα. Οη πξφζζηεο πηέξπγεο είλαη θηηξηλσπέο θαη πεξηκεηξηθά ππάξρεη κηα Κ

ΔΦΑΛΑΗΟ πιήξσο αλαπηπγκέλε ιεπθή δψλε, ελψ θέξνπλ αθαζφξηζηα ζηίγκαηα ζηελ επηθάλεηά ηνπο (Balachowsky 1966, ΢ηακφπνπινο 1999). Ο ζψξαθαο ζηα λψηα είλαη αξθεηά

ρλνπδσηφο, κε ηα ζειπθά λα παξνπζηάδνπλ εληνλφηεξα απηή ηελ θαηάζηαζε απφ φηη Γ

ΔΝΗΚΖ ηα αξζεληθά. Σν ρξψκα ηνπ ζψξαθα είλαη ηεθξνθάζηαλν αλνηρηφ θαη θέξεη δηάθνξεο

θειίδεο θαη ζρήκαηα πνπ πνηθίινπλ ζε έληαζε θαη έθηαζε. Οη θεξαίεο ηνπ ζειπθνχ Δ

Η΢ΑΓΧΓΖ είλαη απιέο λεκαηνεηδείο θαη ηνπ αξζεληθνχ δηπιέο πηεξνεηδείο (Δηθφλα 1.10). Ζ κνξθή ησλ θεξαηψλ φπσο θαη ην κέγεζνο ηνπ ελειίθνπ απνηεινχλ κέηξν δηάθξηζεο

ησλ δχν θχισλ ηνπ εληφκνπ. ΢πλήζσο ην ζειπθφ είλαη κεγαιχηεξν ζε κέγεζνο απφ ην αξζεληθφ.

Δηθόλα 1.9. Δλήιηθν αξζεληθφ (επάλσ) θαη ζειπθφ (θάησ) ηνπ S. nonagrioides.

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: ΓΔΝΗΚΖ ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ

Σν αβγφ αξρηθά έρεη αλνηρηφ ρξψκα. Αξγφηεξα, κε ηελ αλάπηπμε ηνπ εκβξχνπ ζην εζσηεξηθφ ηνπ, παίξλεη έλα ξνδ-πνξηνθαιί ρξσκαηηζκφ ελψ ιίγν πξηλ ηελ

εθθφιαςε απνθηά ζθνχξν θαζηαλφ ρξσκαηηζκφ (Δηθφλα 1.11). Φέξεη πνιιέο Κ

ΔΦΑΛΑΗΟ ξαβδψζεηο θαηά κήθνο θαη είλαη ηζρπξά πεπιαηπζκέλν ζηνπο πφινπο. Σν κήθνο ηνπ είλαη ιίγν κεγαιχηεξν απφ ην πιάηνο (Anglade 1972, Σδαλαθάθεο 1980,

΢ηακφπνπινο 1999). Γ

ΔΝΗΚΖ

Η΢ΑΓΧΓΖ

Δηθόλα 1.10. Οκάδεο αβγψλ δηαθνξεηηθήο ειηθίαο ηνπ S. nonagrioides.

Ζ πξνλχκθε έρεη ρξψκα αλνηρηφ ξφδηλν ελψ ε θεθαιηθή ηεο θάςα θαη ε πξνζσξαθηθή πιάθα έρνπλ ιακπεξφ ζθνχξν θαζηαλφ ρξψκα (Δηθφλα 1.12). Καηά κήθνο ηνπ ζψκαηνο ππάξρνπλ ξαβδψζεηο ζθνηεηλφηεξνπ ρξψκαηνο θαη καχξα αλαπλεπζηηθά ζηίγκαηα. Σν κήθνο ησλ πιήξσο αλεπηπγκέλσλ πξνλπκθψλ κπνξεί λα θηάζεη ηα 35-40mm. Ζ λχκθε έρεη ζθνχξν θαζηαλφ ρξψκα. Σν κήθνο ηεο θηάλεη πεξίπνπ ηα 20mm θαη ην ζρήκα ηεο είλαη εκηθπιηλδξηθφ (Δηθφλα 1.13). Δπίζεο θέξεη δχν θνηιηαθά θαη δχν λσηηαία άγθηζηξα ζηελ επηθάλεηα ηεο θνηιίαο ηεο. Ζ λχκθε απφ ηελ νπνία ζα πξνθχςεη ην ζειπθφ ελήιηθν άηνκν είλαη ζπλήζσο κεγαιχηεξε ζε κέγεζνο απφ εθείλε

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: ΓΔΝΗΚΖ ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ

πνπ ζα πξνθχςεη απφ αξζεληθφ άηνκν. Ζ ζηάζε πνπ παίξλεη ζπλήζσο ε λχκθε είλαη θεθακκέλε (Δηθφλα 1.14) (Καγθειάξεο 2003).

ΔΦΑΛΑΗΟ

ΔΝΗΚΖ

Η΢ΑΓΧΓΖ

Δηθόλα 1.11. Αλεπηπγκέλε πξνλχκθε ηνπ S. nonagrioides.

Δηθόλα 1.12. Νχκθε αξζεληθνχ (αξηζηεξά) θαη ζειπθνχ (δεμηά) αηφκνπ ηνπ S. nonagrioides.

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: ΓΔΝΗΚΖ ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ

ΔΦΑΛΑΗΟ

ΔΝΗΚΖ

Η΢ΑΓΧΓΖ

Δηθόλα 1.13. Νχκθε ηνπ S. nonagrioides.

Βηνινγία Σν S. nonagrioides είλαη έλα πνιπθάγν είδνο. Πξνθαιεί ζνβαξέο δεκηέο θπξίσο ζε είδε ηεο νηθνγέλεηαο Graminaceae, φπσο θαιακπφθη (Zea mays), ξχδη (Oryza sativa), ζφξγν (Sorghum bicolor), ζηηάξη (Triticum aestivum), θξηζάξη (Hordeum vulgare), βξψκε (Avena sativa), θερξί (Panicum sp.), δαραξνθάιακν (Saccarum officinalis) θαη ιηγφηεξν ζπρλά ζην ζπαξάγγη (Asparagus officinalis), ην βακβάθη (Gossypium sp.) θαη ζε είδε ηεο νηθνγέλεηαο Solanaceae (Stavrakis 1967, Commonwealth Institute of Entomology 1979, Σδαλαθάθεο 1980, Εαξηαινχδεο θαη ζπλ. 1997, Ntanos and Koutroubas 2000, Dimou et al. 2007, Αλδξεάδεο θαη ζπλ. 2007). Έρεη επίζεο αλαθεξζεί φηη πξνζβάιιεη ηε κπαλάλα (Musa sp.) (Uygun and Kayapinar 1993) θαη ην θαιισπηζηηθφ θπηφ Strelizia reginae (Allsopp and Sallam 2001). Σν S. nonagrioides είλαη έλα πνιπθπθιηθφ είδνο. Ο αξηζκφο ησλ γελεψλ πνπ αλαπηχζζεηαη εηεζίσο εμαξηάηαη θαηά θχξην ιφγν απφ ηελ πεξηνρή. ΢ηελ Διιάδα, ζηηο λνηηφηεξεο πεξηνρέο, ε πηήζε ησλ ελειίθσλ αξρίδεη ζηα κέζα Μαξηίνπ θαη δηαξθεί κέρξη θαη ηηο αξρέο Ννεκβξίνπ, ζπκπιεξψλνληαο ηέζζεξηο γελεέο (Fantinou et al. 2008). ΢ηηο βνξεηφηεξεο πεξηνρέο ηεο ρψξαο καο, ηα ελήιηθα ηεο πξψηεο γελεάο εκθαλίδνληαη ζηα ηέιε Απξηιίνπ θαη αθνχ ζπκπιεξσζνχλ ηξεηο θαη κεξηθέο θνξέο ηέζζεξηο γελεέο, ε πηήζε ηνπο νινθιεξψλεηαη ζηηο αξρέο Οθησβξίνπ (Σζηηζηπήο θαη

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: ΓΔΝΗΚΖ ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ

ζπλ. 1987). ΢ηελ λφηηα Γαιιία θαη ηελ βνξεηνδπηηθή Ηζπαλία ην έληνκν εκθαλίδεη δχν γελεέο ην έηνο (Anglade 1972, OEPP/EPPO 1999, Allsopp and Sallam 2001).

Σν S. nonagrioides δηαρεηκάδεη σο αλεπηπγκέλε πξνλχκθε ζε θαηάζηαζε Κ

ΔΦΑΛΑΗΟ δηάπαπζεο ζηα ππνιείκκαηα ηεο θαιιηέξγεηαο (ζηέιερνο, ζπάδηθεο θαη ξηδηθφ ζχζηεκα θνληά ζηελ επηθάλεηα ηνπ εδάθνπο), θαζψο επίζεο θαη ζε απηνθπή θπηά ηεο

νηθνγέλεηαο Graminaceae (Gillyboeuf 1994, Fantinou et al. 1998b, Allsopp and Γ

ΔΝΗΚΖ Sallam 2001, Saeglitz 2004). Πεηξακαηηθέο κειέηεο πνπ έρνπλ δηεμαρζεί ζε

εξγαζηεξηαθέο ζπλζήθεο, νδήγεζαλ ζην ζπκπέξαζκα φηη ζηελ ρψξα καο ην έληνκν Δ

Η΢ΑΓΧΓΖ εηζέξρεηαη ζε δηάπαπζε απφ ηα κέζα ΢επηεκβξίνπ (Fantinou et al. 1998b). Ζ πεξάησζε ηεο δηάπαπζεο ιακβάλεη ρψξα λσξίο ηνλ ρεηκψλα. ΢ηε ζπλέρεηα αθνινπζεί

κηα κεηαδηαπαπηηθή πεξίνδνο φπνπ ην έληνκν δηαηεξείηαη ζε θαηάζηαζε αδξάλεηαο, ηφζν γηα ηελ απνθπγή ησλ ρακειψλ ζεξκνθξαζηψλ κέρξη ην πέξαο ηνπ ρεηκψλα (Gillyboeuf et al. 1994) φζν θαη γηα ηελ επίηεπμε ζπγρξνληζκνχ κεηαμχ ηεο εμφδνπ ησλ ελειίθσλ θαη ηεο εκθάληζεο ησλ μεληζηψλ ηνπο. Έηζη, ε πξψηε λχκθε εκθαλίδεηαη ζηα κέζα Μαξηίνπ (Fantinou et al. 1998b) θαη ηα πξψηα ελήιηθα ζηηο αξρέο Απξηιίνπ (Stavrakis 1967). Ο πιεζπζκφο ηνπο ηελ επνρή απηή βξίζθεηαη ζε ηδηαίηεξα ρακειά επίπεδα, σζηφζν απμάλεηαη πξννδεπηηθά, ιακβάλνληαο ηηο πςειφηεξεο ηηκέο ηνπ ζηα κέζα ΢επηεκβξίνπ (Σζηηζηπήο θαη ζπλ. 1987). Σα ζειπθά σνηνθνχλ ζηα λεαξά θπηά, θαηά πξνηίκεζε ζηελ εζσηεξηθή επηθάλεηα ηνπ θνιενχ ησλ θχιισλ (Wyniger 1962, Bonnemaison 1965, OEPP/EPPO 1999, ΢ηακφπνπινο 1999). Σν θάζε ζειπθφ άηνκν απνζέηεη θαηά ηελ δηάξθεηα ηεο δσήο ηνπ πεξηζζφηεξα απφ 100 αβγά θαηά κέζν φξν, θηάλνληαο ζε νξηζκέλεο πεξηπηψζεηο θαη ηα 600 (πξνζσπηθέο παξαηεξήζεηο). Μεηά ηελ εθθφιαςε ησλ αβγψλ νη λενεθθνιαθζείζεο πξνλχκθεο ηξέθνληαη αξρηθά ζε βάξνο ηνπ θνιενχ, αιιά γξήγνξα εηζέξρνληαη ζην ζηέιερνο θαη νξχζζνπλ ζηνά (Δηθφλα 1.15).

Δηθόλα 1.14. Καηαζηξνθή ζηειέρνπο απφ ηελ πξνλχκθε ηνπ S. nonagrioides.

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: ΓΔΝΗΚΖ ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ

Ζ πξνλχκθε ηνπ εληφκνπ λπκθψλεηαη ζην εζσηεξηθφ ηνπ ζηειέρνπο (Δηθφλα 1.16), αθνχ πξνεγνπκέλσο αλνίμεη κηα νπή εμφδνπ γηα ην λεαξφ ελήιηθν (Δηθφλα

1.17). Οη πξνλχκθεο ηεο επφκελεο γελεάο ή γελεψλ εληνπίδνληαη φρη κφλν ζην Κ

ΔΦΑΛΑΗΟ ζηέιερνο αιιά θαη ζηνπο ζπάδηθεο ησλ θπηψλ ηνπ θαιακπνθηνχ.

ΔΝΗΚΖ

Η΢ΑΓΧΓΖ

Δηθόλα 1.15. Νχκθσζε ηνπ S. nonagrioides ζην εζσηεξηθφ ζηειέρνπο θαιακπνθηνχ.

Δηθόλα 1.16. Οπή εμφδνπ ελειίθνπ ηνπ S. nonagrioides ζε ζηέιερνο θαιακπνθηνχ.

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: ΓΔΝΗΚΖ ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ

Εεκία Ζ δεκία πνπ θάλεη ην S. nonagrioides, ηδηαίηεξα ζηηο φςηκεο (επίζπνξεο)

θαιιηέξγεηεο θαιακπνθηνχ είλαη πνιχ ζνβαξή θαη κπνξεί λα θηάζεη ην 50% ηεο Κ

ΔΦΑΛΑΗΟ παξαγσγήο (Μηραειίδεο 1973). Οη πξνλχκθεο ηεο πξψηεο γελεάο πξνζβάινπλ ηα λεαξά θπηά ζηε βάζε ηνπ αθξαίνπ θχιινπ, νπφηε παξαηεξείηαη κάξαλζή ηνπ ελψ

ζπλάκα δεκηψλεηαη θαη ε θνξπθή ηνπ θπηνχ (Δηθφλα 1.18), κε άκεζε ζπλέπεηα ηελ Γ

ΔΝΗΚΖ αλάπηπμε πιεπξηθψλ ζηειερψλ, αιιά θαη ηελ θαζπζηέξεζε ζηελ αλάπηπμε ηνπ θπηνχ

θαη ζηελ δεκηνπξγία ζπαδίθσλ (Σδαλαθάθεο 1980). Δ

Η΢ΑΓΧΓΖ

Δηθόλα 1.17. Πξνζβνιή λεαξψλ θπηψλ θαιακπνθηνχ απφ ην S. nonagrioides.

Οη πξνλχκθεο ησλ επφκελσλ γελεψλ πξνζβάιινπλ αλεπηπγκέλα θπηά πξνθαιψληαο απιαθψζεηο ζην ζηέιερνο, ελψ παξάιιεια ηξψλε ηε ξάρε ηνπ ζπάδηθα (Δηθφλα 1.19), ηα άλζε θαη ηνπο ζπφξνπο, ην νπνίν έρεη σο απνηέιεζκα ηε κείσζε ηεο πνζφηεηαο, ηνπ βάξνπο αιιά θαη ηεο πνηφηεηαο ηνπ παξαγφκελνπ ζπφξνπ. Δθηφο φκσο απφ ηελ άκεζε δεκία πνπ πξνθαιεί ε πξνλχκθε ηνπ S. nonagrioides είλαη δπλαηφλ λα παξαηεξεζνχλ θαη έκκεζεο δεκίεο, φπσο είλαη ε εχθνιε ζξαχζε ησλ ζηειερψλ απφ αλέκνπο ελψ ζε ζπλζήθεο πςειήο πγξαζίαο θαη έληνλεο πξνζβνιήο,

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: ΓΔΝΗΚΖ ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ

ζηα πξνζβεβιεκέλα κέξε ηνπ θπηνχ αλαπηχζζνληαη δεπηεξνγελψο δηάθνξνη κχθεηεο (΢ηακφπνπινο 1999).

ΔΦΑΛΑΗΟ

ΔΝΗΚΖ

Η΢ΑΓΧΓΖ

Δηθόλα 1.18. Καηαζηξνθή ζπάδηθα απφ ηελ πξνλχκθε ηνπ S. nonagrioides.

Καηαπνιέκεζε Ηδηαίηεξα ζεκαληηθφ ξφιν γηα ηελ απνηειεζκαηηθή αληηκεηψπηζε ηνπ εληφκνπ παίδεη ξφιν ε επηινγή ηεο πνηθηιίαο ηνπ θαιακπνθηνχ. Ζ θαιιηέξγεηα πνηθηιηψλ πνπ εκθαλίδνπλ αθ' ελφο θαιή πξνζαξκνγή ζηηο εθάζηνηε εδαθνθιηκαηηθέο ζπλζήθεο θαη αθ' εηέξνπ αλζεθηηθφηεηα ζην ζπγθεθξηκέλν έληνκν, ζεσξείηαη βέβαην φηη ζα ζπκβάιιεη ζηνλ πεξηνξηζκφ ησλ πςειψλ πιεζπζκψλ ηνπ. Δπηπιένλ, ε εθαξκνγή θαηάιιεισλ θαιιηεξγεηηθψλ κέηξσλ, φπσο είλαη ε πξψηκε ζπνξά πξνθεηκέλνπ ηα θπηά λα έρνπλ αλαπηπρζεί αξθεηά ηελ πεξίνδν πνπ ην έληνκν αξρίδεη λα δξαζηεξηνπνηείηαη, αιιά θαη ε θαηαζηξνθή ησλ ππνιεηκκάησλ ηεο θαιιηέξγεηαο ακέζσο κεηά ηελ ζπγθνκηδή, είλαη δχν αθφκε κέηξα πνπ κπνξνχλ λα νδεγήζνπλ ζε απνηειεζκαηηθή αληηκεηψπηζε ηνπ S. nonagrioides (Σδαλαθάθεο 1980). 28

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: ΓΔΝΗΚΖ ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ

΋ζνλ αθνξά ζηε βηνινγηθή θαηαπνιέκεζε ηνπ εληφκνπ, ζπζηήλεηαη ε εμαπφιπζε θπζηθψλ ερζξψλ θαη ε ρξήζε κηθξνβηαθψλ ζθεπαζκάησλ ηνπ Bacillus

thuringiensis var. kurstaki (ΤΠΑΑΣ 2009). ΢ηελ Διιάδα ην S. nonagrioides έρεη Κ

ΔΦΑΛΑΗΟ βξεζεί λα παξαζηηείηαη απφ ην σνπαξάζηην Telenomus busseolae Gahan (Hymenoptera: Scelionidae) (Alexandri and Tsitsipis 1990, Fantinou et al. 1998a)

θαζψο επίζεο θαη ηα παξαζηηνεηδή πνπ πξνζβάιινπλ ηηο πξνλχκθεο ηνπ εληφκνπ θαη Γ

ΔΝΗΚΖ είλαη ην Lydella thompsoni (Herting) (Diptera: Tachinidae), ην Habrobracon hebetor

Say (Hymenoptera: Braconidae) θαη ην Campoplex sp. (Hymenoptera: Δ

Η΢ΑΓΧΓΖ Ichneumonidae) (Alexandri and Tsitsipis 1990). ΢ηελ γεηηνληθή Σνπξθία έρνπλ αλαθεξζεί επηπιένλ σο παξαζηηνεηδή ην Trichogramma evanescens (Hymenoptera:

Trichogrammatidae) πνπ παξαζηηεί ην αβγφ, ην Cotesia ruficrus (Hymenoptera: Braconidae) πνπ παξαζηηεί ηελ πξνλχκθε θαη ηα Ichneumon sarcitorius (Hymenoptera: Ichneumonidae), Pimpla spuria (Hymenoptera: Trichogrammatidae) θαη Barichneumon sp. (Hymenoptera: Trichogrammatidae) πνπ παξαζηηνχλ ηε λχκθε ηνπ S. nonagrioides (Colazza et al. 1997, Sertkaya and Kornosor 1999, Sertkaya and Kornosor 2003). Δπίζεο, κπνξνχλ λα ρξεζηκνπνηεζνχλ βηνηερλνινγηθέο κέζνδνη πνπ σο γλσζηφλ εθκεηαιιεχνληαη νξηζκέλα βηνινγηθά ραξαθηεξηζηηθά θαη ηδηαίηεξα νξηζκέλα ζηνηρεία ηεο ζπκπεξηθνξάο ησλ εληφκσλ πξνθεηκέλνπ λα ηα θαηαπνιεκήζνπλ. Ζ πξνζέιθπζε θαη καδηθή παγίδεπζε ηνπ είδνπο S. nonagrioides κε ρξήζε θεξνκνληθψλ ή θσηεηλψλ (black-light) παγίδσλ κπνξεί λα δψζεη ηθαλνπνηεηηθά απνηειέζκαηα φζνλ αθνξά ζηνλ έιεγρν ηνπ πιεζπζκνχ ηνπ εληφκνπ. Δπηπιένλ, ε παξεκπφδηζε ηεο ζχδεπμεο ησλ ελειίθσλ είηε κε ηε ρξήζε εμαηκηζηήξσλ θεξνκφλεο είηε κε ηε ρξήζε ςεθάζηκνπ κίγκαηνο θεξνκνλψλ [Ε-11 εμαδηζειηληθφ νμηθφ άιαο, (Z11-16Ac) θαη Ε-11 εμαδηζεληιφιε, (Ε11-16:OΖ) ζε αλαινγία 9:1] νδεγεί ζε δξαζηηθή κείσζε ησλ πιεζπζκψλ ηνπ εληφκνπ (Mazomenos 1989, Babilis and Mazomenos 1992, Albajes et al. 2002). Ζ ρεκηθή θαηαπνιέκεζε επηβάιιεηαη λα εθαξκφδεηαη κφλν φηαλ θαη φπνπ θξίλεηαη πξαγκαηηθά αλαγθαία θη εθφζνλ δελ ππάξρεη ελαιιαθηηθφο ηξφπνο θαηαπνιέκεζεο. ΢ηελ πεξίπησζε ηνπ S. nonagrioides ε έγθαηξε εθαξκνγή εληνκνθηφλσλ είλαη ηδηαίηεξα ζεκαληηθή αθνχ αλ γίλεη θαηά ηε δηάξθεηα ηνπ πξψηνπ πξνλπκθηθνχ ζηαδίνπ, πξηλ ην έληνκν πξνιάβεη λα εηζέιζεη ζην εζσηεξηθφ ηνπ ζηειέρνπο ηνπ θπηνχ ή ζην ζηάδην ηνπ αβγνχ, νδεγεί ζε δξαζηηθή κείσζε ησλ πιεζπζκψλ θαη ηαπηφρξνλα ζε κείσζε ηνπ αξηζκνχ ησλ ςεθαζκψλ ζηηο επφκελεο 29

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: ΓΔΝΗΚΖ ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ

γελεέο. Σα επηηξεπφκελα ρεκηθά ζθεπάζκαηα αλήθνπλ ζηελ νκάδα ησλ oξγαλνθσζθνξηθψλ (phosmet), νμαδηαδηλψλ (indoxacarb) θαη ππξεζξνεηδψλ

(cypermethrin, flucythrinate) (Παπαδνπνχινπ-Μνπξθίδνπ 2008, ΤΠΑΑΣ 2009). Κ

ΔΦΑΛΑΗΟ Σέινο, κε ηελ εθαξκνγή ηεο γελεηηθήο κεραληθήο, έρνπλ δεκηνπξγεζεί γελεηηθά ηξνπνπνηεκέλεο πνηθηιίεο θαιακπνθηνχ πνπ παξάγνπλ ηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ

εληνκνπαζνγφλνπ βαθηεξίνπ B. thuringiensis κε εμεηδηθεπκέλε εληνκνθηφλν δξάζε Γ

ΔΝΗΚΖ ελαληίνλ ησλ πξνλπκθψλ ησλ O. nubilalis θαη S. nonagrioides (Απηφζνγινπ 1997,

Παλφπνπινο 1999, Eizaguirre et al. 2006, Andreadis et al. 2007). Δ

Η΢ΑΓΧΓΖ

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: ΓΔΝΗΚΖ ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ

1.4 ΢θνπόο δηαηξηβήο ΢θνπφο ηεο παξνχζαο δηδαθηνξηθήο δηαηξηβήο ήηαλ ε κειέηε ηεο επίδξαζεο ηεο

ζεξκνθξαζίαο, ηφζν πςειήο φζν θαη ρακειήο, θαζψο επίζεο θαη ηεο ηνμίλεο Cry1Ab Κ

ΔΦΑΛΑΗΟ ηνπ Bacillus thuringiensis var. kurstaki ζηελ βηνινγία ησλ δχν πην επηβιαβψλ Λεπηδνπηέξσλ ηεο θαιιηέξγεηαο ηνπ θαιακπνθηνχ, Ostrinia nubilalis θαη Sesamia

nonagrioides. Γ

ΔΝΗΚΖ ΢πγθεθξηκέλα νη ζηφρνη ηεο δηαηξηβήο ήηαλ:

 Ο πξνζδηνξηζκφο ζπρλφηεηαο γνληδίσλ πνπ πξνζδίδνπλ αλζεθηηθφηεηα ζηελ Δ

Η΢ΑΓΧΓΖ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ Bacillus thuringiensis var. kurstaki ζην Sesamia nonagrioides (Lepidoptera: Noctuidae) (Κεθάιαην 2)

 Ζ κειέηε ηεο επίδξαζεο ηεο ηνμίλεο Cry1Ab ηνπ Bacillus thuringiensis var.

kurstaki ζηελ επηβίσζε ησλ πξνλπκθψλ ηνπ Ostrinia nubilalis (Lepidoptera: Crambidae) θαη ηνπ Sesamia nonagrioides (Lepidoptera: Noctuidae) θαη ζηελ αλάπηπμε ησλ πξνλπκθψλ ηνπ O. nubilalis (Κεθάιαην 3)  Ζ κειέηε ηεο επίδξαζεο βξαρείαο δηάξθεηαο πςειψλ ζεξκνθξαζηψλ ζε ελήιηθα θαη αλήιηθα ζηάδηα ηνπ Ostrinia nubilalis (Lepidoptera: Crambidae) θαη ε επίδξαζε ησλ πςειψλ ζεξκνθξαζηψλ ζηελ επαηζζεζία ησλ πξνλπκθψλ ηνπ O. nubilalis ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ Bacillus thuringiensis var. kurstaki (Κεθάιαην 4)  Ζ δηεξεχλεζε ηεο επίδξαζεο ηεο ειηθίαο ησλ πξνλπκθψλ ηνπ Ostrinia nubilalis (Lepidoptera: Crambidae) φζνλ αθνξά ζηελ αληνρή ηνπ ζην ςχρνο θαη ζε έλα επφκελν ζηάδην ζηε ζπζρέηηζε ησλ απνηειεζκάησλ απηψλ κε ηελ ζπζζψξεπζε θξπνπξνζηαηεπηηθψλ νπζηψλ ζε απηέο (Κεθάιαην 5)  Ζ κειέηε ηεο αληνρήο ζην ςχρνο δηαπαπνπζψλ θαη κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ ηνπ Sesamia nonagrioides (Lepidoptera: Noctuidae) (Κεθάιαην 6)

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: ΓΔΝΗΚΖ ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ

1.5 Βηβιηνγξαθία

Αλδξεάδεο, ΢. ΢., Π. Γ. Μπισλάο, θαη Μ. ΢αββνπνύινπ–΢νπιηάλε. 2007.

Κ Πξνζβνιή ηνπ γιπθνχ ζφξγνπ, ζε πεηξακαηηθή θαιιηέξγεηα ζηε Βφξεηα ΔΦΑΛΑΗΟ Διιάδα, απφ ην έληνκν Sesamia nonagrioides. Γεσξγία – Κηελνηξνθία 1: 36-

37. :

Γ Απηόζνγινπ, ΢. Γ. 1997. Μνξηαθέο κειέηεο ζηειερψλ ηνπ Bacillus thuringiensis ΔΝΗΚΖ ζηνλ Διιαδηθφ ρψξν. Σκήκα Βηνινγίαο, Α.Π.Θ., Γηδαθηνξηθή Γηαηξηβή.

Δ Γαιηάλεο, Γ. Κ. 1999. Αλνημηάηηθα ζηηεξά. Δθδφζεηο ΢ηακνχιεο, Αζήλα, 416 ζει. Η΢ΑΓΧΓΖ [Δ΢ΤΔ] Δζληθή ΢ηαηηζηηθή Τπεξεζία Διιάδνο. 2008. Γεσξγηθή ΢ηαηηζηηθή ηεο

Διιάδνο. (http://www.statistics.gr/StatMenu.asp).

Εαξηαινύδεο, Ε. Γ., Δ. ΢. Πηηηαξά, ΢. Παπαδνπνύινπ, Δ. Η. Ναβξνδίδεο, Γ. Κ. ΢αιπηγγίδεο, θαη Γ. Νηάλνο. 1997. Βηνινγία ηνπ Sesamia nonagrioides (Lepidoptera: Noctuidae) θαη αληηκεηψπηζε 84 πνηθηιηψλ ξπδηνχ ζηελ πξνζβνιή ηνπο απφ ην έληνκν απηφ. 7ν Παλειιήλην Δληνκνινγηθφ ΢πλέδξην, 21-24 Οθησβξίνπ, Καβάια. Καγθειάξεο, Ν. K. 2003. Αλάπηπμε, επηβίσζε θαη αλαπαξαγσγή ηνπ εληφκνπ Sesamia nonagrioides (Lefébvre) (Lepidoptera: Noctuidae) ζε ζηαζεξέο ζεξκνθξαζίεο. Σκήκα Γεσπνλίαο, ΢ρνιή Γεσηερληθψλ Δπηζηεκψλ, Α.Π.Θ., Μεηαπηπρηαθή Γηαηξηβή. Καιηζίθεο, Π. Η. 1992. Δηδηθή Βειηίσζε Φπηψλ. Δθδφζεηο ΢ηακνχιεο, Πεηξαηάο, 394 ζει. [ΚΑΠΔ] Κέληξν Αλαλεώζηκσλ Πεγώλ Δλέξγεηαο. 2006. Δλεξγεηαθέο θαιιηέξγεηεο γηα ηελ παξαγσγή πγξψλ θαη ζηεξεψλ βηνθαπζίκσλ ζηελ Διιάδα. (http://www.cres.gr/kape/publications/download.htm). Καξακάλνο, Α. Η. 1999. Σα ζηηεξά ησλ ζεξκψλ θιηκάησλ. Δθδφζεηο Παπαδήζε, Αζήλα, 384 ζει. Μειιίδεο, Β., θαη Γ. Δπγελίδεο. 2003. Σν θαιακπφθη θαη ε θαιιηέξγεηα ηνπ. Γεσξγία – Κηελνηξνθία 10: 7-16. Μηραειίδεο, Ν. 1973. Δρζξνί ησλ θαιιηεξγνχκελσλ θπηψλ. “Αζζέλεηεο-Έληνκα- Εηδάληα”. Πεξηγξαθή-Καηαπνιέκεζε. Παλόπνπινο, Ν. Η. 1999. Οη Αξρέο θαη Δθαξκνγέο ηεο Βηνηερλνινγίαο ζηελ Αληηκέησπε ησλ Δρζξψλ ησλ Καιιηεξγνχκελσλ Φπηψλ. 7ν Παλειιήλην Δληνκνινγηθφ ΢πλέδξην, 21-24 Οθησβξίνπ, Καβάια.

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: ΓΔΝΗΚΖ ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ

Παπαδνπνύινπ-Μνπξθίδνπ, Δ. 2008. Γεσξγηθά Φάξκαθα. Δθδφζεηο Μέζεμηο, Θεζζαινλίθε, 606 ζει.

Παπαθώζηα, Γ. 1996. ΢εκεηψζεηο Δηδηθήο Γεσξγίαο Η. Τπεξεζία δεκνζηεπκάησλ Κ

ΔΦΑΛΑΗΟ Α.Π.Θ, Θεζζαινλίθε, 199 ζει. ΢ηακόπνπινο, Κ. Γ. 1999. Έληνκα απνζεθψλ κεγάισλ θαιιηεξγεηψλ θαη ιαραληθψλ.

ε 1

Δθδφζεηο ΕΖΣΖ, 2 έθδνζε, Θεζζαινλίθε. Γ

ΔΝΗΚΖ Σδαλαθάθεο, Μ. Δ. 1980. Μαζήκαηα εθαξκνζκέλεο εληνκνινγίαο. 2ν Δηδηθφ κέξνο,

Τπεξεζία δεκνζηεπκάησλ Α.Π.Θ., Θεζζαινλίθε. Δ

Η΢ΑΓΧΓΖ Σνθαηιίδεο, Η. ΢. 1997. Δπηινγή γηα απφδνζε ζε θαζαξέο ζεηξέο θαη ε ζρέζε ηεο παξαγσγηθφηεηαο κε ηε ζπλδπαζηηθή ηθαλφηεηα ζην θαιακπφθη (Zea mays

L.). Γηδαθηνξηθή δηαηξηβή, Αξηζηνηέιεην Παλεπηζηήκην Θεζζαινλίθεο, Γεσπνληθή ΢ρνιή. Tζηηζηπήο Η. Α, Μ. Αιεμαλδξή, Α. Γιηάηεο, Φ. ΢ηαζόπνπινο, Μ. ΢ηεθαλάθεο, ΢. Μνπινύδεο, Η. ΢ηπκπίξεο, Ν. Καηξάλεο, Α. ΢ηδέξεο, Γ. Κππαξηζζνύδαο, Π. ΢θιαβάθεο, Α. Λεκνληά, Β. Αλαγλώζηνπ, θαη Ν. Αζαλαζηάδεο, 1987. Σν ζχκπινθν ησλ επηδήκησλ Λεπηδνπηέξσλ ζην αγξννηθνζχζηεκα ηνπ αξαβφζηηνπ. Β΄ Παλειιήλην Δληνκνινγηθφ ΢πλέδξην, Αζήλα 11-13 Ννεκβξίνπ 1987. [ΤΠΑΑΣ] Τπνπξγείν Αγξνηηθήο Αλάπηπμεο θαη Σξνθίκσλ. 2009. Γ/λζε Πξνζηαζίαο Φπηηθήο Παξαγσγήο, Καηάινγνη Φπηνπξνζηαηεπηηθψλ Πξντφλησλ & Βηνθηφλσλ, Καηά Καιιηέξγεηα θαη Έληνκν (ερζξφ). (http://www.minagric.gr/syspest/SYSPEST_ENEMY_dron.aspx) Τθνύιεο, Α., θαη Π. Η. Καιηζίθεο. 1994. Φπηά Μεγάιεο Καιιηέξγεηαο. Ίδξπκα Δπγελίδνπ, Αζήλα. Albajes, R., M. Konstantopoulou, O. Etchepare, M. Eizaguirre, B. Frérot, A. Sans, F. Krokos, A. Améline, and B. Mazomenos. 2002. Mating disruption of the corn borer Sesamia nonagrioides (Lepidoptera: Noctuidae) using sprayable formulations of pheromone. Crop Prot. 21: 217-225. Alexandri, M. P., and J. A. Tsitsipis. 1990. Influence of the egg parasitoid Platytelenomus busseolae (Hym. Scelionidae) on the population of Sesamia nonagrioides (Lep. Noctuidae) in Central Greece. Entomophaga 35: 61–70. Allsopp, P. G., and M. S. Sallam. 2001. BSS249 Preparedness for borer incursion. Sesamia incursion management plan Version 1. Bureau of Sugar Experiment Stations Publication, Project report PR01002. 33

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: ΓΔΝΗΚΖ ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ

Andreadis, S. S., F. Alvarez-Alfageme, I. Sanchez-Ramos, T. J. Stodola, D. A. Andow, P. G. Milonas, M. Savopoulou-Soultani, and P. Castanera. 2007.

Frequency of resistance to Bacillus thuringiensis toxin Cry1Ab in greek and Κ

ΔΦΑΛΑΗΟ spanish population of Sesamia nonagrioides (Lepidoptera: Noctuidae). J. Econ. Entomol. 100: 195-201.

Andreadis, S. S., Z. Vryzas, E. Papadopoulou-Mourkidou, and M. Savopoulou- Γ

ΔΝΗΚΖ Soultani. 2008. Age dependent changes in tolerance to cold and accumulation

of cryoprotectants in overwintering and non overwintering larvae of European Δ

Η΢ΑΓΧΓΖ corn borer, Ostrinia nubilalis. Physiol. Entomol. 33: 365-371. Anglade, P. 1972. Les Sesamia. In: Entomologie appliquée à l’agriculture. Traité.

Tome II. Lépidoptères [A.S. Balachowsky (editor)]. Masson et Cie, Saint Germain, Paris, France. pp. 1389–1400. Babilis N., and B. Mazomenos. 1992. Pheromone production in Sesamia nonagrioides: Diel periodicity and effect of age and mating. J. Insect Physiol. 38: 561-564. Beadle, G. W. 1981. Origin of corn: pollen evidence. Science 213: 890-892. Balachowsky, A., et L. Mesnil. 1935. Les insects nuisibles aux plantes cultivées. Traité d’Entomolgie Agricole concernat la France la corse, l’Afrique du Nord et les Régions limitrophes. Masson et Cie, Saint Germain, Paris, France. Balachowsky, A. S. 1966. Entomologie Applique a l’agriculture. Traité. Tome II. Lepidoptères. Masson et Cie, Saint Germain, Paris, France. Bonnemaison L. 1965. Οη δσηθνί ερζξνί ησλ θαιιηεξγνπκέλσλ θπηψλ θαη ησλ δαζψλ. Σφµνο ΗΗ. Μεηάθξαζε ζηελ ειιεληθή ππφ ησλ Η. Κνξσλαίνπ & Α Αγηνπηάληε. Δ. Δθδ. Ν. Γεσξγηάδεο & ΢ηα. Θεζζαινλίθε. Bourguet, D., M. T. Bethenod, C. Trouve, and F. Viard. 2000. Host-plant diversity of the European corn borer Ostrinia nubilalis: what value for sustainable transgenic insecticidal Bt maize? Proc. Roy. Soc. London, Ser. B: Biol. Sci. 267: 1177–1184. Capinera, J. L. 2008. European corn borer. In: Encyclopedia of Entomology Volume 2 [J. L. Capinera (editor)]. 2nd Edition, Springer, Dordrecht, The Netherlands. pp. 1371-1376. Colazza, S., M. C. Rosi, and A. Clemente. 1997. Response of egg parasitoid Telenomus busseolae to sex pheromone of Sesamia nonagrioides. J. Chem. Ecol. 23: 2437-2444. 34

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: ΓΔΝΗΚΖ ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ

Commonwealth Institute of Entomology. 1991. Distribution maps of pests. Series A (Agricultural), Map no. 11 (2nd rev.). Pest: Ostrinia nubilalis (Hübner).

Commonwealth Agricultural Bureau, London. Κ

ΔΦΑΛΑΗΟ Commonwealth Institute of Entomology. 1979. Distribution maps of pests. Series A (Agricultural), Map no. 339. Pest: Sesamia nonagrioides (Lef.). Commonwealth

Agricultural Bureau, London. Γ

ΔΝΗΚΖ Della Beffa, G. 1962. Γεσξγηθή Δληνκνινγία. Δθδ. Μ. Υ. Γθηνχξδα. Αζήλα.

Dimou, I., E. Pitta, and K. Angelopoulos. 2007. Corn stalk borer (Sesamia Δ

Η΢ΑΓΧΓΖ nonagrioides) infestation on sorghum in central Greece. Phytoparasitica 35: 191-193.

Eizaguirre, M., R. Albajes, C. Lopez, J. Eras, B. Lumbierres, and X. Pons. 2006. Six years after the commercial introduction of Bt maize in Spain: field evaluation, impact and future prospects. Transgenic Res. 15: 1–12. Erin, E. I. 1996. Regulation of sex determination in maize. Bioessays 18: 363-369. Fantinou, A. A., M. P. Alexandri, and J. A. Tsitsipis. 1998a. Adult emergence rhythm of the egg-parasitoid Telenomus busseolae. BioControl 43: 141-151. Fantinou, A. A., J. A. Tsitsipis, and M. G. Karandinos. 1998b. Diapause termination in Sesamia nonagrioides (Lepidoptera: Noctuidae) under laboratory and field conditions. Environ. Entomol. 27: 53-58. Fantinou, A. A., D. C. Perdikis, and N. Stamatogiannis. 2008. Effect of larval crowding on the life history traits of Sesamia nonagrioides (Lepidoptera: Noctuidae). Eur. J. Entomol. 105: 625-630. [FAOSTAT] Food and Agriculture Organization of the United Nations Statistical Database. 2009. ProdSTAT-Crops. Acreage and Production. (http://faostat.fao.org/site/567/default.aspx). Gillyboeuf, N., P. Anglade, L. Lavenseau, and L. Peypelut. 1994. Cold hardiness and overwintering strategy of the pink maize stalk borer, Sesamia nonagrioides Lef (Lepidoptera: Noctuidae). Oecologia 99: 366-373. Gordh, G., and D. Headrick. 2005. A Dictionary of Entomology. Cabi Publishing, Wallingford, Oxon, UK. Hudson, M., E. J. LeRoux, and D.G. Harcourt. 1989. Seventy years of European corn borer (Ostrinia nubilalis) research in North America. Agric. Zool. Rev. 3: 53-96.

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: ΓΔΝΗΚΖ ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ

[ITIS] Integrated Taxonomic Information System. 2009. Taxonomic Serial No.: 117738. (http://www.itis.usda.gov/servlet/SingleRpt/SingleRpt).

Mangelsdorf, P. C. 1983. The mystery of corn: new perspectives. Proc. Am. Philos. Κ

ΔΦΑΛΑΗΟ Soc. 127: 215-247. Mangelsdorf, P. C., R. S. MacNeish, and W. C. Galinat. 1964. Domestication of

corn. Science 143: 538-545. Γ

ΔΝΗΚΖ Mazomenos, B. E. 1989. Sex pheromone components of corn stalk borer Sesamia

nonagrioides (Lef.) isolation, identification, and field tests. J. Chem. Ecol. 15: Δ

Η΢ΑΓΧΓΖ 1241-1247. Musser, F. R., and A. M. Shelton. 2003. Predation of Ostrinia nubilalis

(Lepidoptera: Crambidae) eggs in sweet corn by generalist predators and the impact of alternative foods. Environ. Entomol. 32: 1131-1138. [NASS] National Agricultural Statistics Service. 2009. Acreage. (http://usda.mannlib.cornell.edu/usda/current/CropProdSu/CropProdSu-01-12- 2009.txt). Ntanos, D. A., and S. D. Koutroubas. 2000. Evaluation of rice for resistance to pink stem borer (Sesamia nonagrioides Lefébvre). Field Crop. Res. 66: 63-71. OEPP/EPPO. 1999. EPPO Standard PP 2/17. Guideline on good plant protection practice: principles of good plant protection practice in maize. Bulletin OEPP/EPPO Bulletin 27, 363–383. Orr, D. B., L. L. Lewis, and J. J. Obrycki. 1994. Behavior and survival in corn plants of Ostrinia nubilalis (Lepidoptera: Pyralidae) larvae when infected with Nosema pyrausta (Microspora: Nosematidae) and parasitized by Macrocentrus grandii (Hymenoptera: Braconidae). Environ. Entomol. 23: 1020-1024. Peairs, F. B., and J. H. Lilly. 1975. Parasites reared from larvae of the European corn borer, Ostrinia nubilalis (Hbn.), in Massachusetts, 1971-73 (Lepidoptera, Pyralidae). J. N.Y. Entomol. Soc. 83: 36-37. (Abstract). Saeglitz, C. 2004. Untersuchungen der genetischen Diversität von Maiszünsler- Populationen (Ostrinia nubilalis, Hbn.) und ihrer Suszeptibilität gegenüber dem Bacillus thuringiensis (Bt)–Toxin als Grundlage für ein Resistenzmanagement in Bt-Maiskulturen. Diplomarbeit RWTH Aachen. Sertkaya, E., and S. Kornosor. 1999. Lepidopterous pests and their natural enemies on maize in Çukurova region. XXth IWGO Meeting, 5-10 September, Adana, Turkey. 36

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: ΓΔΝΗΚΖ ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ

Sertkaya, E., and S. Kornosor. 2003. Some biological aspects of the egg parasitoid, Telenomus busseolae (Gahan) (Hym., Scelionidae) on the Sesamia nonagrioides

Lef. (Lep., Noctuidae) eggs. (Abstract) Türk. Entomol. Derg., 27: 231-239. Κ

ΔΦΑΛΑΗΟ Sluyter, A., and G. Dominguez. 2006. Early maize (Zea mays L.) cultivation in Mexico: Dating sedimentary pollen records and its implications. Proc. Natl.

Acad. Sci. U.S.A. 103: 1147-1151. Γ

ΔΝΗΚΖ Stavrakis, G. N. 1967. Contributions a l’etude des especes nuisibles au mais en

Grece du genre Sesamia (Lepidopteres – Noctuidae). Ann. Inst. Phytopathol. Δ

Η΢ΑΓΧΓΖ Benaki 8: 19-22. [UniProt] Universal Protein Resource. 2009. Taxonomy. Taxonomy identifier:

236805. (http://www.uniprot.org/taxonomy/236805). Uygun, N., and A. Kayapinar. 1993. A new pest on banana: Corn stalk borer, Sesamia nonagrioides Lefebvre (Lep., Noctuidae) in South Anatolia. Türk. Entomol. Derg. 17: 33-40. Veit, B., R. J. Schmidt, S. Hake, and M. F. Yanofsky. 1993. Maize floral development: new genes and old mutants. Plant Cell 5: 1205–1215. Wyniger, R. 1962. Pests of crops in warm climates and their control. Verlag für Recht und Gesellschaft AG., Basel, Switzerland.

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2: ΢ΤΥΝΟΣΖΣΑ ΓΟΝΗΓΗΧΝ ΑΝΘΔΚΣΗΚΟΣΖΣΑ΢

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2

Πξνζδηνξηζκόο ζπρλόηεηαο αλζεθηηθώλ ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ Bacillus thuringiensis var. kurstaki γνληδίσλ ηνπ Sesamia nonagrioides (Lepidoptera: Noctuidae)

2.1 ΠΔΡΗΛΖΦΖ

Μειεηήζεθε εξγαζηεξηαθά ε πηζαλφηεηα εχξεζεο αλζεθηηθψλ ) ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ βαθηεξίνπ Bacillus thuringiensis Berliner γνληδίσλ ζην έληνκν Sesamia nonagrioides Lefébvre (Lepidoptera: Noctuidae). Γηα ην ζθνπφ απηφ ρξεζηκνπνηήζεθαλ 3 δηαθνξεηηθνί πιεζπζκνί αγξνχ ηνπ S. nonagrioides απφ Θεζζαινλίθε, Λάξηζα θαη ΢έξξεο. ΢πλνιηθά 75 «θαζαξέο ζεηξέο» εμεηάζζεθαλ γηα

ηελ επηβίσζε πξνλπκθψλ πξψηεο ειηθίαο ηεο F2 γελεάο ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis. ΢ε θαλέλαλ απφ ηνπο ηξεηο πιεζπζκνχο δελ αληρλεχηεθαλ γνλίδηα αλζεθηηθφηεηαο ηνπ S. nonagrioides, θαζψο έπεηηα απφ 4 εκέξεο εθηξνθήο

πξνλπκθψλ πξψηεο ειηθίαο ηεο F2 γελεάο ζε θχιια θαιακπνθηνχ πνπ εθθξάδνπλ ηελ ηνμίλε Cry1Ab θακία πξνλχκθε δελ επηβίσζε ή δελ αλαπηχρζεθε έσο ηελ δεχηεξε

πξνλπκθηθή ειηθία. Ζ αλακελφκελε ζπρλφηεηα γνληδίσλ αλζεθηηθφηεηαο E[pR] ήηαλ 7.8 x 10-3, 14.7 x 10-3 θαη 7.8 x 10-3 γηα ηνπο πιεζπζκνχο απφ ηε Θεζζαινλίθε, ηε

Λάξηζα θαη ηηο ΢έξξεο, αληίζηνηρα. Ζ πηζαλφηεηα αξλεηηθνχ ζθάικαηνο (Pno) ήηαλ αληίζηνηρα 0.073, 0.047 θαη 0.054. Αληίζεηα, βξέζεθε έλδεημε γνληδίσλ κεξηθήο αλζεθηηθφηεηαο ζηελ ηνμίλε Cry1Ab κφλν ζηνλ πιεζπζκφ απφ ηελ Θεζζαινλίθε θαζψο αληρλεχηεθε εθηεηακέλε δεκία ζηα Cry1Ab θχιια θαιακπνθηνχ επί δχν

ζπλερφκελεο γελεέο (F2 θαη F3). Ζ αλακελφκελε ζπρλφηεηα γνληδίσλ κεξηθήο -3 αλζεθηηθφηεηαο E[ppartial] ηνπ πιεζπζκνχ απηνχ ήηαλ 15.6 x 10 . Σα απνηειέζκαηά δείρλνπλ φηη ε πηζαλφηεηα εχξεζεο γνληδίσλ αλζεθηηθφηεηαο ηνπ S. nonagrioides ζηελ ηνμίλε Cry1Ab είλαη αξθεηά κηθξή, έηζη ψζηε ηειηθά ε ζηξαηεγηθή ηεο «πςειήο δφζεο – θαηαθπγίνπ» λα κπνξεί λα εθαξκνζηεί κε επηηπρία ζε έλα πξφγξακκα δηαρείξηζεο αλζεθηηθφηεηαο ζε θαιιηέξγεηα θαιακπνθηνχ, πνπ εθθξάδεη ηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis.

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2: ΢ΤΥΝΟΣΖΣΑ ΓΟΝΗΓΗΧΝ ΑΝΘΔΚΣΗΚΟΣΖΣΑ΢

2.2 ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ

Ζ θαιιηέξγεηα ησλ γελεηηθά ηξνπνπνηεκέλσλ θαιιηεξγεηψλ παξνπζηάδεη ξαγδαία αχμεζε ηα ηειεπηαία ρξφληα παγθνζκίσο. Σν ζχλνιν ησλ θαιιηεξγνχκελσλ εθηάζεσλ γελεηηθά ηξνπνπνηεκέλσλ θαιιηεξγεηψλ αλήιζε ζηα 125 εθαηνκκχξηα εθηάξηα ην 2008, παξνπζηάδνληαο αχμεζε ηεο ηάμεσο ηνπ 9.4% ζε ζρέζε κε ην 2007. Σν πιείζην ησλ εθηάζεσλ απηψλ θαιιηεξγείηαη ζηηο Ζ.Π.Α. ηελ Αξγεληηλή θαη ηελ Βξαδηιία (ArgenBio 2007, James 2008, NASS 2008). ΢ηελ Δπξψπε, ε ρξήζε γελεηηθά ηξνπνπνηεκέλσλ θαιιηεξγεηψλ είλαη πεξηνξηζκέλε. Ζ Ηζπαλία απνηειεί ηε ρψξα κε ηελ κεγαιχηεξε έθηαζε γελεηηθά ηξνπνπνηεκέλσλ θαιιηεξγεηψλ ζηελ Δπξψπε, φπνπ ην 2008 θαιιηεξγνχληαλ 79,269 εθηάξηα γελεηηθά ηξνπνπνηεκέλνπ θαιακπνθηνχ (MAPA 2008). Οη θπξηφηεξεο θαιιηέξγεηεο νη νπνίεο πθίζηαληαη γελεηηθή ηξνπνπνίεζε είλαη ε ζφγηα, ην θαιακπφθη θαη ην βακβάθη. Ζ πην ζπρλή ηξνπνπνίεζε ηελ νπνία πθίζηαληαη νη θαιιηέξγεηεο αθνξά θπξίσο ηελ αληνρή ηνπο ζηα δηδαληνθηφλα θαη ηα έληνκα (63% θαη 15% ηεο ζπλνιηθήο θαιιηεξγνχκελεο έθηαζεο γελεηηθά ηξνπνπνηεκέλσλ θαιιηεξγεηψλ, αληίζηνηρα) (James 2008).

Θεσξείηαη ζρεδφλ βέβαην, φηη εθφζνλ δελ ιεθζνχλ ηα θαηάιιεια θαη απαξαίηεηα κέηξα, ηα έληνκα-ζηφρνη ησλ γελεηηθά ηξνπνπνηεκέλσλ θαιιηεξγεηψλ ζα θαηαθέξνπλ λα πξνζαξκνζηνχλ ζε ζχληνκν ρξνληθφ δηάζηεκα ζηηο λέεο απηέο πνηθηιίεο αλαπηχζζνληαο αλζεθηηθφηεηα ζηηο ηνμίλεο ηνπ βαθηεξίνπ Bacillus thuringiensis Berliner. Απηφ απηφκαηα ζεκαίλεη κείσζε ηφζν ησλ νηθνλνκηθψλ φζν θαη ησλ πεξηβαιινληηθψλ πιενλεθηεκάησλ ησλ γελεηηθά ηξνπνπνηεκέλσλ θαιιηεξγεηψλ, θαζψο ζα ραζεί ε απνηειεζκαηηθφηεηά ηνπο.

Γηάθνξεο ζηξαηεγηθέο βαζηδφκελεο ζηε ζεσξία ηεο γελεηηθήο πιεζπζκψλ θαη νηθνινγίαο ησλ εληφκσλ έρνπλ πξνηαζεί γηα ηελ απνθπγή ή ηνπιάρηζηνλ ηελ επηβξάδπλζε ηεο αλάπηπμεο αλζεθηηθφηεηαο ζηηο ηνμίλεο ηνπ B. thuringiensis (Liu and Tabashnik 1997, Gould 1998, Roush 1998, Shelton et al. 2002, Vacher et al. 2003, Tabashnik et al. 2004, Zhao et al. 2005). Μεηαμχ απηψλ πεξηιακβάλεηαη θη ε ζηξαηεγηθή ηεο «πςειήο δφζεο – θαηαθπγίσλ», ε νπνία απνηειεί ηελ θχξηα ζηξαηεγηθή αλάζρεζεο αλάπηπμεο αλζεθηηθφηεηαο απφ ηα έληνκα ζηφρνπο ζε θαιιηέξγεηεο πνπ εθθξάδνπλ εληνκνθηφλεο ηνμίλεο ηνπ Β. thuringiensis (Alstad and Andow 1995, Fitt et al. 2004). Απαξαίηεηε βέβαηα πξνυπφζεζε γηα ηελ εθαξκνγή ηεο παξαπάλσ ζηξαηεγηθήο είλαη ν αξρηθφο αξηζκφο ησλ γνληδίσλ αλζεθηηθφηεηαο λα είλαη ζρεηηθά κηθξφο (< 10-3) (Andow and Alstad 1998).

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2: ΢ΤΥΝΟΣΖΣΑ ΓΟΝΗΓΗΧΝ ΑΝΘΔΚΣΗΚΟΣΖΣΑ΢

Oη Andow θαη Alstad (1998) πξψηνη πεξηέγξαςαλ ηε κέζνδν F2 γηα το Ο. nubilalis, ε νπνία φκσο ελδείθλπηαη θαη γηα άιια έληνκα πνπ κπνξνχλ λα εθηξαθνχλ

ζην εξγαζηήξην. ΢θνπφο ηεο παξαπάλσ κεζφδνπ είλαη ε δεκηνπξγία F2 «θαζαξψλ» ζεηξψλ ηνπ ππφ κειέηε εληφκνπ. ΢χκθσλα ινηπφλ κε απηή ηε κέζνδν νη ζπιιεγείζεο πξνλχκθεο αξρηθά εθηξέθνληαλ ζην Δξγαζηήξην κέρξηο φηνπ δψζνπλ ελήιηθα. ΢ηε ζπλέρεηα απηά ηνπνζεηήζεθαλ αλά δεχγε (έλα ζειπθφ θαη έλα αξζεληθφ) ζε θινπβηά

ή θχπειια, πξνθεηκέλνπ λα ζεκειηψζνπλ ηηο «θαζαξέο» ζεηξέο (P1). Οη απφγνλνη ηεο

θάζε P1 «θαζαξήο» ζεηξάο, δειαδή νη πξνλχκθεο ηεο F1 γελεάο, εθηξέθνληαλ ζε

ηερλεηή ηξνθή θαη ηα ελήιηθά ηνπο δηαζηαπξψλνληαλ κεηαμχ ηνπο δίλνληαο ηελ F2 γελεά (Fitt et al. 2004).

Ζ ζεσξία ηεο F2 κεζφδνπ ζηεξίδεηαη ζην γεγνλφο φηη ν αξρηθφο αξηζκφο ησλ γνληδίσλ αλζεθηηθφηεηαο είλαη κηθξφο (< 10-3). Έζησ φηη έλα απφ ηα δχν ελήιηθα ηεο

P1 ζεηξάο θέξεη έλα αιιειφκνξθν γνλίδην αλζεθηηθφηεηαο. Γλσξίδνπκε φηη θάζε P1 «θαζαξή» ζεηξά θέξλεη ηνπιάρηζηνλ ηέζζεξηο απιφηππνπο (δχν απφ ην ζειπθφ θαη

δχν απφ ην αξζεληθφ). Έηζη ζηελ F1 γελεά ζα έρνπκε ηέζζεξηο ζπλδπαζκνχο γνληδίσλ

γηα θάζε ζεηξά. Μεηά ηε ζχδεπμε ησλ ελειίθσλ ηεο F1 γελεάο, αλακέλεηαη ην 1/16

ησλ πξνλπκθψλ ηεο F2 γελεάο λα είλαη ζε νκνδχγσηε θαηάζηαζε σο πξνο ην αιιειφκνξθν γνλίδην αλζεθηηθφηεηαο (Δηθφλα 2.1).

Δηθόλα 2.1. ΢ρεκαηηθή παξάζηαζε ηεο ζεσξίαο ηεο F2 κεζφδνπ. (Απφ Alstad and Andow 1995)

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2: ΢ΤΥΝΟΣΖΣΑ ΓΟΝΗΓΗΧΝ ΑΝΘΔΚΣΗΚΟΣΖΣΑ΢

Πξνθεηκέλνπ λα δηεξεπλεζεί ε ππφζεζε απηή κειεηήζεθε εξγαζηεξηαθά ε

επηβίσζε ηεο F2 γελεάο ηνπ Sesamia nonagrioides Lefébvre (Lepidoptera: Noctuidae) ζε θχιια θαιακπνθηνχ, πνπ εθθξάδνπλ ηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis.

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2: ΢ΤΥΝΟΣΖΣΑ ΓΟΝΗΓΗΧΝ ΑΝΘΔΚΣΗΚΟΣΖΣΑ΢

2.3 ΤΛΗΚΑ ΚΑΗ ΜΔΘΟΓΟΗ

2.3.1 Πξνέιεπζε εληόκσλ Ο πξνζδηνξηζκφο ηεο ζπρλφηεηαο αλζεθηηθψλ ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis var. kurstaki γνληδίσλ ηνπ S. nonagrioides έγηλε κε άηνκα πνπ ζπιιέρζεθαλ απφ ηξεηο δηαθνξεηηθέο γεσγξαθηθέο πεξηνρέο (Πίλαθαο 2.1). Οη απνηθίεο πνπ ζπγθξνηήζεθαλ πξνέξρνληαλ είηε απφ ελήιηθα άηνκα ηα νπνία ζπιιέρζεθαλ κε ηε βνήζεηα θσηεηλήο παγίδαο (blacklight trap) είηε απφ αλεπηπγκέλεο πξνλχκθεο έπεηηα απφ ηεκαρηζκφ ζηειερψλ θαιακπνθηνχ. Γηα ηελ απνθπγή δηαζηαπξψζεσλ κεηαμχ αδειθψλ κέζα ζηελ ίδηα ηελ ζεηξά (sib-mating), κφλν κία πξνλχκθε ζπιιέγνληαλ απφ θάζε θπηφ θαιακπνθηνχ, ηα νπνία βξίζθνληαλ ζε απφζηαζε ηνπιάρηζηνλ 1.5 m κεηαμχ ηνπο. Σα ελήιηθα άηνκα πξνέξρνληαλ απφ ηελ πεξηνρή ηνπ λνκνχ ΢εξξψλ, ελψ νη αλεπηπγκέλεο πξνλχκθεο απφ ηελ πεξηνρή ηνπ λνκνχ Θεζζαινλίθεο θαη Λάξηζαο (Πίλαθαο 2.1). Σφζν ηα ελήιηθα φζν θαη νη αλεπηπγκέλεο πξνλχκθεο κεηά ηε ζπιινγή ηνπο κεηαθέξζεθαλ θαη εγθαηαζηάζεθαλ ζην Δξγαζηήξην Δθαξκνζκέλεο Εσνινγίαο θαη Παξαζηηνινγίαο ηνπ Αξηζηνηέιεηνπ Παλεπηζηεκίνπ Θεζζαινλίθεο φπνπ δηαηεξνχληαλ ππφ ζηαζεξέο ζπλζήθεο (251oC, 655% ΢.Τ. θαη 16:8 ψξεο Φ:΢).

Πίλαθαο 2.1. ΢πιινγή εληφκσλ ηνπ S. nonagrioides απφ ηξεηο δηαθνξεηηθέο γεσγξαθηθέο πεξηνρέο ηεο Διιάδαο.

Πεξηνρή Ξεληζηήο ΢ηάδην εληόκνπ ΢πληεηαγκέλεο Πεξίνδν ζπιινγήο

΢έξξεο Zea mays Δλήιηθα (41o08’N, 23o20’E) 15-30 Απγνχζηνπ 2004 (Ακκνπδηά)

Λάξηζα Αλεπηπγκέλεο Zea mays (39o34’N, 22o28’E) 1-31 Οθησβξίνπ 2004 (Νίθαηα) πξνλχκθεο

Θεζζαινλίθε Αλεπηπγκέλεο 20 ΢επηεκβξίνπ – 20 Zea mays (40o25’N, 22o55’E) (Δπαλνκή) πξνλχκθεο Οθησβξίνπ 2005

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2: ΢ΤΥΝΟΣΖΣΑ ΓΟΝΗΓΗΧΝ ΑΝΘΔΚΣΗΚΟΣΖΣΑ΢

2.3.2 Πξνζδηνξηζκόο ζπρλόηεηαο γνληδίσλ αλζεθηηθόηεηαο κε ηελ F2 κέζνδν Σα ελήιηθα άηνκα πνπ ζπιιέρζεθαλ απ’ επζείαο απφ ηνλ αγξφ κε ηε βνήζεηα ηεο θσηεηλήο παγίδαο δηαρσξίζηεθαλ αξρηθά ζε αξζεληθά θαη ζειπθά. ΢ηε ζπλέρεηα, ηα ζειπθά άηνκα ηνπνζεηήζεθαλ κφλα ηνπο ζε θαηάιιεια δηακνξθσκέλνπο πιαζηηθνχο θπιίλδξνπο κε δηάκεηξν 13 cm θαη χςνο 30 cm (Δηθφλα 2.2). Κάζε πιαζηηθφο θχιηλδξνο πεξηείρε απφ κία κηθξή γιάζηξα κε θπηφ θαιακπνθηνχ έηζη ψζηε λα δηεπθνιπλζεί ε ελαπφζεζε αβγψλ απφ ηα ζειπθά. Θειπθά ηα νπνία δελ σνηνθνχζαλ κέρξη θαη δχν εκέξεο κεηά ηελ ηνπνζέηεζή ηνπο ζηνπο θπιίλδξνπο

Δηθόλα 2.2. Σνπνζέηεζε ελειίθσλ αηφκσλ, αξζεληθψλ θαη ζειπθψλ, ηνπ S. nonagrioides ζε θαηάιιεια δηακνξθσκέλνπο θπιίλδξνπο εληφο ησλ νπνίσλ πξνζηίζνληαλ κία κηθξή γιάζηξα κε έλα θπηφ θαιακπνθηνχ.

ζεσξνχληαλ αζχδεπθηα, νπφηε πξνζζέηακε ζε απηά απφ έλα αξζεληθφ άηνκν πξνθεηκέλνπ λα ζπδεπρζνχλ θαη λα σνηνθήζνπλ (Bourguet et al. 2003) . ΋ζνλ αθνξά ζηα ελήιηθα άηνκα πνπ πξνέθππηαλ κεηά ηε λχκθσζε θαη ελειηθίσζε ησλ αλεπηπγκέλσλ πξνλπκθψλ αγξνχ, αθνινπζήζεθε ε ίδηα αθξηβψο δηαδηθαζία φπσο θαη ζηελ πξνεγνχκελε πεξίπησζε, κε εμαίξεζε ην γεγνλφο φηη πιένλ ζηνπο θαηάιιεια 43

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2: ΢ΤΥΝΟΣΖΣΑ ΓΟΝΗΓΗΧΝ ΑΝΘΔΚΣΗΚΟΣΖΣΑ΢

δηακνξθσκέλνπο πιαζηηθνχο θπιίλδξνπο ηνπνζεηνχληαλ εμαξρήο απφ έλα αξζεληθφ θαη ζειπθφ άηνκν πξνθεηκέλνπ λα επηηεπρζεί ε ζχδεπμε. Καηά απηφλ ηνλ ηξφπν

δεκηνπξγήζεθαλ νη ζεκειησηηθέο «θαζαξέο» ζεηξέο (P1).

Καζεκεξηλά γηλφηαλ ζπιινγή ησλ αβγψλ ηεο F1 γελεάο κε ηελ αθαίξεζε ησλ θχιισλ θαιακπνθηνχ ή νιφθιεξσλ ησλ θπηψλ κε ηα αβγά, ηα νπνία ζηε ζπλέρεηα ηνπνζεηνχληαλ ζε κηθξά πιαζηηθά θχπειια κε δηάκεηξν 4.5 cm θαη χςνο 3 cm πνπ πεξηείραλ δηεζεηηθφ ραξηί εκπνηηζκέλν κε δηάιπκα πξνπηνληθνχ νμένο (1:1000)

(Fantinou et al. 2003). Οη λενεθθνιαθζείζεο πξνλχκθεο ηεο F1 γελεάο ηνπνζεηνχληαλ αλά νκάδεο ησλ 20 αηφκσλ ζε πιαζηηθά ηξηβιία petri κε δηάκεηξν 9 cm θαη χςνο 1.5 cm, ηα νπνία πεξηείραλ ιεπηέο ισξίδεο ηερλεηήο ηξνθήο (Poitout and Bues 1970, Gonzalez-Nunez et al. 2000). Κάζε 3 εκέξεο γηλφηαλ αιιαγή ηεο ηξνθήο θαη νη πξνλχκθεο κεηαθέξνληαλ ζε λέα θαζαξά ηξηβιία.

΢ηε ζπλέρεηα νη λχκθεο απφ ηελ ίδηα F1 ζεηξά θξαηνχληαλ απφ θνηλνχ, θαη ηα ελήιηθα θάζε ζεηξάο πνπ πξνέθππηαλ ηνπνζεηνχληαλ ζε μχιηλα θινπβηά (30cm x 30cm x 30cm) φπνπ ζπδεπγλχνληαλ ηπραία. ΢ε θάζε ζεηξά γηλφηαλ θαηαγξαθή ηνπ

αξηζκνχ ησλ αξζεληθψλ θαη ζειπθψλ ηεο F1 γελεάο πνπ ηνπνζεηνχληαλ εληφο ησλ θινπβηψλ. Δπηπιένλ, ζηα θινπβηά ηνπνζεηνχληαλ 2-3 κηθξέο γιάζηξεο κε λεαξά θπηά

θαιακπνθηνχ γηα λα δηεπθνιπλζεί ε ελαπφζεζε ησλ αβγψλ ηεο F2 γελεάο (Δηθφλα

2.3). Ζ ζπιινγή ησλ αβγψλ ηεο F2 γελεάο απφ ηα λεαξά θπηά θαιακπνθηνχ γηλφηαλ ζε θαζεκεξηλή βάζε.

Οη λενεθθνιαθζείζεο πξνλχκθεο ησλ αβγψλ ηεο F2 γελεάο κε ηε βνήζεηα ιεπηνχ πηλέινπ ηνπνζεηνχληαλ κε κεγάιε πξνζνρή επάλσ ζε θχιια θαιακπνθηνχ πνπ εθθξάδνπλ ηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis (πνηθηιία Compa CV πνπ εθθξάδεη ην event 176, Syngenta), εληφο κηθξψλ νξζνγψλησλ πιαζηηθψλ θνπηηψλ (10m x 5cm x 5cm). ΢ε θάζε θνπηί ηνπνζεηνχληαλ πεξίπνπ 6-8 θχιια ηεο παξαπάλσ πνηθηιίαο θαιακπνθηνχ. ΢ηε βάζε ησλ πιαζηηθψλ θνπηηψλ ππήξρε δηεζεηηθφ ραξηί, ην νπνίν δηαβξερφηαλ ζε θαζεκεξηλή βάζε πξνθεηκέλνπ λα δηαηεξεζεί ε απαηηνχκελε ζπαξγή ησλ θχιισλ εληφο ησλ θνπηηψλ (Andow et al. 2004). ΢ε θάζε θνπηί ηνπνζεηνχληαλ είθνζη έσο εμήληα λενεθθνιαθζείζεο πξνλχκθεο απφ θάζε «θαζαξή» ζεηξά του S. nonagrioides. Κάζε 2 εκέξεο γηλφηαλ αληηθαηάζηαζε ησλ θχιισλ θαιακπνθηνχ κε θαηλνχξγηα θχιια ελψ θαζεκεξηλά γηλφηαλ έιεγρνο ηεο πγξαζίαο. Σέινο, έπεηηα απφ 4 εκέξεο γηλφηαλ ιεπηνκεξήο έιεγρνο γηα ηελ χπαξμε ή κε δσληαλψλ πξνλπκθψλ ζε θάζε θνπηί ρσξηζηά, θαζψο

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2: ΢ΤΥΝΟΣΖΣΑ ΓΟΝΗΓΗΧΝ ΑΝΘΔΚΣΗΚΟΣΖΣΑ΢

επίζεο θαη ηεο δεκηάο πνπ είραλ ππνζηεί ηα θχιια θαιακπνθηνχ απφ ηελ ηξνθηθή δξαζηεξηφηεηα ησλ πξνλπκθψλ.

Δηθόλα 2.3. Ξχιηλα θινπβηά πνπ πεξηείραλ 2-3 κηθξέο γιάζηξεο κε λεαξά θπηά

θαιακπνθηνχ, φπνπ ηνπνζεηνχληαλ ηα ελήιηθα ηεο θάζε F1 ζεηξάο.

2.3.3 Σηαηηζηηθή αλάιπζε

Πξνθεηκέλνπ λα γίλεη αλάιπζε ησλ απνηειεζκάησλ απφ ηελ εθαξκνγή ηεο F2 κεζφδνπ ζην S. nonagrioides ππνινγίζηεθαλ νη παξαθάησ δχν ζηαηηζηηθέο

κεηαβιεηέο: α) ε αλακελφκελε ζπρλφηεηα γνληδίσλ αλζεθηηθφηεηαο (E[pR]) ή κεξηθήο

αλζεθηηθφηεηαο (E[ppartial]) κε ηα δηαζηήκαηα εκπηζηνζχλεο 95% ηεο θαη β) ε

πηζαλφηεηα αξλεηηθνχ ζθάικαηνο (false negative) (Pno) (δειαδή ε πηζαλφηεηα παξάιεςεο εχξεζεο γνληδίσλ αλζεθηηθφηεηαο πνπ ήηαλ παξφλ ζε κηα ζεηξά). Ο πξνζδηνξηζκφο ηεο αλακελφκελεο ζπρλφηεηαο γνληδίσλ αλζεθηηθφηεηαο

(E[pR]) ή κεξηθήο αλζεθηηθφηεηαο (E[ppartial]) θαζψο θαη ησλ νξίσλ εκπηζηνζχλεο ηνπο γηα επίπεδν ζεκαληηθφηεηαο 0.05% έγηλε κε Μπευδηαλή αλάιπζε (Bayesian analysis) (Andow and Alstad 1998, Schneider 1999, Andow and Alstad 1999). Γηα ην ζθνπφ απηφ ρξεζηκνπνηήζεθε ην ζηαηηζηηθφ πξφγξακκα Mathematica 5 (2003) πξνθεηκέλνπ λα ππνινγηζηνχλ ηα νινθιεξψκαηα.

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2: ΢ΤΥΝΟΣΖΣΑ ΓΟΝΗΓΗΧΝ ΑΝΘΔΚΣΗΚΟΣΖΣΑ΢

Γηα ηνλ ππνινγηζκφ ηεο πηζαλφηεηαο αξλεηηθνχ ζθάικαηνο (Pno) ιακβάλεηαη

ππφςε ν αξηζκφο ησλ αξζεληθψλ (M) θαη ζειπθψλ (F) ελειίθσλ αηφκσλ ηεο F1

γελεάο πνπ ζπδεπγλχνληαη πξνθεηκέλνπ λα ζρεκαηίζνπλ ηελ F2 γελεά, ν αξηζκφο ησλ

πξνλπκθψλ ηεο F2 γελεάο πνπ ρξεζηκνπνηείηαη ζηελ F2 κέζνδν αλά ζειπθφ ηεο F1

γελεάο (J), θαζψο θαη ε ζλεζηκφηεηα ησλ πξνλπκθψλ ζην κάξηπξα ηεο F2 γελεάο (μ) (Stodola and Andow 2004). Ζ Μπευδηαλή αλάιπζε πξνζθέξεη πνιιά πιενλεθηήκαηα (Lee 2004). ΢ε ζρέζε µε ηελ θιαζζηθή ζηαηηζηηθή ππάξρεη δηαθνξά, θαηαξρήλ ζην γεγνλφο φηη ε παξάκεηξνο, έζησ θ, ελφο πιεζπζκνχ δελ ζεσξείηαη ζηαζεξφο αξηζκφο, αιιά ηπραία πνζφηεηα µε θαηαλνκή ηελ π(θ), ε νπνία νλνκάδεηαη εθ ησλ πξνηέξσλ θαηαλνκή (prior). Ζ νλνκαζία απηή δίλεηαη, γηαηί ε θαηαλνκή απηή απεηθνλίδεη ηε γλψζε πνπ έρνπκε γηα ηελ παξάκεηξν ηνπ πιεζπζκνχ πξηλ ζπιιέμνπκε δεδνκέλα, δειαδή βαζίδεηαη ζε πιεξνθνξίεο πνπ κπνξεί λα έρνπκε απφ πξνεγνχκελεο έξεπλεο ή ζηηο πεπνηζήζεηο µαο. Μεηά ηε ζπιινγή ησλ δεδνκέλσλ ελφο δείγκαηνο θαη µέζσ ηεο ζπλάξηεζεο πηζαλνθάλεηαο, ιακβάλεηαη ε εθ ησλ πζηέξσλ θαηαλνκή (posterior), ε g(θ|t). Με άιια ιφγηα ε κέζνδνο απηή µαο δίλεη ηε δπλαηφηεηα λα ηξνπνπνηνχκε ηηο ππνθεηκεληθέο πηζαλφηεηεο θάησ απφ ην πξίζκα κηαο λέαο πιεξνθνξίαο ή ησλ «αληηθεηκεληθψλ» δεδνκέλσλ. Καη ιέγνληαο ππνθεηκεληθή πηζαλφηεηα ελλννχκε ηελ πξνζσπηθή ζεψξεζε ηνπ θάζε αηφκνπ πνπ αθνξά ηελ αβεβαηφηεηα ελφο γεγνλφηνο, ε νπνία δηακνξθψλεηαη σο πηζαλφηεηα ιακβάλνληαο ππφςε επηπιένλ πιεξνθνξίεο (ηα δεδνκέλα ηνπ πεηξάκαηνο) πνπ γηα θάζε εξεπλεηή έρεη δηαθνξεηηθή εξκελεία. Έηζη, κε ηελ κέζνδν απηή βειηηψλεηαη ε εθ ησλ πξνηέξσλ γλψζε ρξεζηκνπνηψληαο ηελ εθ ησλ πζηέξσλ γλψζε ησλ δεδνκέλσλ.

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2: ΢ΤΥΝΟΣΖΣΑ ΓΟΝΗΓΗΧΝ ΑΝΘΔΚΣΗΚΟΣΖΣΑ΢

2.4 ΑΠΟΣΔΛΔ΢ΜΑΣΑ

2.4.1 Δθαξκνγή ηεο F2 κεζόδνπ Σέξξεο. Απφ ηα αξρηθά 200 ζειπθά πνπ ζπιιέμακε, ηειηθά δεκηνπξγήζακε 194 (97.0%) ζπλνιηθά «θαζαξέο» ζεηξέο (isofemale lines). Απφ απηέο ηηο 194 «θαζαξέο» ζεηξέο κφλν 140 (72.2%) απέζεζαλ αβγά ψζηε λα ιεθζνχλ αξθεηά ελήιηθα

πξνθεηκέλνπ λα ζπδεπρζεί ηθαλνπνηεηηθφο αξηζκφο ελειίθσλ ηεο F1 γελεάο. Σειηθά ε

F2 κέζνδνο εθαξκφζηεθε ζε 30 ζεηξέο (15.5% ησλ αξρηθψλ «θαζαξψλ» ζεηξψλ) (Πίλαθαο 2.2). Ο κέζνο αξηζκφο ησλ αξζεληθψλ θαη ζειπθψλ ελειίθσλ αηφκσλ ηεο

F1 γελεάο ήηαλ 24.4 ± 12.0 θαη 24.4 ± 12.0 αληίζηνηρα, ελψ ν κέζνο φξνο ησλ

πξνλπκθψλ ηεο F2 γελεάο αλά ζειπθφ ηεο F1 γελεάο πνπ εθηξάθεθε ζε θχιια θαιακπνθηνχ πνπ εθθξάδνπλ ηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis ήηαλ 9.3 ± 6.5. Ζ ζλεζηκφηεηα ηνπ κάξηπξα (μ) ήηαλ 51.3%. ΢ε θακία απφ ηηο 30 «θαζαξέο» ζεηξέο δελ βξέζεθαλ δσληαλέο πξνλχκθεο κεηά απφ 4 εκέξεο εθηξνθήο ζηα θχιια θαιακπνθηνχ πνπ εθθξάδνπλ ηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis. Ζ πεηξακαηηθή πηζαλφηεηα αλίρλεπζεο γνληδίσλ αλζεθηηθφηεηαο γηα ηελ πεξηνρή ησλ ΢εξξψλ ήηαλ 94.6%.

Λάξηζα. Απφ ηα αξρηθά 125 δεχγε κε ηα νπνία μεθηλήζακε ην πείξακα, ηειηθά απέκεηλαλ 106 (84.8%) «θαζαξέο» ζεηξέο. Απφ απηέο κφλν 49 (46.2%) απέζεζαλ αβγά ψζηε λα ιεθζνχλ αξθεηά ελήιηθα πξνθεηκέλνπ λα ζπδεπρζεί ηθαλνπνηεηηθφο

αξηζκφο ελειίθσλ ηεο F1 γελεάο. Σειηθά ε F2 κέζνδνο εθαξκφζηεθε ζε 15 ζεηξέο (14.2% ησλ αξρηθψλ «θαζαξψλ» ζεηξψλ) (Πίλαθαο 2.2). Ο κέζνο φξνο ησλ

αξζεληθψλ θαη ζειπθψλ ελειίθσλ αηφκσλ ηεο F1 γελεάο ήηαλ 17.9 ± 3.3 θαη 22.2 ±

7.9 αληίζηνηρα, ελψ ν κέζνο φξνο ησλ πξνλπκθψλ ηεο F2 γελεάο αλά ζειπθφ ηεο F1 γελεάο πνπ εθηξάθεθε ζε θχιια θαιακπνθηνχ πνπ εθθξάδνπλ ηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis ήηαλ 8.2 ± 5.1. Ζ ζλεζηκφηεηα ηνπ κάξηπξα (μ) ήηαλ 42.8%. ΢ε κία απφ ηηο 15 «θαζαξέο» ζεηξέο (#91#) βξέζεθαλ δσληαλέο πξνλχκθεο κεηά απφ 4 εκέξεο εθηξνθήο ζηα θχιια θαιακπνθηνχ πνπ εθθξάδνπλ ηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis, ε νπνία θαη θαηαγξάθεθε σο πηζαλή αλζεθηηθή ζεηξά. Οη δσληαλέο πξνλχκθεο απηήο ηεο «θαζαξήο» ζεηξάο αθνχ εθηξάθεθαλ ζε ηερλεηή ηξνθή, επαλειέγρηεθαλ γηα ηελ επαηζζεζία ηνπο ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis

ζηελ F3 γελεά. Κακία απφ ηηο πξνλχκθεο ηεο F3 γελεάο δελ επέδεζε κεηά απφ 4 εκέξεο έθζεζεο ζε θχιια θαιακπνθηνχ πνπ εθθξάδνπλ ηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B.

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2: ΢ΤΥΝΟΣΖΣΑ ΓΟΝΗΓΗΧΝ ΑΝΘΔΚΣΗΚΟΣΖΣΑ΢ thuringiensis, έηζη ψζηε ηειηθά λα κελ αληρλεπηνχλ γνλίδηα αλζεθηηθφηεηαο ζηελ πεξηνρή ηεο Λάξηζαο. Ζ πεηξακαηηθή πηζαλφηεηα αλίρλεπζεο γνληδίσλ αλζεθηηθφηεηαο γηα ηελ πεξηνρή ηεο Λάξηζαο ήηαλ 95.3%.

Θεζζαινλίθε. Απφ ηα αξρηθά 216 δεχγε κε ηα νπνία μεθηλήζακε ην πείξακα ηειηθά απέκεηλαλ 183 (84.7%) «θαζαξέο» ζεηξέο. Απφ απηέο κφλν 76 (41.5%) απέζεζαλ αβγά ψζηε λα ιεθζνχλ αξθεηά ελήιηθα πξνθεηκέλνπ λα ζπδεπρζεί

ηθαλνπνηεηηθφο αξηζκφο ελειίθσλ ηεο F1 γελεάο. Σειηθά ε F2 κέζνδνο εθαξκφζηεθε ζε 30 ζεηξέο (16.4% ησλ «θαζαξψλ ζεηξψλ) (Πίλαθαο 2.2). Ο κέζνο φξνο ησλ

αξζεληθψλ θαη ζειπθψλ ελειίθσλ αηφκσλ ηεο F1 γελεάο ήηαλ 25.7 ± 21.6 θαη 34.0 ±

25.4 αληίζηνηρα. Ο κέζνο φξνο ησλ πξνλπκθψλ ηεο F2 γελεάο αλά ζειπθφ ηεο F1 γελεάο πνπ εθηξάθεθε ζε θχιια θαιακπνθηνχ πνπ εθθξάδνπλ ηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis ήηαλ 10.8 ± 10.5. Ζ ζλεζηκφηεηα ηνπ κάξηπξα (μ) ήηαλ 42.8 %. ΢ε δχν απφ ηηο 30 «θαζαξέο» ζεηξέο (#151#, #154#) βξέζεθαλ δσληαλέο πξνλχκθεο κεηά απφ 4 εκέξεο εθηξνθήο ζηα θχιια θαιακπνθηνχ πνπ εθθξάδνπλ ηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis, νη νπνίεο θαη θαηαγξάθεθαλ σο δπλεηηθά αλζεθηηθέο ζεηξέο. Οη δσληαλέο πξνλχκθεο απηψλ ησλ ζεηξψλ αθνχ εθηξάθεθαλ ζε ηερλεηή ηξνθή, ζηε ζπλερεία επαλειέγρηεθαλ γηα ηελ επαηζζεζία ηνπο ζηελ ηνμίλε Cry1Ab

ηνπ B. thuringiensis ζηελ F3 γελεά. Κακία απφ ηηο πξνλχκθεο ηεο F3 γελεάο θαη ησλ δχν απηψλ ζεηξψλ δελ επέδεζε κεηά απφ 4 εκέξεο έθζεζεο ζε θχιια θαιακπνθηνχ πνπ εθθξάδνπλ ηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis, έηζη ψζηε ηειηθά λα κελ αληρλεπηνχλ γνλίδηα αλζεθηηθφηεηαο ζηελ πεξηνρή ηεο Θεζζαινλίθεο. ΢ε αληίζεζε κε ηελ πεξηνρή ηεο Λάξηζαο, ζηελ πεξηνρή ηεο Θεζζαινλίθεο αληρλεχηεθαλ γνλίδηα κεξηθήο αλζεθηηθφηεηαο ηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis θαζψο βξέζεθε κία «θαζαξή» ζεηξά (#72#) πνπ λα έρεη πξνθαιέζεη δεκία ζηα θχιια θαιακπνθηνχ πνπ εθθξάδνπλ ηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis κεγαιχηεξε ηεο ηάμεσο 2 κε βάζε ηελ θιίκαθα Bolin (Bolin et al. 1999, Bourguet et al. 2003) ζε δχν δηαδνρηθέο γελεέο

(F2 θαη F3) πνπ εμεηάζηεθαλ. Ζ πεηξακαηηθή πηζαλφηεηα αλίρλεπζεο γνληδίσλ αλζεθηηθφηεηαο ή κεξηθήο αλζεθηηθφηεηαο γηα ηελ πεξηνρή ηεο Θεζζαινλίθεο ήηαλ 92.7%.

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2: ΢ΤΥΝΟΣΖΣΑ ΓΟΝΗΓΗΧΝ ΑΝΘΔΚΣΗΚΟΣΖΣΑ΢

2.4.2 Σπρλόηεηα γνληδίσλ αλζεθηηθόηεηαο ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis ΢ηνλ Πίλαθα 2.3 δίλνληαη νη εθηηκήζεηο ησλ ζπρλνηήησλ γνληδίσλ αλζεθηηθφηεηαο θαη ηα αληίζηνηρα δηαζηήκαηα εκπηζηνζχλεο ηνπο (Confidence Intervals) γηα θάζε πεξηνρή ρσξηζηά αιιά θαη ζπλνιηθά γηα ηηο ηξεηο πεξηνρέο καδί. Δάλ ζπλδπάζνπκε ηα απνηειέζκαηα θαη απφ ηηο ηξεηο πεξηνρέο, ηφηε S = 0 (αξηζκφο «θαζαξψλ» ζεηξψλ κε γνλίδηα αλζεθηηθφηεηαο ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis πνπ παξαηεξήζακε) θαη N = 75 (αξηζκφο «θαζαξψλ» ζεηξψλ πνπ

εμεηάζζεθαλ κε ηελ F2 κέζνδν, 30 ζεηξέο απφ ΢έξξεο, 15 ζεηξέο απφ Λάξηζα θαη 30 ζεηξέο απφ Θεζζαινλίθε). Οπφηε ε ζπλνιηθή θαη' εθηίκεζε ζπρλφηεηα R γνληδίσλ αλζεθηηθφηεηαο είλαη 0.0032 (0 – 0.0097) (Πίλαθαο 2.3). Γειαδή, ε ζπρλφηεηα γνληδίσλ αλζεθηηθφηεηαο είλαη κηθξφηεξε απφ 9.7 x 10-3 γηα επίπεδν ζεκαληηθφηεηαο 0.05. Ζ πηζαλφηεηα αλίρλεπζεο γνληδίσλ αλζεθηηθφηεηαο ζπλνιηθά γηα ηηο ηξεηο απηέο πεξηνρέο είλαη 94.0% (Πίλαθαο 2.3).

Πίλαθαο 2.2. Αξηζκφο ζεηξψλ πνπ εμειίρζεθαλ θαηά ηελ εθαξκνγή ηεο F2 κεζφδνπ ζηελ πεξηνρή ησλ ΢εξξψλ, ηεο Λάξηζαο θαη ηεο Θεζζαινλίθεο.

F1 ζεηξέο πνπ F1 ζεηξέο κε F1 ζεηξέο κε F2 ζεηξέο P1 ζεηξέο Πεξηνρή απέζεζαλ πξνλχκθεο πνπ ελήιηθα πνπ πνπ ζεκειησηηθέο αβγά πξνέθπςαλ πξνέθπςαλ κειεηήζεθαλ

΢έξξεο 194 140 96 45 30

Λάξηζα 106 49 24 15 15

Θεζζαινλίθε 183 76 37 30 30

΢πλνιηθά 483 265 157 90 75

2.4.3 Σπρλόηεηα γνληδίσλ κεξηθήο αλζεθηηθόηεηαο ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis Ζ εθηεηακέλε δεκία πνπ παξαηεξήζεθε ζηα θχιια θαιακπνθηνχ πνπ

εθθξάδνπλ ηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis γηα δχν δηαδνρηθέο γελεέο (F2 θαη

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2: ΢ΤΥΝΟΣΖΣΑ ΓΟΝΗΓΗΧΝ ΑΝΘΔΚΣΗΚΟΣΖΣΑ΢

F3) ηεο «θαζαξήο» ζεηξάο #72# απφ ηελ πεξηνρή ηεο Θεζζαινλίθεο, δείρλεη φηη απηή ε ζεηξά κπνξεί λα έρεη κεξηθά αλζεθηηθφ γνλίδην ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis. ΢πλδπάδνληαο ηα απνηειέζκαηα θαη ησλ ηξηψλ πεξηνρψλ καδί, παξαηεξνχκε φηη S = 1 (αξηζκφο «θαζαξψλ» κε γνλίδηα κεξηθήο αλζεθηηθφηεηαο) θαη N = 75, νπφηε ε αλακελφκελε ζπρλφηεηα ησλ γνληδίσλ κεξηθήο αλζεθηηθφηεηαο είλαη 0.0065 (0.0008– 0.0178) (Πίλαθαο 2.3).

Πίλαθαο 2.3. Αλακελφκελε ζπρλφηεηα γνληδίσλ αλζεθηηθφηεηαο (E[pR]) ή κεξηθήο

αλζεθηηθφηεηαο (E[ppartial]) ζηελ ηνμίλε Cry1Ab θαη ε πηζαλφηεηα αξλεηηθνχ

ζθάικαηνο (PNo) γηα ηελ πεξηνρή ησλ ΢εξξψλ, ηεο Λάξηζαο θαη ηεο Θεζζαινλίθεο.

E[pR] E[ppartial] Πεξηνρή ΢εηξέο Pno (95% CΗ) (95% CΗ) 0.0078 0.0078 ΢έξξεο 30 0.054 (0 - 0.0230) (0 - 0.0230)

0.0147 0.00147 Λάξηζα 15 0.047 (0 – 0.0427) (0 – 0.0427)

0.0078 0.0156 Θεζζαινλίθε 30 0.073 (0 - 0.0230) (0.0020 - 0.0418)

0.0032 0.0065 ΢πλνιηθά 75 0.060 (0 – 0.0097) (0.0008 – 0.0178)

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2: ΢ΤΥΝΟΣΖΣΑ ΓΟΝΗΓΗΧΝ ΑΝΘΔΚΣΗΚΟΣΖΣΑ΢

2.5 ΢ΤΕΖΣΖ΢Ζ

΢ηα πιαίζηα πξνγξακκάησλ δηαρείξηζεο ηεο αλζεθηηθφηεηαο (Insect Resistance Management) πνπ δηελεξγνχληαη ζε θαιιηέξγεηεο γελεηηθά ηξνπνπνηεκέλσλ θπηψλ, γηα ηνλ πξνζδηνξηζκφ ηεο ζπρλφηεηαο ησλ γνληδίσλ αλζεθηηθφηεηαο ελφο πιεζπζκνχ εληφκσλ ζηηο ηνμίλεο ηνπ B. thuringiensis var. kurstaki, έρνπλ εθαξκνζηεί δηάθνξνη κέζνδνη παξαθνινχζεζεο ηεο ζπρλφηεηαο ησλ γνληδίσλ αλζεθηηθφηεηαο ησλ εληφκσλ-ζηφρσλ (Roush and Miller 1986, Alstad and Andow 1995, Gould et al. 1997, Tabashnik et al. 2000, Venette et al. 2000, Shelton et al. 2002, Fitt et al. 2004, Bates et al. 2005). Μεηαμχ απηψλ ησλ κεζφδσλ πεξηιακβάλεηαη θαη ε F2 κέζνδνο (Alstad and Andow 1995, Andow and Alstad 1998, Fitt et al. 2004), ε νπνία κπνξεί λα εθαξκνζηεί εμίζνπ θαιά θαη ρσξίο ηδηαίηεξνπο πεξηνξηζκνχο ζε δηαθνξεηηθά είδε εληφκσλ (Andow et al. 1998, Bentur et al. 2000, Zhao et al. 2002, Génissel et al. 2003, Blanco et al. 2009, Huang et al. 2009). Δίλαη δε ηδηαίηεξα απνηειεζκαηηθή φηαλ εθαξκφδεηαη ζε πιεζπζκνχο εληφκσλ ησλ νπνίσλ ν αξρηθφο αξηζκφο ησλ γνληδίσλ αλζεθηηθφηεηαο είλαη ζρεηηθά κηθξφο (Alstad and Andow 1995, Venette et al. 2000, Andow and Ives 2002), θαζψο επηηπγράλεηαη ε αλίρλεπζε ησλ αιιειφκνξθσλ γνληδίσλ αλζεθηηθφηεηαο πνπ θέξνπλ ηφζν ηα ζπιιερζέληα ζειπθά άηνκα φζν θαη απηά ησλ αξζεληθψλ αηφκσλ κε ηα νπνία έρνπλ ζπδεπρζεί. Με ηελ παξνχζα κειέηε θαηαβάιιεηαη κία πξψηε πξνζπάζεηα λα πξνζδηνξηζηεί ε ζπρλφηεηα ησλ αιιειφκνξθσλ γνληδίσλ αλζεθηηθφηεηαο, ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ Β. thuringiensis, ηνπ S. nonagrioides πνπ πξνέξρνληαη απφ ηξεηο δηαθνξεηηθέο

γεσγξαθηθέο πεξηνρέο (΢έξξεο, Λάξηζα θαη Θεζζαινλίθε) ρξεζηκνπνηψληαο ηελ F2 κέζνδν. Δάλ αλαιχζνπκε ζπλνιηθά ηα δεδνκέλα ηφηε ε πεηξακαηηθή πηζαλφηεηα αλίρλεπζεο γνληδίσλ αλζεθηηθφηεηαο ή κεξηθήο αλζεθηηθφηεηαο αλέξρεηαη ζην 94.0%. Παξφκνηα πηζαλφηεηα αλίρλεπζεο γνληδίσλ αλζεθηηθφηεηαο έρεη βξεζεί θαη ζε άιια

έληνκα πνπ πξνζβάιινπλ ην θαιακπφθη ζηα νπνία έγηλε εθαξκνγή ηεο F2 κεζφδνπ, φπσο γηα παξάδεηγκα ζην Ostrinia nubilalis (Lepidoptera: Crambidae) (89.4%) (Andow et al. 1998) θαη ην Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Crambidae) (93.5%) (Huang et al. 2008). Ζ ζπλνιηθή (θαη γηα ηηο ηξεηο πεξηνρέο) θαη' εθηίκεζε ζπρλφηεηα

γνληδίσλ αλζεθηηθφηεηαο (E[pR]) βξέζεθε λα είλαη ίζε κε 0.0032 (0 – 0.0097) γηα επίπεδν ζεκαληηθφηεηαο 0.05. Γειαδή είκαζηε θαηά 95% ζίγνπξνη φηη ε ζπρλφηεηα ησλ γνληδίσλ αλζεθηηθφηεηαο είλαη κηθξφηεξε απφ 9.7 x 10-3. Αληίζηνηρα, ε ζπλνιηθή

αλακελφκελε ζπρλφηεηα ησλ γνληδίσλ κεξηθήο αλζεθηηθφηεηαο (E[ppartial]) είλαη 51

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2: ΢ΤΥΝΟΣΖΣΑ ΓΟΝΗΓΗΧΝ ΑΝΘΔΚΣΗΚΟΣΖΣΑ΢

ειαθξά πςειφηεξε θαη ηζνχηαη κε 0.0065 (0.0008 – 0.0178). Ζ δηαθνξά απηή ηεο αλακελφκελεο ζπρλφηεηαο κεηαμχ γνληδίσλ αλζεθηηθφηεηαο θαη κεξηθήο αλζεθηηθφηεηαο, πξνθαλψο νθείιεηαη ζην γεγνλφο φηη βξέζεθε κία ζεηξά, πνπ αλ θαη δελ ήηαλ αλζεθηηθή εληνχηνηο πξνθαινχζε εθηεηακέλε δεκία ζην θχιισκα ηνπ θαιακπνθηνχ. Αλάινγεο δηαθνξέο κεηαμχ ηεο αλακελφκελεο ζπρλφηεηαο γνληδίσλ αλζεθηηθφηεηαο θαη κεξηθήο αλζεθηηθφηεηαο βξέζεθαλ θαη ζε άιιεο πεξηπηψζεηο

φπνπ εθαξκφζηεθε ε κέζνδνο F2, κάιηζηα δε ζε νξηζκέλεο ν αξηζκφο ησλ «θαζαξψλ» ζεηξψλ κε γνλίδηα κεξηθήο αλζεθηηθφηεηαο ήηαλ ζρεηηθά κεγάινο (Bentur et al. 2000, Bourguet et al. 2003, Bourguet 2004, Stodola et al. 2006, Huang et al. 2009). Ο Bourguet (2004) αλαθέξεη φηη φηαλ ν ηδξπηηθφο πιεζπζκφο είλαη κηθξφο, ηφηε είλαη ζχλεζεο θαηλφκελν λα αληρλεχνληαη κεξηθά ή ππνηειή αιιειφκνξθα γνλίδηα αλζεθηηθφηεηαο ζηηο ηνμίλεο ηνπ B. thuringiensis, ελδερνκέλσο επεηδή δελ ππάξρεη κεγάιε γελεηηθή παξαιιαθηηθφηεηα. ΢ε θάζε πεξίπησζε πάλησο, ε αλίρλεπζε κεξηθά αιιειφκνξθσλ γνληδίσλ αλζεθηηθφηεηαο δελ είλαη θάηη ην αζπλήζηζην (Andow et al. 1998, Bourguet et al. 2003). ΋ζνλ αθνξά ζηελ παξαηεξνχκελε ζπρλφηεηα ησλ γνληδίσλ αλζεθηηθφηεηαο, απηή βξέζεθε λα είλαη αλάινγε κε απηή πνπ παξαηεξήζεθε θαη ζε άιια έληνκα πνπ πξνζβάινπλ ηελ θαιιηέξγεηα ηνπ θαιακπνθηνχ φπσο είλαη ην O. nubilalis ζηηο Ζ.Π.Α. (1.2 x 10-3 - 5.8 x 10-3) (Andow et al. 1998, 2000, Bourguet et al. 2003, Stodola et al. 2006) θαη ηελ Δπξψπε (0.3 x 10-3) (Bourguet et al. 2003), ην Diatraea grandiosella (Lepidoptera: Crambidae) ζηηο Ζ.Π.Α. (1.2 x 10-3) (Huang et al. 2007b) θαη ην D. saccharalis ζηηο Ζ.Π.Α. (2.3 x 10-3 - 6.3 x 10-3) (Huang et al. 2007a, 2008, 2009). Δχθνια δηαπηζηψλεη θαλείο φηη ε παξαηεξνχκελε απηή ζπρλφηεηα ησλ γνληδίσλ αλζεθηηθφηεηαο ηνπ S. nonagrioides είλαη αξθεηά κηθξή θαη πξνζεγγίδεη ηθαλνπνηεηηθά ηελ απαίηεζε ηεο ζηξαηεγηθήο ηεο «πςειήο δφζεο – θαηαθπγίσλ» γηα αξρηθφ αξηζκφ γνληδίσλ αλζεθηηθφηεηαο < 10-3, έηζη ψζηε λα εμαζθαιηζηεί ε επηηπρήο εθαξκνγή ζηα πιαίζηα πξνγξακκάησλ δηαρείξηζεο ηεο αλζεθηηθφηεηαο ηνπ S. nonagrioides. Πξφζθαηεο κειέηεο ζην ρψξν ηεο κνξηαθήο βηνινγίαο έδεημαλ φηη ην S. nonagrioides παξνπζηάδεη κεγάιε γελεηηθή παξαιιαθηηθφηεηα ζηελ πεξηνρή ηεο Μεζνγείνπ (Kourti 2006, Margaritopoulos et al. 2007, De la Poza et al. 2008). Οη De la Poza et al. (2008) θαηέηαμαλ ην έληνκν απηφ ζε δχν κεγάιεο νκάδεο (κηαο πνπ πεξηιακβάλεη ηηο πεξηνρέο ηεο Διιάδαο, ηεο Ηηαιίαο θαη ηεο Σνπξθίαο θαη κηαο άιιεο πνπ πεξηιακβάλεη ηηο πεξηνρέο ηεο Ηζπαλίαο θαη Γαιιίαο), δεδνκέλνπ φηη 52

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2: ΢ΤΥΝΟΣΖΣΑ ΓΟΝΗΓΗΧΝ ΑΝΘΔΚΣΗΚΟΣΖΣΑ΢

παξαηεξήζεθαλ ζεκαληηθέο γελεηηθέο δηαθνξέο κεηαμχ ησλ δχν απηψλ αλεμάξηεησλ νκάδσλ, θαζψο επίζεο θαη εληφο ηεο ίδηαο νκάδαο. Δπηπιένλ, ζε πεηξάκαηα πνπ πξαγκαηνπνηήζεθαλ κε ηε ρξήζε RFLP-mtDNA δεηθηψλ, παξαηεξήζεθαλ ζεκαληηθέο γελεηηθέο δηαθνξέο ηνπ S. nonagrioides κεηαμχ πιεζπζκψλ πνπ πξνέξρνληαλ απφ δηαθνξεηηθέο πεξηνρέο ηεο ίδηαο ρψξαο (Margaritopoulos et al. 2007). Γηαθνξέο φκσο παξαηεξήζεθαλ αθφκα θαη ζηελ πεξίπησζε πνπ ν πιεζπζκφο ηνπ S. nonagrioides πξνεξρφηαλ απφ δηαθνξεηηθφ μεληζηή (Leniaud et al. 2006). Σα παξαπάλσ δεδνκέλα καο νδεγνχλ ζην ζπκπέξαζκα φηη ην S. nonagrioides παξνπζηάδεη κεγάιε γελεηηθή παξαιιαθηηθφηεηα ζηελ επξχηεξε πεξηνρή ηεο Μεζνγείνπ, ην νπνίν έρεη σο άκεζν απνηέιεζκα ηελ δπζρέξεηα εθαξκνγήο πξνγξακκάησλ δηαρείξηζεο ηεο αλζεθηηθφηεηαο ηνπ S. nonagrioides. ΢ηελ παξνχζα κειέηε ν αξηζκφο ησλ ζεηξψλ πνπ εμεηάζηεθε επηηπρψο ήηαλ θαηά πνιχ κηθξφηεξνο ζε ζχγθξηζε κε ηνλ αξρηθφ αξηζκφ ησλ «θαζαξψλ» ζεηξψλ πνπ είραλ δεκηνπξγεζεί. ΢πγθεθξηκέλα απφ ηηο αξρηθά 483 «θαζαξέο» ζεηξέο πνπ

δεκηνπξγήζεθαλ ηειηθά κφλν ζε 75 (15.5%) εθαξκφζηεθε ε F2 κέζνδνο. Σν κεγαιχηεξν πνζνζηφ ζεηξψλ πνπ ράζεθε γηα ηνπο πιεζπζκνχο ηνπ S. nonagrioides απφ ηηο πεξηνρέο ηεο Λάξηζαο θαη Θεζζαινλίθεο ήηαλ θαηά ηελ απφζεζε ησλ αβγψλ

ηεο F1 γελεάο (53.8% θαη 58.5% απψιεηα ζεηξψλ αληίζηνηρα) ελψ γηα ηελ πεξηνρή ησλ

΢εξξψλ θαηά ηα ππφινηπα αλήιηθα ζηάδηα ηεο F1 γελεάο (53.1% απψιεηα ζεηξψλ). Ζ κεγάιε απηή απψιεηα ζεηξψλ πηζαλφλ λα νθείιεηαη ζηε κεγάιε ζλεζηκφηεηα πνπ παξαηεξείηαη απφ ζηάδην ζε ζηάδην, θπξίσο θαηά ην ζηάδην ηεο εθθφιαςεο ησλ αβγψλ. Χζηφζν, ην πνζνζηφ απηφ γηα ηνλ πιεζπζκφ απφ ηελ πεξηνρή ησλ ΢εξξψλ (28.3%) ήηαλ ζρεηηθά κηθξφ ζε ζχγθξηζε κε απηά ησλ άιισλ δχν πεξηνρψλ. Απηφ νθεηιφηαλ πηζαλφηαηα ζην δηαθνξεηηθφ ηξφπν δεκηνπξγίαο ησλ «θαζαξψλ» ζεηξψλ θαζψο γηα ηελ πεξηνρή ησλ ΢εξξψλ επηιέρζεθαλ αλαπαξαγσγηθά ψξηκα ζειπθά αγξνχ ελψ γηα ηηο άιιεο δχν πεξηνρέο αλεπηπγκέλεο πξνλχκθεο αγξνχ. Έλαο άιινο ιφγνο πνπ πηζαλψο λα παίδεη ζεκαληηθφ ξφιν ζηελ απψιεηα ησλ ζεηξψλ είλαη ε ίδηα βηνινγία ηνπ ζπγθεθξηκέλνπ εληφκνπ. Δίλαη γλσζηφ, απφ πεηξάκαηα πνπ έρνπλ γίλεη απφ άιινπο εξεπλεηέο (Fantinou et al.2003) ζρεηηθά κε ηελ βηνινγία ηνπ εληφκνπ αιιά θαη απφ πξνζσπηθέο παξαηεξήζεηο, φηη ν βηνινγηθφο θχθινο ηνπ S. nonagrioides ζην εξγαζηήξην είλαη ζρεηηθά κεγάινο ζε ζρέζε κε άιια είδε εληφκσλ θαη δηαξθεί πεξίπνπ 2 κήλεο. Σν γεγνλφο απηφ θαη κφλν θαζηζηά ηδηαίηεξα δχζθνιν ην ρεηξηζκφ ηνπ εληφκνπ απηνχ κε απνηέιεζκα λα παξαηεξείηαη κεγάιν πνζνζηφ ζλεζηκφηεηαο απφ ζηάδην ζε ζηάδην. 53

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2: ΢ΤΥΝΟΣΖΣΑ ΓΟΝΗΓΗΧΝ ΑΝΘΔΚΣΗΚΟΣΖΣΑ΢

΢πκπεξαζκαηηθά, ε ζπρλφηεηα ησλ γνληδίσλ αλζεθηηθφηεηαο ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ Β. thuringiensis ηνπ S. nonagrioides πνπ παξαηεξήζεθε ήηαλ ζρεηηθά κηθξή, θαη απηφ θαζηζηά δπλαηή ηελ εθαξκνγή ηεο ζηξαηεγηθήο ηεο «πςειήο δφζεο – θαηαθπγίνπ» ζε πξνγξάκκαηα δηαρείξηζεο ηεο αλζεθηηθφηεηαο ηνπ S. nonagrioides. Δληνχηνηο φκσο ζα ήηαλ ζθφπηκν αλά ηαθηά ρξνληθά δηαζηήκαηα λα γίλεηαη επαλέιεγρνο θαη επαλαπξνζδηνξηζκφο ηεο ζπρλφηεηαο ησλ ππνηειψλ αιιειφκνξθσλ γνληδίσλ αλζεθηηθφηεηαο ηνπ S. nonagrioides θαη λα κελ ππάξρεη εθεζπραζκφο, έηζη ψζηε λα γίλεη έγθαηξα ν εληνπηζκφο ηπρφλ νκνδπγσηίαο ππνηειψλ αιιειφκνξθσλ γνληδίσλ αλζεθηηθφηεηαο πνπ εθθξάδνπλ αλζεθηηθφηεηα ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ Β. thuringiensis. Δπίζεο, επηβάιιεηαη ε ζπιινγή εληφκσλ απφ φζν ην δπλαηφλ πεξηζζφηεξεο πεξηνρέο πξνθεηκέλνπ λα έρνπκε κηα πιεξέζηεξε εηθφλα θαη θαιχηεξε αληίιεςε γηα ηα επίπεδα ησλ ελ δπλάκεη γνληδίσλ αλζεθηηθφηεηαο ηνπ S. nonagrioides.

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2: ΢ΤΥΝΟΣΖΣΑ ΓΟΝΗΓΗΧΝ ΑΝΘΔΚΣΗΚΟΣΖΣΑ΢

2.6 ΒΗΒΛΗΟΓΡΑΦΗΑ

Alstad, D. N., and D. A. Andow. 1995. Managing the evolution of insect resistance to transgenic plants. Science 268: 1894-1896.

Andow, D. A., and D. N. Alstad. 1998. F2 screen for rare resistance alleles. J. Econ. Entomol. 91: 572-578. Andow, D. A., and D. N. Alstad. 1999. Credibility interval for rare resistance allele frequencies. J. Econ. Entomol. 94: 755-758. Andow, D. A., D. N. Alstad, Y.-H. Pang, P. C. Bolin, and W. D. Hutchison. 1998.

Using an F2 screen to search for resistance alleles to Bacillus thuringiensis toxin in European corn borer (Lepidoptera: Crambidae). J. Econ. Entomol. 91: 579-584. Andow, D. A., D. M. Olson, R. L. Hellmich, D. N. Alstad, and W. D. Hutchison. 2000. Frequency of resistance to Bacillus thuringiensis toxin Cry1Ab in an Iowa population of European corn borer (Lepidoptera: Crambidae). J. Econ. Entomol. 93: 26-30. Andow, D. A., and A. R. Ives. 2002. Monitoring and adaptive resistance management. Ecol. Appl. 12: 1378-1390. Andow, D. A., D. A. Somers, N. Amugune, F. J. L. Aragão, K. Ghosh, S. Gudu, E. Magiri, W. J. Moar, S. Njihia, and E. Osir. 2004. Transgene locus structure and expression of Bt maize. In: Environmental Risk Assessment of Genetically Modified Organisms, Vol. 1: a Case Study of Bt Maize in Kenya [A. Hillbeck and D.A. Andow (eds.)]. CAB International, Wallingford, UK. pp. 83–116. ArgenBio. 2007. La Agrobiotecnología/ Los cultivos transgénicos/ En Argentina/ Cultivos aprobados y adopción. Tabla de evolución de las superficies sembradas con OGM en la Argentina, en hectáres. (http://argenbio.org/h/biotecnologia/13_d2007.php). Bates, S. L., J.-Z. Zhao, R. T. Roush, and A. M. Shelton. 2005. Insect resistance management in GM crops: past, present and future. Nat. Biotechnol. 23: 57- 62. Bentur, J. S., D. A. Andow, M. B. Cohen, A. M. Romena, and F. Gould. 2000. Frequency of alleles conferring resistance to a Bacillus thuringiensis toxin in a

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2: ΢ΤΥΝΟΣΖΣΑ ΓΟΝΗΓΗΧΝ ΑΝΘΔΚΣΗΚΟΣΖΣΑ΢

Philippine population of Scirpophaga incertulas (Lepidoptera: Pyralidae). J. Econ. Entomol. 93: 1515-1521. Blanco, C. A., D. A. Andow, C. A. Abel, D. V. Sumerford, G. Hernandez, J. D. Jr López, L. Adams, A. Groot, R. Leonard, R. Parker, G. Payne, O. P. Perera, A. P. Terán-Vargas, and A. Azuara-Domínguez. 2009. Bacillus thuringiensis Cry1Ac resistance frequency in tobacco budworm (Lepidoptera: Noctuidae). J. Econ. Entomol. 102: 381-387. Bolin, P. C., W. D. Hutchison, and D. A. Andow. 1999. Long-term selection for resistance to Bacillus thuringiensis Cry1Ac endotoxin in a Minnesota population of European corn borer (Lepidoptera: Crambidae). J. Econ. Entomol. 92: 1021-1030. Bourguet, D., J. Chaufaux, M. Seguin, C. Buisson, J. L. Hinton, T. J. Stodola, P. Porter, G. Cronholm, L. L. Buschman, and D. A. Andow. 2003. Frequency of alleles conferring resistance to Bt maize in French and US corn belt populations of Ostrinia nubilalis. Theor. Appl. Genet. 106: 1225-1233. Bourguet, D. 2004. Resistance to Bacillus thuringiensis toxins in the European corn borer: what a change for Bt maize? Physiol. Entomol. 29: 251-256. De la Poza, M., G. P. Farinós, B. Beroiz, F.Ortego, P. Hernández-Crespo, and P. Castañera. 2008. Genetic structure of Sesamia nonagrioides (Lefebvre) populations in the Mediterranean area. Environ. Entomol. 37: 1354-1360. Fantinou, A. A., D. Ch. Perdikis, and C. S. Chatzoglou. 2003. Development of immature stages of Sesamia nonagrioides (Lepidoptera: Noctuidae) under altering and constant temperatures. Environ. Entomol. 32: 1337-1342. Fitt, G. P., D. A. Andow, Y. Carrière, W. J. Moar, T. H. Schuler, C. Omoto, J. Kanya, M. A. Okeck, P. Arama, and N. K. Maniania. 2004. Resistance risks and management associated with Bt maize in Kenya. In: Environmental Risk Assessment of Genetically Modified Organisms, Vol. 1: a Case Study of Bt Maize in Kenya [A. Hillbeck and D.A. Andow (eds.)]. CAB International, Wallingford, UK. pp. 209–250. Génissel, A., S. Augustin, C. Courtin, G. Pilate, P. Lorme, and D. Bourguet. 2003. Initial frequency of alleles conferring resistance to Bacillus thuringiensis poplar in a field population of Chrysomela tremulae. Proc. R. Soc. B-Biol. Sci. 270: 791-797.

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2: ΢ΤΥΝΟΣΖΣΑ ΓΟΝΗΓΗΧΝ ΑΝΘΔΚΣΗΚΟΣΖΣΑ΢

González-Núñez, M., F. Ortego, and P. Castañera. 2000. Susceptibility of Spanish populations of the corn borers Sesamia nonagrioides (Lepidoptera: Noctuidae) and Ostrinia nubilalis (Lepidoptera: Crambidae) to a Bacillus thuringiensis endotoxin. J. Econ. Entomol. 93: 459-463. Gould, F. 1998. Sustainability of transgenic insecticidal cultivars: integrating pest genetics and ecology. Annu. Rev. Entomol. 43: 701-726. Gould, F., A. Anderson, A. Jones, D. Sumerford, D. G. Heckel, J. Lopez, S. Micinski, R. Leonard, and M. Laster. 1997. Initial frequency of alleles for resistance to Bacillus thuringiensis toxins in field populations of Heliothis viriscens. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 94: 3519-3523. Huang, F., B. R. Leonard, and D. A. Andow. 2007a. Sugarcane borer (Lepidoptera: Crambidae) resistance to transgenic Bacillus thuringiensis maize. J. Econ. Entomol. 100:164-171. Huang, F., B. R. Leonard, D. R. Cook, D. R. Lee, D. A. Andow, J. L. Baldwin, K. V. Tindall, and X. Wu. 2007b. Frequency of alleles conferring resistance to Bacillus thuringiensis maize in Louisiana populations of the southwestern corn borer. Entomol. Exp. Appl. 122: 53-58 Huang, F., B. R. Leonard, S. H. Moore, D. R. Cook, J. Baldwin, K. V. Tindall, and D. R. Lee. 2008. Allele frequency of resistance to Bacillus thuringiensis Cry1Ab corn in Louisiana populations of sugarcane borer (Lepidoptera: Crambidae). J. Econ. Entomol. 101: 492-498. Huang, F., R. Parker, R. Leonard, Y. Yong, and J. Liu. 2009. Frequency of resistance alleles to Bacillus thuringiensis-corn in Texas populations of the sugarcane borer, Diatraea saccharalis (F.) (Lepidoptera: Crambidae). Crop Prot. 28: 174-180. James, C. 2008. Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops: 2008. ISAAA Brief No. 39. ISAAA: Ithaca, NY. Kourti, A. 2006. Mitochondrial DNA restriction map and cytochrome c oxidase subunits I and II sequence divergence of corn stalk borer Sesamia nonagrioides (Lepidoptera: Noctuidae). Biochem. Genet. 44: 321-331. Lee, P. M. 2004. Bayesian Statistics: An Introduction. A Hodder Arnold Publication. 3rd edition. London. Leniaud, L., P. Audiot, D. Bourguet, B. Frérot, G. Genestier, S. F. Lee, T. Malausa, A.-H. Le Pallec, M.-C. Souqual, and S. Ponsard. 2006. Genetic 57

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2: ΢ΤΥΝΟΣΖΣΑ ΓΟΝΗΓΗΧΝ ΑΝΘΔΚΣΗΚΟΣΖΣΑ΢

structure of European and Mediterranean maize borer populations on several wild and cultivated host plants. Entomol. Exp. Appl. 120: 51-62. Liu, Y. B., and B. E. Tabashnik. 1997. Experimental evidence that refuges delay insect adaptation to Bacillus thuringiensis. Proc. R. Soc. B-Biol. Sci. 264: 605-610. Mathematica. 2003. Mathematica for Windows, Version 5.0, Wolfram Research, Champaign, Illinois. Margaritopoulos, J. T., B. Gotosopoulos, Z. Mamuris, P. J. Skouras, K. C.Voudouris, N. Bacandritsos, A. A. Fantinou, and J. A. Tsitsipis. 2007. Genetic variation among Mediterranean populations of Sesamia nonagrioides (Lepidoptera: Noctuidae) as revealed by RFLP mtDNA analysis. Bull. Entomol. Res. 97: 299-308. [MAPA] Ministerio de Agricultura Pesca y Alimentación. 2008. Hectáreas de maíz GM sembradas en España. (http://www.mapa.es/es/agricultura/pags/semillas/ estadisticas.htm). [NASS] National Agricultural Statistics Service. 2008. Acreage. (http://usda.mannlib.cornell.edu/usda/current/Acre/Acre-06-30-2008.pdf). Poitout, S., and R. Bues. 1970. Élevage de plusieurs espèces de Lépidoptères Noctuidae sur milieu artificiel simplifié. Ann. Zool. Ecol. Anim. 2: 79-91. Roush, R. T. 1998. Two-toxin strategies for management of insecticidal transgenic crops: can pyramiding succeed where pesticide mixtures have not? Phil. Trans. R. Soc. Lond. B 353: 1777-1786. Roush, R. T., and G. L. Miller. 1986. Considerations for design of insecticide resistance monitoring programs. J. Econ. Entomol. 79: 293-298. Schneider, J. C. 1999. Confidence interval for Bayesian estimates of resistance allele frequencies. J. Econ. Entomol. 92: 755. Shelton, A. M., J. Z. Zhao, and R. T. Roush. 2002. Economic, ecological, food safety, and social consequences of the deployment of Bt transgenic plants. Annu. Rev. Entomol. 47: 845-881.

Stodola, T. J., and D. A. Andow. 2004. F2 screen variations and associated statistics. J. Econ. Entomol. 97: 1756-1764. Stodola, T. J., D. A. Andow, A.R. Hyden, J. L. Hinton, J.J. Roark, L. L. Buschman, P. Porter, and G. B. Cronholm. 2006. Frequency of resistance to Bacillus thuringiensis toxin Cry1Ab in southern US corn belt population of 58

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2: ΢ΤΥΝΟΣΖΣΑ ΓΟΝΗΓΗΧΝ ΑΝΘΔΚΣΗΚΟΣΖΣΑ΢

European corn borer (Lepidoptera: Crambidae). J. Econ. Entomol. 99: 502- 507. Tabashnik, B. E., A. L. Patin, T. J. Dennehy, Y. Liu, Y. Carrière, M. A. Sims, and L. Antilla. 2000. Frequency of resistance to Bacillus thuringiensis in field populations of pink bollworm. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 97: 12980- 12984. Tabashnik, B. E., F. Gould, and Y. Carrière. 2004. Delaying evolution of insect resistance to transgenic crops by decreasing dominance and heritability. J. Evol. Biol. 17: 904-912. Vacher, C., D. Bourguet, F. Rousset, C. Chevillon, and M. E. Hochberg. 2003. Modelling the spatial configuration of refuges for a sustainable control of pests: a case study of Bt cotton. J. Evol. Biol. 16: 378-387. Venette, R. C., W. D. Hutchison, and D. A. Andow. 2000. An in-field screen for early detection and monitoring of insect resistance to Bacillus thuringiensis in transgenic crops. J. Econ. Entomol. 93: 1055-1064.

Zhao, J. Z., Y. X. Li, H. L. Collins, and A. M. Shelton. 2002. Examination of the F2 screen for rare resistance alleles to Bacillus thuringiensis toxins in the diamondback moth (Lepidoptera: Plutellidae). J. Econ. Entomol. 95: 14-21. Zhao, J. Z., J. Cao, H. L. Collins, S. L. Bates, R. T. Roush, E. D. Earle, and A. M. Shelton. 2005. Concurrent use of transgenic plants expressing a single and two Bacillus thuringiensis genes speeds insect adaptation to pyramided plants. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 102: 8426-8430.

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΣΖ΢ Cry1Αb ΢ΣΖΝ ΔΠΗΒΗΧ΢Ζ ΚΑΗ ΑΝΑΠΣΤΞΖ ΣΧΝ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3

Δπίδξαζε ηεο ηνμίλεο Cry1Ab ηνπ Bacillus thuringiensis var. kurstaki ζηελ επηβίσζε θαη ηελ αλάπηπμε ησλ πξνλπκθώλ ηνπ Ostrinia nubilalis (Lepidoptera: Crambidae) θαη ηνπ Sesamia nonagrioides (Lepidoptera: Noctuidae)

3.1 ΠΔΡΗΛΖΦΖ

Μειεηήζεθε ζην εξγαζηήξην ε επίδξαζε ηεο ηνμίλεο Cry1Ab ηνπ Bacillus thuringiensis Berliner ζηελ επηβίσζε πξνλπκθψλ ηνπ Ostrinia nubilalis (Hübner) (Lepidoptera: Crambidae) θαη Sesamia nonagrioides Lefébvre (Lepidoptera: Noctuidae), θαζψο επίζεο θαη ζηελ αλάπηπμε δχν δηαθνξεηηθψλ πιεζπζκψλ ηνπ εληφκνπ O. nubilalis, ελφο απφ ηε βφξεηα Διιάδα (΢έξξεο) θαη ελφο απφ ηε λνηηνδπηηθή Γεξκαλία (Freiburg). Πξνλχκθεο 1εο ειηθίαο (<24 σξψλ απφ ηελ εθθφιαςε) θαη ησλ δχν εληφκσλ εθηέζεθαλ ζε δηάθνξεο ζπγθεληξψζεηο 0, 9, 18, 35, 89, 177, 531 θαη 1062 ng/cm2 ηεο ηνμίλεο Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis θαη έπεηηα απφ 7 εκέξεο δηαηήξεζεο ζηνπο 25 ± 1oC θαη ππφ ζπλερέο ζθνηάδη, κεηξήζεθε ε ζλεζηκφηεηά ηνπο. ΋ζνλ αθνξά ζην O. nubilalis, παξαηεξήζεθε φηη ελψ ν πιεζπζκφο απφ ηελ πεξηνρή ησλ ΢εξξψλ ήηαλ ειαθξά πην αλζεθηηθφο ζε ζχγθξηζε κε απηφλ ηεο πεξηνρήο ηνπ Freiburg, εληνχηνηο δελ δηέθεξε ζεκαληηθά σο πξνο ηε κέζε

ζαλαηεθφξν ζπγθέληξσζε (LC50). Αλάινγα ήηαλ θαη ηα απνηειέζκαηα γηα ην S. nonagrioides, θαζψο νχηε θαη ζε απηήλ ηελ πεξίπησζε δηαπηζηψζεθαλ δηαθνξέο κεηαμχ ησλ κεηαρεηξίζεσλ σο πξνο ηελ επαηζζεζία ηνπο ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis. Αθφκε, κειεηήζεθε θαη ε αλάπηπμε ησλ πξνλπκθψλ ηνπ O. nubilalis ζε δηάθνξεο ζπγθεληξψζεηο ηεο ηνμίλεο Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis. Γηα ην ζθνπφ απηφ ρξεζηκνπνηήζεθαλ πξνλχκθεο 1εο ειηθίαο (<24 σξψλ απφ ηελ εθθφιαςε), νη νπνίεο αθνχ εθηέζεθαλ γηα 7 εκέξεο ζηηο ζπλζήθεο πνπ πξναλαθέξζεθαλ, ζηε ζπλέρεηα πξνζδηνξίζηεθε ε πξνλπκθηθή ηνπο ειηθία κε βάζε ην πιάηνο ηεο θεθαιηθήο ηνπο θάςαο. Απφ ηα απνηειέζκαηα πξνθχπηεη φηη ππάξρεη ζεκαληηθή δηαθνξά ζηελ αλάπηπμε ησλ πξνλπκθψλ, φηαλ απηέο εθηεζνχλ ζε δηάθνξεο ζπγθεληξψζεηο ηεο ηνμίλεο Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis θαη ζηνπο δχν πιεζπζκνχο. ΋ζν απμάλεηαη ε ζπγθέληξσζε ηεο ηνμίλεο, ηφζν πεξηζζφηεξν επηβξαδχλεηαη ε αλάπηπμε ησλ πξνλπκθψλ.

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΣΖ΢ Cry1Αb ΢ΣΖΝ ΔΠΗΒΗΧ΢Ζ ΚΑΗ ΑΝΑΠΣΤΞΖ ΣΧΝ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ

3.2 ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ

Σν Bacillus thuringiensis Berliner είλαη έλα εληνκνπαζνγφλν βαθηήξην ην νπνίν θαηά ηε θάζε ηεο ζπνξίσζήο ηνπ ραξαθηεξίδεηαη απφ ηελ παξαγσγή ελδνθπηηαξηθψλ παξαζπνξηαθψλ εγθιείζησλ θξπζηαιιηθήο κνξθήο (θξπζηάιισλ). Οη θξχζηαιινη απηνί πεξηέρνπλ πξσηεΐλεο πνπ εκθαλίδνπλ εμεηδηθεπκέλε δξάζε ελαληίνλ κεγάινπ θάζκαηνο εληφκσλ θαζψο θαη άιισλ αζπφλδπισλ (Schnepf 1990, Van Frankenhuyzen et al. 1993, Απηφζνγινπ 1997, Παπαδνπνχινπ-Μνπξθίδνπ 2008, Xue et al. 2008). ΋ηαλ θηάζνπλ ζην αιθαιηθφ πεξηβάιινλ ηνπ πεπηηθνχ ζπζηήκαηνο δηαιπηνπνηνχληαη ζηηο πξσηεΐλεο (πξνηνμίλεο) πνπ ηηο απαξηίδνπλ. ΢ηε ζπλέρεηα νη πξνηνμίλεο κε ηε δξάζε πξσηεαζψλ κεηαηξέπνληαη ζηηο αληίζηνηρεο ελεξγέο ηνμίλεο. Απηέο νη ηνμίλεο πηάλνληαη κε κεγάιε ζπγγέλεηα επάλσ ζηα θχηηαξα ηνπ πεπηηθνχ ζπζηήκαηνο ζε εηδηθέο ζέζεηο ππνδνρέσλ πνπ ζπλδένληαη κε θαλάιηα ηχπνπ symport κεηαθνξάο ακηλνμέσλ παξάιιεια κε ηφληα θαιίνπ. Απηή ε δηαηαξαρή πξνθαιεί ηνλ ζρεκαηηζκφ κεγάισλ πφξσλ εθιεθηηθψλ γηα θαηηφληα πνπ απμάλνπλ ηελ δηαπεξαηφηεηα ησλ θπηηαξηθψλ κεκβξαλψλ ζην λεξφ. Απμεκέλε πξφζιεςε λεξνχ πξνθαιεί ηελ δηφγθσζε ησλ θπηηάξσλ θαη ηειηθά ην ζπάζηκν ησλ θπηηαξηθψλ κεκβξαλψλ κε απνηέιεζκα λα απνδηνξγαλψλεηαη ε επηζπιηαθή ζηνηβάδα θπηηάξσλ ηνπ πεπηηθνχ ζπζηήκαηνο. Ζ αλσηέξσ δξάζε πξνθαιεί ην ζηακάηεκα ιήςεο ηξνθήο απφ ην έληνκν θαη νη λεαξέο πξνλχκθεο πεζαίλνπλ απφ αζηηία ή άιιεο βαθηεξηαθέο πξνζβνιέο (Απηφζνγινπ 1997, Παλφπνπινο 1999, Παπαδνπνχινπ-Μνπξθίδνπ 2008). Μέρξη ζήκεξα έρνπλ απνκνλσζεί θαη ηαπηνπνηεζεί πεξηζζφηεξα απφ 400 δηαθνξεηηθά ζηειέρε ηνπ B. thuringiensis (Crickmore et al. 2009).

Σα πξψηα εληνκνθηφλα ζθεπάζκαηα πνπ βαζίζηεθαλ ζε ζηειέρε ηνπ B. thuringiensis θπθινθφξεζαλ θαηά ηε δεθαεηία ηνπ 1930. Έθηνηε, ε ρξήζε ηνπο παξνπζίαζε κία απμεηηθή ηάζε ιφγσ ηεο αζθαινχο ηνπο ρξήζεο ηφζν γηα ην πεξηβάιινλ φζν θαη γηα ηνλ άλζξσπν θαζψο επίζεο θαη ιφγσ ηεο κεγάιεο εμεηδίθεπζεο πνπ έρνπλ ελαληίνλ ησλ εληφκσλ-ζηφρσλ. Ζ εθηεηακέλε ηνπο ρξήζε είρε σο απνηέιεζκα ηελ αλάπηπμε αλζεθηηθφηεηαο ζην Plutella xylostella (Lepidoptera: Ptutellidae) (Tabashnik et al. 1990). ΋κσο, αλάπηπμε αλζεθηηθφηεηαο κπνξεί λα έρνπκε θαη ζην εξγαζηήξην έπεηηα απφ επηινγή (Tabashnik 1994, Zhao et al. 2000, Ferré and Van Rie 2002, Akhurst et al 2003, Tabashnik et al. 2003, Huang et al. 2007a). Μεηαμχ ησλ εληφκσλ πνπ έρνπλ αλαπηχμεη αλζεθηηθφηεηα ζηηο ηνμίλεο ηνπ B. thuringiensis έπεηηα απφ πίεζε επηινγήο ζην εξγαζηήξην πεξηιακβάλνληαη ην

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΣΖ΢ Cry1Αb ΢ΣΖΝ ΔΠΗΒΗΧ΢Ζ ΚΑΗ ΑΝΑΠΣΤΞΖ ΣΧΝ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ

Ostrinia nubilalis (Hübner) (Lepidoptera: Crambidae) (Huang et al. 1997, Bolin et al. 1999, Chaufaux et al. 2001, Farinós et al. 2004, Andreadis et al. 2006) θαη ην Sesamia nonagrioides Lefébvre (Lepidoptera: Noctuidae) (Farinós et al. 2004, Andreadis et al. 2006).

Mε ηελ αλάπηπμε ηεο γελεηηθήο κεραληθήο, γνλίδηα ησλ πξσηετλψλ ησλ θξπζηάιισλ ηνπ B. thuringiensis (δ-ελδνηνμίλεο) κε εμεηδηθεπκέλε δξάζε ελαληίνλ εληφκσλ–ζηφρσλ, ελζσκαηψζεθαλ εληφο ησλ θπηψλ γηα ηελ δεκηνπξγία αλζεθηηθψλ πνηθηιηψλ ή φπσο αιιηψο είλαη γλσζηά γελεηηθά ηξνπνπνηεκέλσλ θπηψλ. ΢πγθεθξηκέλα, γηα ηελ αληηκεηψπηζε ησλ O. nubilalis θαη S. nonagrioides έγηλε ελζσκάησζε γνληδίσλ ηνπ B. thuringiensis var. kurstaki πνπ εθθξάδνπλ ηελ ηνμίλε Cry1Ab (Koziel et al. 1993, Farinós et al. 2004). Μέρξη ζήκεξα δελ έρνπλ αλαθεξζεί πξνβιήκαηα αλζεθηηθφηεηαο φζνλ αθνξά ζηα δχν απηά έληνκα. Χζηφζν, απηφ δελ ζεκαίλεη πσο θάηη ηέηνην δελ ζα είλαη εθηθηφ θαη ζην κέιινλ, θαζψο ήδε έρεη αλαθεξζεί αλάπηπμε αλζεθηηθφηεηαο ζε άιια έληνκα-ζηφρνπο ησλ γελεηηθά ηξνπνπνηεκέλσλ θπηψλ, φπσο ην Diabrotica virgifera virgifera (Coleoptera: Chrysomelidae) (Meihls et al. 2008), ην Helicoverpa zea (Lepidoptera: Noctuidae) ζηηο Ζ.Π.Α. (Tabashnik 2008), ην Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) ζην Πνπέξην Ρίθν (Matten et al. 2008) θαη ην Busseola fusca (Lepidoptera: Noctuidae) ζηε Νφηηα Αθξηθή (Van Rensburg 2007). Ζ δηαηήξεζε ηεο απνηειεζκαηηθφηεηα ησλ γελεηηθά ηξνπνπνηεκέλσλ θπηψλ κπνξεί λα επηηεπρζεί κφλν κέζα απφ θαηάιιεια πξνγξάκκαηα δηαρείξηζεο ηεο αλζεθηηθφηεηαο, ζηα νπνία ζα γίλεηαη θαηαγξαθή θαη παξαθνινχζεζε ησλ επηπέδσλ αλζεθηηθφηεηαο ησλ εληφκσλ– ζηφρσλ ζηηο ηνμίλεο Cry ηνπ Β. thuringiensis (Fitt et al. 2004).

΢θνπφο ηεο παξνχζαο κειέηεο ήηαλ ν πξνζδηνξηζκφο ηεο επαηζζεζίαο ησλ πξνλπκθψλ ηνπ O. nubilalis θαη ηνπ S. nonagrioides ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis var. kurstaki, θαζψο επίζεο θαη ε κειέηε ηεο επίδξαζεο ηεο ηνμίλεο Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis var. kurstaki ζηελ αλάπηπμε ησλ πξνλπκθψλ ηνπ O. nubilalis.

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΣΖ΢ Cry1Αb ΢ΣΖΝ ΔΠΗΒΗΧ΢Ζ ΚΑΗ ΑΝΑΠΣΤΞΖ ΣΧΝ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ

3.3 ΤΛΗΚΑ ΚΑΗ ΜΔΘΟΓΟΗ

3.3.1 Πξνέιεπζε ηνπ O. nubilalis

Ζ κειέηε ηεο επίδξαζεο ηεο ηνμίλεο Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis var. kurstaki ζηελ επηβίσζε θαη ηελ αλάπηπμε ησλ πξνλπκθψλ ηνπ O. nubilalis έγηλε κε εξγαζηεξηαθνχο πιεζπζκνχο πνπ ζπιιέρζεθαλ απφ δχν δηαθνξεηηθέο γεσγξαθηθέο πεξηνρέο φπσο θαίλνληαη αλαιπηηθά ζηνλ Πίλαθα 3.1. Οη απνηθίεο πνπ ζπγθξνηήζεθαλ πξνέξρνληαλ είηε απφ ελήιηθα άηνκα ηα νπνία ζπιιέρζεθαλ κε ηε βνήζεηα θσηεηλήο παγίδαο (blacklight trap) είηε απφ σνπιάθεο αβγψλ έπεηηα απφ απνθνπή θχιισλ θαιακπνθηνχ θαη κεηαθνξά ηνπο ζην εξγαζηήξην. Σα ελήιηθα άηνκα πξνέξρνληαλ απφ ηελ πεξηνρή ηνπ λνκνχ ΢εξξψλ, ελψ νη σνπιάθεο αβγψλ απφ ηελ πεξηνρή ηεο λνηηνδπηηθήο Γεξκαλίαο (Freiburg) (Πίλαθαο 3.1). Σφζν ηα ελήιηθα φζν θαη νη αλεπηπγκέλεο πξνλχκθεο κεηά ηε ζπιινγή ηνπο κεηαθέξζεθαλ θαη εγθαηαζηάζεθαλ ζην Δξγαζηήξην Δθαξκνζκέλεο Εσνινγίαο θαη Παξαζηηνινγίαο ηνπ Αξηζηνηέιεηνπ Παλεπηζηεκίνπ Θεζζαινλίθεο φπνπ δηαηεξνχληαλ ππφ ζηαζεξέο ζπλζήθεο (251oC, 655% ΢.Τ. θαη 16:8 ψξεο Φ:΢).

Πίλαθαο 3.1. ΢πιινγή εληφκσλ ηνπ O. nubilalis απφ δχν δηαθνξεηηθέο γεσγξαθηθέο πεξηνρέο ηεο Δπξψπεο.

Δίδνο Πεξηνρή ΢ηάδην ΢πληεηαγκέλεο Πεξίνδνο εληφκνπ ζπιινγήο ΢έξξεο O. nubilalis Δλήιηθα (41o08’N, 23o20’E) Αχγνπζηνο 2004 (Ακκνπδηά)

Freiburg O. nubilalis Αβγά (48°19’N, 07°45’E) Ηνχληνο-Ηνχιηνο 1999 (Wittenweiher)

3.3.2 Πξνέιεπζε ηνπ S. nonagrioides

Ζ κειέηε ηεο επίδξαζεο ηεο ηνμίλεο Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis var. kurstaki ζηελ επηβίσζε ησλ πξνλπκθψλ ηνπ S. nonagrioides έγηλε κε εξγαζηεξηαθνχο πιεζπζκνχο πνπ ζπιιέρζεθαλ απφ δηάθνξεο γεσγξαθηθέο πεξηνρέο φπσο θαίλνληαη αλαιπηηθά ζηνλ Πίλαθα 3.2. Οη απνηθίεο πνπ ζπγθξνηήζεθαλ πξνέξρνληαλ είηε απφ

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΣΖ΢ Cry1Αb ΢ΣΖΝ ΔΠΗΒΗΧ΢Ζ ΚΑΗ ΑΝΑΠΣΤΞΖ ΣΧΝ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ

ελήιηθα άηνκα ηα νπνία ζπιιέρζεθαλ κε ηε βνήζεηα θσηεηλήο παγίδαο (blacklight trap) είηε απφ αλεπηπγκέλεο πξνλχκθεο έπεηηα απφ ηεκαρηζκφ ζηειερψλ θαιακπνθηνχ. Γηα ηελ απνθπγή δηαζηαπξψζεσλ κεηαμχ αδειθψλ (sib-mating), κφλν κία πξνλχκθε ζπιιέγνληαλ απφ θάζε θπηφ θαιακπνθηνχ, ηα νπνία βξίζθνληαλ ζε απφζηαζε ηνπιάρηζηνλ 1.5 m κεηαμχ ηνπο. Σα ελήιηθα άηνκα πξνέξρνληαλ απφ ηελ πεξηνρή ηνπ λνκνχ ΢εξξψλ, ελψ νη αλεπηπγκέλεο πξνλχκθεο απφ ηελ πεξηνρή ηνπ λνκνχ Θεζζαινλίθεο θαη Λάξηζαο (Πίλαθαο 3.2). Σφζν ηα ελήιηθα φζν θαη νη αλεπηπγκέλεο πξνλχκθεο κεηά ηε ζπιινγή ηνπο κεηαθέξζεθαλ θαη εγθαηαζηάζεθαλ ζην Δξγαζηήξην Δθαξκνζκέλεο Εσνινγίαο θαη Παξαζηηνινγίαο ηνπ Αξηζηνηέιεηνπ Παλεπηζηεκίνπ Θεζζαινλίθεο φπνπ δηαηεξνχληαλ ππφ ζηαζεξέο ζπλζήθεο (251oC, 655% ΢.Τ. θαη 16:8 ψξεο Φ:΢).

Πίλαθαο 3.2. ΢πιινγή εληφκσλ ηνπ S. nonagrioides απφ ηξεηο δηαθνξεηηθέο γεσγξαθηθέο πεξηνρέο ηεο Διιάδαο.

΢ηάδην Πεξίνδνο Δίδνο Πεξηνρή ΢πληεηαγκέλεο εληφκνπ ζπιινγήο

΢έξξεο S. nonagrioides Δλήιηθα (41o08’N, 23o20’E) Αχγνπζηνο 2004 (Ακκνπδηά)

Λάξηζα Αλεπηπγκέλεο S. nonagrioides (39o34’N, 22o28’E) Οθηψβξηνο 2004 (Νίθαηα) πξνλχκθεο

Θεζζαινλίθε Αλεπηπγκέλεο S. nonagrioides (40o25’N, 22o55’E) Οθηψβξηνο 2005 (Δπαλνκή) πξνλχκθεο

3.3.3 Πξνέιεπζε ηεο ηνμίλεο Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis

Γηα ηνλ πξνζδηνξηζκφ ηεο επαηζζεζίαο θαη ηελ αλάπηπμε ησλ πξνλπκθψλ ηνπ O. nubilalis ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ βαθηεξίνπ B. thuringiensis ρξεζηκνπνηήζεθε κεξηθνχ θσδηθνχ κήθνπο (truncated) ηνμίλε Cry1Ab πνπ είρε παξαζθεπαζηεί ζηα πιαίζηα ηνπ πξνγξάκκαηνο «Protecting the Benefits of Bt-toxins from Insect Resistance Development by Monitoring and Management» (Proposal No QLRT- 2001-01969, EU) ζε εξγαζηήξην ηεο Γεξκαλίαο (SLFA Neustadt). Ζ ηνμίλε απηή

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΣΖ΢ Cry1Αb ΢ΣΖΝ ΔΠΗΒΗΧ΢Ζ ΚΑΗ ΑΝΑΠΣΤΞΖ ΣΧΝ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ

δηαηεξνχληαλ ζηνπο -20oC ζε ζσιελάθηα Eppendorf κε ζπγθέληξσζε 2mg/ml. Πξηλ ηε ρξήζε ηεο αξαησλφηαλ ζε θαηάιιειν ξπζκηζηηθφ δηάιπκα (CAPS-buffer). ΋ζνλ αθνξά ζηνλ πξνζδηνξηζκφ ηεο επαηζζεζίαο ησλ πξνλπκθψλ ηνπ S. nonagrioides ρξεζηκνπνηήζεθε ηνμίλε Cry1Ab (θαζαξφηεηαο 81%) (Syngenta) απνηεινχκελε απφ θξπζηάιινπο πξσηεΐλεο Cry1Ab, νη νπνίνη απνκνλψζεθαλ απφ απνηθία ηνπ ζηειέρνπο HD1-9 ηνπ βαθηεξίνπ B. thuringiensis var. kurstaki πνπ παξάγεη κφλν Cry1Ab πξσηεΐλε (Minnich and Aronson 1984). ΋πσο θαη ζηελ πξνεγνχκελε κνξθή ηνμίλεο έηζη θαη ζε απηή ηελ πεξίπησζε πξηλ ηε ρξήζε ηεο αξαησλφηαλ κε 0.1% (v/v) Triton X-100.

3.3.4 Πξνζδηνξηζκόο επαηζζεζίαο πξνλπκθώλ ηνπ O. nubilalis θαη S. nonagrioides ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis

Ο πξνζδηνξηζκφο ηεο επαηζζεζίαο ησλ πξνλπκθψλ ηφζν ηνπ O. nubilalis φζν θαη ηνπ S. nonagrioides ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis πξαγκαηνπνηήζεθε κε πεηξάκαηα επηθαλείαο ζε θαηάιιεινπο πιαζηηθνχο δίζθνπο (Bio-Ba-128, Color- Dec Italy, Capezzano Pianore, Italy). Κάζε δίζθνο έθεξε ζπλνιηθά 128 θειηά (8 x 16) δηακέηξνπ 1.2 cm θαη βάζνπο 2 cm ην θαζέλα απφ απηά (Δηθφλα 3.1), εληφο ησλ νπνίσλ ηνπνζεηνχληαλ κε ηελ βνήζεηα ζχξηγγαο ηερλεηή ηξνθή ζε χςνο 1 cm (Poitout and Bues 1970, Gonzalez - Nunez et al. 2000) (Δηθφλα 3.2Α).

Δηθόλα 3.1. Πιαζηηθνί δίζθνη ηχπνπ Bio-Ba-128.

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΣΖ΢ Cry1Αb ΢ΣΖΝ ΔΠΗΒΗΧ΢Ζ ΚΑΗ ΑΝΑΠΣΤΞΖ ΣΧΝ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ

΢ηελ ζπλέρεηα αθήλνληαλ ε ηξνθή λα ζηεγλψζεη θαιά θαη έπεηηα πξνζζέηνληαλ ζηελ επηθάλεηα ηνπ θάζε θειηνχ 50κl δηαιχκαηνο ηνμίλεο Cry1Ab ζε δηάθνξεο ζπγθεληξψζεηο. ΢πλνιηθά ρξεζηκνπνηήζεθαλ επηά δηαθνξεηηθέο ζπγθεληξψζεηο ηνμίλεο (9, 18, 35, 89, 177, 512 θαη 1024ng/cm2 γηα ηηο πξνλχκθεο ηνπ O. nubilalis, θαη 2, 4, 8, 16, 32, 64 θαη 128ng/cm2 γηα ηηο πξνλχκθεο ηνπ S. nonagrioides). ΢ηε ζπλέρεηα, ζε θάζε θειί ηνπνζεηνχληαλ απφ κία πξνλχκθε 1εο ειηθίαο (< 24 σξψλ) (Δηθφλα 3.2Β) θαη ζθξαγίδνληαλ κε θαηάιιειν απηνθφιιεην (Bio-Cv-16, Color-Dec

Italy, Capezzano Pianore, Italy). ΢ε θάζε ζπγθέληξσζε θαη γηα θάζε κεηαρείξηζε ππήξραλ ζπλνιηθά 4 επαλαιήςεηο ησλ 32 αηφκσλ θαη 3 επαλαιήςεηο ησλ 30 αηφκσλ γηα ηηο πξνλχκθεο ηνπ O. nubilalis θαη ηνπ S. nonagrioides, αληίζηνηρα. Οη δίζθνη δηαηεξνχληαλ ζηνπο 25±1νC θαη ππφ ζπλερέο ζθνηάδη. Ο έιεγρνο επηβίσζεο γηλφηαλ έπεηηα απφ επηά εκέξεο. Πξνλχκθεο πνπ δελ αληηδξνχζαλ ζε κεραληθφ άγγηγκα ζεσξνχληαλ σο λεθξέο.

Δηθόλα 3.2. Γέκηζκα θειηψλ κε ηερλεηή ηξνθή (Α) θαη ηνπνζέηεζε πξνλπκθψλ 1εο ειηθίαο εληφο ησλ θειηψλ κε ηε βνήζεηα ιεπηνχ πηλέινπ (Β).

3.3.5 Μειέηε ηεο αλάπηπμεο ησλ πξνλπκθώλ ηνπ O. nubilalis ζε δηάθνξεο ζπγθεληξώζεηο ηεο ηνμίλεο Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis

Γηα ηελ κειέηε ηεο αλάπηπμεο ησλ πξνλπκθψλ ηνπ O. nubilalis ζε δηάθνξεο ζπγθεληξψζεηο ηεο ηνμίλεο Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis αθνινπζήζεθε ε ίδηα αθξηβψο δηαδηθαζία φπσο θαη ζην πξνεγνχκελν πείξακα δειαδή ζε θαηάιιεινπο πιαζηηθνχο δίζθνπο (Bio-Ba-128, Color-Dec Italy, Capezzano Pianore, Italy) πνπ έθεξαλ θειηά κε δηάκεηξν 1.2 cm θαη βάζνο 2 cm, ηνπνζεηνχληαλ ηερλεηή ηξνθή κέρξη χςνπο 1 cm (Poitout and Bues 1970, González-Núñez et al. 2000). Έπεηηα

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΣΖ΢ Cry1Αb ΢ΣΖΝ ΔΠΗΒΗΧ΢Ζ ΚΑΗ ΑΝΑΠΣΤΞΖ ΣΧΝ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ

πξνζζέηνληαλ ζε θάζε θειί 50κl δηαιχκαηνο ηεο ηνμίλεο Cry1Ab ζε δηάθνξεο ζπγθεληξψζεηο. ΢πλνιηθά ρξεζηκνπνηήζεθαλ ηέζζεξηο ζπγθεληξψζεηο ηνμίλεο (9, 18, 35 θαη 89ng/cm2). ΢ηε ζπλέρεηα, ζε θάζε θειί ηνπνζεηνχληαλ απφ κία πξνλχκθε 1εο ειηθίαο (< 24 σξψλ) θαη ζθξαγίδνληαλ κε θαηάιιειν απηνθφιιεην (Bio-Cv-16,

Color-Dec Italy, Capezzano Pianore, Italy). ΢ε θάζε ζπγθέληξσζε θαη γηα θάζε κεηαρείξηζε ππήξραλ 4 επαλαιήςεηο ησλ 32 αηφκσλ. Οη δίζθνη δηαηεξνχληαλ ζηνπο 25±1νC θαη ππφ ζπλερέο ζθνηάδη γηα επηά ζπλνιηθά εκέξεο, κεηά ηελ παξέιεπζε ησλ νπνίσλ θαηαγξαθφηαλ ε ειηθία ηεο πξνλχκθεο κε θξηηήξην ην κέγεζνο ηεο θεθαιηθήο θάςαο.

3.3.6 Σηαηηζηηθή αλάιπζε

Ζ επαηζζεζία ησλ πξνλπκθψλ ηνπ O. nubilalis θαη S. nonagrioides ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis κειεηήζεθε κε probit αλάιπζε (Finney 1952). Γηα ηελ αλάιπζε απηή νη ζπγθεληξψζεηο ηεο ηνμίλεο ζηηο νπνίεο εθηέζεθαλ νη λενεθθνιαθζείζεο πξνλχκθεο κεηαηξάπεθαλ ζε θπζηθφ ινγάξηζκν θαη ν αξηζκφο ησλ λεθξψλ αηφκσλ ζε κνλάδεο probit. ΢ηε ζπλέρεηα ππνινγίζηεθαλ νη εμηζψζεηο ηεο γξακκηθήο ζπκκεηαβνιήο κεηαμχ ηνπ θπζηθνχ ινγάξηζκνπ ησλ ζπγθεληξψζεσλ ηεο ηνμίλεο θαη ηεο ζλεζηκφηεηαο (ζε κνλάδεο probit). Απφ ηηο εμηζψζεηο απηέο ππνινγίζηεθαλ νη ηηκέο ησλ ζαλαηεθφξσλ ζπγθεληξψζεσλ γηα ην 50 θαη 90% ησλ

πξνλπκθψλ (LC50 θαη LC90) θαζψο θαη ηα φξηα εκπηζηνζχλεο απηψλ γηα επίπεδν

ζεκαληηθφηεηαο 95%. Ζ ζχγθξηζε ησλ LC50 θαη LC90 έγηλε κε θξηηήξην ηελ επηθάιπςε ησλ νξίσλ εκπηζηνζχλεο (Sokal and Rohlf 1995). Ζ επίδξαζε ηεο ζπγθέληξσζεο ηεο ηνμίλεο Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis ζηελ αλάπηπμε ησλ πξνλπκθψλ ηνπ O. nubilalis κειεηήζεθε κε αλάιπζε παξαιιαθηηθφηεηαο (One-way ANOVA) (Sokal and Rohlf 1995). Σα δεδνκέλα, φπνπ θξηλφηαλ αλαγθαίν, κεηαηξέπνληαλ θαηάιιεια (arcsin) πξνθεηκέλνπ λα ηεξεζνχλ νη πξνυπνζέζεηο ηεο παξακεηξηθήο αλάιπζεο γηα ίζεο παξαιιαθηηθφηεηεο κεηαμχ ησλ κεηαρεηξίζεσλ. Οη κέζνη φξνη ζπγθξίζεθαλ κε ην Tukey’s-b θξηηήξην γηα επίπεδν ζεκαληηθφηεηαο P = 0.05. Ζ ζηαηηζηηθή αλάιπζε φισλ ησλ δεδνκέλσλ έγηλε κε ηε βνήζεηα ηνπ ζηαηηζηηθνχ πξνγξάκκαηνο SPSS for Windows Version 16.0 (SPSS Inc., Chicago, Illinois).

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΣΖ΢ Cry1Αb ΢ΣΖΝ ΔΠΗΒΗΧ΢Ζ ΚΑΗ ΑΝΑΠΣΤΞΖ ΣΧΝ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ

3.4 ΑΠΟΣΔΛΔ΢ΜΑΣΑ

3.4.1 Δπαηζζεζία πξνλπκθώλ ηνπ O. nubilalis θαη S. nonagrioides ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis

Ζ επαηζζεζία ησλ πξνλπκθψλ ηνπ O. nubilalis θαη S. nonagrioides ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis πξνζδηνξίζηεθε κε βάζε ηε κέζε ζαλαηεθφξν ζπγθέληξσζε ηεο ηνμίλεο Cry1Ab πνπ ζαλαηψλεη ην 50 θαη 90% ησλ πξνλπκθψλ

(LC50 θαη LC90) (Πίλαθαο 3.3 θαη 3.4). ΢ηνλ Πίλαθα 3.3 παξαηεξνχκε φηη αλ θαη ε θπιή απφ ηελ πεξηνρή ησλ ΢εξξψλ παξνπζίαδε κηθξφηεξε επαηζζεζία ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ζε ζχγθξηζε κε ηε θπιή πνπ πξνεξρφηαλ απφ ηε λνηηνδπηηθή Γεξκαλία (Freiburg), εληνχηνηο δελ παξαηεξήζεθαλ ζεκαληηθέο δηαθνξέο κεηαμχ ηνπο φζνλ

αθνξά ζηελ LC50 κε βάζε ηελ αιιεινεπηθάιπςε ησλ νξίσλ εκπηζηνζχλεο γηα

επίπεδν ζεκαληηθφηεηαο 95%. Ζ LC50 ησλ πιεζπζκψλ απφ ηελ απφ ηελ Διιάδα θαη ηελ Γεξκαλία ήηαλ 29.3 θαη 20.2 ng ηνμίλεο Cry1Ab/cm2 ηξνθήο αληίζηνηρα.

Γηαθνξέο φκσο δελ παξαηεξήζεθαλ θαη ζηηο ηηκέο ηεο LC90, ε νπνία ήηαλ ίζε κε 69.4 θαη 67.7 ng ηνμίλεο Cry1Ab/cm2 ηξνθήο γηα ηνλ πιεζπζκφ απφ ηελ Διιάδα θαη ηελ Γεξκαλία αληίζηνηρα. Αλαθνξηθά κε ηελ επαηζζεζία ησλ πξνλπκθψλ ηνπ S. nonagrioides ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis, δελ παξαηεξήζεθε ζεκαληηθή δηαθνξά κεηαμχ ησλ 2 ηξηψλ πιεζπζκψλ. Ζ LC50 θπκαίλνληαλ κεηαμχ 21.3 θαη 29.2 ng ηνμίλεο Cry1Ab/cm ηξνθήο (Πίλαθαο 3.4). Μεγαιχηεξε επαηζζεζία παξνπζίαζε ν πιεζπζκφο απφ ηελ πεξηνρή ηεο Λάξηζαο (21.3 ng ηνμίλεο Cry1Ab/cm2 ηξνθήο) αθνινπζνχκελνο απφ απηφλ ηεο πεξηνρήο ηεο Θεζζαινλίθεο (23.5 ng ηνμίλεο Cry1Ab/cm2 ηξνθήο), ελψ ηελ ιηγφηεξε επαηζζεζία παξνπζίαζε ν πιεζπζκφο απφ ηελ πεξηνρή ησλ ΢εξξψλ 2 (29.2 ng ηνμίλεο Cry1Ab/cm ηξνθήο). Αλάινγα ήηαλ θαη ηα απνηειέζκαηα ηεο LC90 φπνπ θαη πάιη δελ παξαηεξήζεθαλ δηαθνξέο κεηαμχ ησλ ηξηψλ κεηαρεηξίζεσλ κε θξηηήξην ηελ επηθάιπςε ησλ νξίσλ εκπηζηνζχλεο (106.5 - 154.2 ng ηνμίλεο Cry1Ab/cm2 ηξνθήο).

ΔΦΑΛΑΗΟ Πίλαθαο 3.3. Μέζε ζαλαηεθφξνο ζπγθέληξσζε ηεο ηνμίλεο Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis γηα πξνλχκθεο ηνπ O. nubilalis.

Βαζκνί

Γεσγξαθηθή πεξηνρή n b  SE 2 Διεπζεξίαο LC50* (fl 95%) LC90** (fl 95%) ΠΗΓΡΑ΢Ζ ΣΖ΢ (df)

΢έξξεο 896 0.032±0.003 1.036 5 29.3 (24.8–33.9) 69.4 (61.4-80.8)

1Α

Freiburg 896 0.028±0.003 5.861 5 20.2 (14.7–25.0) 67.7 (59.1-80.4) ΢ΣΖΝ

ΔΠΗΒΗΧ΢Ζ ΚΑΗ ΑΝΑΠΣΤΞ

69 2 * Μέζε ζαλαηεθφξνο ζπγθέληξσζε γηα ην 50% (LC50) ηνπ πιεζπζκνχ θαη 95% φξηα εκπηζηνζχλεο εθθξαζκέλε ζε ng ηνμίλεο Cry1Ab/cm ηξνθήο 2 ** Μέζε ζαλαηεθφξνο ζπγθέληξσζε γηα ην 90% (LC90) ηνπ πιεζπζκνχ θαη 95% φξηα εκπηζηνζχλεο εθθξαζκέλε ζε ng ηνμίλεο Cry1Ab/cm ηξνθήο

Ζ ΣΧΝ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ

ΔΦΑΛΑΗΟ Πίλαθαο 3.4. Μέζε ζαλαηεθφξνο ζπγθέληξσζε ηεο ηνμίλεο Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis γηα πξνλχκθεο ηνπ S. nonagrioides.

Βαζκνί Δ Γεσγξαθηθή πεξηνρή n b  SE 2 Διεπζεξίαο LC50* (fl 95%) LC90** (fl 95%) ΠΗΓΡΑ΢Ζ ΣΖ΢ (df)

Θεζζαινλίθε 618 0.77630.0783 2.655 5 23.5 (18.8 – 28.7) 122.2 (90.5 – 185.3)

1Α ΢έξξεο 618 12.888 5 29.2 (16.2 – 47.0) 154.17 (84.1 – 631.9) 0.77010.0888 B

΢ΣΖΝ

ΔΠΗΒΗΧ΢Ζ ΚΑΗ ΑΝΑΠΣΤΞ

70 Λάξηζα 660 0.79520.0789 2.870 5 21.3 (17.2 – 25.6) 106.5 (81.4 – 154.1)

2 * Μέζε ζαλαηεθφξνο ζπγθέληξσζε γηα ην 50% (LC50) ηνπ πιεζπζκνχ θαη 95% φξηα εκπηζηνζχλεο εθθξαζκέλε ζε ng ηνμίλεο Cry1Ab/cm ηξνθήο 2 ** Μέζε ζαλαηεθφξνο ζπγθέληξσζε γηα ην 90% (LC90) ηνπ πιεζπζκνχ θαη 95% φξηα εκπηζηνζχλεο εθθξαζκέλε ζε ng ηνμίλεο Cry1Ab/cm ηξνθήο

Ζ ΣΧΝ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΣΖ΢ Cry1Αb ΢ΣΖΝ ΔΠΗΒΗΧ΢Ζ ΚΑΗ ΑΝΑΠΣΤΞΖ ΣΧΝ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ

3.4.2 Δπίδξαζε ηεο ηνμίλεο Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis ζηελ αλάπηπμε ησλ Κ

ΔΦΑΛΑΗΟ πξνλπκθώλ ηνπ O. nubilalis

΢ην δηάγξακκα 3.1Α θαίλεηαη ε επίδξαζε ηεο ζπγθέληξσζεο ηεο ηνμίλεο

Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis ζηελ αλάπηπμε ησλ πξνλπκθψλ ηνπ O. nubilalis, γηα ηνλ Δ

ΠΗΓΡΑ΢Ζ ΣΖ΢ πιεζπζκφ απφ ηελ πεξηνρή ησλ ΢εξξψλ. Σν πνζνζηφ ησλ πξνλπκθψλ πνπ δελ αλαπηχρζεθαλ πέξαλ ηεο 1εο ειηθίαο δελ δηέθεξε ζεκαληηθά κεηαμχ ησλ δηαθφξσλ κεηαρεηξίζεσλ (0, 9, 18, θαη 35 ng ηνμίλεο Cry1Ab/cm2 ηξνθήο) (F = 1.455, df = 3,

C 15, P = 0.276). Αληίζεηα, ππήξρε ζεκαληηθή δηαθνξά ζην πνζνζηφ ησλ πξνλπκθψλ RY

1Α ε ε ε

πνπ είραλ αλαπηπρζεί έσο ηηο ππφινηπεο πξνλπκθηθέο ειηθίεο (2 , 3 θαη 4 ). B

΢ΣΖΝ ΔΠΗΒΗΧ΢Ζ ΚΑΗ ΑΝ ΢πγθεθξηκέλα, ην πνζνζηφ ησλ πξνλπκθψλ πνπ έθηαλε έσο ηελ 2ε πξνλπκθηθή 2

ειηθία ήηαλ ζεκαληηθά κεγαιχηεξν ζηε ζπγθέληξσζε ησλ 35 ng ηνμίλεο Cry1Ab/cm ηξνθήο ζε ζρέζε κε ηηο ππφινηπεο ζπγθεληξψζεηο (F = 18.559, df = 3, 15, P = 0.000084) ελψ ην αθξηβψο αληίζεην παξαηεξήζεθε κε ην πνζνζηφ ησλ πξνλπκθψλ πνπ έθηαλε έσο ηελ 3ε ειηθία (F = 13.115, df = 3, 15, P = 0.000427). Σέινο, κφλν ζην

κάξηπξα θαη ζηε ζπγθέληξσζε ησλ 9 ng ηνμίλεο Cry1Ab/cm2 ηξνθήο βξέζεθαλ ΑΠΣΤΞΖ ΣΧΝ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ πξνλχκθεο πνπ είραλ αλαπηπρζεί έσο ηελ 4ε πξνλπκθηθή ειηθία (F = 4.188, df = 3, 15, P = 0.030). ΢ην δηάγξακκα 3.2Α παξαηεξνχκε φηη ζην κάξηπξα ην κεγαιχηεξν πνζνζηφ ησλ πξνλπκθψλ είρε αλαπηπρζεί έσο ηελ 3ε πξνλπκθηθή ειηθία (60%) ελψ ππήξρε θαη έλα κηθξφ πνζνζηφ πνπ έθηαλε θαη έσο ηελ 4ε ειηθία (4%). Κάηη αλάινγν ζπλέβαηλε

θαη κε ηηο ζπγθεληξψζεηο ησλ 9 θαη 18 ng ηνμίλεο Cry1Ab/cm2 ηξνθήο. Αληίζεηα, ζηε ζπγθέληξσζε ησλ 35 ng ηνμίλεο Cry1Ab/cm2 ηξνθήο ην κεγαιχηεξν πιένλ πνζνζηφ ησλ πξνλπκθψλ είρε αλαπηπρζεί έσο ηελ 2ε ειηθία (69%) θαη κφλν 21% έθηαλε έσο ηελ 3ε ειηθία. Αλαθνξηθά κε ηνλ πιεζπζκφ απφ ηελ πεξηνρή ηνπ Freiburg, ην πνζνζηφ ησλ πξνλπκθψλ πνπ αλαπηχρζεθαλ έσο ηελ 1ε πξνλπκθηθή ειηθία ήηαλ ζεκαληηθά κηθξφηεξν ζην κάξηπξα ζε ζρέζε κε ηηο ππφινηπεο κεηαρεηξίζεηο (F = 6.969, df = 3, 15, P = 0.0006) (Γηάγξακκα 3.1Β) ελψ δελ ππήξρε δηαθνξά σο πξνο ην πνζνζηφ ησλ πξνλπκθψλ πνπ αλαπηχρζεθε έσο ηελ 2ε πξνλπκθηθή ειηθία (F= 0.658, df = 3, 15, P = 0.593). Αληίζεηα, ππήξρε δηαθνξά σο πξνο ην πνζνζηφ ησλ πξνλπκθψλ πνπ αλαπηχρζεθαλ έσο ηελ 3ε (F = 15.529, df = 3, 15, P = 0.000197) θαη 4ε (F = 8.333, df = 3, 15, P = 0.003) ειηθία, ην νπνίν ήηαλ θαη ζηηο 2 πεξηπηψζεηο ζεκαληηθά κεγαιχηεξν ζην κάξηπξα ζε ζρέζε κε ηηο ππφινηπεο κεηαρεηξίζεηο.

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΣΖ΢ Cry1Αb ΢ΣΖΝ ΔΠΗΒΗΧ΢Ζ ΚΑΗ ΑΝΑΠΣΤΞΖ ΣΧΝ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ

ΔΦΑΛΑΗΟ

ΠΗΓΡΑ΢Ζ ΣΖ΢

1Α

΢ΣΖΝ ΔΠΗΒΗΧ΢Ζ ΚΑΗ ΑΝ

ΑΠΣΤΞΖ ΣΧΝ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ

Γηάγξακκα 3.1. Πνζνζηφ πξνλπκθψλ ηνπ O. nubilalis ηνπ ειιεληθνχ (Α) θαη γεξκαληθνχ πιεζπζκνχ (Β) πνπ αλαπηχρζεθαλ έσο ηελ 1ε, 2ε, 3ε θαη 4ε ειηθία φηαλ εθηέζεθαλ ζε δηάθνξεο ζπγθεληξψζεηο ηεο ηνμίλεο Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis. ΢ηήιεο πνπ θέξνπλ ην ίδην γξάκκα ζε θάζε πξνλπκθηθή ειηθία δελ δηαθέξνπλ ζεκαληηθά (Tukey’s-b test, P<0.05).

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΣΖ΢ Cry1Αb ΢ΣΖΝ ΔΠΗΒΗΧ΢Ζ ΚΑΗ ΑΝΑΠΣΤΞΖ ΣΧΝ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ

΢ην δηάγξακκα 3.2Β, παξαηεξνχκε φηη ζην κάξηπξα ην κεγαιχηεξν πνζνζηφ Κ

ΔΦΑΛΑΗΟ ησλ πξνλπκθψλ αλαπηχρζεθε έσο ηελ 2ε ειηθία (48%) κεηά ηελ παξέιεπζε 7 εκεξψλ, θαη κφλν έλα κηθξφ πνζνζηφ θαηάθεξε λα αλαπηπρζεί έσο ηελ 4ε ειηθία

(3%). Αληίζεηα, φηαλ νη λενεθθνιαθζείζεο πξνλχκθεο εθηέζεθαλ ζε ζπγθέληξσζε 9

ΠΗΓΡΑ΢Ζ ΣΖ΢ θαη 18 ng ηνμίλεο Cry1Ab/cm2 ηξνθήο βιέπνπκε φηη έλα ζρεηηθά κεγάιν

C ΢έξξεο RY 100 1Α

A ΢ΣΖΝ ΔΠΗΒΗΧ΢Ζ ΚΑΗ ΑΝ 80

40 (%)

ΑΠΣΤΞΖ ΣΧΝ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ 20

0 L4

Freiburg L2 100 L B 1

πξνλπκθώλαλά ειηθία 80 ζνζηό

ν 60 Π 40

0 0 9 18 35 2 ng ηνμίλεο Cry1Ab/cm ηξνθήο

Γηάγξακκα 3.2. Καηαλνκή ηεο ειηθίαο ησλ πξνλπκθψλ ηνπ O. nubilalis απφ ηελ πεξηνρή ησλ ΢εξξψλ (Α) θαη ηνπ Freiburg (Β) έπεηηα απφ επηά κέξεο αλάπηπμεο ζε δηάθνξεο ζπγθεληξψζεηο ηεο ηνμίλεο Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis.

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΣΖ΢ Cry1Αb ΢ΣΖΝ ΔΠΗΒΗΧ΢Ζ ΚΑΗ ΑΝΑΠΣΤΞΖ ΣΧΝ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ

ε πνζνζηφ ησλ πξνλπκθψλ παξέκεηλε ζηελ 1 ειηθία (44 θαη 54% αληίζηνηρα) έπεηηα Κ

ΔΦΑΛΑΗΟ απφ 7 κέξεο, θαη κφλν έλα κηθξφ πνζνζηφ απ’ απηέο θαηάθεξαλ λα αλαπηπρζνχλ έσο ηελ 3ε ειηθία (7 θαη 4% αληίζηνηρα). Σέινο ζηε ζπγθέληξσζε ησλ 35 ng ηνμίλεο

2 ε 3:

Cry1Ab/cm ηξνθήο, νη πξνλχκθεο θαηάθεξαλ λα αλαπηπρζνχλ κφλν έσο ηελ 2

ΠΗΓΡΑ΢Ζ ΣΖ΢ ειηθία (52%).

1Α

΢ΣΖΝ ΔΠΗΒΗΧ΢Ζ ΚΑΗ ΑΝ

ΑΠΣΤΞΖ ΣΧΝ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΣΖ΢ Cry1Αb ΢ΣΖΝ ΔΠΗΒΗΧ΢Ζ ΚΑΗ ΑΝΑΠΣΤΞΖ ΣΧΝ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ

3.5 ΢ΤΕΖΣΖ΢Ζ Κ ΔΦΑΛΑΗΟ ΢ε έλα ελ δπλάκεη πξφγξακκα δηαρείξηζεο ηεο αλζεθηηθφηεηαο πνπ εθαξκφδεηαη

γηα θαιιηέξγεηεο κε γελεηηθά ηξνπνπνηεκέλα θπηά, γηα ηελ επηηπρή ηνπ εθαξκνγή 3:

Δ απαηηείηαη κεηαμχ άιισλ ν θαζνξηζκφο ησλ αξρηθψλ επηπέδσλ επαηζζεζίαο ησλ ΠΗΓΡΑ΢Ζ ΣΖ΢ εληφκσλ–ζηφρσλ ζηηο ηνμίλεο Cry ηνπ Β. thuringiensis θαη ελ ζπλερεία ν επαλέιεγρνο ησλ επηπέδσλ ηνπο αλά ηαθηά ρξνληθά δηαζηήκαηα. Καη’ απηφλ ηνλ ηξφπν ζα είλαη

δπλαηφλ λα αληρλεπηεί έγθαηξα νπνηαδήπνηε αιιαγή ζπκβεί ζηα επίπεδα επαηζζεζίαο C

ηνπο ζηηο ηνμίλεο Cry ψζηε λα ιεθζνχλ φια ηα απαξαίηεηα θαη θαηάιιεια κέηξα πνπ 1Α

απαηηνχληαη. ΢θνπφο ηεο παξνχζαο κειέηεο ήηαλ λα θαζνξηζηνχλ απηά ηα αξρηθά ΢ΣΖΝ ΔΠΗΒΗΧ΢Ζ ΚΑΗ ΑΝ επίπεδα επαηζζεζίαο ησλ O. nubilalis θαη S. nonagrioides ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ Β. thuringiensis πνπ εκθαλίδεη εμεηδηθεπκέλε δξάζε ελαληίνλ ηνπο, έηζη ψζηε λα απνηειέζνπλ πνιχηηκε βάζε ζε κία κειινληηθή εθαξκνγή.

΢χκθσλα ινηπφλ κε ηα απνηειέζκαηά καο, ε LC50 ησλ πξνλπκθψλ ηνπ O. nubilalis αλέξρνληαλ ζε 29.3 ng ηνμίλεο Cry1Ab/cm2 ηξνθήο γηα ηνλ πιεζπζκφ απφ

ΑΠΣΤΞΖ ΣΧΝ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ ηελ πεξηνρή ησλ ΢εξξψλ θαη ζε 20.2 ng ηνμίλεο Cry1Ab/cm2 ηξνθήο γηα ηνλ πιεζπζκφ απφ ηελ πεξηνρή ηνπ Freiburg. Παξφιν πνπ ν πιεζπζκφο ηνπ O. nubilalis πνπ πξνέξρνληαλ απφ ηελ πεξηνρή ηνπ Freiburg εκθάληδε ειαθξά κεγαιχηεξε επαηζζεζία ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis, εληνχηνηο δελ δηέθεξε ζεκαληηθά ζπγθξηλφκελνο κε ηνλ πιεζπζκφ απφ ηελ πεξηνρή ησλ ΢εξξψλ, θαζψο δελ παξαηεξήζεθαλ ζηαηηζηηθά ζεκαληηθέο δηαθνξέο κεηαμχ ηνπο σο πξνο ηε

ζαλαηεθφξν ζπγθέληξσζε πνπ ζαλαηψλεη ην 50 θαη 90% ηνπ πιεζπζκνχ ηνπο (LC50

θαη LC90). Παξφκνηα απνηειέζκαηα βξέζεθαλ θαη απφ ηνπο González-Núñez et al. (2000), θαζψο ζε αλάινγα πεηξάκαηα πνπ πξαγκαηνπνίεζαλ δελ παξαηεξήζεθε δηαθνξά σο πξνο ηελ επαηζζεζία ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis κεηαμχ πξνλπκθψλ ηνπ O. nubilalis πνπ πξνέξρνληαλ απφ δχν δηαθνξεηηθέο γεσγξαθηθέο πεξηνρέο ηεο Ηζπαλίαο. Γηαθνξέο φκσο δελ παξαηεξήζεθαλ αθφκα θαη φηαλ ρξεζηκνπνηήζεθε ην βηνινγηθφ ζθεχαζκα Dipel ES (πεξηέρεη ηνμίλεο ηνπ B. thuringiensis var. kurstaki) γηα ηνλ πξνζδηνξηζκφ ηεο επαηζζεζίαο κεηαμχ ηξηψλ δηαθνξεηηθψλ πιεζπζκψλ ηνπ O. nubilalis (Huang et al. 1997). Αληίζεηα, νη Marcon et al. (1999) θαη Siegfried et al. (2001) θάλνληαο ρξήζε ηεο θαζαξήο Cry1Ab πξσηεΐλεο ηνπ B. thuringiensis ζε δηάθνξνπο πιεζπζκνχο ηνπ O. nubilalis πνπ πξνέξρνληαλ θπξίσο απφ πεξηνρέο ησλ Ζ.Π.Α., παξαηήξεζαλ θάπνηεο κηθξέο δηαθνξέο κεηαμχ ησλ πιεζπζκψλ σο πξνο ηελ επαηζζεζία ηνπο ζηελ ηνμίλε απηή.

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΣΖ΢ Cry1Αb ΢ΣΖΝ ΔΠΗΒΗΧ΢Ζ ΚΑΗ ΑΝΑΠΣΤΞΖ ΣΧΝ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ

Αλάινγα απνηειέζκαηα παξαηεξήζεθαλ θαη γηα ην S. nonagrioides, θαζψο δελ Κ

ΔΦΑΛΑΗΟ βξέζεθαλ ζεκαληηθέο δηαθνξέο κεηαμχ ησλ ηξηψλ πιεζπζκψλ φζνλ αθνξά ζηελ

επαηζζεζία ησλ πξνλπκθψλ ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis. Ζ LC50

2 3:

θπκάλζεθε κεηαμχ 21.3 θαη 29.2 ng ηνμίλεο Cry1Ab/cm ηξνθήο. Απηά ηα

ΠΗΓΡΑ΢Ζ ΣΖ΢ απνηειέζκαηα έξρνληαη ζε πιήξε ζπκθσλία κε πξφζθαηεο κειέηεο πνπ έγηλαλ ζην ρψξν ηεο κνξηαθήο βηνινγίαο, νη νπνίεο έδεημαλ φηη κεηαμχ ησλ ηξηψλ απηψλ πιεζπζκψλ ηνπ S. nonagrioides δελ παξαηεξήζεθαλ ζεκαληηθέο γελεηηθέο δηαθνξέο

θαη σο εθ ηνχηνπ είλαη απνιχησο θπζηνινγηθφ λα κελ παξνπζηάδνπλ δηαθνξέο θαη σο RY πξνο ηελ επαηζζεζία ηνπο ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis (De la Poza et al. 1Α

2008). Χζηφζν, ζε αληίζηνηρα πεηξάκαηα πνπ έγηλαλ ζηελ Ηζπαλία κε ην ίδην έληνκν ΢ΣΖΝ ΔΠΗΒΗΧ΢Ζ ΚΑΗ ΑΝ απφ ηνπο González-Núñez et al. (2000), παξαηεξήζεθαλ ζεκαληηθέο δηαθνξέο σο

πξνο ηελ επαηζζεζία ησλ πξνλπκθψλ ηνπ S. nonagrioides ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis αλάινγα κε ηελ πξνέιεπζε ηνπ πιεζπζκνχ. Παξφκνηεο δηαθνξέο σο πξνο ηελ επαηζζεζία ησλ εληφκσλ ζηηο ηνμίλεο Cry ηνπ B. thuringiensis έρνπλ

παξαηεξεζεί θαη ζε πιήζνο άιισλ εληφκσλ (Tabashnik 1994). Δπηπιένλ, νη Farinós ΑΠΣΤΞΖ ΣΧΝ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ et al. (2004) παξαηήξεζαλ φηη πξνλχκθεο ηνπ S. nonagrioides πνπ πξνέξρνληαλ αθφκα θαη απφ ηελ ίδηα πεξηνρή κπνξεί λα παξνπζίαδαλ κεγάιε παξαιιαθηηθφηεηα απφ ρξνληά ζε ρξνληά σο πξνο ηελ επαηζζεζία ηνπο ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis. ΢πγθεθξηκέλα, παξαηεξήζεθε κείσζε ηεο επαηζζεζίαο ησλ πξνλπκθψλ ηνπ S. nonagrioides θαηά 3.7 θνξέο απφ ηε κία ρξνληά ζηελ άιιε θαη επάλνδφο ηεο

ζηα αξρηθά επίπεδα ηελ ακέζσο επφκελε ρξνληά. Απηή ε απμνκείσζε πνπ παξαηεξήζεθε πηζαλψο λα νθείιεηαη ζε κείσζε ηεο δξαζηηθφηεηαο ηεο ηνμίλεο ιφγσ καθξνπξφζεζκεο απνζήθεπζήο ηεο (Siegfried et al. 2001). Οξηζκέλεο θνξέο κεηαμχ ησλ δηάθνξσλ εξεπλεηηθψλ εξγαζηψλ πνπ δεκνζηεχνληαη ελδέρεηαη λα ππάξρεη κεγάιε απφθιηζε σο πξνο ηελ ηηκή ηεο κέζεο ζαλαηεθφξνπ ζπγθέληξσζεο ηεο ηνμίλεο Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis, αθφκα θαη εάλ

αλαθέξνληαη ζην ίδην έληνκν. Γηα παξάδεηγκα έρεη βξεζεί φηη ε LC50 ηεο Cry1Ab πξσηεΐλεο γηα ηνπο δηάθνξνπο πιεζπζκνχο ηνπ εληφκνπ O. nubilalis απφ ηηο Ζ.Π.Α. θπκαίλνληαλ κεηαμχ 2-10 ng/cm2 (Siegfried et al. 2001) ελψ ε αληίζηνηρε ηηκή γηα ηνπο πιεζπζκνχο ηνπ ίδηνπ εληφκνπ απφ δηάθνξεο πεξηνρέο ηεο Γαιιίαο θαη Ηζπαλίαο ήηαλ ηεο ηάμεσο ησλ 20 θαη 100 ng/cm2 αληίζηνηρα (González-Núñez et al. 2000, Chaufaux et al. 2001). Απηή ε δηαθνξά πνπ παξαηεξείηαη κπνξεί λα νθείιεηαη α) ζηε θπζηθή παξαιιαθηηθφηεηα πνπ ππάξρεη κεηαμχ ησλ δηάθνξσλ πιεζπζκψλ, β) ζηελ πεγή ηεο ηνμίλεο κε ηελ νπνία γίλνληαη νη πεηξακαηηθέο δνθηκέο, γ) ζην θξηηήξην πνπ 76

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΣΖ΢ Cry1Αb ΢ΣΖΝ ΔΠΗΒΗΧ΢Ζ ΚΑΗ ΑΝΑΠΣΤΞΖ ΣΧΝ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ

ρξεζηκνπνηείηαη πξνθεηκέλνπ λα πξνζδηνξηζηεί ε ζλεζηκφηεηα ησλ εληφκσλ θαη δ) Κ

ΔΦΑΛΑΗΟ ζηε κέζνδν πνπ ρξεζηκνπνηείηαη πξνθεηκέλνπ λα πξνζδηνξηζηεί ε επαηζζεζία ηνπο (González-Núñez et al. 2000, Saeglitz et al. 2006). Έηζη ινηπφλ, νξηζκέλεο θνξέο ελψ

αλαθεξφκαζηε ζην ίδην έληνκν θαη ζην ίδην ζηέιερνο ηεο ηνμίλεο ηνπ B. thuringiensis,

ΠΗΓΡΑ΢Ζ ΣΖ΢ εληνχηνηο ηα απνηειέζκαηά καο δελ είλαη ζπγθξίζηκα κεηαμχ ηνπο, εμαηηίαο ησλ πξναλαθεξζέλησλ αηηηψλ θαη θαηά ζπλέπεηα ζα πξέπεη λα είκαζηε ηδηαίηεξα πξνζεθηηθνί φηαλ πξνζπαζνχκε λα εξκελεχζνπκε ηέηνηα απνηειέζκαηα.

΋πσο πξναλαθέξζεθε, ηδηαίηεξε βαξχηεηα πξέπεη λα δίλεηαη ζηελ πεγή ηεο RY ηνμίλεο. Έηζη ινηπφλ, φηαλ γηα ηνλ πξνζδηνξηζκφ ηεο κέζεο ζαλαηεθφξνπ 1Α

ζπγθέληξσζεο ελφο ζπγθεθξηκέλνπ πιεζπζκνχ ηνπ O. nubilalis ρξεζηκνπνηήζεθε ΢ΣΖΝ ΔΠΗΒΗΧ΢Ζ ΚΑΗ ΑΝ ηνμίλε Cry1Ab απφ δχν δηαθνξεηηθέο πεγέο (DLR θαη Monsanto), ηφηε

παξαηεξήζεθαλ ζηαηηζηηθά ζεκαληηθέο δηαθνξέο κεηαμχ ηνπο σο πξνο ηελ ηηκή ηεο 2 LC50. ΢πγθεθξηκέλα ε ηηκή ηεο LC50 γηα ηελ ηνμίλε ηεο DLR ήηαλ 30.79 ng/cm , ελψ 2 ε αληίζηνηρε ηηκή ηεο LC50 γηα ηελ ηνμίλε ηεο Monsanto ήηαλ 3.61 ng/cm .

Γεδνκέλνπ φηη νη ππφινηπνη παξάγνληεο (π.ρ. πξνέιεπζε εληφκνπ, ηερληθέο, θ.ά.) ηνπ ΑΠΣΤΞΖ ΣΧΝ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ

πεηξάκαηνο ήηαλ νη ίδηνη, ε δηαθνξά ζηελ ηηκή ηεο LC50 ίζσο λα νθείιεηαη ζηελ απνηειεζκαηηθφηεηα πνπ έρεη ε θάζε ηνμίλε θαζψο πξνέξρεηαη απφ δηαθνξεηηθή πεγή (Saeglitz et al. 2006). ΋ζνλ αθνξά ζηελ αλάπηπμε ησλ πξνλπκθψλ ηνπ O. nubilalis ζε δηάθνξεο ζπγθεληξψζεηο ηεο ηνμίλεο Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis, παξαηεξνχκε φηη ε έθζεζή

ηνπο ζε δηάθνξεο ζπγθεληξψζεηο ηεο ηνμίλεο είρε σο απνηέιεζκα ηελ αλάζρεζε ηεο αλάπηπμήο ηνπο, θαη κάιηζηα απμαλφκελεο ηεο ζπγθέληξσζεο ηεο ηνμίλεο νινέλα θαη πεξηζζφηεξν επηβξαδπλφηαλ ε αλάπηπμή ηνπο. Οκνίσο, νη Huang et al. (2005) παξαηήξεζαλ φηη ε αλάπηπμε ησλ πξνλπκθψλ ηνπ O. nubilalis κεηψζεθε ζεκαληηθά φηαλ απηέο ηξάθεθαλ κε ηερλεηή ηξνθή πνπ πεξηείρε κηθξέο δφζεηο ηνπ κηθξνβηαθνχ ζθεπάζκαηνο Dipel ES. Αλάινγε ζπκπεξηθνξά παξαηεξήζεθε θαη ζε άιια είδε εληφκσλ φηαλ απηά εθηέζεθαλ ζε ηνμίλεο ηνπ B. thuringiensis κε εμεηδηθεπκέλε δξάζε ελαληίνλ ηνπο, φπσο είλαη ην Heliothis virescens (Lepidoptera: Noctuidae) (Gould et al. 1991), ην Lymantria dispar (Lepidoptera: Lymantriidae) (Cerstiaens et al. 2001), ην Pectinophora gossypiella (Lepidoptera: Gelechiidae) (Liu et al. 2001) θαη ην S. nonagrioides (Eizaguirre et al. 2005). Αληίζεηα, ζε θάπνηα άιια είδε εληφκσλ, φπσο είλαη νη ζεξεπηέο Chrysoperla carnea (Neuroptera: Chrysopidae) θαη Orius albidipennis (Heteroptera: Anthocoridae) δελ παξαηεξήζεθε αλάζρεζε ηεο αλάπηπμήο ηνπο ή θάπνηα αμηφινγε αιιαγή ζηηο θπζηνινγηθέο ηνπο ιεηηνπξγίεο, φηαλ 77

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΣΖ΢ Cry1Αb ΢ΣΖΝ ΔΠΗΒΗΧ΢Ζ ΚΑΗ ΑΝΑΠΣΤΞΖ ΣΧΝ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ

απηά εθηέζεθαλ απεπζείαο ζε ηνμίλεο ηνπ B. thuringiensis ή ηξάθεθαλ κε πξνλχκθεο Κ

ΔΦΑΛΑΗΟ ησλ μεληζηψλ ηνπο, νη νπνίεο είραλ αλαπηπρζεί ζε ηερλεηή ηξνθή πνπ πεξηείρε ηνμίλεο ηνπ B. thuringiensis (Rodrigo-Simón et al. 2006, González-Zamora et al. 2007).

Σέινο, ζην είδνο Frankliniella tenuicornis (Thysanoptera: Thripidae) νη

ΠΗΓΡΑ΢Ζ ΣΖ΢ δεκνγξαθηθέο ηνπ παξάκεηξνη παξέκεηλαλ ακεηάβιεηνη είηε απηφ αλαπηπζζφηαλ ζε ζπκβαηηθή θαιιηέξγεηα θαιακπνθηνχ είηε ζε γελεηηθά ηξνπνπνηεκέλε θαιιηέξγεηα θαιακπνθηνχ πνπ εθθξάδεη ηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis (Obrist et al.

2005). RY ΢πγθξίλνληαο ηνπο δχν πιεζπζκνχο κεηαμχ ηνπο παξαηεξνχκε φηη ζηε 1Α

κεηαρείξηζε ησλ 0 ng ηνμίλεο Cry1Ab/cm2 ηξνθήο (κάξηπξα) ε κφλε δηαθνξά πνπ ΢ΣΖΝ ΔΠΗΒΗΧ΢Ζ ΚΑΗ ΑΝ ππάξρεη κεηαμχ ηνπο είλαη απηή πνπ αλαθέξεηαη ζην πνζνζηφ ησλ πξνλπκθψλ πνπ

αλαπηχρζεθε έσο ηελ 3ε ειηθία, ην νπνίν ήηαλ ζεκαληηθά κεγαιχηεξν ζηνλ πιεζπζκφ απφ ηελ πεξηνρή ησλ ΢εξξψλ. Κάηη αλάινγν ζπλέβε θαη ζηελ ζπγθέληξσζε ησλ 9 ng ηνμίλεο Cry1Ab/cm2 ηξνθήο, φπνπ επηπιένλ βξέζεθαλ δηαθνξέο θαη σο πξνο ην ε πνζνζηφ ησλ πξνλπκθψλ πνπ αλαπηχρζεθε έσο ηελ 1 ειηθία, ην νπνίν ήηαλ ΑΠΣΤΞΖ ΣΧΝ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ ζεκαληηθά κεγαιχηεξν γηα ηνλ πιεζπζκφ απφ ηελ πεξηνρή ηνπ Freiburg. Οκνίσο, θαη ζηελ ζπγθέληξσζε ησλ 18 ng ηνμίλεο Cry1Ab/cm2 ηξνθήο παξαηεξήζεθε αθξηβψο ε ίδηα ηάζε. Σέινο φζνλ αθνξά ζηελ ζπγθέληξσζε ησλ 35 ng ηνμίλεο Cry1Ab/cm2 ηξνθήο κφλν ζηνλ πιεζπζκφ απφ ηελ πεξηνρή ησλ ΢εξξψλ αλαπηχρζεθαλ νη πξνλχκθεο έσο ηελ 3ε ειηθία. Παξαηεξνχκε ινηπφλ φηη ε επίδξαζε ηεο ηνμίλεο φζνλ

αθνξά ζηελ αλάπηπμε ησλ πξνλπκθψλ ήηαλ πην έληνλε ζηηο πξνλχκθεο πνπ πξνέξρνληαλ απφ ηελ πεξηνρή ηνπ Freiburg, ην νπνίν έξρεηαη ζε πιήξε ζπκθσλία κε φζα αλαθέξζεθαλ πξνεγνπκέλσο ζρεηηθά κε ηελ επαηζζεζία ησλ δχν απηψλ πιεζπζκψλ, φηη δειαδή ν πιεζπζκφο απφ ηελ πεξηνρή ηνπ Freiburg είλαη ειαθξά πην επαίζζεηνο ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis ζε ζρέζε κε ηνλ πιεζπζκφ απφ ηελ πεξηνρή ησλ ΢εξξψλ. Δθηφο φκσο απφ ηελ επηβξάδπλζε ηεο αλάπηπμεο, ε έθζεζε πξνλπκθψλ ζε ηνμίλεο ηνπ B. thuringiensis κπνξεί λα έρεη θαη άιιεο επηπηψζεηο ζηε θπζηνινγηθή ηνπο ιεηηνπξγία. Πξνλχκθεο ηνπ S. nonagrioides πνπ αλαπηχζζνληαλ ζε γελεηηθψο ηξνπνπνηεκέλε θαιιηέξγεηα θαιακπνθηνχ θαη θαηά ζπλέπεηα εθηίζνληαλ ζε πςειέο ζπγθεληξψζεηο ηνπ B. thuringiensis, εκθάληδαλ κεγαιχηεξε δηάξθεηα δηάπαπζεο θαη κεηαδηαπαπηηθήο αλάπηπμεο (Eizaguirre et al. 2005). Ζ αλάζρεζε ηεο αλάπηπμεο ησλ πξνλπκθψλ ζα κπνξνχζε δπλεηηθά λα έρεη σο άκεζν απνηέιεζκα ηε κείσζε ηνπ αξηζκνχ ησλ γελεψλ πνπ παξαηεξνχληαη θαηά ηε δηάξθεηα ελφο έηνπο ζηα 78

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΣΖ΢ Cry1Αb ΢ΣΖΝ ΔΠΗΒΗΧ΢Ζ ΚΑΗ ΑΝΑΠΣΤΞΖ ΣΧΝ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ

πνιπθπθιηθά θπξίσο είδε θαη θαη’ επέθηαζε ηνλ κε ζπγρξνληζκφ ηεο πηήζεο ηνπο ζε Κ

ΔΦΑΛΑΗΟ ζρέζε κε ηα ελήιηθα πνπ πξνθχπηνπλ απφ ηηο ζπκβαηηθέο θαιιηέξγεηεο. Σα απνηειέζκαηα πνπ πξνέθπςαλ απφ ηελ κειέηε απηή έρνπλ πνιχ κεγάιε

νηθνινγηθή ζεκαζία αλ αλαινγηζηεί θαλείο φηη έσο ηψξα πνηέ δελ είρε γίλεη θάηη

ΠΗΓΡΑ΢Ζ ΣΖ΢ αλάινγν ζηελ ρψξα καο, θαζψο παξέρνπλ πνιχηηκεο πιεξνθνξίεο ζρεηηθά κε ηελ ζπκπεξηθνξά ηνπ O. nubilalis θαη S. nonagrioides ζηελ ηνμίλεο Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis. Οη πιεξνθνξίεο απηέο κπνξεί λα θαλνχλ ηδηαίηεξα ρξήζηκεο ζην

κέιινλ γηα ηελ αληηκεηψπηζε ησλ δχν απηψλ εληφκσλ εθφζνλ βέβαηα αμηνπνηεζνχλ RY θαηάιιεια κέζα απφ νινθιεξσκέλα πξνγξάκκαηα δηαρείξηζεο εληφκσλ. 1Α

΢ΣΖΝ ΔΠΗΒΗΧ΢Ζ ΚΑΗ ΑΝ

ΑΠΣΤΞΖ ΣΧΝ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΣΖ΢ Cry1Αb ΢ΣΖΝ ΔΠΗΒΗΧ΢Ζ ΚΑΗ ΑΝΑΠΣΤΞΖ ΣΧΝ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ

3.6 ΒΗΒΛΗΟΓΡΑΦΗΑ Κ

ΔΦΑΛΑΗΟ

Akhurst, R. J., W. James, L. J. Bird, and C. Beard. 2003. Resistance to the

Cry1Ac delta-endotoxin of Bacillus thuringiensis in the cotton bollworm,

ΠΗΓΡΑ΢Ζ ΣΖ΢ Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae). J. Econ. Entomol. 96: 1290- 1299. Andreadis, S. S., L. Cagan, P. Castañera, G. P. Farinós, K. Gottwaldova, P.

Hernadez-Crespo, B. Manachini, P. G. Milonas, F. Ortego, K. Priesnitz, RY M. de la Poza, C. Saeglitz, M. Savopoulou-Soultani, and I. Schuphan. 1Α

2006. Laboratory selection of resistant Ostrinia nubilalis (Lepidoptera: ΢ΣΖΝ ΔΠΗΒΗΧ΢Ζ ΚΑΗ ΑΝ Crambidae) and Sesamia nonagrioides (Lepidoptera: Noctuidae) to Cry1Ab-

toxin from different European countries. In: Resistance management of Bt- maize in Europe [J. Ferré (editor)]. COST 862 Workshop (program and abstracts), 6-8 April 2006, Aachen, Germany, p. 16.

Απηόζνγινπ, ΢. Γ. 1997. Μνξηαθέο κειέηεο ζηειερψλ ηνπ Bacillus thuringiensis ΑΠΣΤΞΖ ΣΧΝ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ ζηνλ Διιαδηθφ ρψξν. Σκήκα Βηνινγίαο, Α.Π.Θ., Γηδαθηνξηθή Γηαηξηβή. Bolin, P. C., W. D. Hutchison, and D. A. Andow. 1999. Long-term selection for resistance to Bacillus thuringiensis Cry1Ac endotoxin in a Minnesota population of European corn borer (Lepidoptera: Crambidae). J. Econ. Entomol. 92: 1021-1030.

Cerstiaens, A., P. Verleyen, J. Van Rie, E. Van Kerkhove, J. L. Schwartz, R. Laprade, A. De Loof, and L. Schoofs. 2001. Effect of Bacillus thuringiensis Cry1 toxins in insect hemolymph and their neurotoxicity in brain cells of Lymantria dispar. Appl. Environ. Microbiol. 67: 3923–3927. Chaufaux, J., M. Seguin, J. J. Swanson, D. Bourguet, and B. D. Siegfried. 2001. Chronic exposure of the European corn borer (Lepidoptera: Crambidae) to Cry1Ab Bacillus thuringiensis toxin. J. Econ. Entomol. 94: 1564-1570. Crickmore, N., D. R. Zeigler, E. Schnepf, J. Van Rie, D. Lereclus, J. Baum, A. Bravo, and D. H. Dean. 2009. "Bacillus thuringiensis toxin nomenclature". (http://www.lifesci.sussex.ac.uk/Home/Neil_Crickmore/Bt/). De la Poza, M., G. P. Farinós, B. Beroiz, F.Ortego, P. Hernández-Crespo, and P. Castañera. 2008. Genetic structure of Sesamia nonagrioides (Lefebvre) populations in the Mediterranean area. Environ. Entomol. 37: 1354-1360.

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΣΖ΢ Cry1Αb ΢ΣΖΝ ΔΠΗΒΗΧ΢Ζ ΚΑΗ ΑΝΑΠΣΤΞΖ ΣΧΝ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ

Eizaguirre, M., S. Tort, C. López, and R. Albajes. 2005. Effects of sublethal Κ

ΔΦΑΛΑΗΟ concentrations of Bacillus thuringiensis on larval development of Sesamia nonagrioides. J. Econ. Entomol. 98: 464-470.

Farinós, G. P., M. de la Poza, P. Hernández-Crespo, F. Ortego, and P.

ΠΗΓΡΑ΢Ζ ΣΖ΢ Castañera. 2004. Resistance monitoring of field populations of the corn borers Sesamia nonagrioides and Ostrinia nubilalis after 5 years of Bt maize cultivation in Spain. Entomol. Exp. Appl. 110: 23-30.

Ferré, J., and J. Van Rie. 2002. Biochemistry and genetics of insect resistance to RY Bacillus thuringiensis. Annu. Rev. Entomol. 47: 501-533. 1Α

Finney, D. J. 1952. Probit analysis. University Press, Cambridge. ΢ΣΖΝ ΔΠΗΒΗΧ΢Ζ ΚΑΗ ΑΝ Fitt, G. P., D. A. Andow, Y. Garrière, W. J. Moar, T. H. Schuler, C. Omoto, J.

Kanya, M. A. Okeck, P. Arama, and N. K. Maniania. 2004. Resistance risks and management associated with Bt maize in Kenya. In: Environmental Risk Assessment of Genetically Modified Organisms, Vol. 1: a Case Study of

Bt Maize in Kenya [A. Hillbeck and D.A. Andow (eds.)]. CAB International, ΑΠΣΤΞΖ ΣΧΝ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ Wallingford, UK, pp. 209–250. González-Núñez, M., F. Ortego, and P. Castañera. 2000. Susceptibility of Spanish populations of the corn borers Sesamia nonagrioides (Lepidoptera: Noctuidae) and Ostrinia nubilalis (Lepidoptera: Crambidae) to a Bacillus thuringiensis endotoxin. J. Econ. Entomol. 93: 459-463.

González-Zamora, J. E., S. Camúñez, and C. Avilla. 2007. Effects of Bacillus thuringiensis Cry toxins on developmental and reproductive characteristics of the predator Orius albidipennis (Hemiptera: Anthocoridae) under laboratory conditions. Environ. Entomol. 36: 1246-1253. Gould, F., A. Anderson, D. Landis, and H. Van Mellaert. 1991. Feeding behavior and growth of Heliothis virescens larvae on diet containing Bacillus thuringiensis formulations or endotoxins. Entomol. Exp. Appl. 58: 199–121. Huang, F., R. A. Higgins, and L. L. Buschman. 1997. Baseline susceptibility and changes in susceptibility to Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki under selection pressure in European corn borer (Lepidoptera: Crambidae). J. Econ. Entomol. 90: 1137-1143. Huang, F., L. L. Buschman, and R. A. Higgins. 2005. Larval survival and development of susceptible and resistant Ostrinia nubilalis (Lepidoptera:

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΣΖ΢ Cry1Αb ΢ΣΖΝ ΔΠΗΒΗΧ΢Ζ ΚΑΗ ΑΝΑΠΣΤΞΖ ΣΧΝ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ

Pyralidae) on diet containing Bacillus thuringiensis. Agric. For. Entomol. 7: Κ

ΔΦΑΛΑΗΟ 45-52. Koziel, M. G. , G. L. Beland , C. Bowman , N. B. Carozzi , R. Crenshaw , L.

Crossland , J. Dawson , N. Desai , M. Hill , S. Kadwell , K. Launis , K.

ΠΗΓΡΑ΢Ζ ΣΖ΢ Lewis , D. Maddox , K. McPherson , M. R. Meghji , E. Merlin , R. Rhodes , G. W. Warren , M. Wright , and S. V. Evola . 1993. Field performance of elite transgenic maize plants expressing an insecticidal protein derived from

Bacillus thuringiensis. Bio/Technology 11: 194–200. RY Liu, Y. B.,B. E. Tabashnik, T. J. Dennehy, A. L. Patin, M. A. Sims, S. K. Meyer, 1Α

and Y. Carrière. 2001. Effects of Bt cotton and Cry1Ac toxin on survival and ΢ΣΖΝ ΔΠΗΒΗΧ΢Ζ ΚΑΗ ΑΝ development of pink bollworm (Lepidoptera: Gelechiidae). J. Econ. Entomol.

94: 1237-1242. Marçon, P. C. R. G., L. J. Young, K. L. Steffey, and B. D. Siegfried. 1999. Baseline susceptibility of European corn borer (Lepidoptera: Crambidae) to

Bacillus thuringiensis toxins. J. Econ. Entomol. 92: 279-285. ΑΠΣΤΞΖ ΣΧΝ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ Matten, S. R., G. P. Head, and H. D. Quemada. 2008. How governmental regulation can help or hinder the integration of Bt crops within IPM programs. In: Integration of Insect-Resistant Genetically Modified Crops within IPM Programs [J. Romeis, A.M. Shelton, G.G. Kennedy (eds.)]. Springer, Netherlands, pp. 27-39.

Meihls, L. N., M. L. Higdon, B. D. Siegfried, N. J. Miller, T. W. Sappington, M. R. Ellersieck, T. A. Spencer, and B. E. Hibbard. 2008. Increased survival of western corn rootworm on transgenic corn within three generations of on-plant greenhouse selection. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 105: 19177-19182. Minnich, S. A., and A. I. Aronson. 1984. Regulation of protoxin synthesis in Bacillus thuringiensis. J. Bacteriol. 158: 447-454. Obrist, L. B., H. Klein, A. Dutton, and F. Bigler. 2005. Effects of Bt maize on Frankliniella tenuicornis and exposure of thrips predators to prey-mediated Bt toxin. Entomol. Exp. Appl. 115: 409–416. Παλόπνπινο, Ν. Η. 1999. Οη αξρέο θαη εθαξκνγέο ηεο βηνηερλνινγίαο ζηελ αληηκέησπε ησλ ερζξψλ ησλ θαιιηεξγνχκελσλ θπηψλ. 7ν Παλειιήλην Δληνκνινγηθφ ΢πλέδξην, Καβάια 21-24 Οθησβξίνπ 1997. Παπαδνπνύινπ-Μνπξθίδνπ, Δ. 2008. Γεσξγηθά Φάξκαθα. Δθδφζεηο Μέζεμηο, Θεζζαινλίθε, 606 ζει. 82

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΣΖ΢ Cry1Αb ΢ΣΖΝ ΔΠΗΒΗΧ΢Ζ ΚΑΗ ΑΝΑΠΣΤΞΖ ΣΧΝ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ

Poitout, S., and R. Bues. 1970. Élevage de plusieurs espèces de Lépidoptères Κ

ΔΦΑΛΑΗΟ Noctuidae sur milieu artificiel simplifié. Ann. Zool. Ecol. Anim. 2: 79-91. Rodrigo-Simón, A., R. A. de Maagd, C. Avilla, P. L. Bakker, J. Molthoff, J. E.

González-Zamora, and J. Ferré. 2006. Lack of detrimental effects of

ΠΗΓΡΑ΢Ζ ΣΖ΢ Bacillus thuringiensis Cry toxins on the insect predator Chrysoperla carnea: a toxicological, histopathological, and biochemical analysis. Appl. Environ. Microbiol. 72: 1595-1603.

Saeglitz, C., D. Bartsch, S. Eber, A. Gathmann, K. Priesnitz, and I. Schuphan. RY 2006. Monitoring the Cry1Ab susceptibility of European corn borer in 1Α

Germany. J. Econ. Entomol. 99: 1768-1773. ΢ΣΖΝ ΔΠΗΒΗΧ΢Ζ ΚΑΗ ΑΝ Schnepf, H. E., K. Tomczak, J. P. Ortega, and H.R. Whiteley. 1990. Specificity-

determining regions of a lepidopteran-specific insecticidal protein produced by Bacillus thuringiensis. J. Biol. Chem. 265: 20923-20930. Siegfried, B. D., A. C. Zoerb, and T. Spencer. 2001. Development of European corn

borer larvae on Event 176 Bt corn: influence on survival and fitness. Entomol. ΑΠΣΤΞΖ ΣΧΝ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ Exp. Appl. 100: 15-20. Sokal, R. R., and F. J. Rohlf. 1995. Biometry 3rd ed. Freeman, New York. SPSS Inc. 2007. SPSS for Windows, Version 16.0, Chicago, Illinois. Tabashnik, B. E. 1994. Evolution of resistance to Bacillus thuringiensis. Annu. Rev. Entomol. 39: 47-79.

Tabashnik, B. E. 2008. Delaying insect resistance to transgenic crops. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 105: 19029-19030. Tabashnik, B. E., N. L. Cushing, N. Finson, and M. W. Johnson. 1990. Field development of resistance to Bacillus thuringiensis in diamondback moth (Lepidoptera: Plutellidae). J. Econ. Entomol. 83: 1671-1676. Tabashnik, B. E., Y. Carrière, T. J. Dennehy, S. Morin, M. S. Sisterson, R. T. Roush, A. M. Shelton, and J. Z. Zhao. 2003. Insect resistance to transgenic Bt crops: lessons from the laboratory and field. J. Econ. Entomol. 96: 1031- 1038. Van Frankenhuyzen, K., J. L. Gringorten, D. Gauthier, R. E. Milne, L. Masson, and M. Peferoen. 1993. Toxicity of activated CryI proteins from Bacillus thuringiensis to six forest Lepidoptera and Bombyx mori. J. Inverte. Path. 62: 295-301.

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΣΖ΢ Cry1Αb ΢ΣΖΝ ΔΠΗΒΗΧ΢Ζ ΚΑΗ ΑΝΑΠΣΤΞΖ ΣΧΝ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ

Van Rensburg, J. B. J. 2007. First report of field resistance by the stem borer, Κ

ΔΦΑΛΑΗΟ Busseola fusca (Fuller) to Bt-transgenic maize. South African Journal of Plant and Soil 24: 147-151.

Zhao, J. Z., H. L. Collins, J. D. Tang, J. Cao, E. D. Earle, R. T. Roush, S.

ΠΗΓΡΑ΢Ζ ΣΖ΢ Herrero, B. Escriche, J. Ferré, and A. M. Shelton. 2000. Development and characterization of diamondback moth resistance to transgenic broccoli expressing high levels of Cry1C. Appl. Environ. Microbiol. 66: 3784-3789.

Xue, J., G. Liang, N. Crickmore, H. Li, K. He, F. Song, X. Feng, D. Huang, and RY J. Zhang. 2008. Cloning and characterization of a novel Cry1A toxin from 1Α

Bacillus thuringiensis with high toxicity to the Asian corn borer and other ΢ΣΖΝ ΔΠΗΒΗΧ΢Ζ ΚΑΗ ΑΝ lepidopteran insects. FEMS Microbiol. Lett. 280: 95-101

ΑΠΣΤΞΖ ΣΧΝ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4: ΑΝΣΟΥΖ ΢Δ ΒΡΑΥΔΗΑ΢ ΓΗΑΡΚΔΗΑ΢ ΤΦΖΛΔ΢ ΘΔΡΜΟΚΡΑ΢ΗΔ΢

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4

Αληνρή ζε βξαρείαο δηάξθεηαο πςειέο ζεξκνθξαζίεο δηαθόξσλ ζηαδίσλ ηνπ Ostrinia nubilalis (Lepidoptera: Crambidae) θαη επίδξαζε απηώλ ζηελ επαηζζεζία ησλ πξνλπκθώλ ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ Bacillus thuringiensis

4.1 ΠΔΡΗΛΖΦΖ

Μειεηήζεθε ζην εξγαζηήξην ε αληνρή ηνπ εληφκνπ Ostrinia nubilalis (Hübner) (Lepidoptera: Crambidae) ζε βξαρείαο δηάξθεηαο έθζεζε ζε πςειέο ζεξκνθξαζίεο.

Γηα ην ζθνπφ απηφ πξνζδηνξίζηεθε ε κέζε ζαλαηεθφξνο ζεξκνθξαζία (LTemp50) θαη

ν κέζνο ζαλαηεθφξνο ρξφλνο (LTime50) ζε ελήιηθα (αξζεληθά θαη ζειπθά), λχκθεο (αξζεληθψλ θαη ζειπθψλ αηφκσλ), πξνλχκθεο φισλ ησλ ειηθηψλ θαη αβγά ηνπ O. nubilalis. Σα πην αλζεθηηθά ζηάδηα ήηαλ απηά ηνπ ελειίθνπ θαη ηεο λχκθεο, ηα νπνία αλέρνληαλ γηα ιίγα ιεπηά ηεο ψξαο ζεξκνθξαζία πνπ αλεξρφηαλ ζηνπο 47oC. ΢ε θακία απφ ηηο παξαπάλσ κεηαρεηξίζεηο δελ παξαηεξήζεθε ζεκαληηθή δηαθνξά κεηαμχ αξζεληθψλ θαη ζειπθψλ αηφκσλ. ΋ζνλ αθνξά ζηηο πξνλχκθεο, απηέο ηεο 1εο ειηθίαο ήηαλ νη πην επαίζζεηεο θαη δελ επηβίσλαλ κεηά απφ έθζεζε πέξαλ ησλ 43oC. Αληίζεηα, νη πξνλχκθεο 4εο θαη 5εο ειηθίαο ήηαλ πην αλζεθηηθέο ζηηο πςειέο ζεξκνθξαζίεο θαη παξνπζίαδαλ δξαζηεξηφηεηα αθφκα θαη φηαλ εθηίζνληαλ γηα ιίγα ιεπηά ηεο ψξαο ζηνπο 46oC. Χζηφζν, ην πην επαίζζεην ζηάδην ήηαλ απηφ ηνπ αβγνχ αλαθνξηθά κε ηελ αληνρή ηνπ ζηηο πςειέο ζεξκνθξαζίεο θαζψο δελ αλέρνληαλ ζεξκνθξαζίεο πςειφηεξεο ησλ 41oC. ΋ζνλ αθνξά ζηελ επίδξαζε ησλ πςειψλ ζεξκνθξαζηψλ ζηελ επαηζζεζία ησλ πξνλπκθψλ ηνπ O. nubilalis ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ Bacillus thuringiensis Berliner, αχμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο έθζεζεο ησλ ελειίθσλ απφ ηνπο 43oC ζηνπο 44oC θαη 45oC είρε σο απνηέιεζκα ηελ αχμεζε ηεο επαηζζεζίαο ησλ πξνλπκθψλ πνπ πξνέθπςαλ απφ ηα ελήιηθα απηά, ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis. Αληίζεηα, αχμεζε ηνπ ρξφλνπ έθζεζεο απφ ηα 15 min ζηα 30 min ή αθφκα θαη 60 min δελ θαίλεηαη λα επεξέαζε ζεκαληηθά ηελ επαηζζεζία ησλ πξνλπκθψλ ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis, θαζψο δελ παξαηεξήζεθαλ ζεκαληηθέο δηαθνξέο θαηά ηελ έθζεζε ζηα παξαπάλσ ρξνληθά δηαζηήκαηα.

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4: ΑΝΣΟΥΖ ΢Δ ΒΡΑΥΔΗΑ΢ ΓΗΑΡΚΔΗΑ΢ ΤΦΖΛΔ΢ ΘΔΡΜΟΚΡΑ΢ΗΔ΢

4.2 ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ

΢χκθσλα κε ην Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) (Solomon et al. 2007) ε κέζε ζεξκνθξαζία αέξνο θνληά ζηελ επηθάλεηα ηεο γεο παξνπζίαζε αχμεζε θαηά 0.74 ± 0.18oC θαηά ηελ ηειεπηαία εθαηνληαεηία. Ζ αχμεζε απηή απνδίδεηαη σο επί ην πιείζηνλ ζηελ αλζξψπηλε δξαζηεξηφηεηα παξά ζε θάπνηα άιια θπζηθά αίηηα. Δπηπιένλ, έπεηηα απφ κειέηεο πνπ έρνπλ γίλεη κε ηελ εθαξκνγή θαηάιιεισλ κνληέισλ πξφβιεςεο, πξνβιέπεηαη φηη έσο ηα ηέιε ηνπ 21νπ αηψλα ζα έρνπκε πεξαηηέξσ αχμεζε ηεο κέζεο ζεξκνθξαζίαο ζηελ επηθάλεηα ηεο γεο θαηά 1.1 κε 6.4oC (Solomon et al. 2007). Απηφ ελδερνκέλσο λα έρεη δπζάξεζηεο επηπηψζεηο ζηνπο ρεξζαίνπο νξγαληζκνχο, θαζψο κε ηελ αχμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο ηεο γεο ζα απμεζεί παξάιιεια θαη ε ηαρχηεηα αλάπηπμήο ηνπο, κε απνηέιεζκα λα επέιζεη κείσζε ησλ πιεζπζκψλ ηνπο ζην κηζφ ρξφλν απ’ φηη θαλνληθά ζα ρξεηαδφηαλ (Carter et al. 1991, Pan et al. 2004). Οξηζκέλα είδε έρνπλ ηελ ηθαλφηεηα λα αληηδξνχλ άκεζα ζε νπνηαδήπνηε θιηκαηηθή αιιαγή είηε κεηαλαζηεχνληαο ζε άιια κέξε είηε κεηαηνπίδνληαο θαηάιιεια ηελ πεξίνδν κεηαλάζηεπζεο ηνπο. Χζηφζν, oη θπζηνινγηθέο αληηδξάζεηο ησλ πεξηζζφηεξσλ νξγαληζκψλ ζηηο θιηκαηηθέο αιιαγέο είλαη ζπληεξεηηθέο κάιηζηα δε πνιχ πεξηζζφηεξν φηαλ απηέο ιακβάλνπλ ρψξα κε ην ξπζκφ πνπ πξνβιέπεηαη. Οπφηε ζεσξείηαη απίζαλν απηνί λα κπνξέζνπλ λα αλαπηχμνπλ ζεκαληηθά λέεο αλνρέο ζην δηαζέζηκν ρξφλν (Parmesan et al. 1999).

Οη θιηκαηηθέο αιιαγέο έρεη απνδεηρζεί φηη πξνθαινχλ εμειηθηηθέο δηεξγαζίεο ζε δηάθνξα είδε νξγαληζκψλ, κεηαμχ ησλ νπνίσλ θαη ηα έληνκα, πνπ έρνπλ ζρέζε κε ηε θαηλνινγία, ηε γεσγξαθηθή ηνπο εμάπισζε, ηε θπζηνινγία, αιιά αθφκε θαη ηνλ θίλδπλν εμαθάληζήο ηνπο (Roy and Sparks 2000, McCarthy 2001, Βale et al. 2002, Parmesan and Yohe 2003, Yukawa et al. 2007). Πξνθεηκέλνπ ινηπφλ λα εθηηκεζεί ν θίλδπλνο απηφο ηεο εμαθάληζεο θάπνησλ εηδψλ ιφγσ ηεο επίδξαζεο ησλ θιηκαηηθψλ αιιαγψλ θαη πην ζπγθεθξηκέλα ιφγσ ηεο αχμεζεο ηεο ζεξκνθξαζίαο, δηάθνξα ζελάξηα έρνπλ πηνζεηεζεί έσο ζήκεξα. ΢χκθσλα κε απηά θαη κε βάζε ηηο πξνβιέςεηο πνπ έρνπλ γίλεη θαηά θαηξνχο φζνλ αθνξά ζηηο θιηκαηηθέο αιιαγέο αιιά θαη ζηελ ηάζε πνπ έρεη δεκηνπξγεζεί, έλα κεγάιν κέξνο ησλ ππαξρφλησλ εηδψλ ζα κπνξνχζε λα νδεγεζεί ζε εμαθάληζε θαηά ηε δηάξθεηα ησλ επφκελσλ 50 εηψλ (Thuiller et al. 2004, Thomas et al. 2004, Hate et al. 2004).

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4: ΑΝΣΟΥΖ ΢Δ ΒΡΑΥΔΗΑ΢ ΓΗΑΡΚΔΗΑ΢ ΤΦΖΛΔ΢ ΘΔΡΜΟΚΡΑ΢ΗΔ΢

Γηα ηα εμσζεξκηθά είδε, φπσο είλαη ηα έληνκα, ε ζεξκνθξαζία έρεη αλαγλσξηζηεί σο ν θπξηφηεξνο πεξηβαιινληηθφο παξάγνληαο πνπ είλαη ππεχζπλνο γηα ηελ αθζνλία θαη ηελ γεσγξαθηθή ηνπο θαηαλνκή (Pedigo 2002). ΋ηαλ εθηεζνχλ ζε αθξαίεο ζεξκνθξαζίεο αληηδξνχλ κε δηαθνξεηηθνχο ηξφπνπο. Γηα παξάδεηγκα θάπνηα είδε κπνξνχλ λα μεθχγνπλ απφ απηέο ηηο δπζκελείο ζπλζήθεο ελψ άιια αληαπνθξίλνληαη κε αιιαγέο ζηε κνξθνινγία, ηε βηνινγία θαη ηε θπζηνινγία ηνπο (Bale et al. 2002, Wang and Kang 2005). Ζ έθζεζε ζε πςειέο ζεξκνθξαζίεο κπνξεί λα πξνθαιέζεη ην ζάλαην ησλ εληφκσλ θαη απηφ βέβαηα είλαη άξξεθηα ζπλδεδεκέλν κε ην ρξφλν έθζεζήο ηνπο. Άιινηε πάιη κπνξεί λα δεκηνπξγήζεη θάπνηεο παξακνξθψζεηο ή αιινηψζεηο ζην έληνκν ελψ ππάξρνπλ θαη πεξηπηψζεηο εληφκσλ πνπ δελ παζαίλνπλ ηίπνηα φηαλ εθηεζνχλ ζε αθξαίεο ζεξκνθξαζίεο είηε πςειέο είηε ρακειέο, ζπλερίδνληαο ηε ιεηηνπξγία θαη ηε δξαζηεξηφηεηά ηνπο (Sherwood 1996). Αχμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο θαηά 2νC κπνξεί λα νδεγήζεη ζε αχμεζε ηνπ ξπζκνχ αλάπηπμεο νξηζκέλσλ εληφκσλ θαη θαη’ επέθηαζε ζε αχμεζε ηνπ αξηζκνχ ησλ γελεψλ ηνπο πνπ παξαηεξνχληαη αλά έηνο (Yamamura and Kiritani 1998) ελψ ζχκθσλα κε ηνπο Roy and Sparks (2000) αχμεζε ηεο κέζεο ζεξκνθξαζίαο κφιηο θαηά 1oC κπνξεί λα κεηαηνπίζεη θαηά 2-10 εκέξεο λσξίηεξα ηελ εκθάληζε ησλ Λεπηδνπηέξσλ πνπ απαληψληαη ζηε Βξεηαλία.

΢θνπφο ηνπ πεηξάκαηνο ήηαλ λα κειεηεζεί ε αληνρή ηνπ ελειίθνπ θαη ησλ αλήιηθσλ ζηαδίσλ ηνπ Ostrinia nubilalis (Hübner) (Lepidoptera: Crambidae) ζε πςειέο ζεξκνθξαζίεο έπεηηα απφ βξαρεία έθζεζε ζε απηέο, έηζη ψζηε λα δηαπηζησζεί θαηά πφζν νη πςειέο ζεξκνθξαζίεο επεξεάδνπλ ηελ επηβίσζε ηνπ εληφκνπ θαη ζε πνην βαζκφ. Γηα ην ζθνπφ απηφ πξνζδηνξίζηεθαλ ε κέζε ζαλαηεθφξνο ζεξκνθξαζία

(LTemp50) θαη ν κέζνο ζαλαηεθφξνο ρξφλνο (LTime50) ζε ελήιηθα (αξζεληθά θαη ζειπθά), λχκθεο (αξζεληθψλ θαη ζειπθψλ αηφκσλ), πξνλχκθεο φισλ ησλ ειηθηψλ θαζψο θαη ζε αβγά ηνπ O. nubilalis πνπ εθηέζεθαλ ζε πςειέο ζεξκνθξαζίεο γηα κηθξά ρξνληθά δηαζηήκαηα. Δπηπιένλ, κειεηήζεθε ε επαηζζεζία ησλ πξνλπκθψλ ηνπ O. nubilalis ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ Bacillus thuringiensis Berliner πνπ ζην ζηάδην ηνπ ελειίθνπ είραλ εθηεζεί γηα βξαρέα ρξνληθά δηαζηήκαηα ζε πςειέο ζεξκνθξαζίεο.

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4: ΑΝΣΟΥΖ ΢Δ ΒΡΑΥΔΗΑ΢ ΓΗΑΡΚΔΗΑ΢ ΤΦΖΛΔ΢ ΘΔΡΜΟΚΡΑ΢ΗΔ΢

4.3 ΤΛΗΚΑ ΚΑΗ ΜΔΘΟΓΟΗ

4.3.1 Πξνέιεπζε ηνπ εληόκνπ Σα άηνκα πνπ ρξεζηκνπνηήζεθαλ γηα ηελ κειέηε ηεο αληνρήο ησλ ελήιηθσλ θαη αλήιηθσλ ζηαδίσλ ηνπ O. nubilalis ζε βξαρείαο δηάξθεηαο πςειέο ζεξκνθξαζίεο, αιιά θαη ε επίδξαζε ηνπο ζηελ επαηζζεζία ησλ πξνλπκθψλ ηνπ O. nubilalis ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis πξνέξρνληαλ απφ εξγαζηεξηαθφ πιεζπζκφ πνπ δηαηεξνχληαλ ζην Δξγαζηήξην Δθαξκνζκέλεο Εσνινγίαο θαη Παξαζηηνινγίαο ηνπ Αξηζηνηέιεηνπ Παλεπηζηεκίνπ Θεζζαινλίθεο ππφ ζηαζεξέο ζπλζήθεο ζηνπο 251oC, 655% ΢.Τ. θαη θσηνπεξίνδν 16:8 ψξεο Φ:΢. Ζ απνηθία ηνπ εληφκνπ μεθίλεζε απφ ελήιηθα άηνκα πνπ ζπιιέρζεθαλ κε ηε βνήζεηα θσηεηλήο παγίδαο (blacklight trap) απφ ηελ πεξηνρή ηνπ Ννκνχ ΢εξξψλ (41o08’N, 23o20’E). Οη ζπιιεγείζεο πξνλχκθεο κεηαθέξζεθαλ ζην Δξγαζηήξην θαη ζπλέρηζαλ ηελ αλάπηπμή ηνπο ζε ηερλεηή ηξνθή (Poitout and Bues 1970) ειαθξά ηξνπνπνηεκέλε απφ ηνπο González-Núñez et al. (2000).

4.3.2 Βξαρεία έθζεζε ελειίθσλ αηόκσλ ηνπ O. nubilalis ζε πςειέο ζεξκνθξαζίεο Γηα ηελ κειέηε ηεο αληνρήο ησλ ελειίθσλ αηφκσλ ηνπ O. nubilalis ζε πςειέο ζεξκνθξαζίεο ρξεζηκνπνηήζεθαλ ελήιηθα άηνκα ειηθίαο 2 εκεξψλ, ηα νπνία αθνχ πξψηα δηαρσξίζηεθαλ ζε αξζεληθά θαη ζειπθά, ζηε ζπλέρεηα ηνπνζεηήζεθαλ αηνκηθά ζε γπάιηλνπο δνθηκαζηηθνχο ζσιήλεο (δηακέηξνπ 1.5 cm θαη χςνπο 10 cm). ΢ην πάλσ κέξνο ησλ δνθηκαζηηθψλ ζσιήλσλ ηνπνζεηήζεθε έλα κηθξφ θνκκάηη απφ πδξφθηιν βακβάθη θαη ζηε ζπλέρεηα ζθξαγίζηεθε κε πιαζηηθφ πψκα απφ θανπηζνχθ. Αθνινχζσο, νη δνθηκαζηηθνί ζσιήλεο εκβαπηίζηεθαλ ζε κίγκα δηαιχκαηνο λεξνχ- αηζπιελνγιπθφιεο (1:1) ζε έλα πδαηφινπηξν (circulating bath) (Model 9505, PolyScience, Illinois, U.S.A.). Μεηά ην πέξαο ησλ κεηξήζεσλ, ηα ελήιηθα άηνκα κεηαθέξζεθαλ ζε εξγαζηεξηαθφ ρψξν κε ζεξκνθξαζία 251oC θαη θσηφθαζε 16 σξψλ, πξνθεηκέλνπ λα εθηηκεζεί ε επηβίσζή ηνπο. Δλήιηθα άηνκα πνπ δελ αληαπνθξίλνληαλ ζε κεραληθφ άγγηγκα κεηά ηελ παξέιεπζε 24 σξψλ ζεσξνχληαλ σο λεθξά. Οη ζεξκνθξαζίεο ζηηο νπνίεο εθηέζεθαλ ηα ελήιηθα άηνκα θπκαίλνληαλ κεηαμχ 44 θαη 47oC θαη γηα ρξνληθφ δηάζηεκα 15, 30 θαη 60 min. Γηα θάζε ζεξκνθξαζία θαη ζε θάζε ρξφλν έθζεζεο ππήξραλ 3 επαλαιήςεηο ησλ 10 αηφκσλ.

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4: ΑΝΣΟΥΖ ΢Δ ΒΡΑΥΔΗΑ΢ ΓΗΑΡΚΔΗΑ΢ ΤΦΖΛΔ΢ ΘΔΡΜΟΚΡΑ΢ΗΔ΢

4.3.3 Βξαρεία έθζεζε λπκθώλ ηνπ O. nubilalis ζε πςειέο ζεξκνθξαζίεο Γηα ηελ κειέηε ηεο αληνρήο ησλ λπκθψλ ηνπ O. nubilalis ζε πςειέο ζεξκνθξαζίεο ρξεζηκνπνηήζεθαλ λχκθεο ειηθίαο 2 εκεξψλ, νη νπνίεο αθνχ πξψηα δηαρσξίζηεθαλ ζε αξζεληθά θαη ζειπθά, ζηε ζπλέρεηα ηνπνζεηήζεθαλ αηνκηθά ζε γπάιηλνπο δνθηκαζηηθνχο ζσιήλεο (δηακέηξνπ 1.2 cm θαη χςνπο 10 cm). ΢ηε ζπλέρεηα αθνινπζήζεθε ε ίδηα δηαδηθαζία φπσο αλαθέξεηαη ζηελ παξάγξαθν 4.3.2. Μεηά ην πέξαο ησλ κεηξήζεσλ νη λχκθεο κεηαθέξζεθαλ ζε εξγαζηεξηαθφ ρψξν κε ζεξκνθξαζία 251oC θαη θσηφθαζε 16 σξψλ, πξνθεηκέλνπ λα εθηηκεζεί ε επηβίσζή ηνπο έπεηηα απφ 10 εκέξεο. Νχκθεο πνπ δελ έδσζαλ εληφο ηνπ παξαπάλσ πξνθαζνξηζκέλνπ ρξφλνπ ελήιηθα ή έδσζαλ παξακνξθσκέλα ελήιηθα ζεσξνχληαλ σο λεθξέο. Οη ζεξκνθξαζίεο ζηηο νπνίεο εθηέζεθαλ νη λχκθεο θπκαίλνληαλ κεηαμχ 43 θαη 48oC θαη γηα ρξνληθφ δηάζηεκα 15, 30 θαη 60 min. Γηα θάζε ζεξκνθξαζία θαη ζε θάζε ρξφλν έθζεζεο ππήξραλ 3 επαλαιήςεηο ησλ 10 αηφκσλ.

4.3.4 Βξαρεία έθζεζε πξνλπκθώλ ηνπ O. nubilalis ζε πςειέο ζεξκνθξαζίεο Γηα ηελ κειέηε ηεο αληνρήο ησλ πξνλπκθψλ ηνπ O. nubilalis ζε πςειέο ζεξκνθξαζίεο ρξεζηκνπνηήζεθαλ πξνλχκθεο 1εο, 2εο, 3εο, 4εο θαη 5εο ειηθίαο, νη νπνίεο ηνπνζεηήζεθαλ αλάινγα κε ηελ ειηθία ηνπο είηε αηνκηθά (πξνλχκθεο 4εο θαη 5εο ειηθίαο) είηε αλά νκάδεο ησλ 5 (πξνλχκθεο 2εο θαη 3εο ειηθίαο) ή 10 (πξνλχκθεο 1εο ειηθίαο) αηφκσλ ζε γπάιηλνπο δνθηκαζηηθνχο ζσιήλεο (δηακέηξνπ 1.2 cm θαη χςνπο 10 cm). ΢ηε ζπλέρεηα αθνινπζήζεθε ε ίδηα δηαδηθαζία φπσο αλαθέξεηαη ζηελ παξάγξαθν 4.3.2. Μεηά ην πέξαο ησλ κεηξήζεσλ νη πξνλχκθεο κεηαθέξζεθαλ ζε εξγαζηεξηαθφ ρψξν κε ζεξκνθξαζία 251oC θαη θσηφθαζε 16 σξψλ, πξνθεηκέλνπ λα εθηηκεζεί ε επηβίσζή ηνπο. Πξνλχκθεο πνπ δελ αληαπνθξίλνληαλ ζε κεραληθφ άγγηγκα κεηά ηελ παξέιεπζε 24 σξψλ ζεσξνχληαλ σο λεθξέο. Οη ζεξκνθξαζίεο ζηηο νπνίεο εθηέζεθαλ νη πξνλχκθεο θπκαίλνληαλ κεηαμχ 35 θαη 48oC θαη γηα ρξνληθφ δηάζηεκα 15, 30 θαη 60 min. Γηα θάζε ζεξκνθξαζία θαη ζε θάζε ρξφλν έθζεζεο ππήξραλ 3 επαλαιήςεηο ησλ 10 αηφκσλ.

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4: ΑΝΣΟΥΖ ΢Δ ΒΡΑΥΔΗΑ΢ ΓΗΑΡΚΔΗΑ΢ ΤΦΖΛΔ΢ ΘΔΡΜΟΚΡΑ΢ΗΔ΢

4.3.5 Βξαρεία έθζεζε αβγώλ ηνπ O. nubilalis ζε πςειέο ζεξκνθξαζίεο Γηα ηελ κειέηε ηεο αληνρήο ησλ αβγψλ ηνπ O. nubilalis ζε πςειέο ζεξκνθξαζίεο ρξεζηκνπνηήζεθαλ αβγά ειηθίαο 5 εκεξψλ, ηα νπνία ηνπνζεηήζεθαλ αλά νκάδεο ησλ 30 αβγψλ (σνπιάθεο) ζε γπάιηλνπο δνθηκαζηηθνχο ζσιήλεο (δηακέηξνπ 1.2 cm θαη χςνπο 10 cm). ΢ηε ζπλέρεηα αθνινπζήζεθε ε ίδηα δηαδηθαζία φπσο αλαθέξεηαη ζηελ παξάγξαθν 4.3.2. Μεηά ην πέξαο ησλ κεηξήζεσλ ηα αβγά κεηαθέξζεθαλ ζε εξγαζηεξηαθφ ρψξν κε ζεξκνθξαζία 251oC θαη θσηφθαζε 16 σξψλ, πξνθεηκέλνπ λα εθηηκεζεί ε επηβίσζή ηνπο έπεηηα απφ 10 εκέξεο. Αβγά πνπ δελ εθθνιάθζεθαλ εληφο ηνπ παξαπάλσ πξνθαζνξηζκέλνπ ρξφλνπ ζεσξνχληαλ σο λεθξά. Οη ζεξκνθξαζίεο ζηηο νπνίεο εθηέζεθαλ ηα αβγά θπκαίλνληαλ κεηαμχ 40 θαη 44oC θαη γηα ρξνληθφ δηάζηεκα 15, 30 θαη 60 min.

4.3.6 Μειέηε ηεο επαηζζεζίαο πξνλπκθώλ ηνπ O. nubilalis πνπ πξνήιζαλ από ελήιηθα πνπ δέρζεθαλ ηελ επίδξαζε πςειώλ ζεξκνθξαζηώλ ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis Γηα ηελ κειέηε ηεο επαηζζεζίαο πξνλπκθψλ ηνπ O. nubilalis, πνπ πξνήιζαλ απφ ελήιηθα πνπ δέρηεθαλ ηελ επίδξαζε πςειψλ ζεξκνθξαζηψλ, ζηελ ηνμίλε Cry1Ab αθνινπζήζεθε ε παξαθάησ κεζνδνινγία. Αξρηθά, ελήιηθα άηνκα, αξζεληθά (n=30) θαη ζειπθά (n=30), ηα νπνία πξνέξρνληαλ απφ ηνλ εξγαζηεξηαθφ πιεζπζκφ, εθηέζεθαλ γηα βξαρέα δηαζηήκαηα (15, 30 θαη 60 min) ζε έλα κηθξφ εχξνο πςειψλ ζεξκνθξαζηψλ (43, 44 θαη 45νC) θαηά παξφκνην ηξφπν φπσο αθξηβψο αλαθέξεηαη ζε πξνεγνχκελε παξάγξαθν (Παξάγξαθνο 4.3.2). Μεηά ηελ έθζεζή ηνπο ζηηο πςειέο ζεξκνθξαζίεο κεηαθέξζεθαλ ζε εξγαζηεξηαθφ ρψξν κε ζεξκνθξαζία 251oC θαη θσηφθαζε 16 σξψλ, φπνπ θαη ηνπνζεηήζεθαλ ζε πιαζηηθά δηαθαλή θχπειια κε δηάκεηξν 12 cm θαη χςνο 10 cm πξνθεηκέλνπ λα ζπδεπρζνχλ. ΢ε θάζε θχπειιν ηνπνζεηνχληαλ 3-5 δεχγε ελειίθσλ. Σα ζειπθά σνηνθνχζαλ ζηα ηνηρψκαηα ηνπ θππέιινπ θαη θάζε 2-3 εκέξεο γηλφηαλ αιιαγή ηνπ θππέιινπ θαη κεηαθνξά ησλ ελειίθσλ ζε θαζαξφ θχπειιν. Οη λενεθθνιαθζείζεο πξνλχκθεο (< 24 σξψλ) πνπ πξνέθππηαλ, ήηαλ απηέο πνπ ρξεζηκνπνηήζεθαλ γηα ηνλ πξνζδηνξηζκφ ηεο επαηζζεζίαο ηνπο ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis θαηά παξφκνην ηξφπν κε απηφλ πνπ πεξηγξάθεθε ζην Κεθάιαην 3. Γηα θάζε κεηαρείξηζε ρξεζηκνπνηήζεθαλ ζπλνιηθά επηά δηαθνξεηηθέο ζπγθεληξψζεηο ηεο ηνμίλεο Cry1Ab (9, 18, 35, 89, 177,

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4: ΑΝΣΟΥΖ ΢Δ ΒΡΑΥΔΗΑ΢ ΓΗΑΡΚΔΗΑ΢ ΤΦΖΛΔ΢ ΘΔΡΜΟΚΡΑ΢ΗΔ΢

512 θαη 1024ng/cm2). Σέινο, ζε θάζε ζπγθέληξσζε θαη γηα θάζε κεηαρείξηζε ππήξραλ ζπλνιηθά 4 επαλαιήςεηο ησλ 16 αηφκσλ.

4.3.7 Πξνέιεπζε ηεο ηνμίλεο Cry1Ab Γηα ηνλ πξνζδηνξηζκφ ηεο επαηζζεζίαο ησλ πξνλπκθψλ ηνπ O. nubilalis ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ βαθηεξίνπ B. thuringiensis ρξεζηκνπνηήζεθε ε ίδηα κεξηθνχ θσδηθνχ κήθνπο (truncated) ηνμίλε Cry1Ab θαη ν ρεηξηζκφο ηεο έγηλε θαηά φκνην ηξφπν φπσο απηφο αλαθέξεηαη αλαιπηηθά ζην Κεθάιαην 3.

4.3.8 Σηαηηζηηθή αλάιπζε

O πξνζδηνξηζκφο ηεο κέζεο ζαλαηεθφξνπ ζεξκνθξαζίαο (LΣemp50) θαη ηνπ

κέζνπ ζαλαηεθφξνπ ρξφλνπ (LTime50) έγηλε κε probit αλάιπζε (Finney 1952) κε ηε βνήζεηα ηνπ ζηαηηζηηθνχ πξνγξάκκαηνο SPSS for Windows Version 16.0 (SPSS Inc., Chicago, Illinois). Γηα ηελ αλάιπζε απηή νη ζεξκνθξαζίεο θαη νη ρξφλνη ζηνπο νπνίνπο εθηέζεθαλ νη πξνλχκθεο κεηαηξάπεθαλ ζε θπζηθφ ινγάξηζκν θαη ν αξηζκφο ησλ λεθξψλ αηφκσλ ζε κνλάδεο probit. ΢ηε ζπλέρεηα ππνινγίζηεθαλ νη εμηζψζεηο ηεο γξακκηθήο ζπκκεηαβνιήο κεηαμχ ηνπ θπζηθνχ ινγαξίζκνπ ησλ ζεξκνθξαζηψλ θαη ηεο ζλεζηκφηεηαο (ζε κνλάδεο probit) θαη κεηαμχ ηνπ θπζηθνχ ινγαξίζκνπ ηνπ ρξφλνπ θαη ηεο ζλεζηκφηεηαο (ζε κνλάδεο probit). Απφ ηηο εμηζψζεηο απηέο ππνινγίζηεθαλ νη ηηκέο ησλ ζαλαηεθφξσλ ζεξκνθξαζηψλ γηα ην 50% ηνπ πιεζπζκνχ

(LTemp50) θαη ησλ ζαλαηεθφξσλ ρξφλσλ γηα ην 50% ηνπ πιεζπζκνχ (LTime50), θαζψο επίζεο θαη ηα φξηα εκπηζηνζχλεο απηψλ γηα επίπεδν ζεκαληηθφηεηαο 5%. Ζ

ζχγθξηζε ησλ LTemp50 θαη LTime50 έγηλε κε θξηηήξην ηελ επηθάιπςε ησλ νξίσλ εκπηζηνζχλεο (Sokal and Rohlf 1995). Γηα ην ζηάδην ηνπ αβγνχ ρξεζηκνπνηήζεθε ν ηχπνο ηεο δηνξζσκέλεο ζλεζηκφηεηαο επεηδή παξαηεξήζεθε ζεκαληηθή ζλεζηκφηεηα ζηνλ κάξηπξα (Σδαλαθάθεο 1995). ΋ζνλ αθνξά ζηελ επαηζζεζία ησλ πξνλπκθψλ ηνπ O. nubilalis ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis, απηή κειεηήζεθε κε βάζε ηε κέζε ζαλαηεθφξν

ζπγθέληξσζε πνπ απαηηείηαη γηα ην 50% ησλ πξνλπκθψλ (LC50) θαη ε αλάιπζε ησλ δεδνκέλσλ έγηλε κε probit αλάιπζε φπσο ζην Κεθάιαην 3.

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4: ΑΝΣΟΥΖ ΢Δ ΒΡΑΥΔΗΑ΢ ΓΗΑΡΚΔΗΑ΢ ΤΦΖΛΔ΢ ΘΔΡΜΟΚΡΑ΢ΗΔ΢

4.4 ΑΠΟΣΔΛΔ΢ΜΑΣΑ

4.4.1 Μέζνο ζαλαηεθόξνο ρξόλνο (LTime50)

΢ηνλ Πίλαθα 4.1 παξνπζηάδνληαη νη κέζνη ζαλαηεθφξνη ρξφλνη (LTime50) ηνπ ελειίθνπ θαη ησλ αλειίθσλ ζηαδίσλ ηνπ O. nubilalis φηαλ απηά εθηέζεθαλ ζε πςειέο ζεξκνθξαζίεο. ΢ε θακία απφ ηηο κεηαρεηξίζεηο δελ παξαηεξήζεθε ζεκαληηθή δηαθνξά κεηαμχ αξζεληθψλ θαη ζειπθψλ ηφζν ζην ζηάδην ηεο λχκθεο φζν θαη ηνπ ελειίθνπ (επηθάιπςε 95% ησλ νξίσλ εκπηζηνζχλεο). Γηα ην ιφγν απηφ θαη ηα απνηειέζκαηα παξνπζηάδνληαη ζπλνιηθά ζηνλ Πίλαθα 4.1. ΢ηνπο 42oC παξαηεξήζεθε ζηαηηζηηθά ζεκαληηθή δηαθνξά ηφζν κεηαμχ ηνπ ζηαδίνπ ηνπ αβγνχ (10.85 min) θαη ηεο πξνλχκθεο 1εο ειηθίαο (42.16 min) φζν θαη κεηαμχ ηεο πξνλχκθεο 1εο θαη 2εο ειηθίαο o (80.51 min) σο πξνο ηνλ LTime50. Πέξαλ ησλ 42 C δελ θαηέζηε δπλαηφ λα

ππνινγηζηεί ν LTime50 γηα ην ζηάδην ηνπ αβγνχ θαζψο ππήξρε πνιχ κεγάιε ζλεζηκφηεηα. ΢ηνπο 43oC νη πξνλχκθεο ηεο 2εο θαη 3εο ειηθίαο βξέζεθαλ λα έρνπλ εο ζεκαληηθά κεγαιχηεξν LTime50 ζε ζρέζε κε ηηο πξνλχκθεο 1 ειηθίαο. ΋ηαλ νη πξνλχκθεο εθηέζεθαλ ζηνπο 44oC ν κεγαιχηεξνο κέζνο ζαλαηεθφξνο ρξφλνο παξαηεξήζεθε ζηηο πξνλχκθεο 4εο θαη 5εο ειηθίαο (78.68 θαη 52.52 min αληίζηνηρα) ελψ ν κηθξφηεξνο κέζνο ζαλαηεθφξνο ρξφλνο ζηηο πξνλχκθεο ηεο 2εο ειηθίαο (27.48 min), ν νπνίνο ήηαλ ζεκαληηθά κηθξφηεξνο ζε ζρέζε κε απηφλ ησλ πξνλπκθψλ ηεο 3εο ειηθίαο (45.21 min). ΋ζνλ αθνξά ζην κέζν ζαλαηεθφξν ρξφλν ησλ πξνλπκθψλ ηεο 1εο ειηθίαο, απηφο δελ θαηέζηε δπλαηφ λα ππνινγηζηεί θαζψο παξνπζίαδαλ κεδεληθή αληνρή ζηνπο 44oC. ΢ηνπο 45oC ην ζηάδην ηεο λχκθεο (50.07 min), ηνπ ελειίθνπ (44.69 min) θαη ηεο πξνλχκθεο 4εο ειηθίαο (34.42 min) παξνπζίαζε εο κεγαιχηεξε αληνρή σο πξνο ηελ ηηκή ηνπ LTime50 ζε ζρέζε κε ηηο πξνλχκθεο 3 θαη 5εο ειηθίαο (24.30 θαη 29.90 min αληίζηνηρα). Αληίζεηα, ζηνπο 46oC δελ

παξαηεξήζεθε δηαθνξά σο πξνο ην LTime50 κεηαμχ ησλ λπκθψλ (20.52 min), ησλ ελειίθσλ (19.18 min) θαη ησλ πξνλπκθψλ ηεο 4εο θαη 5εο ειηθίαο (19.72 θαη 16.74 min αληίζηνηρα). Σφζν ζηνπο 45oC φζν θαη ζηνπο 46oC νη λχκθεο παξνπζηάδνπλ

κεγαιχηεξν LTime50 ζε ζρέζε κε ηα ελήιηθα, εληνχηνηο φκσο ε δηαθνξά δελ είλαη o ζεκαληηθή. Σέινο, ζηνπο 47 C ν LTime50 ησλ λπκθψλ (7.47 min) δελ δηέθεξε απφ απηφλ ηνλ ελειίθσλ (7.79 min) ελψ γηα ηα ππφινηπα ζηάδηα δελ θαηέζηε δπλαηφ λα ππνινγηζηεί θαζψο παξνπζίαδαλ κεδεληθή αληνρή. Φαίλεηαη ινηπφλ φηη ηα πην

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4: ΑΝΣΟΥΖ ΢Δ ΒΡΑΥΔΗΑ΢ ΓΗΑΡΚΔΗΑ΢ ΤΦΖΛΔ΢ ΘΔΡΜΟΚΡΑ΢ΗΔ΢

Πίλαθαο 4.1. Μέζνο ζαλαηεθφξνο ρξφλνο (LTime50) θαη φξηα εκπηζηνζχλεο (95%) ελειίθσλ θαη αλειίθσλ ζηαδίσλ ηνπ O. nubilalis φηαλ απηά εθηέζεθαλ γηα βξαρέα ρξνληθά δηαζηήκαηα ζε πςειέο ζεξκνθξαζίεο.

΢ηάδην 2 Θεξ/ζία n df LTime50* x P αλάπηπμεο

40oC 120 2 38.14 (29.97-44.71) 8.116 0.017

Αβγφ 41oC 120 2 27.14 (19.62-33.07) 9.404 0.009

42oC 99 1 10.85 (-1.76-16.85) 1.488 0.223

41oC 90 7 58.17 (49.00-76.22) 5.334 0.619

o L1 42 C 90 7 42.16 (34.04-53.37) 6.7 0.461

43oC 90 7 3.02 (-81.76-13.16) 2.461 0.930

42oC 90 7 80.51 (64.25-157.27) 2.774 0.905

o L2 43 C 90 7 82.83 (62.55-196.3) 3.759 0.807

44oC 90 7 27.48 (23.93-32.48) 5.605 0.587

43oC 150 7 92.48 (68.51-220.80) 7.450 0.384

o L3 44 C 86 7 45.21 (39.13-52.72) 13.847 0.054

45oC 90 7 24.30 (18.74-29.69) 2.593 0.920

44oC 88 7 78.68 (61.15-157.84) 4.876 0.675

o L4 45 C 90 7 34.42 (29.60-39.88) 5.052 0.654

46oC 90 7 19.72 (17.17-22.54) 3.319 0.854

44oC 90 7 52.52 (44.78-65.07) 5.206 0.635

o L5 45 C 89 7 29.90 (25.62-35.80) 1.428 0.985

46oC 60 4 16.74 (10.30-20.49) 5.752 0.218

45oC 172 16 50.07 (35.81-84.81) 5.473 0.993

Νχκθε 46oC 149 13 20.52 (13.76-26.12) 6.489 0.927

47oC 175 16 7.47 (3.94-10.55) 5.019 0.996

45oC 150 13 44.69 (39.71-51.00) 2.462 0.999

Δλήιηθν 46oC 140 12 19.18 (15.25-22.59) 4.932 0.960

47oC 158 14 7.79 (6.54-9.14) 8.785 0.845 * εθθξαζκέλνο ζε ιεπηά ηεο ψξαο

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4: ΑΝΣΟΥΖ ΢Δ ΒΡΑΥΔΗΑ΢ ΓΗΑΡΚΔΗΑ΢ ΤΦΖΛΔ΢ ΘΔΡΜΟΚΡΑ΢ΗΔ΢

αλζεθηηθά ζηάδηα ζηηο πςειέο ζεξκνθξαζίεο είλαη απηά ησλ λπκθψλ θαη ησλ ελειίθσλ αθνινπζνχκελα απφ ηηο πξνλχκθεο 4εο θαη 5εο ειηθίαο ελψ ην πην επαίζζεην ζηάδην είλαη απηφ ηνπ αβγνχ. Σέινο, αχμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο έθζεζεο αθφκα θαη o θαηά 1 C έρεη ζεκαληηθή επίδξαζε ζηνλ LTime50 ζε φιεο ζρεδφλ ηηο κεηαρεηξίζεηο, κε εμαίξεζε ην ζηάδην ηνπ αβγνχ θαη ηηο πξνλχκθεο 1εο θαη 2εο ειηθίαο.

4.4.2 Μέζε ζαλαηεθόξνο ζεξκνθξαζία (LTemp50)

Ζ κέζε ζαλαηεθφξνο ζεξκνθξαζία (LTemp50) ζε θακία απφ ηηο κεηαρεηξίζεηο δελ έδεημε δηαθνξέο κεηαμχ αξζεληθψλ θαη ζειπθψλ αηφκσλ ηφζν ζηηο λχκθεο φζν θαη ζηα ελήιηθα (επηθάιπςε 95% ησλ νξίσλ εκπηζηνζχλεο) (Πίλαθαο 4.2). Καη ζηα ηξία ρξνληθά δηαζηήκαηα πνπ επηιέρζεθαλ (15, 30 θαη 60 min), ην ιηγφηεξν αλζεθηηθφ ζηάδην ήηαλ απηφ ηνπ αβγνχ θαη ηεο πξνλχκθεο 1εο ειηθίαο αθνινπζνχκελν απφ απηφ ηεο πξνλχκθεο 2εο ειηθίαο. Αληίζεηα, ηα πην αλζεθηηθά

ζηάδηα ήηαλ απηά ηνπ ελήιηθνπ θαη ηεο λχκθεο, ησλ νπνίσλ ε ηηκή ηεο LTemp50 ήηαλ ζεκαληηθά κεγαιχηεξε ζε ζρέζε κε φια ηα ππφινηπα ζηάδηα, αθνινπζνχκελα απφ εο ηελ πξνλχκθε ηεο 4 ειηθίαο, ε νπνία παξνπζίαδε ζεκαληηθά κεγαιχηεξε LTemp50 ζε ζρέζε κε ηελ πξνλχκθε ηεο 5εο ειηθίαο φζν ε δηάξθεηα έθζεζεο απμαλφηαλ (Πίλαθαο 4.2). ΢πγθεθξηκέλα, ζηα 15 min έθζεζεο ζε πςειέο ζεξκνθξαζίεο ε εο o κεγαιχηεξε LTemp50 παξαηεξήζεθε ζηελ πξνλχκθε 4 ειηθίαο (46.39 C), ε νπνία φκσο δελ δηέθεξε ζηαηηζηηθά απφ απηή ησλ ελειίθσλ (46.26oC), ησλ λπκθψλ (46.01oC) θαη πξνλπκθψλ 5εο ειηθίαο (46.05oC) ελψ ε κηθξφηεξε παξαηεξήζεθε γηα ην ζηάδην ηνπ αβγνχ (40.34oC). ΋ζνλ αθνξά ζηα 30 θαη 60 min έθζεζεο ζε πςειέο

ζεξκνθξαζίεο, ε κέγηζηε LTemp50 παξαηεξήζεθε ζην ζηάδην ηνπ ελειίθνπ (45.59 θαη 44.98oC αληίζηνηρα) ελψ ε κηθξφηεξε θαη πάιη γηα ην ζηάδην ηνπ αβγνχ (38.57 θαη 39.21oC αληίζηνηρα). Παξαηεξνχκε φηη θαη ζηα ηξία ρξνληθά δηαζηήκαηα έθζεζεο ζε πςειέο ζεξκνθξαζίεο πνπ επηιέρζεθαλ, ε κέγηζηε απφ ηελ ειάρηζηε ηηκή ηεο

LTemp50 πνπ παξαηεξήζεθε κεηαμχ ησλ δηαθφξσλ ζηαδίσλ ηνπ εληφκνπ είρε κηα δηαθνξά ηεο ηάμεο ησλ 6oC. ΢ε φιεο ηηο κεηαρεηξίζεηο φζν απμαλφηαλ ε δηάξθεηα

έθζεζεο ηφζν κεησλφηαλ ε LTemp50 κε εμαίξεζε ην ζηάδην ηνπ αβγνχ φπνπ ε o LTemp50 παξέκεηλε ζρεηηθά ζηαζεξή γχξσ ζηνπο 39-40 C.

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4: ΑΝΣΟΥΖ ΢Δ ΒΡΑΥΔΗΑ΢ ΓΗΑΡΚΔΗΑ΢ ΤΦΖΛΔ΢ ΘΔΡΜΟΚΡΑ΢ΗΔ΢

Πίλαθαο 4.2. Μέζε ζαλαηεθφξνο ζεξκνθξαζία (LTemp50) θαη φξηα εκπηζηνζχλεο (95%) ελειίθσλ θαη αλειίθσλ ζηαδίσλ ηνπ O. nubilalis φηαλ απηά εθηέζεθαλ γηα βξαρέα ρξνληθά δηαζηήκαηα ζε πςειέο ζεξκνθξαζίεο.

΢ηάδην Υξφλνο 2 n df LTemp50** x P αλάπηπμεο έθζεζεο* 15 155 3 40.34 (35.90-41.37) 4.678 0.197

Αβγφ 30 165 3 38.57 (26.13-40.20) 4.355 0.226

60 152 3 39.21 (31.28-39.99) 0.659 0.883

15 270 22 43.22 (42.88-43.56) 31.587 0.085

L1 30 240 19 42.20 (41.97-42.45) 14.338 0.764

60 230 21 40.60 (40.25-40.93) 14.028 0.868

15 196 18 45.73 (45.42-46.06) 28.740 0.052

L2 30 211 19 43.72 (43.49-43.97) 22.227 0.273

60 240 21 42.77 (42.50-43.06) 22.532 0.369

15 236 19 45.51 (45.25-45.77) 21.361 0.317

L3 30 240 19 44.57 (44.33-44.83) 12.221 0.876

60 210 19 43.42 (43.19-43.65) 30.006 0.052

15 204 19 46.39 (46.12-46.67) 29.054 0.065

L4 30 177 16 45.08 (44.84-45.35) 93.657 0.097

60 245 22 44.11 (43.90-44.31) 31.004 0.096

15 180 16 46.05 (45.78-46.32) 13.478 0.638

L5 30 150 13 44.89 (44.63-45.15) 5.812 0.953

60 115 10 43.40 (43.10-43.70) 16.230 0.093

15 250 24 46.01 (45.67-46.29) 7.826 0.999

Νχκθε 30 220 20 45.44 (45.03-45.80) 8.484 0.988

60 253 24 44.41 (44.06-44.70) 12.002 0.980

15 140 12 46.26 (46.09-46.44) 3.458 0.991

Δλήιηθν 30 164 15 45.59 (45.40-45.77) 5.812 0.983

60 150 13 44.98 (44.80-45.16) 16.344 0.231 * ζε ιεπηά ηεο ψξαο ** εθθξαζκέλε ζε (oC)

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4: ΑΝΣΟΥΖ ΢Δ ΒΡΑΥΔΗΑ΢ ΓΗΑΡΚΔΗΑ΢ ΤΦΖΛΔ΢ ΘΔΡΜΟΚΡΑ΢ΗΔ΢

4.4.3 Μειέηε ηεο επαηζζεζίαο πξνλπκθώλ ηνπ O. nubilalis πνπ πξνήιζαλ από ελήιηθα πνπ δέρζεθαλ ηελ επίδξαζε πςειώλ ζεξκνθξαζηώλ ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis ΢ηνλ πίλαθα 4.3 δίλνληαη νη κέζεο ζαλαηεθφξεο ζπγθεληξψζεηο ηεο ηνμίλεο Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis γηα πξνλχκθεο ηνπ O. nubilalis, νη νπνίεο σο ελήιηθα είραλ εθηεζεί γηα βξαρέα ρξνληθά δηαζηήκαηα ζε πςειέο ζεξκνθξαζίεο.

Παξαηεξνχκε φηη ε LC50 ηεο ηνμίλεο Cry1Ab γηα πξνλχκθεο πνπ σο ελήιηθα είραλ εθηεζεί γηα 60 min ζηνπο 43oC (25.2 ng ηνμίλεο Cry1Ab/cm2 ηξνθήο) δελ παξνπζίαζε θακηά δηαθνξά ζε ζρέζε κε απηή ησλ πξνλπκθψλ πνπ σο ελήιηθα δελ είραλ ππνζηεί θακία έθζεζε ζε πςειέο ζεξκνθξαζίεο (29.2 ng ηνμίλεο Cry1Ab/cm2 ηξνθήο) (Κεθάιαην 3 – Πίλαθαο 3.1). Αχμεζε φκσο ηεο ζεξκνθξαζίαο έθζεζεο ηφζν ζηνπο 44oC φζν θαη ζηνπο 45oC είρε σο απνηέιεζκα ηελ αχμεζε ηεο επαηζζεζίαο ησλ

πξνλπκθψλ ζηελ ηνμίλε Cry1Ab, θαζψο είρακε ζεκαληηθή κείσζε ηεο LC50 αλεμάξηεηα απφ ηε δηάξθεηα έθζεζεο. Αληίζεηα, αχμεζε ηνπ ρξφλνπ έθζεζεο απφ ηα 15 min ζηα 30 min ή αθφκα θαη 60 min δελ θαίλεηαη λα επεξεάδεη ζεκαληηθά ηελ επαηζζεζία ησλ πξνλπκθψλ ζηελ ηνμίλε Cry1Ab, θαζψο δελ παξαηεξήζεθαλ

ζεκαληηθέο δηαθνξέο κεηαμχ ηνπο, παξφιν πνπ ε LC50 ησλ κεηαρεηξίζεσλ πνπ εθηέζεθαλ γηα 15 min ήηαλ ειαθξά κεγαιχηεξε ησλ ππνινίπσλ ηφζν ζηνπο 44oC (13.4 ng ηνμίλεο Cry1Ab/cm2 ηξνθήο) φζν θαη ζηνπο 45oC (12.8 ng ηνμίλεο Cry1Ab/cm2 ηξνθήο).

Πίλαθαο 4.3. Μέζε ζαλαηεθφξνο ζπγθέληξσζε ηεο ηνμίλεο Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis γηα πξνλχκθεο ηνπ O. nubilalis πνπ σο ελήιηθα Κ

ΔΦΑΛΑΗΟ εθηέζεθαλ γηα βξαρέα ρξνληθά δηαζηήκαηα ζε πςειέο ζεξκνθξαζίεο.

Θεξκνθξαζία Γηάξθεηα Βαζκνί 2 4

n b  SE LC50*** (fl 95%) x P έθζεζεο* έθζεζεο** Διεπζεξίαο (df) Α

ΝΣΟΥΖ ΢Δ ΒΡΑΥΔΗΑ΢ ΓΗ

43 60 440 0.045±0.005 5 25.2 (19.7–30.2) 19.501 0.002

44 15 444 0.071±0.010 5 13.4 (10.3–17.2) 62.129 0.027

44 30 448 0.111±0.013 5 9.5 (7.0–11.8) 6.322 0.276 ΑΡΚΔΗΑ΢ ΤΦΖΛΔ΢

44 60 444 0.137±0.016 5 9.5 (7.2–11.7) 67.181 0.087

45 15 448 0.093±0.011 5 12.8 (10.1–15.4) 12.910 0.024 ΘΔΡΜΟΚΡΑ΢ΗΔ΢

45 30 448 0.080±0.010 5 10.2 (7.0–13.0) 9.214 0.101

* ζε oC, ** ζε min 2 *** Μέζε ζαλαηεθφξνο ζπγθέληξσζε γηα ην 50% (LC50) ηνπ πιεζπζκνχ θαη 95% φξηα εκπηζηνζχλεο εθθξαζκέλε ζε ng ηνμίλεο Cry1Ab/cm ηξνθήο

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4: ΑΝΣΟΥΖ ΢Δ ΒΡΑΥΔΗΑ΢ ΓΗΑΡΚΔΗΑ΢ ΤΦΖΛΔ΢ ΘΔΡΜΟΚΡΑ΢ΗΔ΢

4.5 ΢ΤΕΖΣΖ΢Ζ

Ζ αλάπηπμε ησλ εληφκσλ επηηπγράλεηαη κέζα ζε κηα ζρεηηθά ζηελή δψλε ΔΦΑΛΑΗΟ ζεξκνθξαζηψλ, ην θάησ φξην ηεο νπνίαο νλνκάδεηαη ζεξκνθξαζία-νπδφο αλάπηπμεο ή

θάησ νπδφο αλάπηπμεο ελψ ην άλσ φξην ηεο δψλεο απηήο νλνκάδεηαη άλσ νπδφο 4

αλάπηπμεο αληίζηνηρα (Σδαλαθάθεο 1995). ΢’ απηφ ινηπφλ ην εχξνο ζεξκνθξαζηψλ ηα ΝΣΟΥΖ ΢Δ ΒΡΑΥΔΗΑ΢ ΓΗ έληνκα έρνπλ ηε δπλαηφηεηα λα παξακέλνπλ δσληαλά θαη δξαζηήξηα γηα κεγαιχηεξεο ζρεηηθά ρξνληθέο πεξηφδνπο. Μέζα ζηε δψλε αλάπηπμεο βξίζθεηαη θαη ε βέιηηζηε ζεξκνθξαζία, δειαδή εθείλε ζηελ νπνία ε ηαρχηεηα αλάπηπμεο έρεη ηε κέγηζηε ηηκή ηεο (Denlinger and Yocum 1998). ΢ε ζεξκνθξαζίεο πάλσ απφ ην βέιηηζην απηφ ζεκείν, ηα έληνκα ελψ αξρηθά εκθαλίδνπλ κηα γξήγνξε αχμεζε ζηε δξαζηεξηφηεηά

ΑΡΚΔΗΑ΢ ΤΦΖΛΔ΢ ηνπο, ζηε ζπλέρεηα θαη θαζψο παξακέλνπλ ζηηο πςειέο ζεξκνθξαζίεο παξαηεξείηαη κηα αληθαλφηεηα ζηε θίλεζή ηνπο πνπ νδεγεί νξηζκέλεο θνξέο ζην ζάλαην ηνπο (Chapman 2004). ΢ην Myzus persicae (Homoptera: Aphididae), αχμεζε ηεο

ζεξκνθξαζίαο πάλσ απφ ηελ άλσ νπδφ αλάπηπμεο είρε σο απνηέιεζκα ηε κείσζε ηνπ

ΘΔΡΜΟΚΡΑ΢ΗΔ΢ ξπζκνχ αλάπηπμεο, θαζψο επίζεο θαη ηεο γνληκφηεηαο (Nowierski et al. 1983, Davis et al. 2006). Έθζεζε αθφκα θαη γηα κηθξφ ρξνληθφ δηάζηεκα ζε ηδηαίηεξα πςειέο ζεξκνθξαζίεο είλαη δπλαηφλ λα πξνθαιέζεη ην ζάλαην ησλ εληφκσλ (Cui et al. 2008).

Ζ ηδηφηεηα απηή ρξεζηκνπνηείηαη επξέσο γηα ηελ θαηαπνιέκεζε εληφκσλ νηθνλνκηθήο ζεκαζίαο, θπξίσο απνζεθεπκέλσλ πξντφλησλ (Fields 1992, Mourier and Poulsen 2000). Απφ ηελ έθζεζε φκσο ζηηο πςειέο ζεξκνθξαζίεο δελ επεξεάδνληαλ κφλν ηα άηνκα ηεο γελεάο ηνπ εληφκνπ ηα νπνία εθηίζνληαλ ζηηο ζεξκνθξαζίεο απηέο, αιιά πνιιέο θνξέο θαη νη απφγνλνί ηνπο (Harrison and Barlow 1973). Κάηη αλάινγν παξαηεξήζεθε θαη γηα ην O. nubilalis, θαζψο έθζεζε γηα βξαρέα ρξνληθά δηαζηήκαηα ησλ ελειίθσλ αηφκσλ ηνπ O. nubilalis ζε έλα εχξνο πςειψλ ζεξκνθξαζηψλ πνπ θπκαηλφηαλ κεηαμχ 44 θαη 45oC, είρε σο απνηέιεζκα λα επεξεαζηεί ζεκαληηθά ε επαηζζεζία ησλ απνγφλσλ ηνπ ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis. Ζ αληνρή ζε πςειέο ζεξκνθξαζίεο δελ εμαξηάηαη κφλν απφ ηελ ζεξκνθξαζία έθζεζεο ή ην ρξφλν έθζεζεο αιιά θαη απφ άιινπο παξάγνληεο, φπσο είλαη ην ζηάδην αλάπηπμεο ηνπ εληφκνπ, ν εγθιηκαηηζκφο ζε πςειέο ζεξκνθξαζίεο, ε ζρεηηθή πγξαζία θ.ά. (Chapman 2004). Οη Mahroof and Subramanyan (2006) παξαηήξεζαλ φηη ελψ ε ζλεζηκφηεηα αηφκσλ ηνπ θάζε ζηαδίνπ ηνπ Plodia interpunctella (Lepidoptera: Pyralidae) απμάλνληαλ ηφζν κε ηελ αχμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο φζν θαη

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4: ΑΝΣΟΥΖ ΢Δ ΒΡΑΥΔΗΑ΢ ΓΗΑΡΚΔΗΑ΢ ΤΦΖΛΔ΢ ΘΔΡΜΟΚΡΑ΢ΗΔ΢

κε ην ρξφλν έθζεζεο, εληνχηνηο ηα άηνκα ησλ δηαθφξσλ ζηαδίσλ δελ ήηαλ ην ίδην

εο Κ

αλζεθηηθά ζηηο πςειέο ζεξκνθξαζίεο. Πην αλζεθηηθέο ήηαλ νη πξνλχκθεο 5 ειηθίαο ΔΦΑΛΑΗΟ ελψ πην επαίζζεηα ηα ελήιηθα. Κάηη αλάινγν παξαηεξήζεθε θαη γηα ηηο λχκθεο 3εο θαη 4εο ειηθίαο αιιά θαη ηα ελήιηθα ησλ Monelliopsis pecanis (Homoptera:

Aphididae) θαη Melanocallis caryaefoliae (Homoptera: Aphididae), ηα νπνία φηαλ Α

ΝΣΟΥΖ ΢Δ ΒΡΑΥΔΗΑ΢ ΓΗ εθηέζεθαλ ζε έλα εχξνο πςειψλ ζεξκνθξαζηψλ, ηφηε παξνπζίαδαλ κεγαιχηεξε αληνρή ζε ζρέζε κε ηηο λχκθεο 1εο θαη 2εο ειηθίαο (Kaakeh and Dutcher 1993). ΢ην Tribolium castaneum (Coleoptera: Tenebrionidae) ην πην αλζεθηηθφ ζηάδην ήηαλ απηφ ηεο λεαξήο πξνλχκθεο (0-1 εκέξα) ζε ζρέζε κε ηα αβγά, ηηο λχκθεο, ηα ελήιηθα θαη ηηο αλεπηπγκέλεο πξνλχκθεο (22-23 εκεξψλ) φηαλ απηά εθηέζεθαλ ζηνπο 50-56νC

ΑΡΚΔΗΑ΢ ΤΦΖΛΔ΢ (Mahroof et al. 2003) Αληίζεηα, ζην ζπγγελέο ηνπ είδνο T. comfusum (Coleoptera: Tenebrionidae) κεγαιχηεξε αλζεθηηθφηεηα παξαηεξήζεθε ζηηο αλεπηπγκέλεο πξνλχκθεο (22-23 εκεξψλ) ζε ζρέζε κε ηα ππφινηπα ζηάδηα φηαλ εθηέζεθαλ ζε έλα εχξνο ζεξκνθξαζηψλ κεηαμχ 50-60νC (Boina and Subramanyan 2004). ΋ζνλ αθνξά

ζην O. nubilalis, παξαηεξήζεθε φηη ζε φια ηα ζηάδηα φζν απμαλφηαλ ε ζεξκνθξαζία ΘΔΡΜΟΚΡΑ΢ΗΔ΢ έθζεζεο ηφζν κεησλφηαλ ν ρξφλνο πνπ απαηηνχληαλ γηα λα ζαλαησζεί ην 50% ηνπ πιεζπζκνχ. Tα πην αλζεθηηθά ζηάδηα ήηαλ απηά ηνπ ελειίθνπ θαη ηεο λχκθεο εο εο

αθνινπζνχκελα απφ απηά ηεο πξνλχκθεο ηεο 4 θαη 5 ειηθίαο. Αλ θαη ζε φιεο ηηο εο ζεξκνθξαζίεο έθζεζεο ε ηηκή ηνπ LTime50 ηεο πξνλχκθεο 4 ειηθίαο ήηαλ κεγαιχηεξε απφ απηή ηεο 5εο, εληνχηνηο ε δηαθνξά απηή δελ ήηαλ ζηαηηζηηθά ζεκαληηθή. ΢ηαηηζηηθά ζεκαληηθέο δηαθνξέο δελ παξαηεξήζεθαλ επίζεο θαη κεηαμχ ησλ θχισλ ηφζν ζηηο λχκθεο φζν θαη ζηα ελήιηθα. ΢ε αληίζεζε κε ηα απνηειέζκαηα ηεο παξνχζαο κειέηεο, ζηνπο αιεπξψδεηο Trialeurodes vaporariorum (Homoptera: Aleyrodidae) θαη Bemisia tabaci (Homoptera: Aleyrodidae) ηα ζειπθά άηνκα παξνπζίαδαλ ζεκαληηθά κεγαιχηεξε αληνρή ζε πςειέο ζεξκνθξαζίεο κεγαιχηεξεο ησλ 39oC ζε ζρέζε κε ηα αξζεληθά (Cui et al. 2008). ΢εκαληηθφ ξφιν ζηελ αληνρή ζηηο πςειέο ζεξκνθξαζίεο θαίλεηαη λα παίδεη θαη ν εγθιηκαηηζκφο. Δλήιηθα άηνκα ηνπ Sitophilus granarius (Coleoptera: Curculionidae) πνπ είραλ πξνεγνπκέλσο εγθιηκαηηζηεί, ήηαλ 3 θνξέο πην αλζεθηηθά απφ κε εγθιηκαηηζκέλα άηνκα φηαλ απηά ζηε ζπλέρεηα εθηέζεθαλ ζηνπο 40oC (Fields 1992). Δπίζεο, έθζεζε ηνπ Acyrthosiphum pisum (Homoptera: Aphididae) ζε ζεξκνθξαζίεο πςειφηεξεο απφ ηε βέιηηζηε ζεξκνθξαζία αλάπηπμήο ηνπ γηα έλα ζρεηηθά κεγάιν ρξνληθφ δηάζηεκα είρε σο απνηέιεζκα ηελ αχμεζε ηνπ πνζνζηνχ επηβίσζεο ησλ απνγφλσλ ηνπ φηαλ εθηέζεθαλ ζηηο ίδηεο ζπλζήθεο (Harrison and 99

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4: ΑΝΣΟΥΖ ΢Δ ΒΡΑΥΔΗΑ΢ ΓΗΑΡΚΔΗΑ΢ ΤΦΖΛΔ΢ ΘΔΡΜΟΚΡΑ΢ΗΔ΢

Barlow 1973). Σέινο, εγθιηκαηηζκφο ζηνπο 35oC πξνλπκθψλ 5εο ειηθίαο ηνπ Cydia

pomonella (Lepidoptera: Tortricidae) αχμεζε ζεκαληηθά ηελ επηβίσζή ηνπο ζηνπο ΔΦΑΛΑΗΟ 50oC γηα 5 min (Yin et al. 2006).

΋ζνλ αθνξά ζηε κέζε ζαλαηεθφξν ζεξκνθξαζία (LTemp50), παξαηεξήζεθε φηη

θαη γηα ηα ηξία ρξνληθά δηαζηήκαηα πνπ επηιέρζεθαλ (15, 30 θαη 60 ιεπηά) ην ζηάδην Α

ΝΣΟΥΖ ΢Δ ΒΡΑΥΔΗΑ΢ ΓΗ

ηνπ αβγνχ ήηαλ ηo πην επαίζζεην απ’ φια, έρνληαο ζεκαληηθά κηθξφηεξε LTemp50 ζε ζρέζε κε ηα ππφινηπα ζηάδηα. Αληίζεηα, ην ζηάδην ηεο λχκθεο θαη ηνπ ελειίθνπ ήηαλ εο απηά κε ηε ζεκαληηθά κεγαιχηεξε LTemp50 αθνινπζνχκελα απφ ηηο πξνλχκθεο 4 θαη 5εο ειηθίαο. ΢ε φια ηα ζηάδηα απμαλνκέλεο ηεο δηάξθεηαο έθζεζεο κεησλφηαλ ε ζεξκνθξαζία πνπ απαηηνχληαλ γηα λα ζαλαησζεί ην 50% ηνπ πιεζπζκνχ.

ΑΡΚΔΗΑ΢ ΤΦΖΛΔ΢ Ζ πςειφηεξε πάλησο ζεξκνθξαζία αλνρήο εληφκνπ βξέζεθε ζηελ πξνλχκθε ηνπ Polypedilum vanderplanki (Diptera: Chironomidae), ε νπνία κπνξεί λα αλέρεηαη ζεξκνθξαζία ίζε κε 102oC γηα 1 ιεπηφ θαη παξάιιεια λα κελ επεξεάδεηαη ε πεξαηηέξσ κεηακφξθσζή ηεο (Hinton 1960, Sherwood 1996). Έλα άιιν παξάδεηγκα

αλνρήο πςειψλ ζεξκνθξαζηψλ αθνξά ηα Τκελφπηεξα ηνπ γέλνπο Cataglyphis πνπ ΘΔΡΜΟΚΡΑ΢ΗΔ΢ ελδεκνχλ ζηελ έξεκν ηεο ΢αράξαο. Έρεη παξαηεξεζεί φηη ηα έληνκα απηά ζπλερίδνπλ ηελ αλαδήηεζε ηεο ηξνθήο ηνπο αθφκα θαη ζε ζεξκνθξαζίεο κεγαιχηεξεο ησλ 50oC, o

νη νπνίεο αλάινγα κε ην είδνο κπνξνχλ λα θηάζνπλ έσο ηνπο 55.3 C. Ζ κεγάιε αληνρή πνπ παξνπζηάδνπλ ηα έληνκα ηνπ γέλνπο Cataglyphis νθείιεηαη πηζαλφηαηα ζηελ απμεκέλε παξαγσγή πξσηετλψλ ζεξκηθήο θαηαπφληζεο (Heat Shock Proteins) πνπ παξαηεξείηαη αθφκα θαη ζε ζεξκνθξαζίεο έσο ηνπο 45oC (Gehring and Wehner 1995). Οη HSPs είλαη ππεχζπλεο γηα ηελ αληνρή πιήζνπο εληφκσλ ζε πςειέο ζεξκνθξαζίεο. Ζ ζχλζεζή ηνπο πξνθαιείηαη σο αληίδξαζε ηεο έθζεζεο ζε πςειέο ζεξκνθξαζίεο ή θάπνηαο άιιεο θαηαπφλεζεο (stress) ελψ κε ην πέξαο ησλ αληίμνσλ ζπλζεθψλ απνηθνδνκνχληαη απφ ηνπο ηζηνχο ησλ εληφκσλ (Denlinger and Yocum 1998, Moseley 2000, Yin et al. 2006). Οη HSPs ηαμηλνκνχληαη αλάινγα κε ην κνξηαθφ ηνπο βάξνο ζε δηάθνξεο «νηθνγέλεηεο»: hsp10, hsp40, hsp60, hsp70, hsp90, θηι. (Schlesinger 1990). Ζ πην θνηλή «νηθνγέλεηα» HSPs πνπ ζπκβάιεη ζηελ αληνρή ησλ εληφκσλ ζηηο πςειέο ζεξκνθξαζίεο είλαη απηή ησλ HSP70, ε νπνία κπνξεί λα απμήζεη ηε ζπγθέληξσζή ηεο έσο 1000 θνξέο φηαλ ηα έληνκα εθηεζνχλ ζε πςειέο ζεξκνθξαζίεο. Έθζεζε ζηνπο 40 oC γηα 45 ιεπηά είρε σο απνηέιεζκα ηελ αχμεζε ηεο ζπγθέληξσζεο ηεο Hsp70 θαηά 130 θνξέο ζην S. nonagrioides (Gkouvitsas et al. 2009). Ζ ζεξκνθξαζία ζηελ νπνία μεθηλάεη ε ζχλζεζε ησλ HSPs πνηθίιεη απφ έληνκν ζε έληνκν ελψ παξάιιεια φια ηα ζηάδηα ελφο εληφκνπ δελ είλαη ηθαλά λα παξάγνπλ 100

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4: ΑΝΣΟΥΖ ΢Δ ΒΡΑΥΔΗΑ΢ ΓΗΑΡΚΔΗΑ΢ ΤΦΖΛΔ΢ ΘΔΡΜΟΚΡΑ΢ΗΔ΢

HSPs ή ηνπιάρηζηνλ δελ παξάγνπλ ηηο ίδηεο HSPs (Denlinger and Yocum 1998). Ίζσο

απηφο λα είλαη ν ιφγνο γηα ηνλ νπνίν ην ζηάδην ηνπ αβγνχ θαη ησλ πξψησλ ΔΦΑΛΑΗΟ πξνλπκθηθψλ ειηθηψλ ζην O. nubilalis εκθαλίδεη ζεκαληηθά κηθξφηεξε αληνρή ζηηο πςειέο ζεξκνθξαζίεο, θαζψο είλαη πνιχ πηζαλφλ ηα ζηάδηα απηά λα αδπλαηνχλ λα

ζπλζέζνπλ HSPs. Α

ΝΣΟΥΖ ΢Δ ΒΡΑΥΔΗΑ΢ ΓΗ ΢χκθσλα κε ηα απνηειέζκαηά ηνπ θεθαιαίνπ απηνχ πξνθχπηεη φηη ην O. nubilalis παξνπζηάδεη κία ζρεηηθά πςειή αλνρή ζηηο πςειέο ζεξκνθξαζίεο θαη αλαθεξφκαζηε θπξίσο ζηα ελήιηθα, ηηο λχκθεο θαη ηηο πξνλχκθεο 4εο θαη 5εο ειηθίαο, ησλ νπνίσλ ε κέζε ζαλαηεθφξνο ζεξκνθξαζία πιεζηάδεη θαηά πνιχ ηα αλψηαηα φξηα αλάπηπμεο ησλ εληφκσλ φζνλ αθνξά ζηε κέγηζηε ζεξκνθξαζία πνπ θπκαίλεηαη

ΑΡΚΔΗΑ΢ ΤΦΖΛΔ΢ κεηαμχ 45-50oC (Brock 1994). Παξφια απηά ρξεηάδεηαη λα γίλνπλ πεξαηηέξσ έξεπλεο ζρεηηθά κε ηελ αληνρή ηνπ O. nubilalis ζε πςειέο ζεξκνθξαζίαο, εμαηηίαο ηνπ γεγνλφηνο φηη εληφο ησλ επφκελσλ δεθαεηηψλ αλακέλεηαη λα έρνπκε αχμεζε ηεο κέζεο ζεξκνθξαζίαο ηεο γεο. Απηφ ζα έρεη σο απνηέιεζκα ηελ πξφθιεζε

ζεκαληηθψλ αιιαγψλ ηφζν ζηελ θπζηνινγία φζν θαη ζηελ βηνινγία ηνπ εληφκνπ. Μία ΘΔΡΜΟΚΡΑ΢ΗΔ΢ πξψηε έλδεημε ηεο επίδξαζεο πνπ κπνξεί λα έρνπλ νη πςειέο ζεξκνθξαζίεο παξνπζηάζηεθε ιεπηνκεξψο ζην θεθάιαην απηφ θαη αθνξνχζε ζηελ επαηζζεζία ησλ

πξνλπκθψλ ηνπ Ο. nubilalis ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis, θαζψο αχμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο έθζεζεο πέξαλ ελφο θξίζηκνπ νξίνπ πςειψλ ζεξκνθξαζηψλ, είρε σο απνηέιεζκα ηελ παξάιιειε αχμεζε ηεο επαηζζεζίαο ησλ πξνλπκθψλ ζηελ ηνμίλε Cry1Ab ηνπ B. thuringiensis.

101

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4: ΑΝΣΟΥΖ ΢Δ ΒΡΑΥΔΗΑ΢ ΓΗΑΡΚΔΗΑ΢ ΤΦΖΛΔ΢ ΘΔΡΜΟΚΡΑ΢ΗΔ΢

4.6 ΒΗΒΛΗΟΓΡΑΦΗΑ

ΔΦΑΛΑΗΟ Bale, J. S., G. J. Masters, I. D. Hodkinson, C. Awmack, T. M. Bezemer, V. K. Brown, J. Butterfield, A. Buse, J. C. Coulson, J. Farrar, J. E. G. Good, R.

Harrington, S. Hartley, T. H. Jones, R. L. Lindroth, M. C. Press, I. Α

ΝΣΟΥΖ ΢Δ ΒΡΑΥΔΗΑ΢ ΓΗ Symrnioudis, A. D. Watt, and J. B. Whittaker. 2002. Herbivory in global climate change research: direct effects of rising temperatures on insect herbivores. Glob. Change Biol. 8: 1-16. Boina, D., and B. Subramanyam. 2004. Relative susceptibility of Tribolium confusum life stages exposed to elevated temperatures. J. Econ. Entomol. 97:

ΑΡΚΔΗΑ΢ ΤΦΖΛΔ΢ 2168–2173. Brock, T. D. 1994. Up the temperature gradient. In: Life at high temperatures. Yellowstone Association for Natural Science, History & Education, Inc. (http://bioinfo.bact.wisc.edu/themicrobialworld/LAHT/b10).

Carter, T. R., M. L. Parry and J. H. Porter. 1991. Climate change and future ΘΔΡΜΟΚΡΑ΢ΗΔ΢ agroclimatic potential in Europe. Int. J. Climatol. 11: 251-269. Chapman, R. F. 2004. The Insects: Structure and Function. 4th edition. Cambridge

University Press, Cambridge, UK. 770 pp. Cui, X., F. Wan, M. Xie, and T. Liu. 2008. Effects of heat shock on survival and reproduction of two whitefly species, Trialeurodes vaporariorum and Bemisia tabaci biotype B. J. Insect Sci. 8: 1-10. Davis, J. A., E. B. Radcliffe, and D. W. Ragsdale. 2006. Effects of high and fluctuating temperatures on Myzus persicae (Hemiptera: Aphididae), Environ. Entomol. 35: 1461-1468. Denlinger, D. L., and G. D. Yocum. 1998. Physiology of Heat Sensitivity. In: Temperature sensitivity in insects and application in integrated pest management [G. J. Hallman and D. L. Denlinger (eds.)]. Westview Press Boulder, CO. pp. 7-57. Fields, P. G. 1992. The control of stored-product insects and mites with extreme temperatures. J. Stored Prod. Res. 28: 89-118. Finney, D. J. 1952. Probit analysis. University Press, Cambridge. Gehring, W. J., and R. Wehner. 1995. Heat shock protein synthesis and thermotolerance in cataglyphis, an ant from the Sahara desert. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 92: 2994-2998. 102

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4: ΑΝΣΟΥΖ ΢Δ ΒΡΑΥΔΗΑ΢ ΓΗΑΡΚΔΗΑ΢ ΤΦΖΛΔ΢ ΘΔΡΜΟΚΡΑ΢ΗΔ΢

Gkouvitsas, T. D. Kontogiannatos, and A. Kourti. 2009. Cognate Hsp70 gene is

induced during deep larval diapause in the moth Sesamia nonagrioides. Insect ΔΦΑΛΑΗΟ Mol. Biol. 18: 253-264. González-Núñez, M., F. Ortego, and P. Castañera. 2000. Susceptibility of Spanish

populations of the corn borers Sesamia nonagrioides (Lepidoptera: Noctuidae) Α

ΝΣΟΥΖ ΢Δ ΒΡΑΥΔΗΑ΢ ΓΗ and Ostrinia nubilalis (Lepidoptera: Crambidae) to a Bacillus thuringiensis endotoxin. J. Econ. Entomol. 93: 459-463. Harrison, J. R., and C. A. Barlow. 1973. Survival of the pea aphid, Acyrthosiphon pisum (Homoptera: Aphididae), at extreme temperatures. Can. Entomol. 105: 1513-1518.

ΑΡΚΔΗΑ΢ ΤΦΖΛΔ΢ Harte, J., A. Ostling, J. L. Green, and A. Kinzig. 2004. Biodiversity conservation: Climate change and extinction risk. Nature 430 (doi:10.1038/nature02718). Hinton, H. E. 1960. A fly larva that tolerates dehydration and temperatures of -270°C to +102°C. Nature 188: 336-337.

Kaakeh, W. and J. D. Dutcher, 1993. Survival of yellow pecan aphids and black ΘΔΡΜΟΚΡΑ΢ΗΔ΢ pecan aphids (Homoptera: Aphididae) at different temperature regimens. Environ. Entomol. 22: 810-817.

Mahroof, R., B. Subramanyam, J. E. Throne, and A. Menon. 2003. Time- mortality relationships for Tribolium castaneum (Coleoptera: Tenebrionidae) life stages exposed to elevated temperatures. J. Econ. Entomol. 96: 1345–1351. Mahroof, R., and B. Subramanyam. 2006. Susceptibility of Plodia interpunctella (Lepidoptera: Pyralidae) developmental stages to high temperatures used during structural heat treatments. Bull. Entomol. Res. 96: 539-545. McCarthy, J. P. 2001. Ecological consequences of recent climate change. Conserv. Biol. 15: 320-331. Moseley, P. 2000. Stress proteins and the immune response. Immunopharmacology 48: 299-302. Mourier, H., and K. P. Poulsen. 2000. Control of insects and mites in grain using a high temperature/short time (HTST) technique. J. Stored Prod. Res. 36: 309- 318. Nowierski, R. M., A. P. Gutierrez, and J. S. Yaninek. 1983. Estimation of thermal thresholds and age-specific life table parameters for the walnut aphid (Homoptera: Aphididae) under field conditions. Environ. Entomol. 12: 680-686.

103

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4: ΑΝΣΟΥΖ ΢Δ ΒΡΑΥΔΗΑ΢ ΓΗΑΡΚΔΗΑ΢ ΤΦΖΛΔ΢ ΘΔΡΜΟΚΡΑ΢ΗΔ΢

Parmesan, C., N. Ryrholm, C. Stefanescu, J. K. Hill, C. D. Thomas, H. Descimon,

B. Huntley, L. Kaila, J. Kullberg, T. Tammaru, W. J. Tennent, J. A. ΔΦΑΛΑΗΟ Thomas, and M. Warren. 1999. Poleward shifts in geographical ranges of butterfly species associated with regional warming. Nature 399: 579-583.

Parmesan, C., and G. Yohe. 2003. A globally coherent fingerprint of climate change Α

ΝΣΟΥΖ ΢Δ ΒΡΑΥΔΗΑ΢ ΓΗ impacts across natural systems. Nature 421: 37-42. Pan, Z., R. W. Arritt, E. S. Takle, W. J. Gutowski Jr., C. J. Anderson, and M. Segal. 2004. Altered hydrologic feedback in a warming climate introduces a “warming hole”. Geophysical Res. Lett. 31: 1-4. Pedigo, L. P. 2002. Entomology & Pest Management, 4th Edition. Prentice Hall.

ΑΡΚΔΗΑ΢ ΤΦΖΛΔ΢ Upper Saddle River, NJ. 742 pp. Poitout, S., and R. Bues. 1970. Élevage de plusieurs espèces de Lépidoptères Noctuidae sur milieu artificiel simplifié. Ann. Zool. Ecol. Anim. 2: 79-91. Roy, D. B. and T. H. Sparks. 2000. Phenology of British butterflies and climate

change. Glob. Change Biol. 6: 407-416. ΘΔΡΜΟΚΡΑ΢ΗΔ΢ Schlesinger, M. J. 1990. Heat shock proteins. J. Biol. Chem. 265 (21): 12111–12114. Sherwood, V. 1996. Most Heat Tolerant. In: The University of Florida Book of Insect

Records [T. J. Walker (editor)]. University of Florida, Gainesville, FL, USA. pp. 49-51. Sokal, R. R. and F. J. Rohlf. 1995. Biometry, 3rd ed. Freeman, New York, USA. Solomon, S., D. Qin, M. Manning, R. B. Alley, T. Berntsen, N. L. Bindoff, Z. Chen, A. Chidthaisong, J. M. Gregory, G. C. Hegerl, M. Heimann, B. Hewitson, B. J. Hoskins, F. Joos, J. Jouzel, V. Kattsov, U. Lohmann, T. Matsuno, M. Molina, N. Nicholls, J. Overpeck, G. Raga, V. Ramaswamy, J. Ren, M. Rusticucci, R. Somerville, T. F. Stocker, P. Whetton, R. A. Wood, and D. Wratt. 2007. Technical Summary. In: Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Solomon, S., D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K.B. Averyt, M. Tignor and H.L. Miller (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA. pp. 19-92. SPSS Inc. 2007. SPSS for Windows, Version 16.0, Chicago, Illinois. Thomas, C. D., A. Cameron, R. E. Green, M. Bakkenes, L. J. Beaumont, Y. C. Collingham, B. F. N. Erasmus, M. Ferreira de Siqueira, A. Grainger, L. 104

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4: ΑΝΣΟΥΖ ΢Δ ΒΡΑΥΔΗΑ΢ ΓΗΑΡΚΔΗΑ΢ ΤΦΖΛΔ΢ ΘΔΡΜΟΚΡΑ΢ΗΔ΢

Hannah, L. Hughes, B. Huntley, A. S. van Jaarsveld, G. F. Midgley, L.

Miles, M. A. Ortega-Huerta, A. T. Peterson, O. L. Phillips and S. E. ΔΦΑΛΑΗΟ Williams. 2004. Extinction risk from climate change. Nature 427: 145-148. Thuiller, W., M. B. Araújo, R. G. Pearson, R. J. Whittaker, L. Brotons and S.

Lavorel. 2004. Biodiversity conservation: Uncertainty in predictions of Α

ΝΣΟΥΖ ΢Δ ΒΡΑΥΔΗΑ΢ ΓΗ extinction risk. Nature 430 (doi:10.1038/nature02716). Σδαλαθάθεο, Μ. Δ. 1995. Δληνκνινγία. University Studio Press, Θεζζαινλίθε, 501 ζει. Yamamura, K. and K. Kiritani. 1998. A simple method to estimate the potential increase in the number of generations under global warming in temperate zones.

ΑΡΚΔΗΑ΢ ΤΦΖΛΔ΢ Appl. Ent. and Zool. 33: 289-298. Yin, X., S. Wang, J. Tang, J. D. Hansen, and S. Lurie. 2006. Thermal conditioning of fifth-instar Cydia pomonella (Lepidoptera: Tortricidae) affects HSP70 accumulation and insect mortality. Physiol. Entomol. 31: 241-247.

Yukawa, J., K. Kiritani, N. Gyotoku, N. Uechi, D. Yamaguchi, and S. Kamitani. ΘΔΡΜΟΚΡΑ΢ΗΔ΢ 2007. Distribution range shift of two allied species, Nezara viridula and N. antennata (Hemiptera: Pentatomidae), in Japan, possibly due to global

warming. Appl. Entomol. Zool. 42: 205–215. Wang, H. S. and L. Kang. 2005. Differences in egg thermotolerance between tropical and temperate populations of the migratory locust Locusta migratoria (Orthoptera: Acridiidae). J. Insect Physiol. 51: 1277–1285.

105

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 5: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΖΛΗΚΗΑ΢ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ O. nubilalis ΢ΣΖΝ ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 5

Μειέηε ηεο επίδξαζεο ηεο ειηθίαο ησλ πξνλπκθώλ ηνπ Ostrinia nubilalis (Lepidoptera: Crambidae) ζηελ αληνρή ζην ςύρνο θαη ηε ζπζζώξεπζε θξπνπξνζηαηεπηηθώλ νπζηώλ

5.1 ΠΔΡΗΛΖΦΖ

Μειεηήζεθε ε επίδξαζε ηεο ειηθίαο ησλ πξνλπκθψλ ηνπ Ostrinia nubilalis (Hübner) (Lepidoptera: Crambidae) ζηελ αληνρή ζην ςχρνο θαη ηε ζπζζψξεπζε ησλ θξπνπξνζηαηεπηηθψλ νπζηψλ ζε δηαπαχνπζεο θαη κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο, θαζψο θαη ζε πξνλχκθεο αγξνχ. Οη 7 εκεξψλ κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο 5εο ειηθίαο ήηαλ πεξηζζφηεξν αλζεθηηθέο ζην ςχρνο ζε ζχγθξηζε κε ηηο κηθξφηεξεο ειηθίαο κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο, θαζψο εκθάληζαλ κεγαιχηεξε ηθαλφηεηα επηβίσζεο ζε ζεξκνθξαζίεο θάησ ηνπ κεδελφο. Αληίζεηα, ζηηο δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο ε ειηθία δελ παίδεη ζεκαληηθφ ξφιν φζνλ αθνξά ζηελ ηθαλφηεηα ππέξςπμεο θαη ζηελ επηβίσζε ζε ζεξκνθξαζίεο θάησ ηνπ κεδελφο. Χζηφζν, ε ειηθία ησλ δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ θαίλεηαη λα επεξεάδεη ζεκαληηθά ηελ ηθαλφηεηα ζπζζψξεπζεο ηεο γιπθεξφιεο, θαζψο δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο ειηθίαο 45 εκεξψλ παξνπζίαζαλ θαηά 2.7 θνξέο κεγαιχηεξε ζπγθέληξσζε γιπθεξφιεο έλαληη ησλ δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ ειηθίαο 90 εκεξψλ. Δπηπιένλ, νη δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο είραλ 5-13 θνξέο πςειφηεξε ζπγθέληξσζε γιπθεξφιεο ζε ζχγθξηζε κε ηηο κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο. Φαίλεηαη ινηπφλ φηη ππάξρεη κία ζπζρέηηζε κεηαμχ ηεο ειηθίαο ησλ πξνλπκθψλ ηνπ Ο. nubilalis θαη ηεο αληνρήο ηνπο ζην ςχρνο, σζηφζν πεξαηηέξσ έξεπλα ζα κπνξνχζε λα δψζεη πεξηζζφηεξεο ιεπηνκέξεηεο γηα ηε ζρέζε απηή. Σέινο, παξαηεξήζεθε άκεζε ζπζρέηηζε κεηαμχ ηεο αληνρήο ζην ςχρνο θαη ηεο δηάπαπζεο θαζψο νη δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο θαη αγξνχ είραλ κεγαιχηεξε αληνρή ζην ςχρνο ζε ζρέζε κε ηηο κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο.

106

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 5: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΖΛΗΚΗΑ΢ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ O. nubilalis ΢ΣΖΝ ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢

5.2 ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ

Σα έληνκα πνπ δηαρεηκάδνπλ, πξνθεηκέλνπ λα απνθχγνπλ ηηο δπζκελείο επηδξάζεηο πνπ πξνθαινχληαη απφ ηελ έθζεζή ηνπο ζηηο ρακειέο ζεξκνθξαζίεο ηνπ ρεηκψλα, ζπζζσξεχνπλ ζηνπο ηζηνχο ηνπο κηθξνχ κνξηαθνχ βάξνπο θξπνπξνζηαηεπηηθέο νπζίεο. Οη θξπνπξνζηαηεπηηθέο νπζίεο δηαθξίλνληαη ζε ηξεηο θαηεγνξίεο: α) ζε παγνππξελνπνηεηηθέο νπζίεο (INAs) (πξσηεΐλεο, ιηπνπξσηεΐλεο), πνπ ιεηηνπξγνχλ σο θαηαιχηεο γηα ηνλ ζρεκαηηζκφ εμσθπηηάξηνπ πάγνπ ζε ζρεηηθά πςειέο ζεξκνθξαζίεο θάησ ηνπ κεδελφο θαη ζπλαληψληαη κφλν ζηα είδε πνπ είλαη αλεθηηθά ζην πάγσκα (Duman and Horwarth 1983, Lee 1991), β) ζε κηθξνχ κνξηαθνχ βάξνπο πνιππδξνμπιηθέο νπζίεο, φπσο είλαη νη πνιπφιεο (γιπθεξφιε, ζνξβηηφιε θαη καληηφιε) θαη ηα ζάθραξα (γιπθφδε, ηξεραιφδε θαη θξνπθηφδε) (Sømme 1982, Lee 1991, Storey and Storey 1991) θαη γ) ζε πξσηεΐλεο ζεξκηθήο πζηέξεζεο (THP), νη νπνίεο πξνθαινχλ ζεξκηθή πζηέξεζε κεηαμχ ηνπ ζεκείνπ ηήμεσο (melting point) θαη ηνπ ζεκείνπ πήμεσο (freezing point) (Duman and Horwarth 1983, Lee et al. 1996). Ζ ζπζζψξεπζε απηψλ ησλ νπζηψλ πξνθαιείηαη απφ ηελ έθζεζε ηνπ εληφκνπ ζε ρακειέο ζεξκνθξαζίεο θαη/ή ηελ είζνδφ ηνπ ζε δηάπαπζε (Storey and Storey 1983, Pullin and Bale 1989, Han and Bauce 1995, Koštál and imek 2000). ΢ε πνιιά είδε εληφκσλ πνπ δηαπαχνπλ θαηά ηε δηάξθεηα ηνπ ρεηκψλα, έρεη βξεζεί φηη ππάξρεη ζηελή ζπζρέηηζε κεηαμχ ηεο δηάπαπζεο θαη ηεο ζπζζψξεπζεο θξπνπξνζηαηεπηηθψλ νπζηψλ (Shimada 1982, Pullin and Bale 1989c, Neven 1999). Δπηπιένλ, ε ζχλζεζε ηέηνησλ νπζηψλ πξνθαιείηαη απφ ηελ κείσζε ηεο πεξηεθηηθφηεηαο ηνπ ζψκαηφο ηνπο ζε λεξφ (Sømme 1982, Block 1995, Block 2003) θαζψο επίζεο θαη απφ ηελ επίδξαζε δηαθφξσλ πεξηβαιινληηθψλ παξαγφλησλ (ζεξκνπεξίνδνο, θσηνπεξίνδνο, θ. ά.) (Baust 1982, Block 1995, Block 2003). Ζ πην ζπρλά απαληψκελε θξπνπξνζηαηεπηηθή νπζία είλαη ε γιπθεξφιε, πνπ ε ζχλζεζή ηεο πξνθαιείηαη ζε ζεξκνθξαζίεο πνπ θπκαίλνληαη κεηαμχ 0 θαη 5oC (Storey and Storey 1991). Ζ γιπθεξφιε ζηα κε αλεθηηθά ζην πάγσκα έληνκα πξνθαιεί κείσζε ηφζν ηνπ ζεκείνπ πήμεσο (freezing point) φζν θαη ηεο Θ.Τ. (Zachariassen 1985, Lee 1991, Lee et al. 1996, Gillott 2005).

Ζ επίδξαζε ηεο έθζεζεο ζε ρακειέο ζεξκνθξαζίεο, ηεο δηάπαπζεο, ηνπ εγθιηκαηηζκνχ ζην θξχν, ηνπ ξφινπ ηνπ αληηνμεηδσηηθνχ ακπληηθνχ ζπζηήκαηνο θαη ηεο ζπζζψξεπζεο θξπνπξνζηαηεπηηθψλ νπζηψλ ζε ζρέζε κε ηελ αληνρή ζην ςχρνο ηνπ Ostrinia nubilalis (Hübner) (Lepidoptera: Crambidae) έρνπλ εμεηαζηεί

107

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 5: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΖΛΗΚΗΑ΢ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ O. nubilalis ΢ΣΖΝ ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢

ιεπηνκεξψο ζην παξειζφλ (Barnes and Hodson 1956, Hanec and Beck 1960, Nordin et al. 1984, Grubor-Lajsic et al. 1991, Grubor-Lajsic et al. 1992, Grubor-Lajsic et al. 1997, Stanic et al. 2004). Χζηφζν, κέρξη ζήκεξα θαλείο δελ έρεη εζηηάζεη ζηελ πηζαλή επηξξνή πνπ κπνξεί λα έρεη ε ειηθία ηνπ θάζε θπζηνινγηθνχ ζηαδίνπ ηνπ Ο. nubilalis ζηελ αληνρή ηνπ ζε ζεξκνθξαζίεο θάησ ηνπ κεδελφο θαη ηε ζπζζψξεπζε θξπνπξνζηαηεπηηθψλ νπζηψλ.

΢θνπφο ηνπ θεθαιαίνπ απηνχ ήηαλ ε κειέηε ηεο επίδξαζεο πνπ έρεη ε ειηθία δηαπαπνπζψλ θαη κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο ηνπ Ο. nubilalis θαζψο επίζεο θαη δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ αγξνχ, ζηελ αληνρή ζην ςχρνο θαη ηε ζπζζψξεπζε θξπνπξνζηαηεπηηθψλ νπζηψλ. Γηα ην ιφγν απηφ πξνζδηνξίζηεθε ε ηθαλφηεηα ππέξςπμεο θαη ε επηβίσζε ζε ρακειέο ζεξκνθξαζίεο, θάησ ηνπ κεδελφο, ζε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο αγξνχ θαη δηαπαχνπζεο θαη κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο 5εο ειηθίαο εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο δηαθνξεηηθψλ ειηθηψλ (εκέξεο απφ ηελ έθδπζε). Δπηπιένλ, πξαγκαηνπνηήζεθαλ ρξσκαηνγξαθηθέο αλαιχζεηο πξνθεηκέλνπ λα πξνζδηνξηζηνχλ νη θπξηφηεξεο θξπνπξνζηαηεπηηθέο νπζίεο (γιπθεξφιε θαη ηξεραιφδε) πνπ απαληψληαη ζε δηαπαχνπζεο θαη κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο, θαζψο επίζεο θαη ε επνρηθή δηαθχκαλζή ηνπο ζε πξνλχκθεο αγξνχ.

108

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 5: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΖΛΗΚΗΑ΢ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ O. nubilalis ΢ΣΖΝ ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢

5.3 ΤΛΗΚΑ ΚΑΗ ΜΔΘΟΓΟΗ

5.3.1 Πξνέιεπζε ηνπ εληόκνπ Ζ κειέηε ηεο επίδξαζεο ηεο ειηθίαο δηαπαπνπζψλ θαη κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ ηνπ O. nubilalis ζηελ αληνρή ζην ςχρνο θαη ηελ ζπζζψξεπζε θξπνπξνζηαηεπηηθψλ νπζηψλ πξαγκαηνπνηήζεθε ηφζν κε πξνλχκθεο εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο φζν θαη κε πξνλχκθεο αγξνχ. Ζ απνηθία ηνπ εξγαζηεξηαθνχ πιεζπζκνχ μεθίλεζε κε πξνλχκθεο δηαθφξσλ ειηθηψλ πνπ ζπιιέρζεθαλ απφ πξνζβεβιεκέλεο θαιιηέξγεηεο θαιακπνθηνχ, απφ ηελ πεξηνρή ηνπ Ννκνχ ΢εξξψλ (41ν06’Ν, 23ν20’Δ). Αθνινχζσο, νη ζπιιεγείζεο πξνλχκθεο κεηαθέξζεθαλ ζην Δξγαζηήξην Δθαξκνζκέλεο Εσνινγίαο θαη Παξαζηηνινγίαο ηνπ Αξηζηνηέιεηνπ Παλεπηζηεκίνπ Θεζζαινλίθεο, πξνθεηκέλνπ λα ζπγθξνηεζεί ε απνηθία ηνπ εληφκνπ, ε νπνία αλαπηχρζεθε ζε ηερλεηή ηξνθή (Poitout and Bues 1970) ειαθξά ηξνπνπνηεκέλε απφ ηνπο González-Núñez et al. (2000). Σα άηνκα ηεο εξγαζηεξηαθήο απνηθίαο δηαηεξνχληαλ ζε ζηαζεξέο ζπλζήθεο ζεξκνθξαζίαο (25  1oC), πγξαζίαο (65  5%) θαη θσηνπεξηφδνπ (16:8 ψξεο Φ:΢). ΋ζνλ αθνξά ζηα έληνκα αγξνχ, θαηά ηε δηάξθεηα ηεο ρεηκεξηλήο πεξηφδνπ 2005-2006, θαη ζπγθεθξηκέλα θαηά ην ρξνληθφ δηάζηεκα απφ 15 Ννεκβξίνπ 2005 έσο 1 Απξηιίνπ 2006, γηλφηαλ αλά 45 εκέξεο ζπιινγή αλεπηπγκέλσλ πξνλπκθψλ ηνπ O. nubilalis (4εο θαη 5εο πξνλπκθηθήο ειηθίαο) απφ εγθαηαιειεηκκέλε θαιιηέξγεηα επίζπνξνπ θαιακπνθηνχ απφ ηελ πεξηνρή ηνπ Ννκνχ Θεζζαινλίθεο (40o25’N, 22o55’E). Καη’ απηφλ ηνλ ηξφπν δεκηνπξγήζεθαλ ζπλνιηθά ηέζζεξηο κεηαρεηξίζεηο αγξνχ, κία ζηηο 15 Ννεκβξίνπ 2005 (FN), κία ζηηο 30 Γεθεκβξίνπ 2005 (FD), κία ζηηο 15 Φεβξνπαξίνπ 2006 (FF) θαη ηέινο κία ζηηο 1 Απξηιίνπ 2006 (FA). Γηα ηελ απνθπγή δηαζηαπξψζεσλ κεηαμχ αδειθψλ (sib-mating), κφλν κία πξνλχκθε ζπιιεγφηαλ απφ θάζε θπηφ θαιακπνθηνχ, ηα νπνία βξίζθνληαλ ζε απφζηαζε ηνπιάρηζηνλ 1.5 m κεηαμχ ηνπο. Έλα κέξνο ησλ πξνλπκθψλ απηψλ κεηαθεξφηαλ ζην Δξγαζηήξην Δθαξκνζκέλεο Εσνινγίαο θαη Παξαζηηνινγίαο ηνπ Αξηζηνηέιεηνπ Παλεπηζηεκίνπ Θεζζαινλίθεο, πξνθεηκέλνπ λα ρξεζηκνπνηεζνχλ γηα ηνλ πξνζδηνξηζκφ ηεο ζεξκνθξαζίαο ππέξςπμεο ελψ νη ππφινηπεο ζην Δξγαζηήξην Γεσξγηθψλ Φαξκάθσλ ζην Αγξφθηεκα ηνπ Αξηζηνηέιεηνπ Παλεπηζηεκίνπ Θεζζαινλίθεο γηα ηνλ πξνζδηνξηζκφ ησλ θξπνπξνζηαηεπηηθψλ νπζηψλ.

109

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 5: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΖΛΗΚΗΑ΢ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ O. nubilalis ΢ΣΖΝ ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢

5.3.2 Πξόθιεζε δηάπαπζεο Ζ δηάπαπζε ησλ πξνλπκθψλ ηνπ εξγαζηεξηαθνχ πιεζπζκνχ πξνθιήζεθε κε εθηξνθή ηνπ εληφκνπ απφ ην ζηάδην ηνπ αβγνχ ζε ζάιακν αλάπηπμεο ζηνπο 20νC θαη κε θσηφθαζε 8 σξψλ. Τπφ απηέο ηηο ζπλζήθεο, νη πξνλχκθεο εηζέξρνληαλ ζηελ 5ε πξνλπκθηθή ειηθία έπεηηα απφ 25-30 εκέξεο (πξνζσπηθέο παξαηεξήζεηο). Οη πξνλχκθεο πνπ είραλ εηζέιζεη ζηελ 5ε πξνλπκθηθή ειηθία θαη δελ λπκθψλνληαλ κεηά απφ 13 έσο 15 εκέξεο, ζεσξνχληαλ σο δηαπαχνπζεο (Nordin et al. 1984) θαη ρξεζηκνπνηνχληαλ ζηα πεηξάκαηα.

5.3.3 Πξνζδηνξηζκόο ζεξκνθξαζίαο ππέξςπμεο Γηα ηνλ πξνζδηνξηζκφ ηεο Θ.Τ. ρξεζηκνπνηήζεθαλ κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο 5εο ειηθίαο 1 εκέξαο (ND1), 3 εκεξψλ (ND3), 5 εκεξψλ (ND5), 7 εκεξψλ (ND7), δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο ειηθίαο 45 (D45) θαη 90 (D90) εκεξψλ, θαζψο θαη αλεπηπγκέλεο πξνλχκθεο αγξνχ απφ ηέζζεξηο δηαθνξεηηθέο ρξνληθέο πεξηφδνπο. Κάζε πξνλχκθε ηνπνζεηνχληαλ αηνκηθά ζε πιαζηηθφ ζσιήλα Eppendorf φγθνπ 2ml απφ ηνλ νπνίν είρε πξνεγνπκέλσο αθαηξεζεί ην θαπάθη. Παξάιιεια πξνζζέηακε 0.1g πδξφθηιν βακβάθη, ψζηε λα ζηαζεξνπνηήζνπκε ην έληνκν θαη λα κείλεη απηφ αθίλεην θαζ’ φιε ηε δηάξθεηα ηνπ πεηξάκαηνο εληφο ηνπ ζσιήλα. ΢ε επαθή κε ηελ πξνλχκθε κέζα ζηνλ ζσιήλα βξηζθφηαλ έλαο κεηαιιηθφο αηζζεηήξαο ζεξκνθξαζίαο, ζεξκνκέηξνπ ηχπνπ Digitron 2000T (Kalestead Ltd, U.K.). ΢ηε ζπλέρεηα ν ζσιήλαο κε ηελ πξνλχκθε ηνπνζεηνχληαλ κέζα ζε γπάιηλν ζσιήλα κε δηάκεηξν 1.7 cm θαη χςνο 17.5 cm, ν νπνίνο αθνινχζσο εκβαπηηδφηαλ ζε κίγκα δηαιχκαηνο λεξνχ- αηζπιελνγιπθφιεο (1:1) ζε έλα πδαηφινπηξν (circulating bath) (Model 9505, PolyScience, Illinois, U.S.A.). Ζ ζεξκνθξαζία ηνπ δηαιχκαηνο θαη θαη’ επέθηαζε ηεο πξνλχκθεο κεησλφηαλ κε ηαρχηεηα 1νC/min. Ζ ζεξκνθξαζία ζηελ νπνία ζρεκαηηδφηαλ πάγνο ζην ζψκα ηεο πξνλχκθεο (ζεξκνθξαζία ππέξςπμεο) θαζνξηδφηαλ απφ ηε ζηηγκηαία αχμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο ηνπ ζψκαηνο ηεο πξνλχκθεο, εμαηηίαο ηεο απειεπζέξσζεο ιαλζάλνπζαο ζεξκφηεηαο (Block 1995). Οη κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο πξηλ απφ θάζε βηνδνθηκή ηνπνζεηνχληαλ αηνκηθά ζε πιαζηηθά δνρεία γηα πεξίπνπ 4-6 ψξεο ρσξίο ηξνθή πξνθεηκέλνπ λα θελσζεί ν πεπηηθφο ηνπο ζσιήλαο απφ ηα ππνιείκκαηα ηξνθήο (Zachariassen and Kristiansen 2003).

110

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 5: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΖΛΗΚΗΑ΢ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ O. nubilalis ΢ΣΖΝ ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢

5.3.4 Πξνζδηνξηζκόο ζαλαηεθόξσλ ζεξκνθξαζηώλ

Γηα ηνλ πξνζδηνξηζκφ ησλ ζαλαηεθφξσλ ζεξκνθξαζηψλ (LTemp50, 90) ρξεζηκνπνηήζεθαλ κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο ND1, ND3, ND5 θαη ND7, θαζψο θαη δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο D45 θαη D90, νη νπνίεο ςχρζεθαλ απεπζείαο γηα 2 ψξεο ζε κηα ζεηξά θαζνξηζκέλσλ ζεξκνθξαζηψλ. Οη ζεξκνθξαζίεο ζηηο νπνίεο εθηέζεθαλ νη κε δηαπάπνπζεο πξνλχκθεο θπκαίλνληαλ απφ -9 έσο -12oC ελψ ησλ δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ απφ -10 έσο -20oC. Οη κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο δέρηεθαλ ηελ ίδηα κεηαρείξηζε φπσο ζην 5.3.3 πξνθεηκέλνπ λα θελσζεί ν πεπηηθφο ηνπο ζσιήλαο απφ ηα ππνιείκκαηα ηξνθήο (Zachariassen and Kristiansen 2003). ΢ε θάζε ζεξκνθξαζία θαη γηα θάζε κεηαρείξηζε ππήξραλ 3 επαλαιήςεηο ησλ 10 αηφκσλ. Οη πξνλχκθεο ηνπνζεηήζεθαλ αξρηθά ζε γπάιηλνπο δνθηκαζηηθνχο ζσιήλεο κε δηάκεηξν 1.2 cm θαη χςνο 10 cm, θαη ζηε ζπλέρεηα αθνχ ζθξαγίζηεθαλ κε πψκα απφ θανπηζνχθ, εκβαπηίζηεθαλ ζην ίδην πδαηφινπηξν πνπ ρξεζηκνπνηήζεθε γηα ηνλ πξνζδηνξηζκφ ηεο ζεξκνθξαζίαο ππέξςπμεο. Μεηά ηελ έθζεζή ηνπο, νη κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο κεηαθέξζεθαλ απ’ επζείαο ζηνπο 25oC θαη κε θσηφθαζε 16 σξψλ, φπνπ κεηξήζεθε ε επηβίσζή ηνπο έπεηηα απφ 15 εκέξεο. Οη πξνλχκθεο πνπ θαηάθεξαλ λα λπκθσζνχλ εληφο ηνπ παξαπάλσ πξνθαζνξηζκέλνπ ρξφλνπ, ζεσξήζεθαλ σο δσληαλέο. ΋ζνλ αθνξά ζηηο δηαπαχζνπζεο πξνλχκθεο, κεηά ηελ έθζεζή ηνπο, ηνπνζεηήζεθαλ αξρηθά ζε ζάιακν αλάπηπμεο κε 10oC θαη πιήξε ζθνηφθαζε γηα 30 εκέξεο θαη ζηε ζπλέρεηα κεηαθέξζεθαλ ζηνπο 25oC θαη κε θσηνπεξίνδν 16:8 (Φ:΢), φπνπ γηλφηαλ ε εθηίκεζε ηεο επηβίσζήο ηνπο κε ηνλ ίδην αθξηβψο ηξφπν φπσο θαη ζηηο κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο.

5.3.5 Πξνζδηνξηζκόο θξπνπξνζηαηεπηηθώλ νπζηώλ Γηαιύηεο θαη αληηδξαζηήξηα: Καηά ηε δηάξθεηα ηεο πεηξακαηηθήο δηαδηθαζίαο ρξεζηκνπνηήζεθαλ νη παξαθάησ δηαιχηεο: αηζαλφιε αλαιπηηθήο θαζαξφηεηαο 70% (v/v) θαη νμηθφο αηζπιεζηέξαο αλαιπηηθήο θαζαξφηεηαο 99.9% (λ/λ). Γηα ηελ πξαγκαηνπνίεζε ηεο εθρχιηζεο ησλ θξπνπξνζηαηεπηηθψλ νπζηψλ ρξεζηκνπνηήζεθε αηζαλφιε (70%) ελψ ε παξαγσγνπνίεζή ηνπο πξαγκαηνπνηήζεθε κε ηε ρξήζε κίγκαηνο αληηδξαζηεξίσλ ζηιαλνπνίεζεο (αιθπιίσζεο) ηεο εηαηξείαο Supelco (HMDS + TMCS + pyridine; 3 : 1 : 9) (Supelco, Bellefonte, PA, USA). Οη πξφηππεο

111

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 5: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΖΛΗΚΗΑ΢ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ O. nubilalis ΢ΣΖΝ ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢

νπζίεο πνπ ρξεζηκνπνηήζεθαλ γηα ηελ παξαζθεπή ησλ πξφηππσλ δηαιπκάησλ ήηαλ αλαιπηηθήο θαζαξφηεηαο θαη αθνξνχζαλ ηηο παξαθάησ δχν ελψζεηο: γιπθεξφιε θαη ηξεραιφδε. ΋ιεο νη παξαπάλσ νπζίεο πξνέξρνληαλ απφ ηελ εηαηξεία Merck (Darmstadt, Germany). Λακβάλνληαο ππφςε ηελ θαζαξφηεηα ηεο θάζε πξφηππεο νπζίαο παξαζθεπάζηεθαλ πξφηππα δηαιχκαηα κε δηάιπζε ηεο θαηάιιειεο πνζφηεηαο ζηνλ αλάινγν φγθν νμηθνχ αηζπιεζηέξα ψζηε λα πξνθχςεη ζπγθέληξσζε 1 mg νπζίαο/ml δηαιχκαηνο. ΋ια ηα δηαιχκαηα θπιάζζνληαλ ζε εηδηθνχο γπάιηλνπο πεξηέθηεο ζθξαγηζκέλνπο αεξνζηεγψο κε πψκα απφ αλζεθηηθφ ζε νξγαληθνχο δηαιχηεο πιηθφ (Teflon) θαη δηαηεξνχληαλ ζε ζεξκνθξαζία -23νC.

Πξνεηνηκαζία δεηγκάησλ: Σα δείγκαηα απνηεινχκελα απφ 3 αλεπηπγκέλεο πξνλχκθεο νη νπνίεο αξρηθά δπγίδνληαλ θαη έπεηηα κεηαθέξνληαλ ζηε θηάιε εθρχιηζεο (Eppendorf tube, 2ml). ΢ηε ζπλέρεηα γηλφηαλ νκνγελνπνίεζε κε ηελ πξνζζήθε ζε απηφ 0.2ml ηνπ δηαιχκαηνο εθρχιηζεο [70% (v/v) αηζαλφιε]. Αθνινπζνχζε θπγνθέληξηζε γηα 5 ιεπηά ζηηο 10.000 ζηξνθέο/ιεπηφ θαη ην ππεξθείκελν κεηαθεξφηαλ ζε λέν θηαιίδην. Ζ δηαδηθαζία εθρχιηζεο επαλαιακβαλφηαλ άιιε κία θνξά. Σν ππεξθείκελν πνπ πξνέθππηε μεξαηλφηαλ κε ηε ρξήζε ξεχκαηνο αδψηνπ ζηνπο 40νC ζε ζπζθεπή Turbovap LV (Caliber LifeSciences, Hoptinton, MA, USA). Σν ζηεξεφ ππφιεηκκα πνπ απέκελε ζην θηαιίδην κεηά ηελ απνκάθξπλζε ηνπ δηαιχηε πθίζηαην ζηιαλνπνίεζε κε ηελ πξνζζήθε 75κl αληηδξαζηεξίνπ (HMDS + TMCS + pyridine; 3 : 1 : 9) (Supelco, Bellefonte, PA) θαη ζεξκαηλφηαλ ζηνπο 70νC γηα 30 ιεπηά. Σέινο, φια ηα δείγκαηα δηαηεξνχληαλ ζηνπο - 20νC κέρξη ηελ πξαγκαηνπνίεζε ηεο ελφξγαλεο αλάιπζεο (Koštál and imek 1995).

Αλαιπηηθέο ζπζθεπέο: Ο πνηνηηθφο θαη πνζνηηθφο πξνζδηνξηζκφο ησλ θξπνπξνζηαηεπηηθψλ νπζηψλ πξαγκαηνπνηήζεθε κε ζχζηεκα αεξίνπ ρξσκαηνγξαθίαο (Hewlett Packard Model 5890 Series II; Hewlett Packard, Palo Alto, CA) ζπδεπγκέλνπ κε αληρλεπηή ηνληζκνχ θιφγαο (FID). Ο ρξσκαηνγξαθηθφο δηαρσξηζκφο πξαγκαηνπνηήζεθε ζε ηξηρνεηδή ζηήιε HP-5 (crosslinked 55 Phenyl- methyl-Silicone; Hewlett Packard) κήθνπο 25 κέηξσλ, εζσηεξηθήο δηακέηξνπ 0.32 mm θαη πάρνπο πκελίνπ 0.17 κm. Υξεζηκνπνηήζεθε ήιην σο θέξνλ αέξην θαζαξφηεηαο 99.9999% ζε ζηαζεξή ξνή 1ml/min θαζ’ φιε ηε δηάξθεηα ηεο

112

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 5: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΖΛΗΚΗΑ΢ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ O. nubilalis ΢ΣΖΝ ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢

αλάιπζεο. Γηα ηε ιεηηνπξγία ηνπ αληρλεπηή ρξεζηκνπνηήζεθε κίγκα πδξνγφλνπ-αέξα, σο αέξην θαχζεο, κε ξνέο 45 θαη 350 ml/min, αληίζηνηρα. Δπίζεο ρξεζηκνπνηήζεθε άδσην σο αέξην θαζαξηζκνχ ηνπ αληρλεπηή κε ξνή 30 ml/min.

Σν ζεξκνθξαζηαθφ πξφγξακκα πνπ εθαξκφζηεθε θαηά ηε δηάξθεηα ηεο ρξσκαηνγξαθηθήο αλάιπζεο πεξηγξάθεηαη ζηνλ Πίλαθα 5.1. Γηα ηελ εηζαγσγή ησλ δεηγκάησλ ζην ρξσκαηνγξαθηθφ ζχζηεκα ρξεζηκνπνηήζεθε εγρπηήο ηχπνπ split- splitless ζε ζηαζεξή ζεξκνθξαζία 220νC. Ο φγθνο ηνπ δείγκαηνο πνπ εηζαγφηαλ ήηαλ 2κl (ππφ ζπλζήθεο splitless).

Πίλαθαο 5.1. Θεξκνθξαζηαθφ πξφγξακκα ζηήιεο θαηά ηε δηάξθεηα ηεο αλάιπζεο κε ηελ ηερληθή ηεο αέξηαο ρξσκαηνγξαθίαο.

Αξρηθή Σειηθή Ρπζκφο αλφδνπ Παξακνλή ΢ηάδην ζεξκνθξαζία ζεξκνθξαζία ζεξκνθξαζίαο (min) (νC) (νC) (νC/min)

1ν 70 70 -- 2

2ν 70 150 5 -

3ν 150 280 20 10

Σα πεηξάκαηα πξαγκαηνπνηήζεθαλ ζηνπο ρψξνπο ηνπ Δξγαζηεξίνπ Γεσξγηθψλ Φαξκάθσλ ζην Αγξφθηεκα ηεο Γεσπνληθήο ΢ρνιήο ηνπ Αξηζηνηέιεηνπ Παλεπηζηεκίνπ Θεζζαινλίθεο.

5.3.6 Σηαηηζηηθή αλάιπζε Ζ επίδξαζε ηεο ειηθίαο θαη ηεο θπζηνινγηθήο θαηάζηαζεο ησλ πξνλπκθψλ εξγαζηεξίνπ θαζψο θαη ηεο εκεξνκελίαο ζπιινγήο ησλ πξνλπκθψλ αγξνχ ζηε ζεξκνθξαζία ππέξςπμεο θαη ηε ζπγθέληξσζε θξπνπξνζηαηεπηηθψλ νπζηψλ κειεηήζεθε εθαξκφδνληαο αλάιπζε παξαιιαθηηθφηεηαο (One-way ANOVA) (Sokal and Rohlf 1995). Οη κέζνη φξνη ζπγθξίζεθαλ κε ην Fisher’s LSD θξηηήξην γηα επίπεδν ζεκαληηθφηεηαο P = 0.05. ΢χγθξηζε δχν κέζσλ φξσλ έγηλε κε ην t θξηηήξην.

113

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 5: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΖΛΗΚΗΑ΢ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ O. nubilalis ΢ΣΖΝ ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢

O πξνζδηνξηζκφο ησλ ζαλαηεθφξσλ ζεξκνθξαζηψλ (LTemp50, 90) έγηλε κε probit αλάιπζε (Finney 1952). Γηα ηελ αλάιπζε απηή νη ζεξκνθξαζίεο ζηηο νπνίεο εθηέζεθαλ νη πξνλχκθεο κεηαηξάπεθαλ ζε δεθαδηθφ ινγάξηζκν θαη ν αξηζκφο ησλ λεθξψλ αηφκσλ ζε κνλάδεο probit. ΢ηε ζπλέρεηα ππνινγίζηεθαλ νη εμηζψζεηο ηεο γξακκηθήο ζπκκεηαβνιήο κεηαμχ ησλ ζεξκνθξαζηψλ θαη ηεο ζλεζηκφηεηαο (ζε κνλάδεο probit). Απφ ηηο εμηζψζεηο απηέο ππνινγίζηεθαλ νη ηηκέο ησλ ζαλαηεθφξσλ

ζεξκνθξαζηψλ γηα ην 50 θαη 90% ησλ πξνλπκθψλ (LTemp50, 90), θαζψο θαη ηα φξηα

εκπηζηνζχλεο απηψλ γηα επίπεδν ζεκαληηθφηεηαο 0.05. Ζ ζχγθξηζε ησλ LTemp50 θαη

LTemp90, έγηλε κε θξηηήξην ηελ επηθάιπςε ησλ νξίσλ εκπηζηνζχλεο. Ζ ζρέζε κεηαμχ ζεξκνθξαζίαο ππέξςπμεο ή ζαλαηεθφξσλ ζεξκνθξαζηψλ θαη ζπγθέληξσζεο θξπνπξνζηαηεπηηθψλ νπζηψλ ππνινγίζζεθε κε ηελ εμίζσζε ηεο γξακκηθήο ζπκκεηαβνιήο. Ζ ζηαηηζηηθή αλάιπζε φισλ ησλ δεδνκέλσλ έγηλε κε ηε βνήζεηα ηνπ ζηαηηζηηθνχ πξνγξάκκαηνο SPSS for Windows Version 15.0 (SPSS Inc., Chicago, Illinois).

114

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 5: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΖΛΗΚΗΑ΢ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ O. nubilalis ΢ΣΖΝ ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢

5.4 ΑΠΟΣΔΛΔ΢ΜΑΣΑ

5.4.1 Θεξκνθξαζία ππέξςπμεο πξνλπκθώλ αγξνύ Ζ ζεξκνθξαζία ππέξςπμεο ησλ πξνλπκθψλ αγξνχ ηνπ O. nubilalis δηέθεξε ζεκαληηθά κεηαμχ αηφκσλ δηαθνξεηηθήο εκεξνκελίαο ζπιινγήο (F=5.914, df = 3, 33, P<0.05). Έηζη, αλάινγα κε ην κήλα ζπιινγήο ηνπο, ε κέζε ζεξκνθξαζία ππέξςπμεο (Μ.Θ.Τ.) (κ.ν. ± η.ζ.) θπκαηλφηαλ κεηαμχ -24.37 ± 0.26 θαη -21.72 ± 0.49oC (Γηάγξακκα 5.1). Ζ ρακειφηεξε ζεξκνθξαζία ππέξςπμεο παξαηεξήζεθε πεξί ηα ηέιε Γεθεκβξίνπ (FD) ελψ ε αληίζηνηρε πςειφηεξε ηηκή ηεο Μ.Θ.Τ. ζηηο αξρέο Απξηιίνπ (FA).

Γηάγξακκα 5.1. Δπνρηθή δηαθχκαλζε ηεο ζεξκνθξαζίαο ππέξςπμεο ζε αλεπηπγκέλεο πξνλχκθεο αγξνχ ηνπ O. nubilalis νη νπνίεο ζπιιέρζεθαλ θαηά ηε δηάξθεηα ηνπ ρεηκψλα 2005-2006. Κάζε ζεκείν αληηπξνζσπεχεη ην κέζν φξν 10 επαλαιήςεσλ (κ.ν. ± η.ζ.) (n=10). Σηκέο πνπ απεηθνλίδνληαη απφ ην ίδην γξάκκα δελ δηαθέξνπλ ζεκαληηθά (Fisher’s LSD test, P<0.05).

115

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 5: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΖΛΗΚΗΑ΢ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ O. nubilalis ΢ΣΖΝ ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢

5.4.2 Θεξκνθξαζία ππέξςπμεο πξνλπκθώλ εξγαζηεξίνπ Οη δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο ηνπ O. nubilalis παξνπζίαζαλ ζεκαληηθά κεγαιχηεξε ηθαλφηεηα ππέξςπμεο ζε ζχγθξηζε κε ηηο κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο (F=61.123, df=5, 54, P<0.05) (Πίλαθαο 5.2). Ζ Μ.Θ.Τ. ησλ δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ D45 θαη D90 ήηαλ -23.57 ± 0.35 θαη -22.94 ± 0.55oC αληίζηνηρα. Οη ηηκέο απηέο ήηαλ παξφκνηεο κε απηέο πνπ παξαηεξήζεθαλ γηα ηηο πξνλχκθεο αγξνχ νη νπνίεο ζπιιέρζεθαλ πεξί ηα κέζα Ννεκβξίνπ (FN) (-23.97 ± 0.42oC), ηέιε Γεθεκβξίνπ (FD) (-24.37 ± 0.26oC) θαη κέζα Φεβξνπαξίνπ (FF) (-23.13 ± 0.69oC). ΢ε αληίζεζε κε ηηο δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο φπνπ δελ παξαηεξήζεθε ζεκαληηθή δηαθνξά κεηαμχ ηνπο, νη κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο ND7 παξνπζίαζαλ ζεκαληηθά κεγαιχηεξε ηθαλφηεηα ππέξςπμεο ζε ζρέζε κε ηηο ππφινηπεο κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο. Ζ Μ.Θ.Τ. ησλ κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ ND1, ND3 θαη ND5 ήηαλ -13.05 ± 0.70, -12.82 ± 0.62 θαη -11.33 ± 0.46oC αληίζηνηρα.

Πίλαθαο 5.2. Μέζε ζεξκνθξαζία ππέξςπμεο δηαπαπνπζψλ θαη κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο ηνπ O. nubilalis.

Φπζηνινγηθφ ΢ηάδην Ζιηθία o n Μ.Θ.Τ. ( C ± η.ζ.)

-13.05 ± 0.70 a* 1 εκέξαο 10 (-10.4-(-17.0))** -12.82 ± 0.62 a 3 εκεξψλ 10 Με δηαπαχνπζεο (-9.4-(-15.2)) -11.33 ± 0.46 a 5 εκεξψλ 10 (-9.5-(-13.7)) -19.18 ± 1.18 b 7 εκεξψλ 10 (-13.0-(-23.2)) -23.57 ± 0.35 c 45 εκεξψλ 10 Γηαπαχνπζεο (-21.8-(-25.2)) -22.94 ± 0.55 c 90 εκεξψλ 10 (-19.6-(-25.9)) * Μέζνη φξνη πνπ αθνινπζνχληαη απφ ην ίδην γξάκκα δελ δηαθέξνπλ ζεκαληηθά (Fisher’s LSD test, P<0.05). ** εληφο παξελζέζεσλ δίδεηαη ην εχξνο ησλ ζεξκνθξαζηψλ ππέξςπμεο.

116

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 5: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΖΛΗΚΗΑ΢ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ O. nubilalis ΢ΣΖΝ ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢

5.4.3 Θαλαηεθόξνη ζεξκνθξαζίεο

Οη ζαλαηεθφξνη ζεξκνθξαζίεο πνπ ζαλαηψλνπλ ην 50 θαη 90% (LTemp50, 90) ηνπ πιεζπζκνχ ησλ δηαπαπνπζψλ θαη κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ, ζε θάζε ειηθία

ρσξηζηά δίδνληαη ζηνλ Πίλαθα 5.3. ΢ε φιεο ηηο πεξηπηψζεηο, νη ηηκέο ησλ LTemp50 θαη

LTemp90 ησλ δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ ήηαλ ζεκαληηθά κηθξφηεξεο απφ απηέο ησλ κε

δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ. Δπηπιένλ, ε LTemp50 ησλ δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ αιιά θαη ησλ κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ ND7 ήηαλ πνιχ κεγαιχηεξε απφ ηελ Μ.Θ.Τ. ηνπ, πνπ απνηειεί έλδεημε φηη ζηηο παξαπάλσ κεηαρεηξίζεηο έρνπκε ζλεζηκφηεηα πξν

ηνπ παγψκαηνο (pre freeze mortality). Οη ηηκέο ησλ LTemp50 γηα ηηο κεηαρεηξίζεηο ησλ δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ D45 θαη D90 ήηαλ παξφκνηεο (-15.63 θαη -15.64oC αληίζηνηρα). Οκνίσο, νχηε κεηαμχ ησλ κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ δηαθφξσλ

ειηθηψλ παξαηεξήζεθε ζεκαληηθή δηαθνξά ζηελ ηηκή ηνπ LTemp50, πνπ δείρλεη φηη ε ειηθία δελ επεξεάδεη ζεκαληηθά ηελ ζλεζηκφηεηα πξν ηνπ παγψκαηνο (pre freeze mortality) ηφζν ζηηο δηαπαχνπζεο φζν θαη ζηηο κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο. Σν ίδην

παξαηεξήζεθε θαη κε ηηο ηηκέο ησλ LTemp90, νη νπνίεο δηέθεξαλ κελ ζεκαληηθά κεηαμχ δηαπαπνπζψλ θαη κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ, σζηφζν δελ παξαηεξήζεθαλ αμηφινγεο δηαθνξέο κεηαμχ ησλ δηαθφξσλ ειηθηψλ.

5.4.4 Σπγθέληξσζε γιπθεξόιεο θαη ηξεραιόδεο Ζ ζπγθέληξσζε ηεο γιπθεξφιεο θαη ηξεραιφδεο ζηηο πξνλχκθεο αγξνχ αλάινγα κε ηελ εκεξνκελία ζπιινγήο ηνπο δίλνληαη ζην Γηάγξακκα 5.2. Ζ ζπγθέληξσζε ηεο γιπθεξφιεο απφ 6.33 ± 2.51 mg / 100 mg λσπνχ βάξνπο (w/w) πνπ ήηαλ ζηα κέζα Ννεκβξίνπ απμήζεθε ζηα 28.44 ± 11.97 mg / 100 mg w/w πεξί ηα ηέιε Γεθεκβξίνπ, θαη έπεηηα πήξε ηε κέγηζηή ηεο ηηκή, 105.44 ± 33.77 mg / 100 mg w/w, ζηα κέζα Φεβξνπαξίνπ. Χζηφζν, ζηηο αξρέο Απξηιίνπ ε ζπγθέληξσζε ηεο γιπθεξφιεο έπεζε απφηνκα ζηα αξρηθά ηεο πεξίπνπ επίπεδα, 5.70 ± 3.44 mg / 100 mg w/w. ΋ζνλ αθνξά ζηελ ζπγθέληξσζε ηεο ηξεραιφδεο, απηή παξέκεηλε ζηαζεξή θαζ’ φιε ηε δηάξθεηα ηεο ρεηκεξηλήο πεξηφδνπ θαη θπκαηλφηαλ κεηαμχ 0.32 ± 0.17 θαη 1.10 ± 0.26 mg / 100 mg w/w.

117

ΔΦΑΛΑΗΟ

Πίλαθαο 5.3. Θαλαηεθφξνη ζεξκνθξαζίεο πνπ ζαλαηψλνπλ ην 50 θαη 90% (LTemp50, 90) ησλ δηαπαπνπζψλ θαη κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ

εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο ηνπ O. nubilalis θαη φξηα εκπηζηνζχλεο (C.I.) απηψλ γηα επίπεδν εκπηζηνζχλεο 0.05. 5:

ΠΗΓΡΑ΢Ζ ΖΛΗΚΗΑ΢ ΠΡΟΝ Φπζηνινγηθφ 2 Ζιηθία n LTemp50 (95% C.I.)* LTemp90 (95% C.I.)* x df P ΢ηάδην

1 εκέξαο 120 -9.12 (-8.37 – (-9.54)) -10.67 (-10.20 – (-11.62)) 3.262 2 0.196

3 εκεξψλ 130 -8.69 (-7.42 (-9.25)) -10.51 (-9.99 (-11.54)) 1.233 2 0.540

Με ΤΜΦΧΝ δηαπαχνπζεο 5 εκεξψλ 127 -9.46 (-2.77 – (-10.44)) -11.86 (-11.01 – (-14.82)) 1.711 2 0.425

118

NUBILALIS

7 εκεξψλ 120 -10.76 (-10.31 – (-11.12)) -12.10 (-11.61 – (-13.19)) 2.237 2 0.327

΢ΣΖΝ ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ 45 εκεξψλ 181 -15.63 (-14.49 – (-16.40)) -19.39 (-18.23 – (-22.38)) 5.430 3 0.143 Γηαπαχνπζεο 90 εκεξψλ 160 -15.64 (-11.87 – (-16.96)) -17.75 (-16.40 – (-24.32)) 2.249 3 0.522

* ζε oC

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 5: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΖΛΗΚΗΑ΢ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ O. nubilalis ΢ΣΖΝ ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢

ΔΦΑΛΑΗΟ

ΠΗΓΡΑ΢Ζ ΖΛΗΚΗΑ΢ ΠΡΟΝ

ΤΜΦΧΝ

NUBILALIS

΢ΣΖΝ ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ

Γηάγξακκα 5.2. Δπνρηθή δηαθχκαλζε πεξηεθηηθφηεηαο γιπθεξφιεο (A) θαη ηξεραιφδεο (B) ζε αλεπηπγκέλεο πξνλχκθεο αγξνχ ηνπ O. nubilalis θαηά ηε δηάξθεηα ηνπ ρεηκψλα 2005-2006. Κάζε ζεκείν αληηπξνζσπεχεη ην κέζν φξν 6 επαλαιήςεσλ (κ.ν. ± η.ζ.) (n=6). Σηκέο πνπ απεηθνλίδνληαη απφ ην ίδην γξάκκα δελ δηαθέξνπλ ζεκαληηθά (Fisher’s LSD test, P<0.05).

΢ηηο πξνλχκθεο εξγαζηεξίνπ, ε ειηθία ησλ πξνλπκθψλ θαίλεηαη λα επεξεάδεη ζεκαληηθά ηφζν ηελ ζπγθέληξσζε ηεο γιπθεξφιεο ησλ δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ φζν θαη ηελ ζπγθέληξσζε ηεο ηξεραιφδεο ησλ κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ (Πίλαθαο 5.4). Ζ ζπγθέληξσζε ηεο γιπθεξφιεο ησλ δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ D45 (50.72 ± 12.60 mg / 100 mg w/w) ήηαλ πεξίπνπ 2.7 θνξέο κεγαιχηεξε ζε ζρέζε κε απηή ησλ δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ D90 (19.13 ± 1.34 mg / 100 mg w/w) (t = 2.493, P<0.05). Ζ ειηθία φκσο επεξέαζε θαη ηελ ζπγθέληξσζε ηεο ηξεραιφδεο ησλ κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ. Οη κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο ND1 είραλ 2.3-3.9 θνξέο κεγαιχηεξε

119

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 5: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΖΛΗΚΗΑ΢ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ O. nubilalis ΢ΣΖΝ ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢

ΔΦΑΛΑΗΟ ζπγθέληξσζε ηξεραιφδεο ζε ζρέζε κε ηηο κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο ND3, ND5 θαη ND7 (F=4.514, df=3, 23, P<0.05). Σέινο, νη δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο παξνπζίαζαλ

κεγαιχηεξε ζπγθέληξσζε ηφζν γιπθεξφιεο (F=21.513, df=5, 35, P<0.05) φζν θαη

Δ ηξεραιφδεο (F=11.557, df=5, 35, P<0.05) ζε ζρέζε κε ηηο κε δηαπαχνπζεο ΠΗΓΡΑ΢Ζ ΖΛΗΚΗΑ΢ ΠΡΟΝ πξνλχκθεο.

Πίλαθαο 5.4. Πεξηεθηηθφηεηα γιπθεξφιεο θαη ηξεραιφδεο (κ.ν. ± η.ζ.) πνπ αληρλεχηεθε ζε δηαπαχνπζεο θαη κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο δηαθφξσλ ειηθηψλ ηνπ

O. nubilalis. ΤΜΦΧΝ

Φπζηνινγηθφ Γιπθεξφιε* Σξεραιφδε* Ζιηθία n

΢ηάδην .

(κ.ν. ± η.ζ.) (κ.ν. ± η.ζ.)

NUBILALIS

1 εκέξαο 6 8.15 ± 0.77a** 1.66 ± 0.50a**

΢ΣΖΝ ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ 3 εκεξψλ 6 9.75 ± 2.83a 0.72 ± 0.18b Με δηαπαχνπζεο 5 εκεξψλ 6 3.65 ± 0.60a 0.43 ± 0.06b

7 εκεξψλ 6 7.38 ± 1.53a 0.49 ± 0.07b

45 εκεξψλ 6 50.72 ± 12.60b 1.98 ± 0.59a Γηαπαχνπζεο 90 εκεξψλ 6 19.13 ± 1.34a 2.16 ± 0.04a

* ζε mg / 100 mg λσπνχ βάξνπο ** Μέζνη φξνη πνπ αθνινπζνχληαη απφ ην ίδην γξάκκα εληφο ηεο ίδηαο ζηήιεο δελ δηαθέξνπλ ζεκαληηθά (Fisher’s LSD test, P<0.05)

120

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 5: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΖΛΗΚΗΑ΢ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ O. nubilalis ΢ΣΖΝ ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢

ΔΦΑΛΑΗΟ 5.5 ΢ΤΕΖΣΖ΢Ζ

Έληνκα πνπ δνπλ ζε πεξηνρέο κε ςπρξνχο ρεηκψλεο, φπνπ ε ζεξκνθξαζία 5:

δηαηεξείηαη θάησ ηνπ κεδελφο γηα ζρεηηθά κεγάιεο πεξηφδνπο, αλ θαη δελ είλαη ΠΗΓΡΑ΢Ζ ΖΛΗΚΗΑ΢ ΠΡΟΝ ηδηαίηεξα αλζεθηηθά ζην ςχρνο εληνχηνηο παξαηεξείηαη κηθξή ζλεζηκφηεηα θαζψο επηιέγνπλ πξνζηαηεπφκελεο ζέζεηο γηα λα δηαρεηκάζνπλ είηε θάησ απφ ην ρηφλη είηε θάησ απφ παγσκέλε επηθάλεηα φηαλ αλαθεξφκαζηε ζε πδάηηλν πεξηβάιινλ (Σδαλαθάθεο 1995, Storey and Storey 1996). Αληίζεηα, έληνκα ησλ εχθξαησλ

πεξηνρψλ πνπ δηαρεηκάδνπλ ζε εθηεζεηκέλεο ππέξγεηεο ζέζεηο πάλσ απφ ην ρηφλη θαη ΤΜΦΧΝ θαηά ζπλέπεηα είλαη άκεζα εθηεζεηκέλα ζε ρακειέο ζεξκνθξαζίεο θαηά ηε δηάξθεηα

ηνπ ρεηκψλα, ρξεηάδεηαη λα έρνπλ απμεκέλε αληνρή ζην ςχρνο (Lee 1989). O

Καηά θαηξνχο δηάθνξνη εξεπλεηέο πξνζπάζεζαλ λα δψζνπλ έλαλ νξηζκφ ζηελ NUBILALIS «αληνρή ζην ςχρνο» (cold hardiness) (Lee 1989, Block 1995). Ο Bale (2002) φξηζε

σο αληνρή ζην ςχρνο ηελ ηθαλφηεηα ε νπνία απαηηείηαη λα έρνπλ ηα έληνκα, έηζη ΢ΣΖΝ ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ ψζηε φηαλ απηά εθηεζνχλ γηα νξηζκέλεο ρξνληθέο πεξηφδνπο ηνπ έηνπο ή ζε νξηζκέλα ζηάδηα ηνπ βηνινγηθνχ ηνπο θχθινπ ζε ζεξκνθξαζίεο θάησ ηνπ κεδελφο, λα κπνξνχλ λα επηβηψζνπλ. Ο Zachariassen (1985) ππνζηεξίδεη φηη ε αληνρή ζην ςχρνο θαηά ηελ πεξίνδν ηεο δηαρείκαζεο ζρεηίδεηαη άκεζα κε δηάθνξεο θπζηνινγηθέο θαη βηνρεκηθέο δηεξγαζίεο ησλ εληφκσλ, νη νπνίεο πξνθαινχλ αιιαγέο ηφζν ζηελ ζπκπεξηθνξά φζν

θαη ζηε θπζηνινγία ηνπο θαη έρνπλ σο ηειηθφ απνηέιεζκα ηελ αχμεζε ηεο αληνρήο ζε ζεξκνθξαζίεο θάησ ηνπ κεδελφο. Χο ηέηνηεο αιιαγέο αλαθέξνληαη ε κεηαθίλεζε πξνο πξνζηαηεπφκελεο ζέζεηο, ε κείσζε ηεο πεξηεθηηθφηεηαο ηνπ ζψκαηνο ζε λεξφ, ε παχζε ηεο ζξέςεο, ε αχμεζε ηεο ηθαλφηεηαο ππέξςπμεο θαη ε ζπζζψξεπζε θξπνπξνζηαηεπηηθψλ νπζηψλ (Bale 2002). Πξψηνο ν Salt (1961) ηαμηλφκεζε ηα έληνκα πνπ δηαρεηκάδνπλ, ζε αλεθηηθά ζην πάγσκα (freeze tolerant) θαη κε αλεθηηθά ζην πάγσκα (freeze intolerant or freeze avoidant) αλάινγα κε ηελ ηθαλφηεηά ηνπο λα αλέρνληαη ή φρη ην ζρεκαηηζκφ πάγνπ ζηα εμσθπηηαξηθά πγξά ηνπ ζψκαηφο ηνπο, αληίζηνηρα. Ζ αληνρή απηή επηηπγράλεηαη κε αιιαγέο ηνπ κεηαβνιηζκνχ ηνπο θαη πην ζπγθεθξηκέλα κε ηελ αχμεζε ηεο ηθαλφηεηαο ππέξςπμεο πνιχ πην θάησ απφ ηνπο 0oC, έηζη ψζηε ηα εμσθπηαξξηθά ηνπο πγξά λα κελ παγψλνπλ αθφκε θαη ζε ζεξκνθξαζίεο έσο ηνπο -60oC (Miller 1982). Χζηφζν, ε ηθαλφηεηα ππέξςπμεο δελ κπνξεί λα ρξεζηκνπνηεζεί σο έλα αμηφπηζην κέηξν ζχγθξηζεο ηεο αληνρήο ζην ςχρνο ησλ εληφκσλ, θαζψο ππάξρεη πιήζνο εξεπλψλ πνπ αλαθέξνπλ ζαλάησζε ησλ εληφκσλ ζε ζεξκνθξαζίεο πνιχ

121

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 5: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΖΛΗΚΗΑ΢ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ O. nubilalis ΢ΣΖΝ ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢

ΔΦΑΛΑΗΟ κεγαιχηεξεο απφ ηε ζεξκνθξαζία ππέξςπμεο (Lee and Denlinger 1985, Bale et al. 1988, Bennett and Lee 1989, Pullin and Bale 1989, Turnock 1993, Han and Bauce

1995, Burks et al. 1997, McDonald et al. 1997, Watanabe and Tanaka 1998, Rivers et

Δ al. 2000, Kaltsa et al. 2006). Παξφκνηα απνηειέζκαηα έρνπλ παξαηεξεζεί ζε πνιιά ΠΗΓΡΑ΢Ζ ΖΛΗΚΗΑ΢ ΠΡΟΝ άιια Λεπηδφπηεξα, φπσο είλαη ην Adoxophyes orana Fischer von Rosslerstamm (Milonas and Savopoulou-Soultani 1999) θαη ην Lobesia botrana Denis and Schiffermueller (Andreadis et al. 2005). Έθζεζε κε δηαπαπνπζψλ θαη δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ ηνπ Ο. nubilalis γηα 2 ψξεο ζε ζεξκνθξαζίεο πνιχ πςειφηεξεο απφ ηελ

Θ.Τ. νδήγεζε ζε πςειή ζλεζηκφηεηα, πνπ δείρλεη ηειηθά φηη ε Θ.Τ. δελ απνηειεί ην ΤΜΦΧΝ θαηψηεξν φξην αληνρήο ζην ςχρνο θαη ζε απηφ ην είδνο.

΢ε κία πξνζπάζεηα λα γίλεη θαηαλνεηή ε δηαθνξά κεηαμχ παγψκαηνο (freezing) O

NUBILALIS θαη ςχμεο (chilling) θαη παξάιιεια λα δηεπθξηληζηεί πιήξσο ην δηαθνξεηηθφ απνηέιεζκα πνπ πξνθαιεί ην θαζέλα απφ απηά ζηα έληνκα, ν Bale (1993, 1996)

πξφηεηλε ηξεηο «λέεο» ζηξαηεγηθέο φζνλ αθνξά ζηελ αληνρή ζην ςχρνο. Καηά ΢ΣΖΝ ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ ζπλέπεηα, ηα έληνκα ηαμηλνκήζεθαλ ζπλνιηθά ζε πέληε δηαθξηηέο νκάδεο αλάινγα κε ηελ εθάζηνηε ζηξαηεγηθή πνπ αθνινπζνχλ φζνλ αθνξά ζηελ αληνρή ηνπο ζην ςχρνο. Έηζη έρνπκε έληνκα: α) αλεθηηθά ζην πάγσκα (freeze tolerant), β) κε αλεθηηθά ζην πάγσκα (freeze intolerant), γ) αλεθηηθά ζην ςχρνο (chill tolerant), δ) κε αλεθηηθά ζην ςχρνο (chill susceptible) θαη ε) επθαηξηαθή επηβίσζε (opportunistic survival).

΢ ΢χκθσλα ινηπφλ κε ηελ αλσηέξσ ηαμηλφκεζε ην Ο. nubilalis ζεσξείηαη αλεθηηθφ ζην ςχρνο (chill tolerant) δεδνκέλνπ φηη ππάξρεη έλδεημε ζλεζηκφηεηαο ζε ζεξκνθξαζίεο κεγαιχηεξεο απφ ηε Θ.Τ. Ζ Μ.Θ.Τ. ησλ κε δηαπαπνπζψλ θαη δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ ηνπ Ο. nubilalis θπκαίλνληαλ απφ -11.33 έσο -19.18oC θαη απφ -22.94 έσο -23.57oC, αληίζηνηρα. ΢πγθξίλνληαο ηε Μ.Θ.Τ. ησλ κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ ρσξηζηά, παξαηεξνχκε φηη νη πξνλχκθεο ND7 παξνπζηάδνπλ ζεκαληηθά κεγαιχηεξε ηθαλφηεηα ππέξςπμεο ζε ζρέζε κε ηηο πξνλχκθεο ND1, ND3 θαη ND5. Παξφκνηα απνηειέζκαηα παξαηεξήζεθαλ θαη σο πξνο ηελ ηηκή ηεο κέζεο ζαλαηεθφξνπ ζεξκνθξαζίαο

(LTemp50). Ζ LTemp50 ησλ ND7 θαη ND5 είλαη ζεκαληηθά ρακειφηεξε απφ ηελ αληίζηνηρε ησλ ND1 θαη ND3. Αληίζεηα, ζηηο δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο ε ειηθία δελ θαίλεηαη λα επεξεάδεη ηελ ηθαλφηεηα ππέξςπμεο θαη ηελ αληνρή ηνπο ζε ζεξκνθξαζίεο θάησ ηνπ κεδελφο, θαζψο δελ παξαηεξήζεθε ζεκαληηθή δηαθνξά

κεηαμχ ησλ κεηαρεηξίζεσλ D45 θαη D90 σο πξνο ηελ ηηκή ηεο Μ.Θ.Τ. θαη LTemp50. Παξαηεξνχκε ινηπφλ φηη ε ειηθία επεξεάδεη κφλν ηελ αληνρή ζην ςχρνο ησλ κε 122

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 5: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΖΛΗΚΗΑ΢ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ O. nubilalis ΢ΣΖΝ ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢

ΔΦΑΛΑΗΟ δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ. Οη κεγαιχηεξεο ζε ειηθία κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο (ND7) ήηαλ πεξηζζφηεξν αλζεθηηθέο ζην ςχρνο ζε ζχγθξηζε κε ηηο κηθξφηεξεο

ειηθίαο κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο (ND1, ND3 θαη ND5). Ζ δηαθνξά απηή πηζαλφλ

Δ λα νθείιεηαη ζηε δηαθνπή ηεο ζξέςεο πνπ παξαηεξείηαη πξηλ απφ ηελ λχκθσζε ησλ ΠΗΓΡΑ΢Ζ ΖΛΗΚΗΑ΢ ΠΡΟΝ αλεπηπγκέλσλ πξνλπκθψλ. Παξφκνηα απνηειέζκαηα παξαηεξήζεθαλ θαη ζηελ θαξπφθαςα ηεο κειηάο, Cydia pomonella, ηεο νπνίαο ε ηθαλφηεηα ππέξςπμεο απμαλφηαλ θαζψο νη πξνλχκθεο εηνηκάδνληαλ λα λπκθσζνχλ (Neven 1999).

΢ε φιεο ηηο κεηξήζεηο πνπ έγηλαλ, ε Μ.Θ.Τ. θαη LTemp50 ησλ δηαπαπνπζψλ

πξνλπκθψλ ηνπ O. nubilalis, είηε επξφθεηην γηα πξνλχκθεο εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο ΤΜΦΧΝ είηε γηα πξνλχκθεο αγξνχ, ήηαλ ζεκαληηθά κηθξφηεξε απφ ηελ αληίζηνηρε ηηκή ησλ

κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ αλεμαξηήησο ειηθίαο. Απηφ καο νδεγεί ζην O

NUBILALIS ζπκπέξαζκα φηη ππάξρεη άκεζε ζπζρέηηζε κεηαμχ αληνρήο ζην ςχρνο θαη δηάπαπζεο, Αλάινγε ζπζρέηηζε έρεη παξαηεξεζεί ζε πνιιά άιια είδε θπηνθάγσλ εληφκσλ

(Denlinger 1991, Hodkova and Hodek 2004, Andreadis et al. 2005), θαζψο επίζεο θαη ΢ΣΖΝ ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ ζε παξαζηηνεηδή φπσο ην Colpoclypeus florus, φπνπ νη δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο ηνπ παξαζηηνεηδνχο εκθαλίδνπλ κεγαιχηεξε αληνρή ζην ςχρνο ζε ζρέζε κε ηηο κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο (Milonas and Savopoulou-Soultani 2005). Ζ ζπγθέληξσζε ηεο γιπθεξφιεο ζηηο πξνλχκθεο αγξνχ ηνπ Ο. nubilalis απμάλεηαη θαηά ηε δηάξθεηα ηνπ ρεηκψλα θαζψο απφ ην αξρηθφ επίπεδν ησλ 6.33 ±

΢ 2.51 mg / 100 mg w/w πνπ ήηαλ ζηα κέζα Ννεκβξίνπ απμήζεθε ζηα 28.44 ± 11.97 mg / 100 mg w/w πεξί ηα ηέιε Γεθεκβξίνπ, θαη έπεηηα αλήιζε ζηε κέγηζηή ηεο ηηκή ζηα 105.44 ± 33.77 mg / 100 mg w/w ζηα κέζα Φεβξνπαξίνπ. Καηφπηλ, ζηηο αξρέο Απξηιίνπ ε ζπγθέληξσζε ηεο γιπθεξφιεο κεηψζεθε ζηα αξρηθά ηεο επίπεδα ησλ 5.70 ± 3.44 mg / 100 mg w/w. ΋πσο παξαηεξνχκε, ε κείσζε ηεο ζπγθέληξσζεο ηεο γιπθεξφιεο ζπλδέεηαη άκεζα κε ηελ πεξάησζε ηεο δηάπαπζεο θαη ηελ επαλαδξαζηεξηνπνίεζε ηνπ εληφκνπ ζηε θχζε (Beck 1967). ΋ζνλ αθνξά ζηηο δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο εξγαζηεξίνπ, απηέο βξέζεθαλ λα έρνπλ 5-13 θνξέο κεγαιχηεξε ζπγθέληξσζε γιπθεξφιεο ζε ζρέζε κε ηηο κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο. Χζηφζν, φιεο νη κεηαρεηξίζεηο ησλ δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ δελ ζπζζσξεχνπλ ηελ ίδηα αθξηβψο ζπγθέληξσζε γιπθεξφιεο θαζψο ππάξρεη παξαιιαθηηθφηεηα σο πξνο ηελ πνζφηεηα ηεο γιπθεξφιεο πνπ ζπζζσξεχεηαη απφ ηηο δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο. Οη D45 είραλ 2.7 θνξέο κεγαιχηεξε ζπγθέληξσζε γιπθεξφιεο ζε ζρέζε κε ηηο D90, πνπ δείρλεη φηη ε ειηθία ζηηο δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο επεξεάδεη ηε ζπζζψξεπζε ηεο γιπθεξφιεο. Δπηπιένλ, ε ζπγθέληξσζε γιπθεξφιεο D90 αλ θαη ήηαλ κεγαιχηεξε απφ 123

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 5: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΖΛΗΚΗΑ΢ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ O. nubilalis ΢ΣΖΝ ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢

ΔΦΑΛΑΗΟ απηή ησλ κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ, εληνχηνηο δελ παξνπζίαδε ζεκαληηθή δηαθνξά. Σα απνηειέζκαηα απηά είλαη ζχκθσλα κε πξνεγνχκελεο κειέηεο, πνπ

αλαθέξνπλ φηη ε ζπζζψξεπζε γιπθεξφιεο ζρεηίδεηαη κε ηελ έθζεζε ζην θξχν θαη φρη

Δ κε ηελ θαηάζηαζε ηεο δηάπαπζεο (Nordin et al. 1984). ΠΗΓΡΑ΢Ζ ΖΛΗΚΗΑ΢ ΠΡΟΝ Αλαθνξηθά κε ηηο κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο, δελ παξαηεξήζεθε ζεκαληηθή δηαθνξά ζηελ ζπγθέληξσζε ηεο γιπθεξφιεο κεηαμχ ησλ δηαθφξσλ ειηθηψλ. Δπνκέλσο, ζπκπεξαίλνπκε φηη ε ειηθία επεξεάδεη κφλν ηελ ζπζζψξεπζε γιπθεξφιεο ζηηο δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο. Ζ ίδηα ηάζε παξαηεξήζεθε θαη ζηηο πξνλχκθεο αγξνχ,

θαζψο ε ζπγθέληξσζε ηεο γιπθεξφιεο έθζαζε ζε κηα αλψηαηε ηηκή θαηά ηε δηάξθεηα ΤΜΦΧΝ ηνπ ρεηκψλα θαη ζηε ζπλέρεηα κεηψζεθε πάιη ζηα αξρηθά ηεο επίπεδα. Παξφκνηα

απνηειέζκαηα παξαηεξήζεθαλ θαη ζε έλα άιιν Λεπηδφπηεξν, ην Chilo suppressalis O

NUBILALIS (Lepidoptera: Crambidae), ζην νπνίν ε ζπγθέληξσζε ηεο γιπθεξφιεο ήηαλ αξρηθά κηθξή ηνλ κήλα Οθηψβξην ελψ αξγφηεξα θαηά ηνλ Ηαλνπάξην αλήιζε ζηε κέγηζηε

ηηκή ηεο (Ishiguro et al. 2007). ΢ΣΖΝ ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ Απφ ηα ζάθραξα, ε ηξεραιφδε είλαη ε ην πην θνηλφ πνπ παξαηεξείηαη ζηα έληνκα. Υξεζηκεχεη ζηελ ζηαζεξνπνίεζε ησλ πξσηετλψλ θαη/ή κεκβξαλψλ έπεηηα απφ παξαηεηακέλε έθζεζε ζε ζεξκνθξαζίεο θάησ ηνπ κεδελφο (Storey 1999, Izumi et al. 2005). Ζ ζπγθέληξσζε ηεο ηξεραιφδεο ησλ πξνλπκθψλ αγξνχ δελ δηαθέξεη ζεκαληηθά ζε ζρέζε κε ηελ εκεξνκελία ζπιινγήο (P<0.005). Σν ίδην παξαηεξήζεθε

΢ επίζεο ζην Ostrinia furnacalis (Lepidoptera: Crambidae), φπνπ ε ζπγθέληξσζε ηεο ηξεραιφδεο παξέκεηλε ζηαζεξή θαζ’ φιε ηε ρξνληθή πεξίνδν απφ ηνλ Οθηψβξην κέρξη ηνλ Ηαλνπάξην (Goto et al. 2001). Οη δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο εξγαζηεξίνπ έρνπλ κεγαιχηεξε ζπγθέληξσζε ηξεραιφδεο ζε ζρέζε κε ηηο κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο εθηφο απφ ηελ κεηαρείξηζε ND1. Ζ ειηθία επεξεάδεη κφλν ηε ζπζζψξεπζε ηεο ηξεραιφδεο ζηηο κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο θαζψο δελ παξαηεξήζεθαλ ζεκαληηθέο δηαθνξέο κεηαμχ ησλ δχν κεηαρεηξίζεσλ ησλ δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ. Ζ ζπγθέληξσζε ηεο ηξεραιφδεο ζηηο δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο ήηαλ ίδηα κε απηή πνπ βξέζεθε ζηηο πξνλχκθεο αγξνχ. Αλάινγα απνηειέζκαηα βξέζεθαλ θαη γηα ηηο λχκθεο ηνπ Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae). Ζ ζπγθέληξσζε ηεο ηξεραιφδεο ηνπ H. armigera παξφιν πνπ παξνπζίαδε θάπνηεο κηθξέο απμνκεηψζεηο, εληνχηνηο παξέκελε ζηαζεξή απφ ην Ννέκβξην κέρξη ηνλ Απξίιην (Liu et al. 2009). ΢πκπεξαζκαηηθά, ηφζν ε αληνρή ζην ςχρνο φζν θαη ε ζπζζψξεπζε ηεο γιπθεξφιεο θαη ηξεραιφδεο ζην Ο. nubilalis ζρεηίδεηαη άκεζα κε ηελ ειηθία ησλ δηαπαπνπζψλ θαη κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ. Ζ ειηθία επεξεάδεη ηελ αληνρή ζην 124

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 5: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΖΛΗΚΗΑ΢ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ O. nubilalis ΢ΣΖΝ ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢

ΔΦΑΛΑΗΟ ςχρνο ησλ κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ θαζψο παξαηεξήζεθε φηη νη κεγαιχηεξεο ζε ειηθία πξνλχκθεο ήηαλ πην αλζεθηηθέο ζην ςχρνο ζε ζρέζε κε ηηο κηθξφηεξεο.

Δπηπιένλ, βξέζεθε φηη ε ζπζζψξεπζε ηεο γιπθεξφιεο ζηηο δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο

Δ επεξεάδεηαη απφ ηελ ειηθία ησλ πξνλπκθψλ θαζψο παξαηεξήζεθαλ ζεκαληηθέο ΠΗΓΡΑ΢Ζ ΖΛΗΚΗΑ΢ ΠΡΟΝ δηαθνξέο κεηαμχ ησλ κεηαρεηξίζεσλ. Ζ ζπγθέληξσζε ηεο γιπθεξφιεο ζηηο πξνλχκθεο αγξνχ αξρηθά ήηαλ ζρεηηθά ρακειή, ζηε ζπλέρεηα φκσο κε ηελ πάξνδν ηνπ ρξφλνπ άξρηζε λα κεγαιψλεη γηα λα θηάζεη ηε κέγηζηε ηηκή ηεο πεξί ηα κέζα Φεβξνπαξίνπ θαη λα επαλέιζεη ζηα αξρηθά ηεο επίπεδα ιίγν αξγφηεξα ζηηο αξρέο Απξηιίνπ. ΋ζνλ

αθνξά ζηε ζπγθέληξσζε ηεο ηξεραιφδεο, ε ειηθία επεξέαζε ηελ ζπγθέληξσζή ηεο ΤΜΦΧΝ κφλν ζηηο κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο. Σέινο, παξαηεξήζεθε άκεζε ζπζρέηηζε

κεηαμχ ηεο αληνρήο ζην ςχρνο θαη ηεο δηάπαπζεο θαζψο νη δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο O

NUBILALIS θαη νη πξνλχκθεο αγξνχ είραλ κεγαιχηεξε αληνρή ζην ςχρνο ζε ζρέζε κε ηηο κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο.

΢ΣΖΝ ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ

125

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 5: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΖΛΗΚΗΑ΢ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ O. nubilalis ΢ΣΖΝ ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢

ΔΦΑΛΑΗΟ 5.6 ΒΗΒΛΗΟΓΡΑΦΗΑ

Andreadis, S. S., P. G. Milonas, and M. Savopoulou-Soultani. 2005. Cold

Δ hardiness of diapausing and non-diapausing pupae of the European grapevine ΠΗΓΡΑ΢Ζ ΖΛΗΚΗΑ΢ ΠΡΟΝ moth, Lobesia botrana. Entomol. Exp. Appl. 117: 113–118. Bale, J. S., R. Harrington, and M. S. Clough. 1988. Low temperature mortality of the peach-potato aphid Myzus persicae. Ecol. Entomol. 13: 121–129. Bale, J. S. 1993. Classes of insect cold hardiness. Funct. Ecol. 7: 751-753.

Bale, J. S. 1996. Insect cold hardiness: A matter of life and death. Eur. J. Entomol. ΤΜΦΧΝ 93: 369-382.

Bale, J. S. 2002. Insects and low temperatures: from molecular biology to O

NUBILALIS distributions and abundance. Philos. Trans. R. Soc. B-Biol. Sci. 357: 849-862. Barnes, D., and A. C. Hodson. 1956. Low temperature tolerance of the European

corn borer in relation to winter survival in Minnesota. J. Econ. Entomol. 49: 19– ΢ΣΖΝ ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ 24. Baust. J. G. 1982. Environmental triggers to cold hardening. J. Comp. Physiol. A - Neuroethol. Sens. Neural Behav. Physiol. 73: 563-570. Beck, S. D. 1967. Water intake and the termination of diapause in the European corn borer, Ostrinia nubilalis. J. Insect Physiol. 13: 739–790.

΢ Bennett, L. E., and R. E. Lee. 1989. Simulated winter to summer transition in diapausing adults of the lady beetle (Hippodamia convergens): supercooling point is not indicative of cold – hardiness. Physiol. Entomol. 14: 361-367. Block, W. 1995. Insects and freezing. Science Progress 78: 349-372. Block, W. 2003. Water or ice? - the challenge for invertebrate cold survival. Science Progress 86: 77-101. Burks, C. S., D. W. Hagstrum, K. E Hampton, and A. B. Broce. 1997. Crystallization temperature and chilling injury during overwintering in a feral face fly (Diptera: Muscidae) population. Environ. Entomol. 26: 1124-1130. Denlinger, D. L. 1991. Relationship between cold hardiness and diapause. In: Insects at Low Temperature [R. E. Lee, Jr and D. L. Denlinger (eds.)]. Chapman & Hall, New York. pp. 174-198. Duman, J., and K. Horwarth. 1983. The role of hemolymph proteins in the cold tolerance of insects. Annu. Rev. Physiol. 45: 261-270. Finney, D. J. 1952. Probit analysis. University Press, Cambridge. 126

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 5: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΖΛΗΚΗΑ΢ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ O. nubilalis ΢ΣΖΝ ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢

ΔΦΑΛΑΗΟ Gillott, C. 2005. Entomology. Springer,3rd Edition, Dordrecht, The Netherlands. González-Núñez, M., F. Ortego, and P. Castañera. 2000. Susceptibility of Spanish

populations of the corn borers Sesamia nonagrioides (Lepidoptera: Noctuidae)

Δ and Ostrinia nubilalis (Lepidoptera: Crambidae) to a Bacillus thuringiensis ΠΗΓΡΑ΢Ζ ΖΛΗΚΗΑ΢ ΠΡΟΝ endotoxin. J. Econ. Entomol. 93: 459-463. Goto, M., Y. Sekine, H. Outa, M. Hujikura, and K. Suzuki. 2001. Relationships between cold hardiness and diapause, and between glycerol and free amino contents in overwintering larvae of the oriental corn borer, Ostrinia furnacalis.

J. Insect Physiol. 47: 157-165. ΤΜΦΧΝ Grubor-Lajsic, G., W. Block, V. Palanacki, and S. Glumac. 1991. Cold hardiness

parameters of overwintering diapause larvae of Ostrinia nubilalis in Vojvodina, O

NUBILALIS Yugoslavia. Cryo-Letters 12: 177-182. Grubor-Lajsic, G., W. Block, and R. Worland. 1992. Comparison of the cold

hardiness of two larval Lepidoptera (Noctuidae). Physiol. Entomol. 17: 148- ΢ΣΖΝ ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ 152. Grubor-Lajsic, G., W. Block, M. Telesmanic, A. Jovanovic, D. Stevanovic, and F. Baca. 1997. Effect of cold acclimation on the antioxidant defence system of two larval lepidoptera (Noctuidae). Arch. Insect Biochem. Physiol. 36: 1-10. Han, E.–N., and E. Bauce. 1995. Glycerol synthesis by diapausing larvae in response

΢ to the timing of low temperature exposure, and implications for overwintering survival of the spruce budworm, Chroristoneura fumiferana. J. Insect Physiol. 41: 981-985. Han, E., and E. Bauce. 1995. Non-freeze survival of spruce budworm larvae, Choristoneura fumiferana, at sub-zero temperatures during diapause. Entomol. Exp. Appl. 75: 67-74. Hanec, W., and S. D. Beck. 1960. Cold hardiness in the European corn borer, Pyrausta nubilalis (Hübn.). J. Insect Physiol. 5: 169-180. Hodkova, M., and I. Hodek. 2004. Photoperiod, diapause and cold-hardiness. Eur. J. Entomol. 101: 445-458. Ishiguro, S., Y. Li, K. Nakano, H. Tsumuki, and M. Goto. 2007. Seasonal changes in glycerol content and cold hardiness in two ecotypes of the rice stem borer, Chilo suppressalis, exposed to the environment in the Shonai district, Japan. J. Insect Physiol. 53: 392-397.

127

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 5: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΖΛΗΚΗΑ΢ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ O. nubilalis ΢ΣΖΝ ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢

ΔΦΑΛΑΗΟ Izumi, Y., K. Anniwaer, H. Yoshida, S. Sonoda, K. Fujisaki, and H. Tsumuki. 2005. Comparison of cold hardiness and sugar content between diapausing and

nondiapausing pupae of the cotton bollworm, Helicoverpa armigera

Δ (Lepidoptera: Noctuidae). Physiol. Entomol. 30: 36–41. ΠΗΓΡΑ΢Ζ ΖΛΗΚΗΑ΢ ΠΡΟΝ Kaltsa, O. P., P. G. Milonas, and M. Savopoulou-Soultani. 2006. Diapause development and cold hardiness of (Lepidoptera: Gelechiidae) larvae in Greece. Eur. J. Entomol. 103: 541-545. Koštál, V., and P. imek. 1995. Dynamics of cold hardiness, supercooling and

cryoprotectants in diapausing and non-diapausing pupae of the cabbage root fly, ΤΜΦΧΝ Delia radicum L. J. Insect Physiol. 41: 627–634.

Koštál, V., and P. imek. 2000. Overwintering strategy in Pyrrhocoris apterus O

NUBILALIS (Heteroptera): the relations between life-cycle, chill tolerance and physiological adjustments. J. Insect Physiol. 46: 1321–1329.

Lee, R. E. 1989. Insect Cold Hardiness: To freeze or not to freeze. How insects ΢ΣΖΝ ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ survive low temperatures. Bioscience 39: 308-313. Lee, R. E. 1991. Principles of insect low temperature tolerance. In: Insects at Low Temperature [R. E. Lee, Jr and D. L. Denlinger (eds.)]. Chapman Hall, New York. pp. 17–46. Lee, R. E., and D. L. Denlinger. 1985. Cold tolerance in diapausing and non-

΢ diapausing stages of the flesh fly, Sarcophaga crassipalpis. Physiol. Entomol. 10: 309-315. Lee, R. E., J. P. Jr, Costanzo, and J. A. Mugnano. 1996. Regulation of supercooling and ice nucleation in insects. Eur. J. Entomol. 93: 405-418. Liu, Z., P. Gong, D. G. Heckel, W. Wei, J. Sun, and D. Li. 2009. Effects of larval host plants on over-wintering physiological dynamics and survival of the cotton bollworm, Helicoverpa armigera (Hübner) (Lepidoptera: Noctuidae). J. Insect Physiol. 55: 1-9. McDonald, J. R., J. S. Bale, and K. F. A. Walters. 1997. Low temperature mortality and overwintering of the western flower thrips Frankliniella occidentalis (Thysanoptera: Thripidae). Bull. Entomol. Res. 87: 497-505. Miller, K. 1982. Cold – hardiness strategies of some adult and immature insects overwintering in interior Alaska. J. Comp. Physiol. A -Neuroethol. Sens. Neural Behav. Physiol. 73: 595-604.

128

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 5: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΖΛΗΚΗΑ΢ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ O. nubilalis ΢ΣΖΝ ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢

ΔΦΑΛΑΗΟ Milonas, P.G., and M. Savopoulou-Soultani. 1999. Cold hardiness in diapause and non-diapause larvae of the summer fruit tortrix, Adoxophyes orana

(Lepidoptera: Tortricidae). Eur. J. Entomol. 96: 183-187.

Δ Milonas, P.G., and M. Savopoulou-Soultani. 2005. Some attributes of cold ΠΗΓΡΑ΢Ζ ΖΛΗΚΗΑ΢ ΠΡΟΝ hardiness of the gregarious ectoparasitoid Colpoclypeus florus (Hymenoptera: Eulophidae). Cryo-Letters 26: 395-399. Neven, L. G. 1999. Cold hardiness adaptations of codling moth, Cydia pomonella. Cryobiology 38: 43-50.

Nordin, J. H., Z. Cui, and C.-M. Yin. 1984. Cold-induced glycerol accumulation by ΤΜΦΧΝ Ostrinia nubilalis larvae is developmentally regulated. J. Insect Physiol. 30:

563-566. O

NUBILALIS Poitout, S., and R. Bues. 1970. Élevage de plusieurs espèces de Lépidoptères Noctuidae sur milieu artificiel simplifié. Ann. Zool. Ecol. Anim. 2: 79-91.

Pullin, A. S., and J. S. Bale. 1989. Influence of diapause and temperature on ΢ΣΖΝ ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ cryoprotectant synthesis and cold hardiness in pupae Pieris brassicae. J. Comp. Physiol. A -Neuroethol. Sens. Neural Behav. Physiol. 94: 499-503. Rivers, D. B., R. E. Lee, and D. L. Denlinger. 2000. Cold hardiness of the pupal parasitoid Nasonia vitripennis is enhanced by its host Sarcophaga crassipalpis. J. Insect Physiol. 46: 99-106.

΢ Salt, R. W. 1961. Principles of insect cold hardiness. Annu. Rev. Entomol. 31: 55-74. Shimada, K. 1982. Glycerol accumulation in developmentally arrested pupae of Papilio machaon obtained by brain removal. J. Insect Physiol. 28: 975-978. Sokal, R. R., and F. J. Rohlf. 1995. Biometry 3rd ed. Freeman, New York. Sømme, L. 1982. Supercooling and winter survival in terrestrial arthropods. J. Comp. Physiol. A -Neuroethol. Sens. Neural Behav. Physiol. 73: 519-543. SPSS Inc. 2007. SPSS for Windows, Version 16.0, Chicago, Illinois. Stanic, B., A. Jovanovic-Galovic, D. P. Blagojevic, G. Grubor-Lajsic, R. Worland, and M. B. Spasic. 2004. Cold hardiness in Ostrinia nubilalis (Lepidoptera: Pyralidae): Glycerol content, hexose monophosphate shunt activity, and antioxidative defense system. Eur. J. Entomol. 101: 459-466. Storey, J. M., and K. B.Storey. 1983. Regulation of cryoprotectant metabolism in the overwintering gall fly larva, Eurosta solidaginis: temperature control of glycerol and sorbitol levels. J. Comp. Physiol. B-Biochem. Syst. Environ. Physiol. 149: 495–502. 129

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 5: ΔΠΗΓΡΑ΢Ζ ΖΛΗΚΗΑ΢ ΠΡΟΝΤΜΦΧΝ O. nubilalis ΢ΣΖΝ ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢

ΔΦΑΛΑΗΟ Storey, K. B., and J. M. Storey. 1991. Biochemistry of cryoprotectants. In: Insects at Low Temperature [R. E. Lee, Jr and D. L. Denlinger (eds.)]. Chapman and Hall,

New York. pp. 64–93.

Δ Storey, K. B., and J. M. Storey. 1996. Natural freezing survival in animals. Annu. ΠΗΓΡΑ΢Ζ ΖΛΗΚΗΑ΢ ΠΡΟΝ Rev. Ecol. Syst. 27: 365–386. Storey, K. B. 1999. Living in the cold: Freeze-induced gene responsesin freeze- tolerant vertebrates. Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 26: 57–63. Σδαλαθάθεο, Μ. Δ. 1995. Δληνκνινγία. University Studio Press, Θεζζαινλίθε, 501

ζει. ΤΜΦΧΝ Turnock, W. J. 1993. Cold hardiness of Lacanobia atlantica (Lepidoptera:

Noctuidae), and a comparison with three other species that overwinter in the O

NUBILALIS same habitat. Can. J. Zool. 71: 1710-1714. Watanabe, M., and Κ. Tanaka. 1998. Adult diapause and colt hardiness in

Aulacophora nigripennis (Coleoptera: Chrysomelidae). J. Insect Physiol. 44: ΢ΣΖΝ ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ 1103-1110. Zachariassen, K. E. 1985. Physiology of Cold Tolerance. Physiol. Rev. 65: 799-832. Zachariassen, K. E., and E. Kristiansen. 2003. What determines the strategy of cold-hardiness? Acta Soc. Zool. Bohem. 67: 51-58.

130

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 6: ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢ ΣΟΤ S. nonagrioides

6.1 ΠΔΡΗΛΖΦΖ

Μειεηήζεθε ε αληνρή ζε ρακειέο ζεξκνθξαζίεο ηνπ Sesamia nonagrioides Lefébvre), ηφζν ζε πιεζπζκνχο αγξνχ φζν θαη ζε πιεζπζκνχο εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο, ιακβάλνληαο ππφςε δηάθνξεο παξακέηξνπο, φπσο είλαη ε ηθαλφηεηα ππέξςπμεο, ε κέζε ζαλαηεθφξνο ζεξκνθξαζία θαη ε ζπζζψξεπζε θξπνπξνζηαηεπηηθψλ νπζηψλ ζηνπο ηζηνχο ηνπ, ζε ζρέζε πάληνηε κε ηε δηάπαπζε. Απφ ηα απνηειέζκαηα πξνθχπηεη φηη ην S. nonagrioides εκθαλίδεη κηθξή ζρεηηθή ηθαλφηεηα ππέξςπμεο θαη παξάιιεια φηη δελ ππάξρνπλ ζεκαληηθέο δηαθνξέο κεηαμχ δηαπαπνπζψλ θαη κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ σο πξνο απηήλ. Δπηπιένλ, ην S. nonagrioides δελ παξνπζηάδεη ζεκαληηθή ζλεζηκφηεηα ζε ζεξκνθξαζίεο κεγαιχηεξεο απφ ηε Μ.Θ.Τ., θαζψο ην ζχλνιν ησλ εληφκσλ πεζαίλεη ζε ζεξκνθξαζίεο ιίγν κηθξφηεξεο απφ ηε Μ.Θ.Τ. έπεηηα απφ παξαηεηακέλε έθζεζε ζε απηέο, ηφζν ζηηο δηαπαχνπζεο φζν θαη ζηηο κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο. ΋ζνλ αθνξά ζην ξφιν ησλ θξπνπξνζηαηεπηηθψλ νπζηψλ, αλ θαη ζε γεληθέο γξακκέο δελ παξαηεξήζεθε ζπζζψξεπζε κεγάισλ πνζνηήησλ θξπνπξνζηαηεπηηθψλ νπζηψλ, εληνχηνηο βξέζεθε φηη ε ζπζζψξεπζε ηεο γιπθεξφιεο ζρεηίδεηαη άκεζα κε ηε δηάπαπζε, ζε αληίζεζε κε ηελ ζπζζψξεπζε ηεο ηξεραιφδεο, ε νπνία ζρεηίδεηαη πεξηζζφηεξν κε ηελ έθζεζε ζε ρακειέο ζεξκνθξαζίεο κεγαιχηεξεο απφ ηνπο 0oC. Χζηφζν, ππάξρεη άκεζε ζπζρέηηζε κεηαμχ ηεο αληνρήο ζην ςχρνο θαη ηεο ζπζζψξεπζεο ηφζν ηεο γιπθεξφιεο φζν θαη ηεο ηξεραιφδεο ζηνπο ηζηνχο ησλ πξνλπκθψλ. Σέινο, ε ζπζρέηηζε κεηαμχ ηεο αληνρήο ζην ςχρνο θαη ηεο δηάπαπζεο δελ είλαη μεθάζαξε, θαζψο αλ θαη νη δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο παξνπζηάδνπλ ζεκαληηθά κηθξφηεξε ζλεζηκφηεηα έπεηηα απφ παξαηεηακέλε έθζεζε ζε ζεξκνθξαζίεο κηθξφηεξεο ησλ 0oC ζε ζρέζε κε ηηο κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο, εληνχηνηο δελ ππάξρεη ζεκαληηθή δηαθνξά κεηαμχ ηνπο σο πξνο ηελ ηθαλφηεηα ππέξςπμεο. Πεξαηηέξσ έξεπλα θξίλεηαη ζθφπηκε, πξνθεηκέλνπ λα απνζαθεληζηεί πιήξσο ηφζν ν ξφινο ηεο δηάπαπζεο φζν θαη ηεο ζπζζψξεπζεο ησλ θξπνπξνζηαηεπηηθψλ νπζηψλ ζηελ αληνρή ζην ςχρνο ηνπ S. nonagrioides.

131

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 6: ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢ ΣΟΤ S. nonagrioides

6.2 ΔΗ΢ΑΓΧΓΖ

Σα έληνκα ησλ εχθξαησλ πεξηνρψλ πξνθεηκέλνπ λα απνθχγνπλ ηηο δπζκελείο επηπηψζεηο απφ ηελ έθζεζή ηνπο ζηηο ρακειέο ζεξκνθξαζίεο θαηά ηε δηάξθεηα ηνπ ρεηκψλα, πηνζεηνχλ έλαλ ζπλδπαζκφ ζηξαηεγηθψλ κεηαμχ ησλ νπνίσλ πεξηιακβάλνληαη ε είζνδνο ζε δηάπαπζε ή/θαη ε αληνρή ζην ςχρνο. ΢πρλά ε είζνδνο ζε δηάπαπζε θαη ε αληνρή ζην ςχρνο ζπλδένληαη άκεζα, αιιά αθφκα δελ είλαη ζαθέο πψο αθξηβψο ζπζρεηίδνληαη, έηζη ψζηε λα ππάξρνπλ αληηθξνπφκελεο απφςεηο γηα ην εάλ ηειηθά ππάξρεη ζρέζε ή φρη κεηαμχ ησλ δχν απηψλ θαηαζηάζεσλ (Salt 1961, Denlinger 1991, Pullin 1996, Hodkova and Hodek 2004). Έηζη ινηπφλ ζηηο πεξηπηψζεηο φπνπ ηα δχν απηά γεγνλφηα ζπζρεηίδνληαη, ππάξρεη κεηαμχ ηνπο κία ζρέζε εμάξηεζεο (Lee and Denlinger 1985, Pullin and Bale 1989a, Pullin and Bale 1989b, Popham et al. 1991, Milonas and Savopoulou-Soultani 1999, Andreadis et al. 2005, Milonas and Savopoulou-Soultani 2005, Andreadis et al. 2008) ελψ θάπνηεο άιιεο θνξέο ζεσξνχληαη σο δχν αλεμάξηεηα γεγνλφηα (Salt 1961, Koštál and Šimek 1995, Saunders and Hayward 1998). ΋πσο πξναλαθέξζεθε, ην Sesamia nonagrioides Lefébvre (Lepidoptera: Noctuidae) δηαρεηκάδεη σο αλεπηπγκέλε πξνλχκθε ζε θαηάζηαζε δηάπαπζεο, ζηα ππνιείκκαηα ηεο θαιιηέξγεηαο θαζψο επίζεο θαη ζε απηνθπή θπηά ηεο νηθνγέλεηαο Graminaceae (Gillyboeuf 1994, Fantinou et al. 1998, Allsopp and Sallam 2001, Saeglitz 2004). H πςειή ζλεζηκφηεηα πνπ παξαηεξείηαη ζπλήζσο ζηηο δηαρεηκάδνπζεο πξνλχκθεο ζπλεγνξεί ππέξ ηεο άπνςεο φηη ην S. nonagrioides είλαη ηδηαίηεξα επαίζζεην ζηηο ρακειέο ζεξκνθξαζίεο ηνπ ρεηκψλα (Stavrakis 1967). Ίζσο γη’ απηφλ αθξηβψο ην ιφγν λα εηζέξρεηαη ζε δηάπαπζε απφ ηα κέζα ΢επηεκβξίνπ (Stavrakis 1967, Fantinou et al. 1998). Ζ πεξάησζε ηεο δηάπαπζεο ιακβάλεη ρψξα λσξίο ηνλ ρεηκψλα, σζηφζν ην έληνκν δηαηεξείηαη θαηά ηε κεηαδηαπαπηηθή πεξίνδν ζε κηα θαηάζηαζε αδξάλεηαο, ηφζν γηα ηελ απνθπγή ησλ ρακειψλ ζεξκνθξαζηψλ κέρξη ην πέξαο ηνπ ρεηκψλα (Gillyboeuf et al. 1994), φζν θαη γηα ηελ επίηεπμε ζπγρξνληζκνχ κεηαμχ ηεο εμφδνπ ησλ ελειίθσλ θαη ηεο εκθάληζεο ησλ μεληζηψλ ηνπο. Απφ ηελ βηβιηνγξαθηθή αλαζθφπεζε πνπ έγηλε, βξέζεθαλ ειάρηζηεο πιεξνθνξίεο ζρεηηθά κε ηελ αληνρή ηνπ S. nonagrioides ζε ρακειέο ζεξκνθξαζίεο (Gillyboeuf et al. 1994). Έηζη θξίζεθε ζθφπηκν λα κειεηεζεί ε αληνρή ζε ρακειέο ζεξκνθξαζίεο ζε ζρέζε κε ηε δηάπαπζε θαη ηελ ζπζζψξεπζε θξπνπξνζηαηεπηηθψλ

132

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 6: ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢ ΣΟΤ S. nonagrioides

νπζηψλ ζηνπο ηζηνχο ηνπ, ηφζν ζε πξνλχκθεο αγξνχ φζν θαη ζε πξνλχκθεο εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο, ιακβάλνληαο ππφςε δηάθνξεο παξακέηξνπο, φπσο είλαη ε ηθαλφηεηα ππέξςπμεο θαη ε κέζε ζαλαηεθφξνο ζεξκνθξαζία. Δπηπιένλ πξνζδηνξίζηεθε ε ζρέζε κεηαμχ ζεξκνθξαζίαο έθζεζεο θαη πνζνζηνχ ζλεζηκφηεηαο γηα φιεο ηηο κεηαρεηξίζεηο.

133

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 6: ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢ ΣΟΤ S. nonagrioides

6.3 ΤΛΗΚΑ ΚΑΗ ΜΔΘΟΓΟΗ

6.3.1 Πξνέιεπζε ηνπ εληόκνπ Ζ κειέηε ηεο αληνρήο ζην ςχρνο θαη ηεο ζπζζψξεπζεο θξπνπξνζηαηεπηηθψλ νπζηψλ ηνπ S. nonagrioides πξαγκαηνπνηήζεθε ηφζν κε άηνκα εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο φζν θαη αγξνχ. Ζ απνηθία ηνπ εξγαζηεξηαθνχ πιεζπζκνχ μεθίλεζε κε πξνλχκθεο δηαθφξσλ ειηθηψλ πνπ ζπιιέρζεθαλ απφ πξνζβεβιεκέλεο θαιιηέξγεηεο θαιακπνθηνχ, απφ ηελ πεξηνρή ηνπ Ννκνχ Θεζζαινλίθεο (Υαιάζηξα) (40ν37’Ν, 22ν45’Δ). Αθνινχζσο, νη ζπιιεγείζεο πξνλχκθεο κεηαθέξζεθαλ ζην Δξγαζηήξην Δθαξκνζκέλεο Εσνινγίαο θαη Παξαζηηνινγίαο ηνπ Αξηζηνηέιεηνπ Παλεπηζηεκίνπ Θεζζαινλίθεο πξνθεηκέλνπ λα ζπγθξνηεζεί ε απνηθία ηνπ εληφκνπ, ε νπνία αλαπηχρζεθε ζε ηερλεηή ηξνθή (Poitout and Bues 1970) ειαθξψο ηξνπνπνηεκέλε απφ ηνπο González-Núñez et al. (2000). Σα έληνκα ηεο εξγαζηεξηαθήο απνηθίαο δηαηεξνχληαλ ζε ζηαζεξέο ζπλζήθεο ζεξκνθξαζίαο (25  1oC), πγξαζίαο (65  5%) θαη θσηνπεξηφδνπ (16:8 ψξεο Φ:΢). ΋ζνλ αθνξά ζηα έληνκα αγξνχ, θαηά ηε δηάξθεηα ηεο ρεηκεξηλήο πεξηφδνπ 2005-2006, θαη ζπγθεθξηκέλα θαηά ην ρξνληθφ δηάζηεκα απφ 15 Ννεκβξίνπ 2005 έσο 1 Απξηιίνπ 2006, γηλφηαλ αλά 45 εκέξεο ζπιινγή αλεπηπγκέλσλ πξνλπκθψλ ηνπ S. nonagrioides (4εο θαη 5εο πξνλπκθηθήο ειηθίαο) απφ εγθαηαιειεηκκέλε θαιιηέξγεηα επίζπνξνπ θαιακπνθηνχ απφ ηελ πεξηνρή ηνπ Ννκνχ Θεζζαινλίθεο (40o25’N, 22o55’E). Καη’ απηφλ ηνλ ηξφπν δεκηνπξγήζεθαλ ζπλνιηθά ηέζζεξηο κεηαρεηξίζεηο αγξνχ, κία ζηηο 15 Ννεκβξίνπ 2005 (FN), κία ζηηο 30 Γεθεκβξίνπ 2005 (FD), κία ζηηο 15 Φεβξνπαξίνπ 2006 (FF) θαη ηέινο κία ζηηο 1 Απξηιίνπ 2006 (FA). Γηα ηελ απνθπγή δηαζηαπξψζεσλ κεηαμχ αδειθψλ (sib-mating), κφλν κία πξνλχκθε ζπιιεγφηαλ απφ θάζε θπηφ θαιακπνθηνχ, ην νπνίν βξηζθφηαλ ζε απφζηαζε ηνπιάρηζηνλ 1.5 m απφ άιιν θπηφ κε πξνλχκθεο. Έλα κέξνο ησλ πξνλπκθψλ απηψλ κεηαθεξφηαλ ζην Δξγαζηήξην Δθαξκνζκέλεο Εσνινγίαο θαη Παξαζηηνινγίαο ηνπ Αξηζηνηέιεηνπ Παλεπηζηεκίνπ Θεζζαινλίθεο πξνθεηκέλνπ λα ρξεζηκνπνηεζνχλ γηα ηνλ πξνζδηνξηζκφ ηεο ζεξκνθξαζίαο ππέξςπμεο ελψ νη ππφινηπεο ζην Δξγαζηήξην Γεσξγηθψλ Φαξκάθσλ ζην Αγξφθηεκα ηνπ Αξηζηνηέιεηνπ Παλεπηζηεκίνπ Θεζζαινλίθεο γηα ηνλ πξνζδηνξηζκφ ησλ θξπνπξνζηαηεπηηθψλ νπζηψλ.

134

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 6: ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢ ΣΟΤ S. nonagrioides

6.3.2 Πξόθιεζε δηάπαπζεο Ζ δηάπαπζε ησλ πξνλπκθψλ ηνπ εξγαζηεξηαθνχ πιεζπζκνχ πξνθιήζεθε κε εθηξνθή ηνπ εληφκνπ απφ ην ζηάδην ηνπ αβγνχ ζε ζάιακν αλάπηπμεο ζηνπο 20νC θαη κε θσηφθαζε 8 σξψλ. Οη πξνλχκθεο πνπ δελ λπκθψλνληαλ έπεηηα απφ 50 εκέξεο ζηηο παξαπάλσ ζπλζήθεο ζεσξνχληαλ σο δηαπαχνπζεο θαη ρξεζηκνπνηνχληαλ ζηα πεηξάκαηα (Fantinou et al. 1995).

6.3.3 Πξνζδηνξηζκόο ζεξκνθξαζίαο ππέξςπμεο Γηα ηνλ πξνζδηνξηζκφ ηεο Θ.Τ. ρξεζηκνπνηήζεθαλ κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο (5εο θαη 6εο ειηθίαο) θαη δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο (50 εκεξψλ) εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο, θαζψο θαη αλεπηπγκέλεο πξνλχκθεο αγξνχ απφ ηέζζεξηο δηαθνξεηηθέο ρξνληθέο πεξηφδνπο. Κάζε πξνλχκθε ηνπνζεηνχληαλ αηνκηθά ζε πιαζηηθφ ζσιήλα Eppendorf φγθνπ 2ml απφ ην νπνίν είρε πξνεγνπκέλσο αθαηξεζεί ην θαπάθη. Παξάιιεια πξνζζέηακε 0.1g πδξφθηιν βακβάθη, ψζηε λα ζηαζεξνπνηήζνπκε ην έληνκν θαη λα κείλεη απηφ αθίλεην θαζ’ φιε ηε δηάξθεηα ηνπ πεηξάκαηνο εληφο ηνπ ζσιήλα. ΢ε επαθή κε ηελ πξνλχκθε κέζα ζηνλ ζσιήλα βξηζθφηαλ έλαο κεηαιιηθφο αηζζεηήξαο ζεξκνθξαζίαο, ζεξκνκέηξνπ ηχπνπ Digitron 2000T (Kalestead Ltd, U.K.). ΢ηε ζπλέρεηα ν ζσιήλαο κε ηελ πξνλχκθε ηνπνζεηνχληαλ κέζα ζε γπάιηλν ζσιήλα κε δηάκεηξν 1.7 cm θαη χςνο 17.5 cm, ν νπνίνο αθνινχζσο εκβαπηηδφηαλ ζε κίγκα δηαιχκαηνο λεξνχ-αηζπιελνγιπθφιεο (1:1) ζε έλα πδαηφινπηξν (circulating bath) (Model 9505, PolyScience, Illinois, U.S.A.). Ζ ζεξκνθξαζία ηνπ δηαιχκαηνο θαη θαη’ επέθηαζε ηεο πξνλχκθεο κεησλφηαλ κε ηαρχηεηα 1νC/min. Ζ ζεξκνθξαζία ζηελ νπνία ζρεκαηηδφηαλ πάγνο ζην ζψκα ηεο πξνλχκθεο (ζεξκνθξαζία ππέξςπμεο) θαζνξηδφηαλ απφ ηε ζηηγκηαία αχμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο ηνπ ζψκαηνο ηεο πξνλχκθεο, εμαηηίαο ηεο απειεπζέξσζεο ιαλζάλνπζαο ζεξκφηεηαο (Block 1995). Ακέζσο κεηά ην ζρεκαηηζκφ ηνπ πξψηνπ παγνθξπζηάιινπ, ε πξνλχκθε απνκαθξπλφηαλ απφ ην πδαηφινπηξν θαη κεηαθεξφηαλ ζε ρψξν κε ζηαζεξέο ζπλζήθεο ζεξκνθξαζίαο (25  1oC), πγξαζίαο (65  5%) θαη θσηνπεξηφδνπ (16:8 ψξεο Φ:΢), φπνπ γηλφηαλ ν έιεγρνο ηεο επηβίσζήο ηνπο έπεηηα απφ 24 ψξεο. Πξνλχκθεο πνπ δελ αληηδξνχζαλ ζε κεραληθφ άγγηγκα ζεσξνχληαλ σο λεθξέο. Οη κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο πξηλ απφ θάζε βηνδνθηκή ηνπνζεηνχληαλ αηνκηθά ζε πιαζηηθά δνρεία γηα πεξίπνπ 4-6 ψξεο ρσξίο ηξνθή πξνθεηκέλνπ λα

135

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 6: ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢ ΣΟΤ S. nonagrioides

θελψζνπλ ηνλ πεπηηθφ ηνπο ζσιήλα απφ ηα ππνιείκκαηα ηξνθήο (Zachariassen and Kristiansen 2003).

6.3.4 Πξνζδηνξηζκόο ζαλαηεθόξσλ ζεξκνθξαζηώλ

Γηα ηνλ πξνζδηνξηζκφ ησλ ζαλαηεθφξσλ ζεξκνθξαζηψλ (LTemp50, 90) ρξεζηκνπνηήζεθαλ κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο (5εο θαη 6εο ειηθίαο) θαη δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο (50 εκεξψλ) εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο, νη νπνίεο ςχρζεθαλ απεπζείαο γηα 2 ψξεο ζε κηα ζεηξά θαζνξηζκέλσλ ζεξκνθξαζηψλ. Οη ζεξκνθξαζίεο ζηηο νπνίεο εθηέζεθαλ νη κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο θπκαίλνληαλ απφ -4 έσο -9oC ελψ απηέο ησλ δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ απφ -8 έσο -12oC. Οη κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο δέρηεθαλ ηελ ίδηα κεηαρείξηζε φπσο ζην 6.3.3, πξνθεηκέλνπ λα θελψζνπλ ηνλ πεπηηθφ ηνπο ζσιήλα απφ ηα ππνιείκκαηα ηξνθήο (Zachariassen and Kristiansen 2003). ΢ε θάζε ζεξκνθξαζία θαη γηα θάζε κεηαρείξηζε ππήξραλ 3 επαλαιήςεηο ησλ 10 αηφκσλ. Οη πξνλχκθεο ηνπνζεηήζεθαλ αξρηθά ζε γπάιηλνπο δνθηκαζηηθνχο ζσιήλεο κε δηάκεηξν 1.4 cm θαη χςνο 10 cm θαη ζηε ζπλέρεηα αθνχ ζθξαγίζηεθαλ κε πψκα απφ θανπηζνχθ, εκβαπηίζηεθαλ ζην ίδην πδαηφινπηξν πνπ ρξεζηκνπνηήζεθε γηα ηνλ πξνζδηνξηζκφ ηεο ζεξκνθξαζίαο ππέξςπμεο. Μεηά ηελ έθζεζή ηνπο, ηφζν νη δηαπαχνπζεο φζν θαη νη κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο κεηαθέξζεθαλ απεπζείαο ζε ρψξν κε ζεξκνθξαζία 25oC θαη κε θσηφθαζε 16 σξψλ, φπνπ κεηξήζεθε ε επηβίσζή ηνπο κε θξηηήξην ηε λχκθσζή ηνπο ή κε (Fantinou et al. 1998).

6.3.5 Πξνζδηνξηζκόο θξπνπξνζηαηεπηηθώλ νπζηώλ Οη δηαιχηεο, ηα αληηδξαζηήξηα, ε πξνεηνηκαζία ησλ δεηγκάησλ θαζψο θαη νη αλαιπηηθέο ζπζθεπέο πνπ ρξεζηκνπνηήζεθαλ γηα ηνλ πξνζδηνξηζκφ ησλ θξπνπξνζηαηεπηηθψλ νπζηψλ ηνπ S. nonagrioides ήηαλ νη ίδηεο πνπ αλαθέξζεθαλ ζην Κεθάιαην 5 (5.3.5).

6.3.6 Σηαηηζηηθή αλάιπζε Ζ επίδξαζε ηεο θπζηνινγηθήο θαηάζηαζεο ησλ πξνλπκθψλ εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο θαζψο θαη ηεο εκεξνκελίαο ζπιινγήο ησλ πξνλπκθψλ αγξνχ ζηε ζεξκνθξαζία ππέξςπμεο θαη ηε ζπγθέληξσζε θξπνπξνζηαηεπηηθψλ νπζηψλ 136

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 6: ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢ ΣΟΤ S. nonagrioides

κειεηήζεθε εθαξκφδνληαο αλάιπζε παξαιιαθηηθφηεηαο (One-way Anova) (Sokal and Rohlf 1995). Οη κέζνη φξνη ζπγθξίζεθαλ κε ην Fisher’s LSD θξηηήξην γηα επίπεδν ζεκαληηθφηεηαο P=0.05.

O πξνζδηνξηζκφο ησλ ζαλαηεθφξσλ ζεξκνθξαζηψλ (LΣemp50, 90) έγηλε κε probit αλάιπζε (Finney 1952). Γηα ηελ αλάιπζε απηή νη ζεξκνθξαζίεο ζηηο νπνίεο εθηέζεθαλ νη πξνλχκθεο κεηαηξάπεθαλ ζε δεθαδηθφ ινγάξηζκν θαη ν αξηζκφο ησλ λεθξψλ αηφκσλ ζε κνλάδεο probit. ΢ηε ζπλέρεηα ππνινγίζηεθαλ νη εμηζψζεηο ηεο γξακκηθήο ζπκκεηαβνιήο κεηαμχ ησλ ζεξκνθξαζηψλ θαη ηεο ζλεζηκφηεηαο (ζε κνλάδεο probit). Απφ ηηο εμηζψζεηο απηέο ππνινγίζηεθαλ νη ηηκέο ησλ ζαλαηεθφξσλ

ζεξκνθξαζηψλ γηα ην 50 θαη 90% ησλ πξνλπκθψλ (LTemp50, 90), θαζψο θαη ηα φξηα

εκπηζηνζχλεο απηψλ γηα επίπεδν ζεκαληηθφηεηαο 5%. Ζ ζχγθξηζε ησλ LTemp50 θαη

LTemp90, έγηλε κε θξηηήξην ηελ επηθάιπςε ησλ νξίσλ εκπηζηνζχλεο. Υξεζηκνπνηήζεθε ν ηχπνο ηεο δηνξζσκέλεο ζλεζηκφηεηαο επεηδή παξαηεξήζεθε ζεκαληηθή ζλεζηκφηεηα ζηνλ κάξηπξα (Σδαλαθάθεο 1995). Ζ ζπζρέηηζε κεηαμχ ζεξκνθξαζίαο έθζεζεο θαη πνζνζηνχ ζλεζηκφηεηαο φζνλ αθνξά ζηηο πξνλχκθεο εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο έγηλε κε εθαξκνγή ηνπ πξνηχπνπ ηεο απιήο γξακκηθήο ζπκκεηαβνιήο: y = a + bx φπνπ y = πνζνζηφ ζλεζηκφηεηαο πνπ αληηζηνηρεί ζε ζεξκνθξαζία x, a = ζηαζεξά θαη b = ζπληειεζηήο ζπκκεηαβνιήο. Ο πξνζδηνξηζκφο ησλ παξακέηξσλ a θαη b γίλεηαη κε ηελ κέζνδν ησλ ειαρίζησλ ηεηξαγψλσλ ελψ ε αθξίβεηα ηεο πξνζαξκνγήο ηνπ παξαπάλσ πξνηχπνπ εθηηκάηαη απφ ηελ εχξεζε ηνπ ζπληειεζηή πξνζδηνξηζκνχ r2 (Sokal and Rohlf 1995, Φσηηάδεο 1995). Ζ ζηαηηζηηθή αλάιπζε ησλ δεδνκέλσλ έγηλε κε ηε βνήζεηα ησλ ζηαηηζηηθψλ πξνγξακκάησλ SPSS for Windows Version 16.0 (SPSS Inc., Chicago, Illinois) θαη Minitab 15 Statistical Software (Minitab Inc., State College, PA).

137

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 6: ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢ ΣΟΤ S. nonagrioides

6.4 ΑΠΟΣΔΛΔ΢ΜΑΣΑ

6.4.1 Θεξκνθξαζία ππέξςπμεο πξνλπκθώλ αγξνύ Απφ ην δηάγξακκα 6.1 παξαηεξνχκε φηη απφ ηηο αξρέο ΢επηεκβξίνπ έσο θαη ηηο αξρέο Γεθεκβξίνπ ε ειάρηζηε εκεξήζηα ζεξκνθξαζία αξρίδεη λα κεηψλεηαη ζηαδηαθά, κε θάπνηεο κηθξέο απμνκεηψζεηο. Ζ ζεξκνθξαζία έπεζε γηα πξψηε θνξά θάησ απφ ηνπο 5oC ζηηο 20 Ννεκβξίνπ θαη θάησ απφ ηνπο 0oC ζηηο 19 Γεθεκβξίνπ. Καηά ην ρξνληθφ δηάζηεκα απφ 8 Ηαλνπαξίνπ έσο 16 Φεβξνπαξίνπ, δειαδή γηα δηάζηεκα πεξίπνπ 40 εκεξψλ, ε εκεξήζηα ειάρηζηε ζεξκνθξαζία θπκαίλνληαλ απφ 5 έσο -5oC. Ζ θαηψηεξε εκεξήζηα ειάρηζηε ζεξκνθξαζία παξαηεξήζεθε ζηηο 26 Ηαλνπαξίνπ θαη ήηαλ ζηνπο -5.9oC.

35 Μέγιςτη 30 Ελάχιςτη

25 C)

o 20

5 Θεξκνθξαζία ( Θεξκνθξαζία 0

-5

-10 Σεπ-05 Οκτ-05 Νοε-05 Δεκ-05 Ιαν-06 Φεβ-06 Μαρ-06 Απρ-06

Γηάγξακκα 6.1. Μέγηζηε θαη ειάρηζηε εκεξήζηα ζεξκνθξαζία πνπ επηθξάηεζε αλαηνιηθά ηνπ Ννκνχ Θεζζαινλίθεο θαηά ηε δηάξθεηα ηνπ ρεηκψλα 2005-2006 (Πεγή: Πεξηθεξεηαθφ Κέληξν Πξνζηαζίαο Φπηψλ θαη Πνηνηηθνχ Διέγρνπ Θεζζαινλίθεο).

Ζ Μ.Θ.Τ. ησλ πξνλπκθψλ αγξνχ ηνπ S. nonagrioides δηέθεξε ζεκαληηθά κεηαμχ πξνλπκθψλ δηαθνξεηηθήο εκεξνκελίαο ζπιινγήο (F=14.354, df=3, 37, P=0.000003). Έηζη, αλάινγα κε ηελ εκεξνκελία ζπιινγήο ηνπο, ε Μ.Θ.Τ. (κ.ν. ± η.ζ.) θπκαηλφηαλ κεηαμχ -5.60 ± 0.84 θαη -9.23 ± 1.92oC (Γηάγξακκα 6.2). Ζ κηθξφηεξε Μ.Θ.Τ. παξαηεξήζεθε πεξί ηα κέζα Ννεκβξίνπ (FN) ελψ ε αληίζηνηρε

138

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 6: ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢ ΣΟΤ S. nonagrioides

πςειφηεξε ηηκή ηεο Μ.Θ.Τ. ζηα κέζα Φεβξνπαξίνπ (FF). ΋ιεο νη πξνλχκθεο 24 ψξεο κεηά ηνλ πξνζδηνξηζκφ ηεο Θ.Τ. ήηαλ δσληαλέο.

Γηάγξακκα 6.2. Δπνρηθή δηαθχκαλζε ηεο ζεξκνθξαζίαο ππέξςπμεο ζε αλεπηπγκέλεο πξνλχκθεο αγξνχ ηνπ S. nonagrioides, νη νπνίεο ζπιιέρζεθαλ θαηά ηε δηάξθεηα ηνπ ρεηκψλα 2005-2006. Κάζε ζεκείν αληηπξνζσπεχεη ην κέζν φξν 8-10 αηφκσλ (oC ± η.ζ.). Σηκέο πνπ θέξνπλ ην ίδην γξάκκα δελ δηαθέξνπλ ζεκαληηθά (Fisher’s LSD test, P<0.05).

6.4.2 Θεξκνθξαζία ππέξςπμεο πξνλπκθώλ εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο ΋ζνλ αθνξά ζηηο πξνλχκθεο εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο δελ παξαηεξήζεθε ζεκαληηθή δηαθνξά ζηελ ηθαλφηεηα ππέξςπμεο κεηαμχ δηαπαπνπζψλ θαη κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ (t=0.234, d =26, P=0.876) (Πίλαθαο 6.1). Σφζν ζηηο δηαπαχνπζεο φζν θαη ζηηο κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο, ε ζλεζηκφηεηα 24 ψξεο κεηά ηνλ πξνζδηνξηζκφ ηεο Θ.Τ. ήηαλ κεδεληθή. Ζ ειηθία ησλ κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ δελ θαίλεηαη λα επεξεάδεη ηελ ηθαλφηεηά ηνπο λα ππεξςχρνληαη θαζψο δελ παξαηεξήζεθαλ δηαθνξέο κεηαμχ κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ 5εο θαη 6εο ειηθίαο. Ζ Μ.Θ.Τ. ησλ κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ 5εο θαη 6εο ειηθίαο ήηαλ -9.59 ±

139

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 6: ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢ ΣΟΤ S. nonagrioides

1.97 θαη -8.52 ± 1.26oC αληίζηνηρα. Οη ηηκέο απηέο ήηαλ παξφκνηεο κε απηέο πνπ παξαηεξήζεθαλ ηφζν γηα ηηο δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο (-9.02 ± 2.24oC) φζν θαη γηα ηηο πξνλχκθεο αγξνχ, κε εμαίξεζε απηέο πνπ ζπιιέρζεθαλ πεξί ηα κέζα Ννεκβξίνπ (FN), ησλ νπνίσλ ε κέζε ζεξκνθξαζία ήηαλ ζεκαληηθά κεγαιχηεξε θαη βξέζεθε λα είλαη -5.60 ± 0.84oC.

Πίλαθαο 6.1. Μέζε ζεξκνθξαζία ππέξςπμεο δηαπαπνπζψλ θαη κε δηαπαπνπζψλ

πξνλπκθψλ εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο ηνπ S. nonagrioides.

Φπζηνινγηθφ ΢ηάδην Ζιηθία n Μ.Θ.Τ. (oC ± η.ζ.)

-9.59 ± 1.97 a* 5ε 10 (-14.20-(-7.40))** Με δηαπαχνπζεο -8.52 ± 1.26 a 6ε 10 (-10.50-(-6.40))

-9.02 ± 2.24 a Γηαπαχνπζεο 50 εκεξψλ 9 (-13.70-(-5.50))

* Μέζνη φξνη πνπ αθνινπζνχληαη απφ ην ίδην γξάκκα δελ δηαθέξνπλ ζεκαληηθά (Fisher’s LSD test, P<0.05). ** Δληφο παξελζέζεσλ δίδεηαη ην εχξνο ησλ ζεξκνθξαζηψλ ππέξςπμεο.

6.4.3 Θαλαηεθόξνη ζεξκνθξαζίεο

Οη ζαλαηεθφξνη ζεξκνθξαζίεο πνπ ζαλαηψλνπλ ην 50 θαη 90% (LTemp50, 90) ηνπ πιεζπζκνχ ησλ δηαπαπνπζψλ θαη κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο ηνπ S. nonagrioides δίδνληαη ζηνλ Πίλαθα 6.2. Παξαηεξνχκε φηη νη ηηκέο

ησλ LTemp50 θαη LTemp90 ησλ δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ ήηαλ ζεκαληηθά κηθξφηεξεο απφ απηέο ησλ κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ θαη ησλ δχν ειηθηψλ, κε εμαίξεζε ηελ εο LTemp90 ησλ κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ 5 ειηθίαο. ΢πγθεθξηκέλα, ε ηηκή ηεο

LTemp50 ησλ δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ ήηαλ ιίγν κηθξφηεξε απφ ηελ αληίζηνηρε Μ.Θ.Τ. θαη αλεξρφηαλ ζηνπο -9.41oC, πνπ δείρλεη φηη ζηηο δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο δελ παξαηεξείηαη ζλεζηκφηεηα πξν ηνπ παγψκαηνο (pre freeze mortality).

140

ΔΦΑΛΑΗΟ Πίλαθαο 6.2. Θαλαηεθφξνη ζεξκνθξαζίεο πνπ ζαλαηψλνπλ ην 50 θαη 90% (LTemp50, 90) ησλ δηαπαπνπζψλ θαη κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο ηνπ S. nonagrioides θαη φξηα εκπηζηνζχλεο (C.I.) απηψλ γηα επίπεδν εκπηζηνζχλεο 0.05.

Φπζηνινγηθφ 2 ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢ Ζιηθία n LTemp50 (95% C.I.)* LTemp90 (95% C.I.)* x df P ΢ηάδην

5ε 116 -6.75 (-7.16 – (-4.22)) -7.45 (-16.08 – (-7.08)) 0.064 3 0.996 Με δηαπαχζνπζεο 6ε 116 -5.90 (-6.36 - (-5.17)) -7.69 (-8.78 - (-7.15)) 1.817 3 0.611

ΣΟΤ

Γηαπαχνπζεο 50 εκεξψλ 130 -9.41 (-9.57 – (-9.25)) -10.78 (-11.05 – (-10.56)) 8.199 3 0.042 nonagrioides

141

* ζε oC

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 6: ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢ ΣΟΤ S. nonagrioides

εο Αληίζεηα, ε LTemp50 ησλ κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ ηφζν ηεο 5 ειηθίαο φζν θαη ηεο 6εο ειηθίαο ήηαλ εκθαλψο κεγαιχηεξε απφ ηελ αληίζηνηρε Μ.Θ.Τ. θαη αλέξρνληαλ ζηνπο -6.75 θαη -5.90oC αληίζηνηρα, πνπ δείρλεη φηη πηζαλφηαηα ππάξρεη ζλεζηκφηεηα πξν ηνπ παγψκαηνο (pre freeze mortality) ζηηο κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο.

6.4.4 Σπγθέληξσζε γιπθεξόιεο θαη ηξεραιόδεο Ζ ζπγθέληξσζε ηεο γιπθεξφιεο θαη ηξεραιφδεο ζηηο πξνλχκθεο αγξνχ αλάινγα κε ηελ εκεξνκελία ζπιινγήο ηνπο δίλνληαη ζην Γηάγξακκα 6.3. Ζ ζπγθέληξσζε ηεο γιπθεξφιεο απφ 4.92 ± 2.01 mg / 100 mg λσπνχ βάξνπο (w/w) πνπ ήηαλ ζηα κέζα Ννέκβξε κεηψζεθε ειαθξψο ζηα 4.54 ± 2.06 mg / 100 mg w/w πεξί ηα ηέιε Γεθεκβξίνπ, θαη έπεηηα έπεζε απφηνκα ζηα 0.31 ± 0.09 mg / 100 mg w/w ζηα κέζα Φεβξνπαξίνπ (F=3.195, df=3, 23, P=0.046), φπνπ θαη παξέκεηλε ζηα ρακειά απηά επίπεδα έσο ηηο αξρέο Απξηιίνπ (0.24 ± 0.07 mg / 100 mg w/w). ΋ζνλ αθνξά ζηελ ζπγθέληξσζε ηεο ηξεραιφδεο, απφ 0.70 ± 0.20 mg / 100 mg w/w πνπ ήηαλ ζηα κέζα Ννέκβξε απμήζεθε ζεκαληηθά ζηα 5.20 ± 1.70 mg / 100 mg w/w πεξί ηα ηέιε Γεθεκβξίνπ (F=6.678, df=3, 23, P=0.003), γηα λα θαηέβεη θαη πάιη ζηα αξρηθά επίπεδα ησλ 0.50 ± 0.10 mg / 100 mg w/w ζηα κέζα Φεβξνπαξίνπ. ΢ηηο αξρέο Απξηιίνπ ε ζπγθέληξσζε ηεο ηξεραιφδεο παξνπζίαζε θαη πάιη κία κηθξή άλνδν θηάλνληαο ηα 1.50 ± 0.20 mg / 100 mg w/w ρσξίο σζηφζν λα παξαηεξεζνχλ ζεκαληηθέο δηαθνξέο. ΢ηηο πξνλχκθεο εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο, ε θαηάζηαζε ηεο δηάπαπζεο θαίλεηαη λα επεξεάδεη ζεκαληηθά ηφζν ηελ ζπγθέληξσζε ηεο γιπθεξφιεο φζν θαη ηελ ζπγθέληξσζε ηεο ηξεραιφδεο (Πίλαθαο 6.3). Ζ ζπγθέληξσζε ηεο γιπθεξφιεο ησλ δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ (1.97 ± 0.24 mg / 100 mg w/w) ήηαλ πεξίπνπ 4-7 θνξέο κεγαιχηεξε ζε ζρέζε κε απηή ησλ κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ (0.26 – 0.44 mg / 100 mg w/w) (F=11.183, df=2, 15, P=0.001). Οκνίσο, ε ζπγθέληξσζε ηεο ηξεραιφδεο ησλ δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ (1.67 ± 0.52 mg / 100 mg w/w) ήηαλ ζεκαληηθά κεγαιχηεξε ζε ζχγθξηζε κε απηή ησλ κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ, ε νπνία θπκαηλφηαλ απφ 0.23 ± 0.11 mg / 100 mg w/w έσο 0.32 ± 0.09 mg / 100 mg w/w γηα ηηο πξνλχκθεο 6εο θαη 5εο ειηθίαο αληίζηνηρα (F=39.399, df=2, 15, P=0.000001). Ζ ειηθία ησλ κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ δελ θαίλεηαη λα επεξέαζε ζεκαληηθά ηελ ζπγθέληξσζε ηφζν ηεο γιπθεξφιεο φζν θαη ηεο ηξεραιφδεο. 142

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 6: ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢ ΣΟΤ S. nonagrioides

Γηάγξακκα 6.3. Δπνρηθή δηαθχκαλζε πεξηεθηηθφηεηαο γιπθεξφιεο (A) θαη ηξεραιφδεο (B) ζε αλεπηπγκέλεο πξνλχκθεο αγξνχ ηνπ S. nonagrioides θαηά ηε δηάξθεηα ηνπ ρεηκψλα 2005-2006. Κάζε ζεκείν αληηπξνζσπεχεη ην κέζν φξν 6 επαλαιήςεσλ (κ.ν. ± η.ζ.) (n=6). Σηκέο πνπ θέξνπλ ην ίδην γξάκκα δελ δηαθέξνπλ ζεκαληηθά (Fisher’s LSD test, P<0.05).

143

Concentration (mg mg-1 fresh weight)

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 6: ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢ ΣΟΤ S. nonagrioides

Πίλαθαο 6.3. Πεξηεθηηθφηεηα γιπθεξφιεο θαη ηξεραιφδεο (κ.ν. ± η.ζ.) πνπ αληρλεχηεθε ζε δηαπαχνπζεο θαη κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο ηνπ S. nonagrioides.

Φπζηνινγηθφ Γιπθεξφιε* Σξεραιφδε* Ζιηθία n ΢ηάδην (κ.ν. ± η.ζ.) (κ.ν. ± η.ζ.)

5ε 6 0.26 ± 0.03a** 0.32 ± 0.09a** Με δηαπαχνπζεο 6ε 6 0.44 ± 0.07a 0.23 ± 0.11a

Γηαπαχνπζεο 50 εκεξψλ 6 1.97 ± 0.24b 1.67 ± 0.52b

6.4.5 Γξακκηθή ζπκκεηαβνιή Οη παξάκεηξνη ηεο απιήο γξακκηθήο ζπκκεηαβνιήο κεηαμχ ηεο ζεξκνθξαζίαο έθζεζεο θαη ηεο ζλεζηκφηεηαο ησλ πξνλπκθψλ εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο δίλνληαη ζηνλ Πίλαθα 6.4 ελψ νη ζπκκεηαβνιέο ηνπο παξνπζηάδνληαη ζηα Γηαγξάκκαηα 6.4 θαη 6.5 αληίζηνηρα. ΋πσο θαίλεηαη ινηπφλ θαη απφ ηα Γηαγξάκκαηα 6.4 θαη 6.5, ππάξρεη ζεκαληηθή ζρέζε κεηαμχ ηεο ζεξκνθξαζίαο έθζεζεο θαη ηεο ζλεζηκφηεηαο ηφζν ζηηο δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο (F=46.31, df=1, 3, P=0.006) φζν θαη ζηηο κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο 5εο θαη 6εο ειηθίαο ηνπ S. nonagrioides (F=30.67, df=1, 3, P=0.012 θαη F=21.88, df=1, 3, P=0.018 αληίζηνηρα) (Πίλαθαο 6.5). ΢ε φιεο ηηο παξαπάλσ πεξηπηψζεηο ν ζπληειεζηήο πξνζδηνξηζκνχ (r2) ήηαλ πνιχ θνληά ζηε κνλάδα θαη θπκάλζεθε απφ 0.879 έσο 0.939 (Πίλαθαο 6.4). Δπηπιένλ, παξαηεξνχκε φηη ην πνζνζηφ ζλεζηκφηεηαο κεηψλεηαη γξακκηθά κε ηελ αχμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο έθζεζεο ηφζν ζηηο δηαπαχνπζεο φζν θαη ζηηο κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο 5εο θαη 6εο ειηθίαο. Απηφ πξαθηηθά ζεκαίλεη φηη ππάξρεη αξλεηηθή ζπζρέηηζε κεηαμχ ησλ δχν απηψλ κεηαβιεηψλ θαη ζηηο ηξεηο κεηαρεηξίζεηο, ην νπνίν βέβαηα είλαη εκθαλέο θαη απφ ην αξλεηηθφ πξφζεκν ηνπ ζπληειεζηή ζπκκεηαβνιήο (b) (Πίλαθαο 6.4).

144

Κ Πίλαθαο 6.4. Δθηίκεζε παξακέηξσλ (a, b) θαη ζπληειεζηή πξνζδηνξηζκνχ (r2) ηνπ απινχ γξακκηθνχ κνληέινπ (y=ax+b) πνπ εθαξκφζηεθε ΔΦΑΛΑΗΟ ζηελ πεξηγξαθή ηνπ πνζνζηνχ ζλεζηκφηεηαο δηαπαπνπζψλ θαη κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο ηνπ S. nonagrioides φηαλ

εθηέζεθαλ γηα δχν ψξεο ζε ζηαζεξέο ζεξκνθξαζίεο θάησ ηνπ κεδελφο. 6:

ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢ ΣΟΤ

Μεηαρείξηζε Παξάκεηξνη γξακκηθνχ κνληέινπ

a ± η.ζ. b ± η.ζ. r2

Με δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο 5εο ειηθίαο -29.70 ± 5.363 -153.16 ± 38.30 0.911

nonagrioides

145 εο

Με δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο 6 ειηθίαο -19.40 ± 4.148 -66.12 ± 29.62 0.879

Γηαπαχνπζεο πξνλχκθεο -23.70 ± 3.483 -175.20 ± 35.17 0.939

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 6: ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢ ΣΟΤ S. nonagrioides

Α Πξνζαξκνζκέλε επζεία παιηλδξόκεζεο Κ θνησιμότητα (%) = - 153,2 - 29,70 θερμοκρασία ΔΦΑΛΑΗΟ 120 Regression 110 95% CI

) 95% PI

100

ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢ ΣΟΤ %

( R-Sq 91,1%

ο α

η 80

ε η

ό 70

κ η

ζ 60 ε

λ 50

η 40 ζ

ν 30

ζ ν

Π 20

10 nonagrioides

-9 -8 -7 -6 -5 ζεξκνθξαζία έθζεζεο (oC)

Β Πξνζαξκνζκέλε επζεία παιηλδξόκεζεο θνησιμότητα (%) = - 66,12 - 19,40 θερμοκρασία 120 Regression 110 95% CI

) 100 95% PI %

( R-Sq 87,9%

ο α

η 80

ε η

ό 70

κ η

ζ 60 ε

λ 50

η 40 ζ

ν 30

ζ ν

Π 20 10

-9 -8 -7 -6 -5 ζεξκνθξαζία έθζεζεο (oC)

Γηάγξακκα 6.4. Πξνζαξκνζκέλε επζεία παιηλδξφκεζεο θαη 95% δψλεο εκπηζηνζχλεο (Confidence Intervals) θαη πξφβιεςεο (Prediction Intervals) ηεο απιήο γξακκηθήο ζπκκεηαβνιήο κεηαμχ ηεο ζεξκνθξαζίαο έθζεζεο θαη ηνπ πνζνζηνχ ζλεζηκφηεηαο κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο 5εο (Α) θαη 6εο (Β) ειηθίαο ηνπ S. nonagrioides ζχκθσλα κε ην απιφ γξακκηθφ κνληέιν.

146

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 6: ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢ ΣΟΤ S. nonagrioides

Πξνζαξκνζκέλε επζεία παιηλδξόκεζεο Κ

θνησιμότητα (%) = - 175,2 - 23,70 Θερμοκρασία ΔΦΑΛΑΗΟ 120 Regression 110 95% CI

6: ) 100 95% PI

ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢ ΣΟΤ ( R-Sq 93,9%

ο α

η 80

ε η

ό 70

κ η

ζ 60 ε

λ 50

η 40 ζ

ν 30

ζ ν

Π 20

nonagrioides

-12 -11 -10 -9 -8 Θεξκνθξαζία έθζεζεο (oC)

Γηάγξακκα 6.5. Πξνζαξκνζκέλε επζεία παιηλδξφκεζεο θαη 95% δψλεο εκπηζηνζχλεο (Confidence Intervals) θαη πξφβιεςεο (Prediction Intervals) ηεο απιήο γξακκηθήο ζπκκεηαβνιήο κεηαμχ ηεο ζεξκνθξαζίαο έθζεζεο θαη ηνπ πνζνζηνχ ζλεζηκφηεηαο ησλ δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο ηνπ S. nonagrioides ζχκθσλα κε ην απιφ γξακκηθφ κνληέιν.

147

Κ Πίλαθαο 6.5. Αλάιπζε παξαιιαθηηθφηεηαο (ANOVA) γηα ηελ επίδξαζε ηεο ζεξκνθξαζίαο έθζεζεο ζην πνζνζηφ ζλεζηκφηεηαο δηαπαπνπζψλ ΔΦΑΛΑΗΟ θαη κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο ηνπ S. nonagrioides γηα επίπεδν ζεκαληηθφηεηαο 0.05.

SS MS 6:

Μεηαρείξηζε Πεγή παξαιιαθηηθφηεηαο df (άζξνηζκα (κέζν F P ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢ ΣΟΤ ηεηξαγψλσλ) ηεηξάγσλν) Με δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο 5εο ειηθίαο Θεξκνθξαζία 1 8819.10 8819.10 30.67 0.012

΢θάικα 3 862.73 287.58

΢χλνιν 4 9681.83

εο Με δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο 6 ειηθίαο Θεξκνθξαζία 1 3765.45 3765.45 21.88 0.018 nonagrioides

148

΢θάικα 3 516.23 172.08

΢χλνιν 4 4281.68

Γηαπαχνπζεο πξνλχκθεο Θεξκνθξαζία 1 5616.9 5616.9 46.31 0.006

΢θάικα 3 363.9 121.3

΢χλνιν 4 5980.8

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 6: ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢ ΣΟΤ S. nonagrioides

6.5 ΢ΤΕΖΣΖ΢Ζ Κ

ΔΦΑΛΑΗΟ

Ζ Μ.Θ.Τ. (κ.ν. ± η.ζ.) ησλ δηαρεηκαδνπζψλ πξνλπκθψλ αγξνχ ηνπ S. nonagrioides θπκαηλφηαλ κεηαμχ -5.60 ± 0.84 θαη -9.23 ± 1.92oC. Αξρηθά, πεξί ηα 6:

ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢ ΣΟΤ κέζα Ννεκβξίνπ, ην S. nonagrioides έρεη κηθξή ηθαλφηεηα ππέξςπμεο ελψ ζηε ζπλέρεηα απηή απμάλεηαη ζηαδηαθά γηα λα θηάζεη ηε κέγηζηε ηεο ηηκή ζηα κέζα Φεβξνπαξίνπ θαη ζηε ζπλέρεηα ππάξρεη κηθξή πηψζε έσο ηηο αξρέο Απξηιίνπ. Παξάιιεια, φιεο νη πξνλχκθεο, 24 ψξεο κεηά ηνλ πξνζδηνξηζκφ ηεο Θ.Τ. βξέζεθαλ λα είλαη δσληαλέο. Λακβάλνληαο ππφςε φια ηα παξαπάλσ θαη ζε ζπλδπαζκφ κε ηελ πην πξφζθαηε ηαμηλφκεζε ησλ εληφκσλ φζνλ αθνξά ζηελ αληνρή ηνπο ζην ςχρνο

(Bale 1993, Bale 1996), ην S. nonagrioides κπνξεί λα θαηαηαρζεί ζηελ θαηεγνξία ησλ nonagrioides εληφκσλ πνπ είλαη αλεθηηθά ζην πάγσκα (freeze tolerant). Σν παξαπάλσ ζπκπέξαζκα επηβεβαηψλεηαη απφ ην γεγνλφο φηη φηαλ νη δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο εξγαζηεξίνπ

εθηέζεθαλ γηα 2 ψξεο ζε ζεξκνθξαζίεο θάησ ηνπ κεδελφο, ηφηε δελ παξαηεξήζεθε

ζλεζηκφηεηα ζε ζεξκνθξαζίεο κεγαιχηεξεο απφ ηε Θ.Τ. Ζ LTemp50 ησλ δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ ηνπ S. nonagrioides ήηαλ ειαθξψο κεγαιχηεξε απφ ηε Θ.Τ. ησλ δηαρεηκαδνπζψλ πξνλπκθψλ θαη αλέξρνληαλ ζηνπο -9.41oC. Παξφκνηα απνηειέζκαηα παξαηεξήζεθαλ θαη απφ ηνπο Hart θαη Bale (1997) γηα ην Syrphus ribesii (Diptera: Syrphidae), έλα αξπαθηηθφ ησλ αθίδσλ, ην νπνίν παξνπζίαζε ζρεηηθά πςειή Θ.Τ. (-6.9oC), κεδεληθή ζλεζηκφηεηα ησλ πξνλπκθψλ 72 ψξεο κεηά ηνλ πξνζδηνξηζκφ ηεο Θ.Τ. θαη κεγάιε αληνρή ζε ρακειέο ζεξκνθξαζίεο κηθξφηεξεο απφ ην ζεκείν ππέξςπμεο έπεηηα απφ παξαηεηακέλε έθζεζε ζε απηέο. Σα έληνκα πνπ είλαη αλεθηηθά ζην πάγσκα (freeze tolerant) (απηά πνπ αλέρνληαη ην ζρεκαηηζκφ πάγνπ ζηνπο ηζηνχο ηνπο) ρξεζηκνπνηνχλ κηα πην ζχλζεηε ζηξαηεγηθή πξνθεηκέλνπ λα αληαπεμέιζνπλ ζηηο ρακειέο ζεξκνθξαζίεο ηνπ ρεηκψλα ζε ζρέζε κε ηα κε αλεθηηθά ζην πάγσκα έληνκα (freeze intolerant). Δίλαη γλσζηφ φηη ν ζρεκαηηζκφο πάγνπ εληφο ησλ ηζηψλ ησλ εληφκσλ είλαη θαηά ην πιείζηνλ θαηαζηξνθηθφο, δηφηη ζηα ζεκεία φπνπ ζρεκαηίδνληαη νη παγνθξχζηαιινη κπνξεί λα πξνθιεζεί εθηεηακέλε δεκηά είηε απφ ηε δηάηξεζε ησλ θπηηάξσλ είηε απφ ηελ ζπκπίεζε θαη παξακφξθσζή ηνπο. ΋κσο, αθφκα θαη εάλ δελ πξνθιεζεί άκεζε δεκηά ζην θχηηαξν εμαηηίαο ηεο δεκηνπξγίαο ησλ παγνθξπζηάιισλ, ε παξνπζία θαη κφλν ησλ παγνθξπζηάιισλ εληφο ησλ ηζηψλ έρεη σο απνηέιεζκα ηελ εθηεηακέλε αθπδάησζε ηνπ θπηηάξνπ, θαζψο ηα πγξά πνπ ππάξρνπλ εληφο ηνπ θπηηάξνπ απνξξνθψληαη απφ ηνπο παγνθξπζηάιινπο κε απνηέιεζκα ηελ ζπξξίθλσζε θαη 149

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 6: ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢ ΣΟΤ S. nonagrioides

θαηαζηξνθή ηνπ θπηηάξνπ. Δπνκέλσο, ηα έληνκα πνπ αθνινπζνχλ ηελ ζηξαηεγηθή Κ

ΔΦΑΛΑΗΟ απηή ηεο αλεθηηθφηεηαο ζην πάγσκα (freeze tolerance) πξέπεη λα βξνπλ ηξφπνπο ψζηε λα απνθχγνπλ ηηο δεκηέο εμαηηίαο ηνπ ζρεκαηηζκνχ πάγνπ εληφο ησλ ηζηψλ ηνπο.

Σα αλεθηηθά ινηπφλ ζην πάγσκα έληνκα πεξηνξίδνπλ ην ζρεκαηηζκφ πάγνπ 6:

ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢ ΣΟΤ ζηνπο εμσθπηηάξηνπο ρψξνπο ηνπ ζψκαηνο ηνπο ελψ παξάιιεια απνθεχγνπλ κε δηάθνξνπο κεραληζκνχο ην ζρεκαηηζκφ πάγνπ εληφο ησλ θπηηάξσλ. Σν εξψηεκα φκσο πνπ ηίζεηαη είλαη, πψο είλαη δπλαηφλ ηα έληνκα απηά λα παγψλνπλ θαη έπεηηα φηαλ μεπαγψλνπλ λα κελ έρεη πξνθιεζεί ν παξακηθξφο ηξαπκαηηζκφο θαη λα επηβηψλνπλ. Σα έληνκα ηεο θαηεγνξίαο απηήο αληί λα πεξηκέλνπλ ηνλ απζφξκεην ζρεκαηηζκφ πάγνπ, πξνθαινχλ απφ κφλα ηνπο ηε δεκηνπξγία πάγνπ εληφο ηνπ

ζψκαηφο ηνπο κε ηε ρξήζε παγνππξελνπνηεηηθψλ νπζηψλ (Block 1995). Με απηφλ nonagrioides ηνλ ηξφπν ηα έληνκα κπνξνχλ λα αξρίζνπλ λα παγψλνπλ ζε ζεξκνθξαζίεο ιίγν κηθξφηεξεο απφ ηνπο 0oC. ΋ζν πςειφηεξε είλαη ε ζεξκνθξαζία ζηελ νπνία παγψλνπλ

ηα έληνκα, ηφζν πην αξγφο είλαη ν ξπζκφο ζρεκαηηζκνχ πάγνπ θαη ηφζν πεξηζζφηεξνο είλαη ν δηαζέζηκνο ρξφλνο πνπ έρεη ην έληνκν πξνθεηκέλνπ λα πξνβεί ζηηο απαξαίηεηεο κεηαβνιηθέο πξνζαξκνγέο πνπ ζα δηαζθαιίζνπλ ηελ επηβίσζή ηνπ. Παξάιιεια φκσο, έρνπλ αλαπηχμεη θαηάιιεινπο κεραληζκνχο απνθαηάζηαζεο δεκηψλ ησλ θπηηάξσλ ηνπο, πξνθεηκέλνπ λα αληηκεησπίζνπλ ηηο νπνηεζδήπνηε βιάβεο ή δεκηέο πνπ δεκηνπξγνχληαη απφ ην πάγσκα ησλ ηζηψλ (Storey 1999). ΢ηε ζπλέρεηα ηα αλεθηηθά ζην πάγσκα έληνκα, φπσο αθξηβψο θαη ηα κε αλεθηηθά, αξρίδνπλ λα ζρεκαηίδνπλ πςειέο ζπγθεληξψζεηο ζαθράξσλ ή πνιπνιψλ ζηνπο ηζηνχο ηνπο (Sømme 1982, Zachariassen et al. 2008). ΢ηελ πξνθεηκέλε φκσο πεξίπησζε, ηα ζάθραξα ρξεζηκνπνηνχληαη γηα λα απνηξέςνπλ ην ζρεκαηηζκφ πάγνπ εληφο ηνπ θπηηάξνπ θαη φρη ζε φιν ην ζψκα. Έηζη δεκηνπξγείηαη πάγνο κφλν ζηνπο εμσθπηηάξηνπο ρψξνπο ηνπ εληφκνπ, αθήλνληαο αλέπαθν ην εζσηεξηθφ ησλ θπηηάξσλ (Bale 2002, Block 2003). Μηα ελδηαθέξνπζα άπνςε πνπ αθνξά ηα αλεθηηθά ζην πάγσκα έληνκα είλαη ην γεγνλφο φηη θαζψο ην έληνκν παγψλεη, αλαζηέιινληαη ηαπηφρξνλα θάπνηεο απφ ηηο κεηαβνιηθέο ηνπ ιεηηνπξγίεο, φπσο είλαη ε θπθινθνξία ηνπ αίκαηνο θαη ε αλαπλνή. Θα είλαη ινηπφλ πνιχ ελδηαθέξνλ λα βξεζεί ν κεραληζκφο πνπ πξνθαιεί ηελ αλαζηνιή απηψλ ησλ ιεηηνπξγηψλ θαζψο επίζεο θαη κε πνην ηξφπν επαλελεξγνπνηνχληαη νη παξαπάλσ ιεηηνπξγίεο κεηά θαη ηελ ηήμε ηνπ πάγνπ. Ζ ζπγθέληξσζε ηεο γιπθεξφιεο ζηηο πξνλχκθεο αγξνχ ηνπ S. nonagrioides απφ ηα κέζα Ννεκβξίνπ έσο θαη ηα ηέιε Γεθεκβξίνπ παξακέλεη ζηαζεξή θαη ε ηηκή ηεο 150

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 6: ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢ ΣΟΤ S. nonagrioides

θπκαίλεηαη ζε ζρεηηθά πςειά επίπεδα. ΢ηε ζπλέρεηα φκσο, έρνπκε απφηνκε πηψζε Κ

ΔΦΑΛΑΗΟ ηεο ζπγθέληξσζεο ηεο γιπθεξφιεο πεξί ηα κέζα Φεβξνπαξίνπ (0.31 ± 0.09 mg / 100 mg w/w), θαζψο ε ζπγθέληξσζή ηεο κεηψλεηαη θαηά 15-16 θνξέο ζε ζρέζε κε ηα

επίπεδα ησλ πξνεγνχκελσλ κελψλ. Ζ ζπγθέληξσζε απηή παξακέλεη ακεηάβιεηε 6:

ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢ ΣΟΤ κέρξη ηηο αξρέο Απξηιίνπ (0.44 ± 0.12 mg / 100 mg w/w). Παξαηεξνχκε φηη ε κείσζε ηεο ζπγθέληξσζεο ηεο γιπθεξφιεο ζπλδέεηαη άκεζα κε ηελ πεξάησζε ηεο δηάπαπζεο πεξί ηα ηέιε Ηαλνπαξίνπ θαη ηελ επαλαδξαζηεξηνπνίεζε ηνπ εληφκνπ ζηε θχζε (Fantinou et al. 1998). ΋ζνλ αθνξά ζηε ζπγθέληξσζε γιπθεξφιεο ζηηο πξνλχκθεο εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο, παξαηεξήζεθε φηη απηέο πνπ ήηαλ ζε δηάπαπζε είραλ 4-7 θνξέο κεγαιχηεξε ζπγθέληξσζε γιπθεξφιεο ζε ζρέζε κε ηηο κε δηαπαχνπζεο

πξνλχκθεο. Γειαδή φπσο θαη ζηηο πξνλχκθεο αγξνχ έηζη θαη ζηηο πξνλχκθεο nonagrioides εξγαζηεξίνπ παξαηεξνχκε φηη ππάξρεη ζπζρέηηζε κεηαμχ δηάπαπζεο θαη ζπγθέληξσζεο γιπθεξφιεο. Χζηφζν, ε ζπγθέληξσζε ηεο γιπθεξφιεο ησλ

δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο πνηέ δελ έθηαζε ηα επίπεδα ησλ πξνλπκθψλ αγξνχ. Αλάινγα απνηειέζκαηα παξαηεξήζεθαλ θαη ζηηο δηαπαχνπζεο λχκθεο εξγαζηεξίνπ ηνπ Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae), ησλ νπνίσλ ε ζπγθέληξσζε ηεο γιπθεξφιεο ήηαλ πεξίπνπ 4 θνξέο κηθξφηεξε ζε ζρέζε κε ηελ κέγηζηε ζπγθέληξσζε ησλ δηαρεηκαδνπζψλ λπκθψλ αγξνχ (Liu et al. 2009). Αμίδεη λα ζεκεησζεί φηη αθξηβψο ην αληίζεην παξαηεξήζεθε ζην Ostrinia nubilalis (Lepidoptera: Crambidae) (Nordin et al. 1984, Andreadis et al. 2008), φπνπ ε ζπζζψξεπζε ηεο γιπθεξφιεο ζρεηίδεηαη πεξηζζφηεξν κε ηελ έθζεζε ζην θξχν παξά ην φηη βξηζθφηαλ ζε θαηάζηαζε δηάπαπζεο. ΋ζνλ αθνξά ηελ ζπγθέληξσζε ηεο ηξεραιφδεο ησλ δηαρεηκαδνπζψλ πξνλπκθψλ αγξνχ απφ ην αξρηθφ ρακειφ επίπεδν ησλ 0.70 ± 0.20 mg / 100 mg w/w πνπ ήηαλ ζηα κέζα Ννεκβξίνπ απμήζεθε ζηε κέγηζηε ηηκή ηεο πεξί ηα ηέιε Γεθεκβξίνπ (5.20 ± 1.70 mg / 100 mg w/w). ΢ηε ζπλέρεηα φκσο κεηψζεθε απφηνκα ζηα αξρηθά ηεο επίπεδα φπνπ θαη παξέκεηλε έσο ηηο αξρέο Απξηιίνπ. Βιέπνπκε δειαδή φηη κε ην πέξαο ηεο δηάπαπζεο κεηψλεηαη αληίζηνηρα θαη ε ζπγθέληξσζε ηεο ηξεραιφδεο, φπσο αθξηβψο ζπλέβε θαη κε ηελ ζπγθέληξσζε ηεο γιπθεξφιεο, ην νπνίν καξηπξά ηελ χπαξμε άκεζεο ζρέζεο κεηαμχ ησλ δχν απηψλ γεγνλφησλ. Χζηφζν, δελ κπνξνχκε λα ηζρπξηζηνχκε ηελ χπαξμε αλάινγεο ζρέζεο ζηελ αξρή ηεο ρεηκεξηλήο πεξηφδνπ, θαζψο απφ ηα απνηειέζκαηά δελ πξνθχπηεη θάηη ηέηνην, έηζη ψζηε ηειηθά λα κελ γίλεηαη απφιπηα θαηαλνεηφο ν ξφινο ηεο δηάπαπζεο ζε ζρέζε κε ηελ ζπγθέληξσζε ηεο ηξεραιφδεο θαη θαη’ επέθηαζε λα κελ κπνξνχκε λα βγάινπκε 151

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 6: ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢ ΣΟΤ S. nonagrioides

μεθάζαξν ζπκπέξαζκα γηα ην ηη ήηαλ απηφ ηειηθά πνπ πξνθάιεζε ηελ απφηνκε Κ

ΔΦΑΛΑΗΟ αχμεζε ηεο ζπγθέληξσζεο ηεο ηξεραιφδεο. Με κηα πην ιεπηνκεξή φκσο εμέηαζε ησλ απνηειεζκάησλ ηεο παξνχζαο κειέηεο θαη ζε ζπλδπαζκφ κε ηηο ειάρηζηεο

ζεξκνθξαζίεο πνπ επηθξαηνχλ ζηελ πεξηνρή απηή (Γηάγξακκα 6.1) παξαηεξνχκε φηη 6:

ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢ ΣΟΤ 10 εκέξεο πεξίπνπ πξηλ ηε κέγηζηε ζπγθέληξσζε ηεο ηξεραιφδεο έρνπκε πηψζε ηεο ζεξκνθξαζίαο ζηνπο 0oC, ην νπνίν πηζαλφλ λα ζπλδέεηαη κε ηελ απφηνκε αχμεζε ηεο ζπγθέληξσζεο ηεο ηξεραιφδεο. ΢ε πεηξάκαηα πνπ έγηλαλ κε ην ίδην έληνκν ζην παξειζφλ, πέξαλ ηεο ζεκαληηθήο δηαθνξάο πνπ ππήξρε κεηαμχ δηαπαπνπζψλ θαη κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ ζηε ζπγθέληξσζε ηεο ηξεραιφδεο, επηπξφζζεηα δηαπηζηψζεθε φηη ε ζπγθέληξσζε ηεο ηξεραιφδεο ησλ δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ

ζρεδφλ δηπιαζηάδνληαλ φηαλ απηέο εθηίζνληαλ ζηνπο 5oC γηα ηξεηο εβδνκάδεο nonagrioides (Gillyboeuf et al. 1994). Οκνίσο, νη Izumi et al. (2005) παξαηήξεζαλ αχμεζε ηεο ζπγθέληξσζεο ηεο ηξεραιφδεο φηαλ νη δηαπαχνπζεο λχκθεο ηνπ H. armigera o εγθιηκαηίζηεθαλ ζηνπο 0 C. Γειαδή, έθζεζε ησλ εληφκσλ ζε ρακειέο ζεξκνθξαζίεο πςειφηεξεο ησλ 0oC εληζρχεη πεξαηηέξσ ηελ ζπζζψξεπζε ηεο ηξεραιφδεο ζηνπο ηζηνχο ηνπο, ην νπνίν πηζαλφλ λα ηζρχεη θαη γηα ην S. nonagrioides. Ζ ειηθία ησλ κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ ηνπ S. nonagrioides δε θαίλεηαη λα επεξεάδεη ηφζν ηελ ηθαλφηεηα ππέξςπμεο φζν θαη ηελ ζλεζηκφηεηα ζε ζεξκνθξαζίεο κεγαιχηεξεο απφ ηε Θ.Τ., αιιά νχηε θαη ηελ ζπζζψξεπζε θξπνπξνζηαηεπηηθψλ νπζηψλ ζηνπο ηζηνχο ηνπο, θαζψο ζε φιεο ηηο κεηξήζεηο πνπ δηελεξγήζεθαλ δελ παξαηεξήζεθαλ ζεκαληηθέο δηαθνξέο κεηαμχ κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ 5εο θαη 6εο ειηθίαο.

΋πσο θαίλεηαη απφ ηα απνηειέζκαηά καο, ε LTemp50 θαη LTemp90 ησλ δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ ήηαλ ζεκαληηθά κηθξφηεξε ζε ζχγθξηζε κε απηή πνπ παξαηεξήζεθε ζηηο κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο αλεμάξηεηα απφ ηελ ειηθία. Απηφ ζε πξψηε θάζε ζα κπνξνχζε λα εξκελεπηεί σο έλδεημε χπαξμεο ζρέζεο κεηαμχ δηάπαπζεο θαη αληνρήο ζην ςχρνο. Κάηη ηέηνην ζα κπνξνχζε λα εηπσζεί κε ζηγνπξηά εάλ θαη εθφζνλ ηζρχεη θάηη αλάινγν θαη κε ηελ ηθαλφηεηα ππέξςπμεο. Χζηφζν, ε Μ.Θ.Τ. κεηαμχ δηαπαπνπζψλ θαη κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ δελ παξνπζίαδε ζεκαληηθή δηαθνξά, νπφηε δελ κπνξνχκε λα δερηνχκε ηελ χπαξμε ζρέζεο κεηαμχ δηάπαπζεο θαη αληνρήο ζην ςχρνο. Αλάινγα απνηειέζκαηα παξαηεξήζεθαλ θαη γηα ην Delia radicum (Diptera: Anthomyiidae) φπνπ ε ηθαλφηεηα ππέξςπμεο κεηαμχ δηαπαπνπζψλ θαη κε δηαπαπνπζψλ λπκθψλ δελ δηέθεξε ζεκαληηθά (Koštál and Šimek 1995). Δπηπιένλ, ζπγθξίλνληαο ηελ ηθαλφηεηα ππέξςπμεο ησλ δηαρεηκαδνπζψλ 152

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 6: ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢ ΣΟΤ S. nonagrioides

πξνλπκθψλ παξαηεξνχκε φηη δελ ππάξρνπλ δηαθνξέο σο πξνο ηε Μ.Θ.Τ. απφ ηα ηέιε Κ

ΔΦΑΛΑΗΟ Γεθεκβξίνπ έσο ηηο αξρέο Απξηιίνπ, φηαλ δειαδή έρεη ήδε πεξαησζεί ε δηάπαπζε ζην έληνκν (Fantinou et al. 1998). Οκνίσο, ζην Pectinophora gossypiella (Lepidoptera:

Gelechiidae) δελ παξαηεξήζεθαλ ζεκαληηθέο δηαθνξέο σο πξνο ηε Μ.Θ.Τ. κεηαμχ 6:

ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢ ΣΟΤ δηαρεηκαδνπζψλ πξνλπκθψλ πνπ ζπιιέρζεθαλ απφ ην Γεθέκβξην έσο ην Μάην (Kaltsa et al. 2006). Ζ ζλεζηκφηεηα ηφζν ησλ δηαπαπνπζψλ φζν θαη ησλ κε δηαπαπνπζψλ πξνλπκθψλ εξγαζηεξηαθήο εθηξνθήο ηνπ S. nonagrioides επεξεάδεηαη ζεκαληηθά απφ ηελ ζεξκνθξαζία ζηελ νπνία εθηίζεληαη νη πξνλχκθεο (P<0.05). Σν πνζνζηφ ζλεζηκφηεηαο κεηψλεηαη γξακκηθά κε ηελ αχμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο έθζεζεο ηφζν

ζηηο δηαπαχνπζεο φζν θαη ζηηο κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο 5εο θαη 6εο ειηθίαο, θαη nonagrioides επνκέλσο ππάξρεη αξλεηηθή ζπζρέηηζε κεηαμχ ηνπο. ΢πκπεξαζκαηηθά, ην S. nonagrioides θαίλεηαη λα είλαη θαιά πξνζαξκνζκέλν

ζηηο εδαθνθιηκαηηθέο ζπλζήθεο ηεο ππφ κειέηεο πεξηνρήο αιιά θαη γεληθφηεξα ηεο ρψξαο καο, θαζψο κφλν ζε ζπάληεο πεξηπηψζεηο παξαηεξνχληαη ζεξκνθξαζίεο κηθξφηεξεο ησλ -10oC θαηά ηε δηάξθεηα ηνπ ρεηκψλα. Σν έληνκν απηφ θαηαηάζζεηαη ζηα είδε ησλ εληφκσλ πνπ είλαη αλεθηηθά ζην πάγσκα θαζψο εκθαλίδεη αθελφο κελ κηθξή ηθαλφηεηα ππέξςπμεο αθεηέξνπ δε κεδεληθή ζλεζηκφηεηα κεηά ηελ ππέξςπμή ηνπ. Δπηπιένλ, δελ παξνπζηάδεη ζεκαληηθή ζλεζηκφηεηα ζε ζεξκνθξαζίεο κεγαιχηεξεο απφ ηε Μ.Θ.Τ. Σν πιείζην ησλ εληφκσλ πεζαίλεη ζε ζεξκνθξαζίεο ιίγν κηθξφηεξεο απφ ηελ Μ.Θ.Τ. έπεηηα απφ παξαηεηακέλε έθζεζε ζε απηέο. ΋ζνλ αθνξά ζην ξφιν ησλ θξπνπξνζηαηεπηηθψλ νπζηψλ, ζε γεληθέο γξακκέο δελ παξαηεξήζεθε ζπζζψξεπζε κεγάισλ πνζνηήησλ θξπνπξνζηαηεπηηθψλ νπζηψλ ζε ζχγθξηζε κε ην O. nubilalis άιια έληνκα πνπ δξαζηεξηνπνηείηαη ζηελ ίδηα πεξηνρή θαη κε παξφκνηεο ηξνθηθέο ζπλήζεηεο (Andreadis et al. 2008). Ζ ζπζζψξεπζε ηεο γιπθεξφιεο θαίλεηαη λα ζρεηίδεηαη άκεζα κε ηελ δηάπαπζε, ζε αληίζεζε κε ηελ ζπζζψξεπζε ηεο ηξεραιφδεο, ε νπνία ζρεηίδεηαη πεξηζζφηεξν κε ηελ έθζεζε ζε ρακειέο ζεξκνθξαζίεο κεγαιχηεξεο απφ ηνπο 0oC. Χζηφζν, ππήξρε άκεζε ζπζρέηηζε κεηαμχ ηεο αληνρήο ζην ςχρνο θαη ηεο ζπζζψξεπζεο ηφζν ηεο γιπθεξφιεο φζν θαη ηεο ηξεραιφδεο ζηνπο ηζηνχο ησλ πξνλπκθψλ ηνπ S. nonagrioides. Σέινο, φζνλ αθνξά ζηε ζπζρέηηζε κεηαμχ ηεο αληνρήο ζην ςχρνο θαη ηεο δηάπαπζεο, δελ κπνξνχκε λα βγάινπκε μεθάζαξν ζπκπέξαζκα, θαζψο νη δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο παξνπζηάδνπλ menζεκαληηθά κηθξφηεξε ζλεζηκφηεηα έπεηηα απφ παξαηεηακέλε έθζεζε ζε ρακειέο ζεξκνθξαζίεο κηθξφηεξεο ησλ 0oC ζε ζρέζε κε ηηο κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο, 153

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 6: ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢ ΣΟΤ S. nonagrioides

εληνχηνηο δελ ππάξρεη ζεκαληηθή δηαθνξά κεηαμχ ηνπο σο πξνο ηελ ηθαλφηεηα Κ

ΔΦΑΛΑΗΟ ππέξςπμεο. Μάιηζηα δε ζε νξηζκέλεο πεξηπηψζεηο νη κε δηαπαχνπζεο πξνλχκθεο είραλ κεγαιχηεξε ηθαλφηεηα ππέξςπμεο αθφκα θαη απφ ηηο δηαρεηκάδνπζεο

πξνλχκθεο ηνπ αγξνχ. 6:

ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢ ΣΟΤ

nonagrioides

154

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 6: ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢ ΣΟΤ S. nonagrioides

6.6 ΒΗΒΛΗΟΓΡΑΦΗΑ Κ

ΔΦΑΛΑΗΟ

Allsopp, P. G., and M. S. Sallam. 2001. BSS249 Preparedness for borer incursion.

Sesamia incursion management plan Version 1. Bureau of Sugar Experiment 6:

ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢ ΣΟΤ Stations Publication, Project report PR01002. Andreadis, S. S., P. G. Milonas, and M. Savopoulou-Soultani. 2005. Cold hardiness of diapausing and non-diapausing pupae of the European grapevine moth, Lobesia botrana. Entomol. Exp. Appl. 117: 113–118. Andreadis, S. S., Z. Vryzas, E. Papadopoulou-Mourkidou, and M. Savopoulou- Soultani. 2008. Age dependent changes in tolerance to cold and accumulation

of cryoprotectants in overwintering and non overwintering larvae of European nonagrioides corn borer, Ostrinia nubilalis. Physiol. Entomol. 33: 365-371. Bale, J. S. 1993. Classes of insect cold hardiness. Funct. Ecol. 7: 751-753.

Bale, J. S. 1996. Insect cold hardiness: A matter of life and death. Eur. J. Entomol. 93: 369-382. Bale, J. S. 2002. Insects and low temperatures: from molecular biology to distributions and abundance. Philos. Trans. R. Soc. B-Biol. Sci. 357: 849-862. Block, W. 1995. Insects and freezing. Science Progress 78: 349-372. Block, W. 2003. Water or ice? - the challenge for invertebrate cold survival. Science Progress 86: 77-101. Denlinger, D. L. 1991. Relationship between cold hardiness and diapause. In: Insects at Low Temperature [R. E. Lee, Jr and D. L. Denlinger (eds.)]. Chapman & Hall, New York. pp. 174-198. Fantinou, A. A., M. G. Karandinos, and J. A. Tsitsipis. 1995. Diapause induction in the Sesamia nonagrioides (Lepidoptera: Noctuidae) effect of photoperiod and temperature. Environ. Entomol. 24: 1458-1466. Fantinou, A. A., J. A. Tsitsipis, and M. G. Karandinos. 1998. Diapause termination in Sesamia nonagrioides (Lepidoptera: Noctuidae) under laboratory and field conditions. Environ. Entomol. 27: 53-58. Finney, D. J. 1952. Probit analysis. University Press, Cambridge. Gillyboeuf, N., P. Anglade, L. Lavenseau, and L. Peypelut. 1994. Cold hardiness and overwintering strategy of the pink maize stalk borer, Sesamia nonagrioides Lef (Lepidoptera: Noctuidae). Oecologia 99: 366-373.

155

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 6: ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢ ΣΟΤ S. nonagrioides

González-Núñez, M., F. Ortego, and P. Castañera. 2000. Susceptibility of Spanish Κ

ΔΦΑΛΑΗΟ populations of the corn borers Sesamia nonagrioides (Lepidoptera: Noctuidae) and Ostrinia nubilalis (Lepidoptera: Crambidae) to a Bacillus thuringiensis

endotoxin. J. Econ. Entomol. 93: 459-463. 6:

ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢ ΣΟΤ Hodkova, M., and I. Hodek. 2004. Photoperiod, diapause and cold-hardiness. Eur. J. Entomol. 101: 445-458. Hart, A. J., and J. S. Bale. 1997. Evidence for the first strongly freeze-tolerant insect found in U.K. Ecol. Entomol. 22: 242-245. Izumi, Y., K. Anniwaer, H. Yoshida, S. Sonoda, K. Fujisaki, and H. Tsumuki. 2005. Comparison of cold hardiness and sugar content between diapausing and

nondiapausing pupae of the cotton bollworm, Helicoverpa armigera nonagrioides (Lepidoptera: Noctuidae). Physiol. Entomol. 30: 36–41. Kaltsa, O. P., P. G. Milonas, and M. Savopoulou-Soultani. 2006. Diapause

development and cold hardiness of (Lepidoptera: Gelechiidae) larvae in Greece. Eur. J. Entomol. 103: 541-545. Koštál, V., and P. imek. 1995. Dynamics of cold hardiness, supercooling and cryoprotectants in diapausing and non-diapausing pupae of the cabbage root fly, Delia radicum L. J. Insect Physiol. 41: 627–634. Lee, R. E., and D. L. Denlinger. 1985. Cold tolerance in diapausing and non- diapausing stages of the flesh fly, Sarcophaga crassipalpis. Physiol. Entomol. 10: 309-315. Liu, Z., P. Gong, D. G. Heckel, W. Wei, J. Sun, and D. Li. 2009. Effects of larval host plants on over-wintering physiological dynamics and survival of the cotton bollworm, Helicoverpa armigera (Hübner) (Lepidoptera: Noctuidae). J. Insect Physiol. 55:1-9. Milonas, P.G., and M. Savopoulou-Soultani. 1999. Cold hardiness in diapause and non-diapause larvae of the summer fruit tortrix, Adoxophyes orana (Lepidoptera: Tortricidae). Eur. J. Entomol. 96: 183-187. Minitab Inc. 2007. Minitab 15 Statistical Software, State College, PA. Nordin, J. H., Z. Cui, and C.-M. Yin. 1984. Cold-induced glycerol accumulation by Ostrinia nubilalis larvae is developmentally regulated. J. Insect Physiol. 30: 563-566. Poitout, S., and R. Bues. 1970. Élevage de plusieurs espèces de Lépidoptères Noctuidae sur milieu artificiel simplifié. Ann. Zool. Ecol. Anim. 2: 79-91. 156

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 6: ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢ ΣΟΤ S. nonagrioides

Popham, H. J. R., M. F. George, and Chippendale G. M., 1991. Cold hardiness of Κ

ΔΦΑΛΑΗΟ larvae of the southwestern corn borer, Diatraea grandiosella. Entomol. Exp. Appl. 58: 251-260.

Pullin, A. S. 1996. Physiological relationships between insect diapause and cold 6:

ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢ ΣΟΤ tolerance: Coevolution or coincidence? Eur. J. Entomol. 93: 121-129. Pullin, A. S., and J. S. Bale. 1989a. Influence of diapause and temperature on cryoprotectant synthesis and cold hardiness in pupae Pieris brassicae. Comp. Biochem. Physiol. A-Mol. Integr. Physiol. 94: 499-503. Pullin, A. S., and J. S. Bale. 1989b. Effect of ecdysone, juvenile hormone and haemolymph transfer on cryoprotectant synthesis in diapause and non-diapause

pupae of P. brassicae. J. Insect Physiol. 35: 911-918. nonagrioides Saeglitz, C. 2004. Untersuchungen der genetischen Diversität von Maiszünsler- Populationen (Ostrinia nubilalis, Hbn.) und ihrer Suszeptibilität gegenüber dem

Bacillus thuringiensis (Bt)–Toxin als Grundlage für ein Resistenzmanagement in Bt-Maiskulturen. Diplomarbeit RWTH Aachen. Salt, R. W. 1961. Principles of insect cold hardiness. Annu. Rev. Entomol. 31: 55-74. Saunders, D. S., and S. A. L. Hayward. 1998. Geographical and diapause-related cold tolerance in the blow fly, Calliphora vicina. J. Insect Physiol. 44: 541-551. Sokal, R. R., and F. J. Rohlf. 1995. Biometry 3rd ed. Freeman, New York. Sømme, L. 1982. Supercooling and winter survival in terrestrial arthropods. Comp. Biochem. Physiol. A-Mol. Integr. Physiol. 73: 519-543. SPSS Inc. 2007. SPSS for Windows, Version 16.0, Chicago, Illinois. Stavrakis, G. N. 1967. Contributions a l’etude des especes nuisibles au mais en Grece du genre Sesamia (Lepidopteres – Noctuidae). Ann. Inst. Phytopathol. Benaki 8: 19-22. Storey, K. B. 1999. Living in the cold: Freeze-induced gene responses in freeze- tolerant vertebrates. Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 26: 57–63. Σδαλαθάθεο, Μ. Δ. 1995. Μαζήκαηα Γεληθήο Δληνκνινγίαο. University Studio Press. Θεζζαινλίθε. Φσηηάδεο, Ν. Α. 1995. Δηζαγσγή ζηε ζηαηηζηηθή γηα βηνινγηθέο επηζηήκεο. Έθδνζε 2ε, University Studio Press. Θεζζαινλίθε. Zachariassen, K. E., and E. Kristiansen. 2003. What determines the strategy of cold-hardiness? Acta Soc. Zool. Bohem. 67: 51-58.

157

ΚΔΦΑΛΑΗΟ 6: ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢ ΣΟΤ S. nonagrioides

Zachariassen, K. E., N. G. Li, A. E. Laugsand, E. Kristiansen, and S. A. Κ

ΔΦΑΛΑΗΟ Pedersen. 2008. Is the strategy for cold hardiness in insects determined by their water balance? A study on two closely related families of beetles:

Cerambycidae and Chrysomelidae. J. Comp. Physiol. B-Biochem. Syst. 6:

ΑΝΣΟΥΖ ΢ΣΟ ΦΤΥΟ΢ ΣΟΤ Environ. Physiol. 178: 977-984.

nonagrioides

158