Các tác dụng phụ tiềm tàng của sự tương tác giữa các loài ký sinh trùng Phthorimaea absoluta: loài ngoại lai Dolichogenidea gelechiidivoris và loài bản địa Bracon nigricans

International Journal of Tropical Insect Science - Tập 43 - Trang 2223-2231 - 2023
Sahadatou Mama Sambo1,2, Shepard Ndlela1, Hannalene du Plessis2, Esther Awuor Owino1, Samira Abuelgasim Mohamed1
1International Centre of Insect Physiology and Ecology (ICIPE), Nairobi, Kenya
2Unit for Environmental Sciences and Management, North-West University, Potchefstroom, South Africa

Tóm tắt

Sự đồng tồn tại và hiệu quả trong việc kiểm soát dịch hại của những loài ký sinh trùng được giới thiệu và bản địa có thể là một thách thức. Những quan sát liên tục về sự cùng sống của các loài ký sinh trùng có thể xác nhận sự tồn tại của ký sinh trùng được giới thiệu trong hệ sinh thái dưới các kịch bản đồng tồn tại. Nghiên cứu này cung cấp một ví dụ về sự đồng tồn tại như vậy cho việc kiểm soát sinh học dịch hại xâm lấn, Phthorimaea absoluta (Meyrick) (Lepidoptera: Gelechiidae). Hai loài ký sinh trùng, ký sinh trùng nội sinh ngoại lai Dolichogenidea gelechiidivoris (Marsh) (Hymenoptera: Braconidae) và ký sinh trùng ngoại sinh bản địa Bracon nigricans Szépligeti (Hymenoptera: Braconidae) đã được thả trong các lồng chứa cây cà chua bị nhiễm P. absoluta. Tỷ lệ ký sinh và tỷ lệ tiêu diệt P. absoluta bởi cả hai loài ký sinh trùng, cũng như dân số ký sinh trùng và P. absoluta đã được theo dõi hàng tuần. Các loài ký sinh trùng đã đồng sống trong bảy tuần tại các đơn vị thử nghiệm. Tỷ lệ ký sinh của D. gelechiidivoris bị ảnh hưởng đáng kể bởi sự hiện diện của B. nigricans, với 73% và 22% ký sinh trong điều kiện không có và có sự xuất hiện của B. nigricans, tương ứng. Tỷ lệ ký sinh của B. nigricans không bị ảnh hưởng bởi sự đồng sống của nó với D. gelechiidivoris. Số lượng trưởng thành của D. gelechiidivoris tăng gấp tám lần trong năm tuần mà không có B. nigricans, trong khi số lượng trưởng thành thấp hơn so với số lượng ban đầu khi đồng sống với B. nigricans. Sự nhiễm P. absoluta giảm từ tuần thứ năm xuống còn 98% so với nhóm chứng trong tất cả các phương pháp điều trị, cho dù là sử dụng D. gelechiidivoris hay B. nigricans như các phương pháp điều trị độc lập, cũng như sự kết hợp. Vì B. nigricans ảnh hưởng tiêu cực đến tốc độ tăng trưởng dân số của D. gelechiidivoris, việc thả loài ký sinh trùng đã giới thiệu này nên được xem xét cẩn thận ở những vùng có sự hiện diện của B. nigricans.

Từ khóa

#Ký sinh trùng #kiểm soát sinh học #Phthorimaea absoluta #Dolichogenidea gelechiidivoris #Bracon nigricans #dịch hại xâm lấn

Tài liệu tham khảo

Aigbedion-Atalor PO, Abuelgasim S, Hill MP et al (2020) Host stage preference and performance of Dolichogenidea gelechiidivoris (Hymenoptera: Braconidae), a candidate for classical biological control of Tuta absoluta in Africa. Biol Control 144:104215. https://doi.org/10.1016/j.biocontrol.2020.104215 Aigbedion-Atalor PO, Hill MP, Ayelo PM et al (2021) Can the combined use of the mirid predator Nesidiocoris tenuis and a braconid larval endoparasitoid Dolichogenidea gelechiidivoris improve the biological control of Tuta absoluta? InSects 12:1–12. https://doi.org/10.3390/insects12111004 Aigbedion-Atalor PO, Hill MP, Zalucki MP et al (2019) The South America tomato leafminer, Tuta absoluta (Lepidoptera: Gelechiidae), spreads its wings in Eastern Africa: distribution and socioeconomic impacts. J Econ Entomol 112:2797–2807. https://doi.org/10.1093/jee/toz220 Al-Jboory IJ, Katbeh-Bader A, Shakir AZ (2012) First observation and identification of some natural enemies collected from heavily infested tomato by Tuta absoluta (Meyrick) (Lepidoptera: Gelechiidae) in Jordan. World Appl Sci J 17:589–592 Bajonero J, Córdoba N, Cantor F et al (2008) Biology and life cicle of Apanteles gelechiidivoris (Hymenoptera: Braconidae) parasitoid of Tuta absoluta. Agron Colomb 26:417–426 Becchimanzi A, Avolio M, Bostan H et al (2020) Venomics of the ectoparasitoid wasp Bracon nigricans. BMC Genomics 21:1–15. https://doi.org/10.1186/s12864-019-6396-4 Becchimanzi A, Avolio M, Di LI et al (2017) Host regulation by the ectophagous parasitoid wasp Bracon nigricans. J Insect Physiol. https://doi.org/10.1016/j.jinsphys.2017.07.002 Biondi A, Desneux N, Amiens-Desneux E et al (2013) Biology and developmental strategies of the Palaearctic parasitoid Bracon nigricans (Hymenoptera: Braconidae) on the Neotropical moth Tuta absoluta (Lepidoptera: Gelechiidae). J Econ Entomol 106:1638–1647. https://doi.org/10.1603/EC12518 Bográn CE, Heinz KM, Ciomperlik MA (2002) Interspecific competition among insect parasitoids: field experiments with whiteflies as hosts in cotton. Ecol Soc Am 83:653–668 Calvo FJ, Lorente MJ, Stansly PA, Belda JE (2012) Preplant release of Nesidiocoris tenuis and supplementary tactics for control of Tuta absoluta and Bemisa tabaci in greenhouse tomato. Entomol Exp Appl 1:111–119. https://doi.org/10.1111/j.1570-7458.2012.01238.x Chailleux A, Desneux N, Arnó J, Gabarra R (2014) Biology of two key Palaearctic larval ectoparasitoids when parasitizing the invasive pest Tuta absoluta. J Pest Sci 87:441–448. https://doi.org/10.1007/s10340-014-0557-7 Chailleux A, Droui A, Bearez P, Desneux N (2017) Survival of a specialist natural enemy experiencing resource competition with an omnivorous predator when sharing the invasive prey Tuta absoluta. Ecol Evol 7:8329–8337. https://doi.org/10.1002/ece3.3396 Cusumano A, Peri E, Amodeo V et al (2013) Intraguild interactions between egg parasitoids: the window of opportunity and fitness costs for a facultative hyperparasitoid. PLoS ONE 8:1–7. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0064768 Cusumano A, Peri E, Colazza S (2016) Interspecific competition/facilitation among insect parasitoids. Curr Opin Insect Sci 14:12–16. https://doi.org/10.1016/j.cois.2015.11.006 Denis C, Riudavets J, Alomar O et al (2022) Naturalized Dolichogenidea gelechiidivoris complement the resident parasitoid complex of Tuta absoluta in North-eastern Spain. J Appl Entomol 146:461–464. https://doi.org/10.1111/jen.12994 Desneux N, Wajnberg E, Kris WAG et al (2010) Biological invasion of European tomato crops by Tuta absoluta: Ecology, geographic expansion and prospects for biological control. J Pest Sci 83:197–215. https://doi.org/10.1007/s10340-010-0321-6 Feng Y, Wratten S, Sandhu H, Keller M (2015) Interspecific competition between two generalist parasitoids that attack the leafroller Epiphyas postvittana (Lepidoptera: Tortricidae). Bull Entomol Res 105:426–433. https://doi.org/10.1017/S0007485314000923 Fernandez-Triana J, Shaw MR, Boudreault C et al (2020) Annotated and illustrated world checklist of Microgastrinae parasitoid wasps (Hymenoptera, Braconidae). Zookeys 920:1–1089. https://doi.org/10.3897/zookeys.920.39128 Ferracini C, Bueno VHP, Dindo ML et al (2019) Natural enemies of Tuta absoluta in the Mediterranean basin, Europe and South America. Biocontrol Sci Technol 29:1–32. https://doi.org/10.1080/09583157.2019.1572711 Gabarra R, Arnó J, Lara L et al (2013) Native parasitoids associated with Tuta absoluta in the tomato production areas of the Spanish Mediterranean Coast. Biocontrol 59:45–54. https://doi.org/10.1007/s10526-013-9545-8 Harvey JA, Poelman EH, Tanaka T (2013) Intrinsic inter- and intraspecific competition in parasitoid wasps. Annu Rev Entomol 58:333–351. https://doi.org/10.1146/annurev-ento-120811-153622 Hassell MP, Godfray HCJ (1994) Natural enemies: The population biology of predators, parasites and diseases. Michael J Crawley Q Rev Biol 69:256–257. https://doi.org/10.1086/418554 Haye T, Mason P, Kuhlmann U (2008) Predictive value of biological control agent´s attributes for introduction: Peristenus digoneutis as a case study. In: Third International Symposium on Biological Control of Arthropods, Christchurch, New Zealand. pp 403–415 Holt RD, Bonsall MB (2017) Apparent competition. Annu Rev Ecol Evol Syst 48:447–471. https://doi.org/10.1146/annurev-ecolsys-110316-022628 Idriss GEA, Mohamed SA, Khamis F et al (2018) Biology and performance of two indigenous larval parasitoids on Tuta absoluta (Lepidoptera: Gelechiidae) in Sudan. Biocontrol Sci Technol 28:614–628. https://doi.org/10.1080/09583157.2018.1477117 Kortam MN, El Arnaouty SA, Afifi AI, Heikal IH (2014) Efficacy of different biological methods for controlling the tomato leaf miner, Tuta absoluta (Meyrick) (Lepidoptera: Gelechiidae) on tomato in greenhouse in egypt. Egypt J Biol Pest Control 24:523–528 Krache F, Boualem M, Fernandez-Triana J et al (2021) First record in Africa of the parasitoid Dolichogenidea gelechiidivoris (Hymenoptera: Braconidae) on tomato leafminer Tuta absoluta (Lepidoptera: Gelechiidae) from tomato fields in Algeria. J Hymenopt Res 88:115–131. https://doi.org/10.3897/jhr.88.75279 Loni A, Samartsev KG, Scaramozzino PL et al (2016) Braconinae parasitoids (Hymenoptera, Braconidae) emerged from larvae of Lobesia Botrana (Denis & Schiffermüller) (Lepidoptera, Tortricidae) feeding on Daphne gnidium L. Zookeys 587:125–150. https://doi.org/10.3897/zookeys.587.8478 Luna MG, Pereyra PC, Coviella CE et al (2015) Potential of biological control agents against Tuta absoluta (Lepidoptera: Gelechiidae): current knowledge in Argentina. Florida Entomol 98:489–494. https://doi.org/10.1653/024.098.0215 Mama Sambo S, Akutse KS, du Plessis H et al (2022a) Interactions between the Entomopathogenic fungus Metarhizium anisopliae ICIPE 20 and the endoparasitoid Dolichogenidea gelechiidivoris, and implications for combined biocontrol of Tuta absoluta. Biology (basel) 11:1323. https://doi.org/10.3390/biology11091323 Mama Sambo S, Ndlela S, Plessis H et al (2022b) Identification, microhabitat, and ecological niche prediction of two promising native parasitoids of Tuta absoluta in Kenya. InSect 16:496. https://doi.org/10.3390/insects13060496 Mama Sambo S, Ndlela S, Plessis H et al (2022c) Ratio dependence effects of the parasitoid Dolichogenidea gelechiidivoris on its associated host Tuta absoluta. Biocontrol Sci Technol 32:497–510. https://doi.org/10.1080/09583157.2022.2033702 Mansour R, Brévault T, Chailleux A et al (2018) Occurrence, biology, natural enemies and management of Tuta absoluta in Africa. Entomol Gen 38:83–112. https://doi.org/10.1127/entomologia/2018/0749 Mills NJ (1992) Parasitoid guilds: depning the structure of the parasitoid communities ofendopterigote insect hosts. Environ Entomol 23:1066–1083 Mirhosseini MA, Fathipour Y, Soufbaf M, Reddy GVP (2019) Implications of using two natural enemies of Tuta absoluta (Lepidoptera: Gelechiidae) toward tomato yield enhancement. Bull Entomol Res 109:617–625. https://doi.org/10.1017/S0007485318000998 Mujica N, Kroschel J (2017) Host preference of Dolichogenidea gelechiidivoris (Marsh) (Hymenoptera: Braconidae) for Tuta absoluta (Meyrick) or Phthorimaea operculella (Zeller) (Lepidoptera: Gelechiidae). In: 15 Siconbiol, Resumo: 385–44. p 423 p Naselli M, Biondi A, Tropea-Garzia G et al (2017) Insights into food webs associated with the South American tomato pinworm. Pest Manag Sci 73:1352–1357. https://doi.org/10.1002/ps.4562 R Core Team (2018) R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing. Vienna, Austria. URL https://www.R-project.org/. Accessed 25 July 2022 Reitz SR, Trumble JT (2002) Competitive displacement among insects and arachnids. Annu Rev Entomol 47:435–465 Rosenheim JA, Kaya HK, Ehler LE et al (1995) Intraguild predation among biological-control agents: Theory and evidence. Biol Control 5:303–335. https://doi.org/10.1006/bcon.1995.1038 Salas Gervassio NG, Aquino D, Vallina C et al (2019) A re-examination of Tuta absoluta parasitoids in South America for optimized biological control. J Pest Sci 92:1343–1357. https://doi.org/10.1007/s10340-018-01078-1 Savino V, Luna MG, Gervassio NGS, Coviella CE (2016) Interspecific interactions between two Tuta absoluta (Lepidoptera: Gelechiidae) larval parasitoids with contrasting life histories. Bull Entomol Res 107:32–38. https://doi.org/10.1017/S0007485316000547 Shiraku H (2020) ICIPE Makes the first release of parasitoids into the farm in fight against Tuta absoluta. Infonet-Biovision. Available online: https://infonet-biovision.org/News/ICIPE-Makes-first-release-parasitoids-farm-fight-against-Tuta-Absoluta. Accessed 14 Nov 2020 Sylla S, Brévault T, Streito J, Diarra K (2016) First record of Nesidiocoris tenuis (Reuter) (Heteroptera: Miridae), as a predator of the Tomato Leaf Miner, Tuta absoluta (Meyrick) (Lepidoptera: Gelechiidae), in Senegal. Egypt J Biol Pest Control 26:851–853 Tan X, Hu N, Zhang F et al (2016) Mixed release of two parasitoids and a polyphagous ladybird as a potential strategy to control the tobacco whitefly Bemisia tabaci. Sci Rep 6:1–9. https://doi.org/10.1038/srep28245 Tropea Garzia G, Siscaro G, Biondi A et al (2012) Tuta absoluta, a South American pest of tomato now in the EPPO region: Biology, distribution and damage. EPPO Bull 42:205–210. https://doi.org/10.1111/epp.2556 Ulyshen MD, Duan JJ, Bauer LS (2010) Interactions between Spathius agrili (Hymenoptera: Braconidae) and Tetrastichus planipennisi (Hymenoptera: Eulophidae), larval parasitoids of Agrilus planipennis (Coleoptera: Buprestidae). Biol Control 52:188–193. https://doi.org/10.1016/j.biocontrol.2009.10.017 van Alebeek FAN, Rojas-Rousse D, Leveque L (1993) Interspecific competition between Eupelmus vuilleti and Dinarmus basalis, two solitary ectoparasitoids of Bruchidae larvae and pupae Interspecific competition between Eupelmus vuilleti and Dinarmus basalis, two solitary ectoparasitoids of Bruchidae larvae. Entomol Exp Appl 69:21–31. https://doi.org/10.1111/j.1570-7458.1993.tb01724.x van Alphen JJM, Visser ME (1990) Superparasitism as an adaptive strategy for insect parasitoids. Annu Rev Entomol 35:59–79. https://doi.org/10.1146/annurev.en.35.010190.000423 Wang XG, Bokonon-Ganta AH, Messing RH (2008) Intrinsic inter-specific competition in a guild of tephritid fruit fly parasitoids: Effect of co-evolutionary history on competitive superiority. Biol Control 44:312–320. https://doi.org/10.1016/j.biocontrol.2007.10.012 Xu H, Yang N, Wan F (2013) Competitive interactions between parasitoids provide new insight into host suppression. PLoS ONE 8:16–21. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0082003 Yang S, Duan JJ, Lelito J, Van DR (2013) Multiparasitism by Tetrastichus planipennisi (Hymenoptera: Eulophidae) and Spathius agrili (Hymenoptera : Braconidae): implication for biological control of the emerald ash borer (Coleoptera : Buprestidae). Biol Control 65:118–123. https://doi.org/10.1016/j.biocontrol.2012.09.010 Yu DSK, Actherberg C (2010) Taxapad Ichneumonoidea. In Bisby FA, Roskov YR, Orrell TM, Nicolson D, Paglinawan LE, Bailly N, Kirk PM, Bourgoin T, Baillargeon G (eds), Species 2000 & IT IS. Cat life 2010 Annu checklist DVD, Species 2000, Reading, United Kingdom Zappalà L, Bernardo U, Biondi A et al (2012) Recruitment of native parasitoids by the exotic pest Tuta absoluta in southern Italy. Bull Insectology 65:51–61 Zappalà L, Biondi A, Alma A et al (2013) Natural enemies of the South American moth, Tuta absoluta, in Europe, North Africa and Middle East, and their potential use in pest control strategies. J Pest Sci 86:635–647. https://doi.org/10.1007/s10340-013-0531-9