Il vigore è un aspetto rilevante della qualità delle sementi, strettamente connesso al loro status fisiologico, al genotipo e alle condizioni di stoccaggio. Stress ossidativi e danni alle macromolecole sono alla base del deterioramento del seme, che è equipaggiato con sistemi protettivi e di riparazione. Uno di questi coinvolge l’L-isoaspartil metiltransferasi (PIMT) che ripara i misfolding proteici catalizzando la riconversione in aspartato dell’isoaspartile anomalo accumulato. Scopo di questo studio era valutare il possibile ruolo del meccanismo di riparazione di PIMT nel vigore del seme in girasole. Per questo il relativo gene è stato isolato e caratterizzato, la variabilità allelica determinata su un campione di linee inbred e l’espressione genica misurata in risposta all’invecchiamento accelerato (aging) e al priming. La sequenza codificante ottenuta è costituita da 4 esoni e contiene i 5 domini caratteristici delle metiltransferasi. Il gene mostra elevata similarità con gli ortologhi vegetali e scarsa diversità nucleotidica nei genotipi coltivati rappresentativi della variabilità della specie. Nella sequenza aminoacidica, comunque, sono state rinvenute tre sostituzioni che potrebbero influenzare la funzionalità enzimatica. Dal punto di vista fisiologico i genotipi considerati hanno esibito notevole variabilità di risposte ai trattamenti, sia in termini di vigore che di espressione genica. Aging e priming hanno prodotto generalmente gli effetti attesi, rispettivamente negativi e positivi, sulla germinabilità e sulla sua velocità. In generale l’espressione di PIMT è risultata massima nel seme secco, come riportato altrove, e ridotta dall’aging. Anche il priming ha diminuito l’espressione rispetto al seme quiescente, mentre il suo effetto dopo l’aging è risultato genotipo-dipendente. Tuttavia, nelle condizioni descritte, non si sono evidenziate correlazioni significative tra vigore ed espressione di PIMT, tali da suggerire un chiaro ruolo di questo meccanismo nella qualità fisiologica del seme. / Vigour is a relevant aspect of seed quality which depends on genetic make-up, physiological status and enviromental conditions encountered during storage. Oxidative stress and damage to macromolecules is a main cause of deterioration in seeds which for this are equipped with antioxidant and repair mechanisms. One of these, involves L-isoaspartyl methyltransferase (PIMT) which counteracts protein misfolding resulting from L-isoaspartyl formation by catalyzing the conversion of abnormal residues to their regular form. The aim of this work was to investigate the possible role of the repair pathway of PIMT in relation to seed vigour in Helianthus annuus. For this purpose the PIMT gene was isolated and characterized, the allelic variability investigated on a panel of inbred lines, and its expression assessed in response to accelerated aging and priming treatments. The coding sequence of PIMT in suflower consists of 4 exons and contains the 5 conserved domains of metiltransferases. The gene shows a high similarity with its orthologs isolated from other plant species, and a rather low nucleotide diversity among cultivated accessions representative of a broad spectrum of genetic variability. At the peptide level, however, three aminoacidic substitutions were detected that could potentially affect enzyme activity. At the physiological level, different responses both in terms of vigour as well as of PIMT expression were observed between genotypes. Overall, aging and priming produced, as expected, negative and positive effects respectively, on germination percentage and rate. The PIMT transcripts reached maximum levels in quiescent seeds and minimum in aged seed, confirming previous findings. Priming also reduced gene expression compared to dry seed, but its effect after aging was strongly dependent on genotype. However, no evidence of correlation between vigour and PIMT expression was found that could suggest a clear role of this mechanism in seed vigour in the experimental conditions considered.

Over the past years fruit and vegetable industry has become interested in the application of both osmotic dehydration and vacuum impregnation as mild technologies because of their low temperature and energy requirements. Osmotic dehydration is a partial dewatering process by immersion of cellular tissue in hypertonic solution. The diffusion of water from the vegetable tissue to the solution is usually accompanied by the simultaneous solutes counter-diffusion into the tissue. Vacuum impregnation is a unit operation in which porous products are immersed in a solution and subjected to a two-steps pressure change. The first step (vacuum increase) consists of the reduction of the pressure in a solid-liquid system and the gas in the product pores is expanded, partially flowing out. When the atmospheric pressure is restored (second step), the residual gas in the pores compresses and the external liquid flows into the pores. This unit operation allows introducing specific solutes in the tissue, e.g. antioxidants, pH regulators, preservatives, cryoprotectancts. Fruit and vegetable interact dynamically with the environment and the present study attempts to enhance our understanding on the structural, physico-chemical and metabolic changes of plant tissues upon the application of technological processes (osmotic dehydration and vacuum impregnation), by following a multianalytical approach. Macro (low-frequency nuclear magnetic resonance), micro (light microscopy) and ultrastructural (transmission electron microscopy) measurements combined with textural and differential scanning calorimetry analysis allowed evaluating the effects of individual osmotic dehydration or vacuum impregnation processes on (i) the interaction between air and liquid in real plant tissues, (ii) the plant tissue water state and (iii) the cell compartments. Isothermal calorimetry, respiration and photosynthesis determinations led to investigate the metabolic changes upon the application of osmotic dehydration or vacuum impregnation. The proposed multianalytical approach should enable both better designs of processing technologies and estimations of their effects on tissue. / Negli ultimi anni l'industria di trasformazione al minimo ha mostrato un crescente interesse verso i trattamenti di disidratazione osmotica e di impregnazione sottovuoto per le loro caratteristiche basse temperature di processo e per le relativamente contenute esigenze energetiche. La disidratazione osmotica, che consiste nell'immersione di tessuti vegetali in soluzioni ipertoniche, consente all’acqua presente nei tessuti di diffondere nella soluzione osmotica ed ai soluti in soluzione di diffondere, in direzione opposta, all'interno dei tessuti. L'impregnazione sottovuoto prevede l’immersione del tessuto vegetale in una soluzione di processo e consiste di due fasi successive. Durante la prima fase, la riduzione della pressione agente sul sistema solido-liquido provoca l'espansione ed il parziale rilascio nella soluzione del gas contenuto nei pori del tessuto. La seconda fase di ripristino della pressione atmosferica determina l’espansione del gas residuo nel tessuto con conseguente richiamo della soluzione esterna all'interno dei pori. L’impregnazione sottovuoto rappresenta un’interessante operazione tecnologica poiché può permette l’introduzione nei tessuti di specifiche molecole quali antiossidanti, regolatori di pH, stabilizzanti o crioprotettori. Il presente studio si è proposto di valutare, seguendo un approccio multianalitico di indagine, le principali modificazioni a carico di tessuti vegetali assoggettati a trattamenti di disidratazione osmotica o impregnazione sottovuoto. Misurazioni di tipo macro- (risonanza magnetica nucleare), micro- (microscopia ottica) ed ultrastrutturali (microscopia elettronica a trasmissione) sono state affiancate ad analisi di texture e di calorimetria a scansione differenziale. Sono stati valutati i principali effetti sulle interazioni aria-liquido in reali condizioni, sullo stato dell'acqua del tessuto e sui compartimenti cellulari. Misurazioni di calorimetria in isoterma e determinazioni dell'attività respiratoria e fotosintetica hanno infine permesso un'indagine dei cambiamenti metabolici. Tale approccio multianalitico, permettendo una valutazione complessiva delle modificazioni a carico della materia prima, può essere applicato nell’ottimizzazione dei parametri di processo sulla base delle caratteristiche ricercate nel prodotto finito.

This Ph.D. thesis focuses on the investigation of some chemical and sensorial analytical parameters linked to the quality and purity of different categories of oils obtained by olives: extra virgin olive oils, both those that are sold in the large retail trade (supermarkets and discounts) and those directly collected at some Italian mills, and lower-quality oils (refined, lampante and “repaso”). Concurrently with the adoption of traditional and well-known analytical procedures such as gas chromatography and high-performance liquid chromatography, I carried out a set-up of innovative, fast and environmentally-friend methods. For example, I developed some analytical approaches based on Fourier transform medium infrared spectroscopy (FT-MIR) and time domain reflectometry (TDR), coupled with a robust chemometric elaboration of the results. I investigated some other freshness and quality markers that are not included in official parameters (in Italian and European regulations): the adoption of such a full chemical and sensorial analytical plan allowed me to obtain interesting information about the degree of quality of the EVOOs, mostly within the Italian market. Here the range of quality of EVOOs resulted very wide, in terms of sensory attributes, price classes and chemical parameters. Thanks to the collaboration with other Italian and foreign research groups, I carried out several applicative studies, especially focusing on the shelf-life of oils obtained by olives and on the effects of thermal stresses on the quality of the products. I also studied some innovative technological treatments, such as the clarification by using inert gases, as an alternative to the traditional filtration. Moreover, during a three-and-a-half months research stay at the University of Applied Sciences in Zurich, I also carried out a study related to the application of statistical methods for the elaboration of sensory results, obtained thanks to the official Swiss Panel and to some consumer tests. / Questa tesi di Dottorato si focalizza sullo studio di parametri analitici chimici e sensoriali legati a qualità e purezza di diverse categorie di oli ottenuti da olive: oli extravergini di oliva, sia venduti presso la grande distribuzione organizzata (supermercati e discount) che reperiti direttamente presso diversi frantoi italiani ed oli di qualità inferiore (raffinati, lampanti e “repaso”). In parallelo all’applicazione di metodologie tradizionali e già consolidate, quali gascromatografia e cromatografia liquida ad elevate prestazioni, è stata realizzata la messa a punto di tecniche d’indagine innovative, rapide e a basso impatto ambientale. Ad esempio, sono stati sviluppati approcci analitici basati sulla spettroscopia nel medio infrarosso a trasformata di Fourier e la riflettometria nel dominio del tempo, abbinate ad una robusta elaborazione chemiometrica dei risultati. Sono stati indagati anche indici chimici di qualità e freschezza non inclusi fra i parametri “ufficiali” stabiliti dalla normativa italiana e comunitaria: l’adozione di un piano analitico completo ha permesso di avere interessanti informazioni sul grado di qualità dell’olio extravergine di oliva, in particolare all’interno del mercato italiano. Qui il range di qualità è risultato molto vasto, in termini di parametri chimici, sensoriali e classi di prezzo. Grazie alla collaborazione con altri gruppi di ricerca italiani e stranieri, sono stati realizzati studi riguardanti la shelf-life degli oli ottenuti da olive e gli effetti dell’applicazione di trattamenti termici sulla qualità di questi prodotti. Anche un trattamento tecnologico innovativo ed alternativo rispetto alla filtrazione tradizionale, come la chiarificazione con gas inerti, è stato studiato. Inoltre, durante un periodo di ricerca di tre mesi e mezzo svolto presso l’Università di Scienze Applicate di Zurigo, è stato realizzato uno studio relativo all’ applicazione di metodiche statistiche per l’elaborazione dei risultati sensoriali, derivanti sia dall’attività del Panel ufficiale svizzero di assaggio di oli vergini di oliva che da consumer test.

Aedes albopictus (Skuse), comunemente detta Zanzara Tigre, ha invaso, negli ultimi anni, molti paesi, soprattutto in modo passivo attraverso il commercio di pneumatici usati. Questa specie è particolarmente adatta all'applicazione della tecnica dell'insetto sterile (SIT), basata su allevamento massale, sterilizzazione e rilascio in campo di un gran numero di maschi della specie vettrice. I maschi sterili rilasciati devono essere in grado di volare, di disperdersi sul territorio, di sopravvivere, di essere sessualmente attivi abbastanza a lungo per coprire il tempo tra una fase di rilascio e la successiva, di individuare le femmine vergini selvatiche e competere con successo per l'accoppiamento con i maschi selvatici. La dispersione e la sopravvivenza dei maschi di Ae. albopictus allevati in laboratorio, sono state studiate mediante tecniche di marcatura, rilascio e ricattura. Le catture sono state eseguite da tecnici specializzati, in un raggio di 350 m dal sito di rilascio. Gli esperimenti condotti hanno dimostrato che i maschi sono in grado di disperdersi, dal sito di rilascio, per circa 200 m ma la loro longevità in campo è fortemente dipendente dalle condizioni climatiche. In studi di semi-campo e di campo è stato valutato uno speciale dispositivo progettato per essere incluso nella stazione di rilascio dei maschi in grado di fornire loro fonti energetiche per migliorarne le prestazioni. I risultati ottenuti sono stati positivi. Studi di competitività sono stati condotti in tunnel costruiti in un ambiente naturale al fine di validare un protocollo per studi sulla competitività dei maschi in questo modello sperimentale. Maschi irraggiati mediante l'applicazione di raggi gamma alla dose di 30 Gy sono stati messi in competizione con maschi fertili per l'accoppiamento con femmine vergini con diversi rapporti. I risultati ottenuti hanno dimostrato le buone prestazioni e l'affidabilità di questo modello sperimentale rimanendo però irrisolto il problema dell’elevata variabilità. / Aedes albopictus (Skuse), the Asian Tiger Mosquito, has invaded several countries in recent years, mainly passively exploiting the trade of used tyres. This species is particularly suitable for the application of the sterile insect technique (SIT), based on the mass-rearing, sterilization and release into the natural habitat of large numbers of males of the target vector species. The released sterile males must be able to fly, to disperse enough from the release station to cover the target area, to survive and be sexually active long enough to cover the time between successive releases, to locate the virgin wild females and successfully compete for mating with the wild males. The dispersal and survival of laboratory-reared Ae. albopictus males were investigated during by mark-release recapture techniques. Recaptures were performed by skilled technicians, within a radius of 350 m from the release site. The experiments output showed that males were able to disperse an average of 200 m from the release point but their longevity was strongly dependent from climatic condition. Evaluation of special designed device to be included in the release station in order to supply energetic sources to improve male performances was tested in semi-field and field conditions obtaining satisfactory results. Mating competitiveness trials have been conducted in net-screened enclosures built in a natural shaded environment in order to validate a protocol for competitiveness studies in this experimental model. Males were radio-sterilized by applying gamma radiations at the dose 30 Gy and testes against fertile males for mating competitiveness with virgin females with different ratio. Results demonstrated that the green houses provided good performance and reliability of the experimental model but high variability remains an issues to be resolved.

Tuta absoluta (Meyrick) è un lepidottero originario dell’America meridionale, infeudato a pomodoro e ad altre solanacee coltivate e spontanee. Con l’attività trofica le larve causano mine fogliari e gallerie nei frutti, con conseguenti ingenti danni alle colture. T. absoluta è stato segnalato per la prima volta in Italia nel 2008 e in Piemonte nel 2009. Pertanto le ricerche sono state condotte per rilevarne la distribuzione in Piemonte, studiarne l’andamento di popolazione in condizioni naturali e controllate, e valutare l’efficacia di differenti mezzi di lotta al fine di definire le strategie di difesa. Il monitoraggio, condotto nel 2010, ha evidenziato come T. absoluta sia ormai largamente diffuso sul territorio regionale già pochi mesi dopo la segnalazione. L’insetto ha mostrato di prediligere condizioni climatiche più miti; infatti è stato ritrovato con maggiore frequenza nelle aree più calde. Il fitofago ha raggiunto densità di popolazione elevate a partire dalla seconda metà dell’estate, a ulteriore dimostrazione che, in una regione a clima temperato come il Piemonte, T. absoluta dà origine a infestazioni economicamente rilevanti solo dopo il culmine della stagione estiva. Per definire le strategie di lotta, sono state condotte prove in laboratorio, semi-campo e campo volte a valutare la tossicità nei confronti del lepidottero di preparati a base di emamectina benzoato, rynaxypyr, spinosad e Bacillus thuringiensis Berliner. In campo è stata verificata anche l’efficacia del miride dicifino Macrolophus pygmaeus (Rambur), reperibile in commercio. In tutte le prove, è stata riscontrata una maggiore efficacia di rynaxypyr ed emamectina benzoato. In campo M. pygmaeus ha mostrato difficoltà d’insediamento ed è stato in grado di contenere efficacemente il fitofago soltanto con bassi livelli d’infestazione. Per contro è stata costantemente osservata la presenza naturale di un altro miride dicifino Dicyphus errans (Wolff), che in laboratorio ha mostrato di non essere particolarmente disturbato dalle sostanze saggiate. / The tomato borer Tuta absoluta (Meyrick) is a pest native to from South America, infesting tomato and other cultivated and wild Solanaceae species. With their trophic activity larvae produce large foliar mines and galleries on fruits, causing severe damage on the crops. T. absoluta was reported for the first time in Italy in 2008 and in Piedmont (NW Italy) in 2009. Therefore, the research activities were aimed at assessing the distribution in Piedmont and the population dynamics with natural and artificial infestation, and evaluating different control measures to implement effective control strategies. In the sampling in 2010, T. absoluta proved to be widespread in the regional area already a few months after its first report. The tomato borer showed to prefer mild climatic conditions; it was found more frequently in warmer areas. T. absoluta reached high population densities after the second half of summer, further confirming that, in a cold area as Piedmont, it can cause severe economic damage only after the peak of summer. Laboratory, semi-field and field trials were carried out to evaluate the toxicity of emamectin benzoate, rynaxypyr, spinosad and Bacillus thuringiensis Berliner. In the field, the effectiveness of Macrolophus pygmaeus (Rambur) (Hemiptera: Myridae) was also assessed. In all the trials, rynaxypyr and emamectin benzoate showed the highest efficacy. M. pygmaeus exhibited some difficulties to establish, and was able to control effectively the pest only with low infestation levels. On the other hand, the natural presence of another predatory bug, Dicyphus errans (Wolff) (Hemiptera: Myridae), was observed. Moreover, D. errans was not heavily affected by the side effects of the active ingredients tested against T. absoluta in laboratory conditions.

Dal 1999 presso il laboratorio del Centro Agricoltura Ambiente “G. Nicoli” a Crevalcore (BO) è in corso una sperimentazione finalizzata a verificare la possibilità di attuare la tecnica del maschio sterile (SIT) in Italia contro Aedes albopictus. Alcuni aspetti per migliorare l’efficienza di questa struttura pilota, oggetto della presente ricerca, sono stati: 1) studio degli effetti di determinati costituenti della dieta larvale a) sullo sviluppo larvale stesso, per individuare intervalli limite di densità larvale e di concentrazione di cibo in cui è possibile lo sviluppo di tale specie, e b) sulla qualità dei maschi adulti ottenuti; 2) la valutazione di attrezzatura per l’allevamento massale e 3) la possibilità di migliorare la dieta larvale mediante integrazione di carboidrati. Dalle prove di valutazione della dieta larvale si è potuto osservare che, per quanto riguarda i parametri larvali, le due diete denominate “IAEA” (1 e 2) sono risultate più efficaci rispetto alla dieta standard “CAA”. Tali diete sono perciò da preferirsi nel loro possibile impiego in biofabbriche per l’allevamento massale. Le prove condotte sugli adulti allevati con le diverse diete hanno suggerito la necessità di valutare una possibile integrazione di componenti per migliorarne la longevità. Risulta altresì opportuno continuare la ricerca per ottimizzare la dieta larvale così da ottenere maschi di elevata qualità. Grazie ai risultati ottenuti dalle prove per valutare l’impiego di attrezzatura massale (vassoi di grandi dimensioni e carrello) si è potuto definire un modello per l’allevamento di Ae. albopictus con parametri standardizzati di densità larvale, dose di dieta, temperatura dell’acqua di allevamento, percentuale di maschi passati al setacciamento e rendimento di allevamento. Prove future saranno necessarie per testare altri componenti della dieta ricchi in carboidrati, quali saccarosio, da aggiungere alla dieta larvale per migliorare le qualità degli adulti ottenuti senza provocare effetti negativi sui parametri dello sviluppo larvale. / Since 1999 the Centro Agricoltura Ambiente “G. Nicoli” in Crevalcore (BO) has been conducting research to evaluate the application of the sterile insect technique (SIT) together with other existing control methods to suppress Ae. albopictus. Some aspects to improve the efficiency of this pilot facility, object of the present research, were: 1) study of the effects of certain constituents of the larval diet a) on larval development, in order to determine the boundary conditions of larval density and concentration of food in which the development of such species is possible, and b) on the quality of adult males obtained; 2) the evaluation of equipment for the mass rearing and 3) the possibility of improving the larval diet by integration of carbohydrates. From the experiments on the larval diet it has been observed that, as regards larval development, the two "IAEA" diets were more effective than the "CAA" standard diet. Such diets are therefore to be preferred in their possible use for the mass rearing of Ae. albopictus. The tests carried out on the adults reared on the different diets have suggested the need to evaluate a possible integration with components to improve longevity. It is also appropriate to continue the research for the optimization of larval diet as a key factor for obtaining high-quality males. From the results achieved by testing the use of mass rearing equipment (large trays and rack) it was possible to define a model for the breeding of Ae. albopictus with standardized parameters of larval density, amount of diet, water temperature, percentage of males passed to the sieving and productivity. Future trials will be necessary to test other components rich in carbohydrates, such as sucrose, to be added to the larval diet to improve the quality of the adults without causing negative effects on larval development.

Diabrotica virgifera virgifera LeConte (Coleoptera: Chrysomelidae) è una specie esotica invasiva di origine centro americana e introdotta in Europa agli inizi degli anni ’90, in Italia nel 1998. Considerata negli Stati Uniti la principale avversità del mais (Zea mais L.), è oggi presente in quasi tutti i Paesi europei dove è presente tale coltura. Poiché il mais risulta l’ospite prioritario di Diabrotica, attualmente il principale metodo di contenimento consiste nella rotazione con una coltura non ospite. L’obiettivo del lavoro è stato quello di indagare sulle piante ospiti alternative al mais nel nostro ambiente, accertando il ruolo che possono avere le infestanti o altre Poaceae coltivate nella biologia della Diabrotica. Tali essenze sono state scelte tra specie mai sottoposte a sperimentazione e tra quelli già oggetto di indagini, ma su cui si sono ottenuti esiti discordi o non soddisfacenti. Sono state allestite prove con infestazione artificiale in ambiente controllato e prove in campo per valutare la sopravvivenza larvale e il completamento del ciclo, nonché le prestazioni biologiche degli individui ottenuti. Le ricerche hanno permesso di osservare sopravvivenza di Diabrotica su numerose graminacee, in particolare cereali. Tale capacità è confermata dalla presenza di larve di diversa età e in alcuni casi di pupe sulle specie ospiti alternative, sia con infestazione artificiale che in campo. Tuttavia crescita e sviluppo su queste piante sono stati più lenti del mais e gli stadi giovanili trovati hanno mostrato caratteristiche morfometriche inferiori rispetto a quelli del mais. Adulti non sono mai stati raccolti in campo, mentre questo si è verificato in condizioni controllate. Le specie che meritano maggior attenzione sono i cereali Triticum spelta e Panicum miliaceum e l’infestante Sorghum halepense. Si potrebbe dunque ipotizzare che alcune specie vegetali possano fungere da ospite secondario quando non è presente il mais riducendo l’efficacia dell’avvicendamento. / Diabrotica virgifera virgifera LeConte (Coleoptera: Chrysomelidae) is an invasive exotic species native to Central America and introduced in Europe in the ’90; in Italy if was found in 1998. In the US it is considered one of the most harmful pest of maize (Zea mais L.). In Europe it is now present in almost all the Countries where the maize is produced. Because maize is the preferred host of Diabrotica larvae, the most common control method consists in the rotation of maize with another non-host crop. The aim of this work was the study of the potential role of the alternative host plants in our habitat, with particular attention to other Poaceae and weeds. Species were selected among those never tested before or on which the results were disaccording between Authors. Tests with artificial infestation in glasshouse and with natural infestation in fields were conducted and survival, development and performance of Diabrotica were evaluated. Studies confirmed the capability of Diabrotica to survive on numerous Poaceae, with preference for cereals. Larvae of different stages and pupae were observed on different plant species, both with artificial and natural infestation. However, the development of Diabrotica on the alternative host plants was slower than on maize and preimmaginal stages showed lower values of morphometric characteristics than on maize. Adults from different hosts were captured only with artificial infestation, never in natural condition. Most interesting species as alternative host for Diabrotica are cereals (Triticum spelta and Panicum miliaceum) and the weed Sorghum halepense, very common in maize fields. We can hypothesize that these species could be used from Diabrotica in the absence of maize, reducing the efficiency of the crop rotation as eradication or control method.

Gonocerus acuteangulatus (Hemiptera: Coreidae) è considerato uno dei principali fitofagi del nocciolo, in grado di causare con l’attività trofica pesanti perdite quali-quantitative di produzione. Nel triennio sono state quindi condotte indagini sulla bioetologia di G. acuteangulatus volte a: I) studiare comportamento alimentare ed effetti sulla produzione corilicola, II) identificare i feromoni e valutarne l’attività mediante biosaggi fisiologici e comportamentali in laboratorio, semi-campo e campo, III) rilevare le piante ospiti alternative al nocciolo. Mediante isolamento di adulti del coreide su rami di nocciolo con frutti è stata confermata l’assenza di correlazione fra entità del danno e numerosità degli individui presenti in corileto. Dalle analisi sensoriali su nocciole sane e danneggiate è emerso che le alterazioni causate delle punture di nutrizione sono rese più evidenti da conservazione e tostatura. Variazioni di tempi e temperature di tostatura potrebbero mitigare gli effetti del cimiciato. Nello studio dei feromoni, G. acuteangulatus, molto mobile nell’ambiente, è risultato poco adatto ai biosaggi in condizioni artificiali, come quelle in olfattometro e semi-campo. Le femmine sono tuttavia apparse attrattive per adulti di entrambi i sessi, mentre la miscela feromonale sintetizzata ha mostrato un’azione attrattiva, seppure non costante. Pertanto, ulteriori ripetizioni sono necessarie per convalidare questi risultati preliminari, modificando le condizioni di saggio in relazione alle caratteristiche della specie. Infine è stata accertata la preferenza del fitofago per alcune specie vegetali rispetto al nocciolo. Nel corso del triennio, popolazioni molto consistenti di G. acuteangulatus sono state rilevate su bosso, ciliegio di Santa Lucia, rosa selvatica, sanguinello, spino cervino, in corrispondenza del periodo di comparsa e maturazione dei frutti. Nell’impostazione di una strategia di difesa a basso impatto ambientale, l’attrattività di queste piante, in sinergia con eventuali feromoni di aggregazione, potrebbe essere utilmente sfruttata, per mantenere il coreide lontano dalla coltura. / Gonocerus acuteangulatus (Hemiptera: Coreidae) is one of the main hazelnut pest, responsible for detrimental effects on yield quality and quantity with its feeding activity. The three-year-research on bio-ethology of G. acuteangulatus was carried out to: i) study feeding behaviour and its effects on hazelnut yield, ii) identify pheromones and evaluate their activity in physiological and behavioural bioassays in laboratory, semi-field and field conditions, and iii) detect alternative host plants. Encaging adults on hazel branches with fruits allowed to confirm the absence of correlation between damage rate and number of individuals in the hazel orchard. Sensory tests on damaged and undamaged kernels pointed out that alterations due to bug feeding activity were more perceived following storage and roasting. Variation in roasting time and temperature could reduce damage effects. To evaluate behavioural responses to pheromones, laboratory and semi-field conditions, as for olfactometer, were not altogether suitable for G. acuteangulatus, very mobile in the natural environment. However, females were attractive for both sexes, while the synthetic pheromone blend showed a changeable attractiveness. Therefore, further replications are needed to validate these preliminary results, modifying bioassay conditions in relation to the species characteristics. Lastly, bug preference for some plant species compared with hazel was assessed. In the three-year-surveys, very abundant populations of G. acuteangulatus were found on box, St Lucie cherry, wild rose, common dogwood and buckthorn, during fruit ripening. To implement an environmentally-friendly control strategy, plant attractiveness, together with synergic activity of aggregation pheromones, could be usefully exploited to keep the bug away from the crop.

During my Doctoral study I researched about the remote detection of canopy N concentration in forest stands, its potentials and problems, under many overlapping perspectives. The study consisted of three parts. In S. Rossore 2000 dataset analysis, I tested regressions between N concentration and NIR reflectances derived from different sources (field samples, airborne and satellite sensors). The analysis was further expanded using a larger dataset acquired in year 2009 as part of a new campaign funded by the ESA. In both cases, a good correlation was observed between Landsat NIR, using both TM (2009) and ETM+ (2000) imagery, and N concentration measured by a CHN elemental analyzer. Concerning airborne sensors I did not obtain the same good results, mainly because of the large FOV of the two instruments, and to the anisotropy of vegetation reflectance. We also tested the relation between ground based ASD measures and nitrogen concentration, obtaining really good results. Thus, I decided to expand my study to the regional level, focusing only on field and satellite measures. I analyzed a large dataset for the whole of Catalonia, Spain; MODIS imagery was used, in consideration of its spectral characteristics and despite its rather poor spatial resolution. Also in this case a regression between nitrogen concentration and reflectances was found, but not so good as in previous experiences. Moreover, vegetation type was found to play an important role in the observed relationship. We concluded that MODIS is not the most suitable satellite sensor in realities like Italy and Catalonia, which present a patchy and inhomogeneous vegetation cover; so it could be utilized for the parameterization of eco-physiological and biogeochemical models, but not for really local nitrogen estimate. Thus multispectral sensors similar to Landsat Thematic Mapper, with better spatial resolution, could be the most appropriate sensors to estimate N concentration.

In this study, some important aspects of the relationship between honey bees (Apis mellifera L.) and pesticides have been investigated. In the first part of the research, the effects of the exposure of honey bees to neonicotinoids and fipronil contaminated dusts were analyzed. In fact, considerable amounts of these pesticides, employed for maize seed dressing treatments, may be dispersed during the sowing operations, thus representing a way of intoxication for honey bees. In particular, a specific way of exposure to this pesticides formulation, the indirect contact, was taken into account. To this aim, we conducted different experimentations, in laboratory, in semi-field and in open field conditions in order to assess the effects on mortality, foraging behaviour, colony development and capacity of orientation. The real dispersal of contaminated dusts was previously assessed in specific filed trials. In the second part, the impact of various pesticides (chemical and biological) on honey bee biochemical-physiological changes, was evaluated. Different ways and durations of exposure to the tested products were also employed. Three experimentations were performed, combining Bt spores and deltamethrin, Bt spores and fipronil, difenoconazole and deltamethrin. Several important enzymes (GST, ALP, SOD, CAT, G6PDH, GAPDH) were selected in order to test the pesticides induced variations in their activity. In particular, these enzymes are involved in different pathways of detoxification, oxidative stress defence and energetic metabolism. The results showed a significant effect on mortality of neonicotinoids and fipronil contaminated dusts, both in laboratory and in semi-field trials. However, no effects were evidenced in honey bees orientation capacity. The analysis of different biochemical indicators highlighted some interesting physiological variations that can be linked to the pesticide exposure. We therefore stress the attention on the possibility of using such a methodology as a novel toxicity endpoint in environmental risk assessment.