Monitoring of tortricid species Cydia pomonella, Grapholita molesta, G. funebrana, G. janthinana, G. lobarzewskii, and Pandemis heparana was executed in the cadastre of Zlámanec (Zlín region) from year 2013 to 2015. Investigated areas were orchards, shrubbery biotopes and forest edges. Pheromones distributed by different producers were compared too. Data of known pests was equal as data from previous researches. Numbers of G. molesta declined within a few years and the highest abundance of this species was registered in orchards. G. janthinana was found in shrubberies, whereas the higher occurrence of G. lobarzewskii was executed in orchards. P. heparana was not caught. 20 non-target species of Tortricidae was also registered. Cacoecimorpha pronubana was caught for the first time in outdoor biotopes of the Czech Republic, and Oegoconia novimundi was caught in unusually high numbers of specimens. Comparison of pheromones showed that the lures for G. funebrana by Pherobank were more efficient, whereas those for G. molesta by Propher s.r.o. functioned better.

Dans un contexte de réduction de la pression phytosanitaire sur les cultures il est importantde recourir à des méthodes permettant de réduire l’usage des pesticides pour lutter contreles ravageurs. Un des moyens consiste à réguler les ravageurs par leurs ennemis naturels(Lutte biologique par conservation). Le carpocapse du pommier, Cydia pomonella, est unravageur majeur des vergers de pommiers au Sud Est de la France. L’objectif de cette thèseétait de définir les déterminants du parasitisme larvaire de ce ravageur. Nous avonscaractérisé la composition de la communauté des parasitoïdes sur les larves diapausantes etde saison du carpocapse. Cette communauté est majoritairement représentée par troisespèces d’hyménoptères : Ascogaster quadridentata, Pristomerus vulnerator (parasitoïdesprimaires) et Perilampus trisits (parasitoïde secondaire d’A. quadridentata et de P.vulnerator) dans les zones étudiées. Nous avons déterminé les caractéristiques des pratiquesagricoles et des éléments semi-naturels au niveau du verger et du paysage qui affectent letaux de parasitisme et la composition de la communauté de parasitoïdes pour des larvesdiapausantes du carpocapse. Les haies brise-vent et les haies composites autour du vergersemblent jouer sur la composition de la communauté en favorisant par leur présence lesparasitoïdes primaires A. quadridentata et P. vulnerator par rapport au parasitoïdesecondaire P. tristis. La protection phytosanitaire au niveau du verger et du paysageenvironnant a un effet sur le taux de parasitisme. Le taux de parasitisme est plus élevé dansles vergers en agriculture biologique que dans les vergers conventionnels ainsi que dans lesvergers entourés d’une faible proportion de vergers conventionnels dans un voisinage de250 m. Nous avons étudié les dynamiques temporelles de la communauté des parasitoïdesdu carpocapse. Le taux de parasitisme a globalement augmenté au cours de la saison dedéveloppement du carpocapse et il est plus élevé lorsque l’on piège de jeunes larves dans lesfruits que des larves âgées dans les bandes cartonnées enroulées autour des troncs. Lacomposition de la communauté varie au cours du temps. La proportion relative duparasitoïde secondaire P. tristis augmente au cours de la saison en parallèle d’unediminution de la proportion relative d’A. quadridentata. Les émergences des adultes A.quadridentata sont de plus synchronisées avec celles des adultes carpocapses. Enfin, nousavons développé et testé une méthode de PCR-RFLP et des marqueurs ADN spécifiques pourdétecter et identifier les parasitoïdes du carpocapse. La PCR-RFLP permet d’identifier lesparasitoïdes adultes et leurs hôtes. Les marqueurs spécifiques permettent, en outre, ladétection de parasitoïdes dans les oeufs et les jeunes larves de carpocapse. Ces approchesmoléculaires ont également permis d’évaluer le parasitisme dans des populations naturellesde carpocapse et d’estimer les interactions trophiques au sein de la communauté desparasitoïdes / In the context of a more environment-friendly agriculture, it is important to design methodsthat enable us to reduce the use of pesticides to fight pests. One possible way consists inincreasing pest regulation by their natural enemies (Conservation biological control). Thecodling moth, Cydia pomonella, is a major insect pest of apple orchards in SoutheasternFrance. The aim of this thesis was to identify determinants of the larval parasitism of thispest. We characterized the composition of the parasitoid community on diapausing and nondiapausing codling moth larvae. This community is mainly represented by threeHymenoptera species: Ascogaster quadridentata, Pristomerus vulnerator (two primaryparasitoids) and Perilampus trisits (a secondary parasitoid of A. quadridentata and P.vulnerator) in the study sites. We determined the characteristics of agricultural practices andsemi- natural habitats at the orchard and landscape level that affect the parasitism rate andthe composition of the parasitoid community of diapausing codling moth larvae. Thewindbreak and spontaneous hedgerows around the orchard seemed to impact theparasitoid community composition by promoting, when present, the primary parasitoids A.quadridentata and P. vulnerator versus the secondary parasitoid P. tristis. Crop protectionpractices at the orchard and surrounding landscape levels affected the parasitism rate.Parasitism rate was higher in organic orchards than in conventional orchards as well as inorchards surrounded by a low proportion of conventional orchards in a 250 m vicinity. Wefurther studied the within-season temporal dynamics of the codling moth parasitoidcommunity. The parasitism rates globally increased along the season among cohorts ofmature codling moth larvae and were higher in young larvae trapped in fruits than in maturelarvae trapped in band traps around the tree trunks. The community composition variedalong the season. The relative proportion of the secondary parasitoid P. tristis increasedamong the codling moth cohorts whereas the proportion of A. quadridentata decreased.Furthermore, the emergences of adult A. quadridentata were synchronized with theemergences of the adult codling moths. Finally, we developed and tested a PCR -RFLPmethod and specific DNA markers to detect and identify parasitoids of the codling moth. ThePCR -RFLP method was powerful to identify adult parasitoids and their hosts. Specificprimers allowed detection of parasitoids in the eggs and young larvae of codling moth. TheseDNA-based techniques allowed molecular evaluation of parasitism in C. pomonella naturalpopulation and reconstructing quantitative food web of the parasitoid community.

L'étude de la dynamique spatiale des bioagresseurs doit permettre, à terme, de prendre en compte le paysage afin de concevoir une gestion plus efficace en intégrant à la fois l'organisation spatiale des pratiques de lutte et des aménagements paysagers défavorables aux ravageurs. Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés à la dynamique spatiale du carpocapse (Cydia pomonella), le principal insecte ravageur des vergers de pommiers et poiriers dans le sud-est de la France. Nous avons recherché, par une approche exploratoire à l'échelle du bassin de production, quels étaient les effets du paysage sur les densités de ce ravageur. Nous avons développé une approche de modélisation théorique pour approfondir la compréhension des mécanismes de la dynamique spatiale. Nous avons également analysé la répartition spatiale des larves de carpocapse à l'échelle du verger pour appréhender d'autres processus plus locaux. Il est apparu des effets significatifs du paysage à l'échelle du bassin de production comme à l'échelle du verger. Les effectifs de carpocapse étaient influencés négativement par la densité de vergers conventionnels dans l'environnement. Nous avons montré que cette relation pouvait être liée à une différence de dynamique locale des populations entre vergers en agriculture biologique et verger en agriculture conventionnelles, associée à des évènements de migration. Les effectifs étaient également plus faibles dans les zones protégées du vent. Au sein de certains vergers, nous avons détecté une hétérogénéité dans la répartition spatiale des larves de carpocapse. Dans ces vergers particuliers, les effectifs tendaient à être plus faibles à proximité d'une haie, effet en partie lié à la diversité floristique de la haie. Enfin, nous avons modélisé les dégâts sur fruit en fonction de la dynamique temporelle du ravageur. Les dégâts étaient positivement et significativement reliés aux captures d'adultes ; mais cette relation était influencée par des facteurs locaux (phytoprotection) et paysagers.

Cydia pomonella (L.) es una plaga clave en el cultivo de frutales en gran parte del mundo, principalmente en manzanos. El manejo de esta plaga ha sido una constante en aquellas zonas donde ha representado un problema, ya sea por la severidad de los daños causados o por la necesidad de adoptar estrategias de lucha más racionales que el uso de insecticidas de amplio espectro. Con la implementación de programas de control integrado se han descartado un gran número de insecticidas por diversos motivos, comopor ejemplo su toxicidad, ya sea a mamí­feros o a otros organismos que no son la plaga en sí­. Esto ha permitido la entrada en el mercado de otros insecticidas o técnicas de control que se caracterizan por perfiles eco-toxicológicos más favorables pero también se caracterizan por ser productos que requieren de un conocimiento técnico más exhaustivo para poder ser utilizados con éxito. Generalmente es necesario conocersobre qué estados actúa el insecticida y si posee cierta acción y/o produce efectos subletales sobre los otros estados del insecto que puedan contribuir de forma significativa en el control de la plaga. Uno de los insecticidas de recienteimplementación en el control de carpocapsa ha sido tebufenocida, análogo de la hormona ecdisona, descubierto por Rohm and Haas Company (Philadelphia, PA) y presentado como larvicida especí­fico contra lepidópteros.La finalidad de esta tesis ha sido investigar en algunos parámetros de la actividad biológica de tebufenocida, análogo de la hormona ecdisona, sobre C. pomonella. Para dicho estudio se profundizó en el conocimiento de los efectos letales de tebufenocida en los diferentes estadios de C. pomonella; se estudió una metodologí­a para la evaluación de la susceptibilidad de una determinada población de carpocapsa a tebufenocida; se compará la actividad larvicida de tebufenocida con otros reguladores del crecimiento de insectos; se estudiaron los efectos subletales de tebufenocida en los diferentes estadios de C. pomonella; se determinó el momento de aplicación en campo y el efecto de la utilización de coadyuvantes y volumen de tratamiento en la efectividad de tebufenocida en el control de C. pomonella.En estudios sobre la actividad ovicida de tebufenocida en carpocapsa, se ha obtenidoque la actividad residual de tebufenocida en huevos varía considerablemente dependiendo del substrato en que los huevos han sido puestos. En aplicaciones en laboratorio, la CLso fue de 4,35 ppm en hojas de manzano tratadas con distintasconcentraciones de tebufenocida. No hubo diferencias entre el control y los tratamientos (excepto algunas dosis muy altas) en la mortalidad de los huevos cuando el substrato utilizado fueron manzanas o papel encerado. Tebufenocida fue unas 30 veces más activo cuando los huevos fueron puestos sobre el residuo en hojas, que cuando fueron tratados típicamente. Los huevos puestos sobre manzanas y tratadostípicamente no fueron afectados, y sí lo fueron afectados ligeramente los huevos colocados sobre papel encerado, aunque dependiendo de la edad en que eran tratados.La mortalidad conseguida en estos tratamientos osciló entre el 40 y el 60%, sin que sevieran afectados los huevos que se encontraban cerca de la eclosión. Por lo tanto, sedemuestra la acticidad ovicida de tebufenocida, aunque ésta se ve condicionada por factores como pueden ser el substrato de puesta y si las aplicaciones son típicas o residuales. Aunque no se han investigado las causas que producen estas diferencias en toxicidad entre tipo de aplicación y sobretodo entre substratos, se ha especulado en que son las propias caracterí­sticas fisiológicas de la hoja las que facilitan la penetración delinsecticida a través del corion al interior del huevo, y así­ conseguir afectar al embrión.Tebufenocida fue muy activo cuando las larvas neonatas de carpocapsa fueron alimentadas con manzanas tratadas con este insecticida, donde se obtuvo una LCso de 16,08 ppm. Se obtuvo un ligero daño en la superficie de las manzanas comoconsecuencia de la alimentación de las larvas, incluso en las concentraciones más altasevaluadas. Esto indica que el tiempo transcurrido entre la ingestión del insecticida y laparada de la alimentación de las larvas, como efecto de tebufenocida, es lo suficientecomo para que se produzcan ligeros daños. Cuando se utilizó dieta artificial se obtuvouna LC50 de 0,22 ppm para larvas neonatas, 0,40; 0,29 y 1,47 ppm para segundo, tercery cuarto estadio larvario respectivamente, siendo iguales las rectas Probit en el segundoy tercer estadio larvario. KKS15MKN tiMNKKAI.En cuanto a la actividad por contacto sobre larvas neonatas de carpocapsa. cuando laslarvas fueron expuestas durante una hora sobre hojas de manzano tratadas, la CL50 fuede 499.9 ppm, mucho menor que el valor obtenido cuando actuó por ingestión.También se observaron diferencias en la toxicidad de tcbufcnocida por contacto sobreneonatas dependiendo del substrato. Las CL50 fueron similares cuando se expusieron laslarvas sobre hojas tratadas durante 1 hora (499.9 ppm). que sobre plástico durante 4 horas (348.7 ppm). Estas diferencias pueden ser debidas a variaciones en la humedad, textura, etc. entre los dos substratos, que pueden facilitar que la larva está expuesta u mayores cantidades del insecticida en el caso de la hoja, o también debidas a una ingestión del insecticida cuando la larva realiza mordiscos exploratorios en la hoja.En aplicaciones típicas de tcbufcnocida. a una concentración de 400 ppm, sobre adultosde carpocapsa no se observó ningún efecto en la longevidad de las mariposas que fue entre 6 y 7 dí­as.Tcbufcnocida (RH 5992) fue menos activo que el también anàlogo de la hormona ccdisona RH 2485 cuando larvas neonatas fueron alimentadas con man Amas tratadas, siendo la LC50 de éste último compuesto unas cuatro veces menor que la detcbufcnocida. Fcnoxicarb no tuvo ningún efecto larvicida cuando larvas neonatas se alimentaron con manzanas tratadas con este insecticida a una dosis de 200 ppm. No se comprobó si dichas larvas podí­an desarrollarse y convertirse posteriormente en adultos normales. Diflubcnzurón tampoco tuvo ningún efecto larvicida cuando larvas neonatas se alimentaron con manzanas tratadas con diflubcnzurdn a una dosis de 200 ppm. No se observó nada anormal cuando se realizó la evaluación de la mortalidad larvaria, pero eneste caso tampoco se comprobó si las larvas continuarí­an desarrollándose normalmente.Se estudiaron los efectos sublctalcs de tcbufcnocida sobre huevos, por lo que se evaluóla duración del desarrollo embrionario de los huevos que sobrevivieron a aplicacionestípicas de tebufenocida Se obtuvo un retraso en el desarrollo embrionario que se produjo cuando los tratamientos se realizaron sobre huevos recién puestos (estado blanco) y cuando estaban aproximadamente en la mitad de su desarrollo (anillo rojo), pero no se observó cuando los huevos tratados estaban cerca de su eclosión. Esto indica que tebufenocida afecta en cierta forma el desarrollo embrionario, aunque a partir de cierto punto del desarrollo tebufenocida ya no produce ningún efecto en el embrión. Nose obtuvieron diferencias entre las distintas dosis de tebufenocida aplicadas, auque sí­entre éstas y el control.Se encontró que tebufenocida afecta a la fecundidad y viabilidad de los huevos puestoscuando se aplica típicamente sobre mariposas de carpocapsa. La fecundidad de hembras de carpocapsa fue menor cuando éstas fueron tratadas con tebufenocida a 400 ppm; la fertilidad también fue menor cuando se trataron tanto machos como hembras a la misma dosis con tebufenocida. También la fecundidad y fertilidad fueron menoresque el testigo cuando se trataron mariposas de carpocapsa a dosis iguales o inferiores a200 ppm, aunque en este caso las diferencias no eran estadí­sticamente significativas.Tebufenocida afectó a la fecundidad y fertilidad de adultos de C. pomonella cuandoéstos fueron expuestos durante 24 horas a follaje tratado en campo con tebufenocida a una dosis de 330 g ma/ha, donde los porcentajes de reducción obtenidos en el tratamiento con tebufenocida fueron del 66,8% en la fecundidad y del 73,6% en la fertilidad respecto al testigo.Aunque no se obtuvieron diferencias significativas entre tratamientos, cuando sesuministró tebufocida (0,1 ppm) en dieta a larvas mantenidas en condiciones diapausantes durante 50 dí­as el porcentaje de larvas en diapausa fue del 57%, mientras que en el control fue del 99%. Tampoco se observaron diferencias significativas entre tratamientos en la rotura de la diapausa cuando se cambiaron las condiciones a nodiapausantes.En tratamientos en campo contra la primera generación de carpocapsa, no se obtuvierondiferencias significativas entre las aplicaciones de tebufenocida aplicado como ovicidao como larvicida. La carencia de diferencias entre los distintos momentos de aplicaciónpuede indicar que en aplicaciones tempranas se obtiene el beneficio del control ovicidade tebufenocida, y en aplicaciones tardí­as la ventaja del efecto larvicida. Cuando tebufenocida fue aplicado como ovicida (50 grados dí­a) se obtuvo un 5% de penetraciones profundas en fruto. Cuando fue aplicado como larvicida (139 grados dí­a), se obtuvo un 8% de entradas. Sin embargo cuando la aplicación fue entre estos dosperiodos, el porcentaje de entradas fue del 21%. Esto puede ser debido a que en esta aplicación, tebufenocida actuó típicamente sobre un porcentaje considerable de huevos, y por lo tanto el tratamiento ovicida no fue eficaz, y demasiado pronto para actuar como larvicida.Se obtuvieron diferencias en el porcentaje de mortalidad larvaria entre volúmenes decaldo utilizado en campo, siendo del 64,4% cuando se utilizaron 935 I/ha y del 81,1% cuando se utilizaron 3.741 I/ha. Esto indica la importancia de alcanzar un buen nivel de cobertura en aplicaciones con tebufenocida para obtener un nivel de control alto. En las aplicaciones de tebufenocida en campo, prácticamente no disminuyó el porcentaje de control larvario de este insecticida hasta 24 dí­as después de su aplicación. Por lo tanto, tebufenocida es un insecticida que dispone de una persistencia considerable, mayor que un insecticida como por ejemplo metí­lazinfos. De los cuadyuvantes ensayados, parece ser que Silwet-77 y Latron AG-98 incrementan la persistencia de tebufenocida.

Diss. (sammanfattning) Alnarp : Sveriges lantbruksuniv. / Härtill 6 uppsatser.

Codling moth, Cydia pomonella[Lepidoptera: Tortricidae], is a major entomological pest of apples, pears, and walnuts cross the world (Pajac et al. 2016). Female codling moths lay eggs on the apple exocarp and larvae burrow within the fruit causing economic losses to fruit growers.Organic apple orchards in San Luis Obispo, CA currently have three codling moth, Cydia pomonella,control options commercially available including granulovirus (CpVG), spinosad, and mating disruption. In field tests on apple (Malus), we compare percent fruit injury between treatments of granulovirus (2.43 oz/ha Cyd-X® organically approved, Certis USA, Columbia MD), spinosad (4.05 oz/ha Entrust® Naturalyte® organically approved WP formation, Dow AgroSciences, Indianapolis IN), and a control. We also compared mating disruption in form of codling moth Codlemone® sex pheromone (257 ties/ha (506 mg)/acre Isomate®-OFM TT organically approved Pacific Biocontrol Corporation Vancouver, WA) against a control. Delta taps and 1 mg pheromone lures were used to trap males and track the degree day (DD) model for the two orchard’s codling moth populations to determine application timing for each treatment. A preliminary DD model was used based on the University of California at Davis Agricultural Extension codling moth DD model. During 2016 trialsno detectible control was provided by spray treatments with an average fruit injury of 26% control, 23% granulovirus, 28% spinosad. During 2016 trialsno detectible control was provided by mating disruption with an average fruit injury of 16% control and 16% pheromone. During 2017 trials there was detectible control provided by the treatments to the crop by both spray treatmentsand pheromone ties. 2017 average fruit injury for spray treatments was 51% control, 20% granulovirus, and 14% spinosad. 2017 average fruit injury for mating disruption was 29% control and 6% pheromone. Data suggest underlying relationship between location specific climate factors, cultivars, codling moth populations, and treatment efficacy.

In this study, the reassociation kinetics of codling moth (Cydia pomonella) was performed in order to characterize the molecular composition of the codling moth (Cydia pomonella) genome and to isolate highly repetitive and unique DNA components. The effectivity of distinct repetitive DNA fractions as a specific competitor in fluerescence in situ hybridization was tested.

Thesis (PhD (Conservation Ecology and Entomology))--University of Stellenbosch, 2011. / ENGLISH ABSTRACT: Codling moth, Cydia pomonella, is a worldwide pest and of major economic importance to the South African pome fruit industry. Sterile insect release is applied as a component of area-wide integrated pest management and includes the mass-rearing, sterilization and the release of the sterile insects. For sterile insect release, the improvements of rearing methods in terms of the quality of the diet ingredients and the economical aspect of the rearing method are examined. The effect of genetically modified maize meal, containing the Bacillus thuringiensis gene, in an artificial medium for codling moth rearing, is determined. The use of even a small amount of Bacillus thuringiensis resulted in larval mortality and prolonged development. These results are detrimental to a mass-rearing facility and must be considered by any rearing facility that uses genetically modified maize meal if the insect is sensitive to the gene. An alternative to maize meal in the artificial medium was tested and whole wheat flour was considered to be a suitable replacement. Agar agar is an expensive gelling agent used in the artificial medium. An alternative for agar agar (Kelcogel, Elastigel and carrageenen) is tested and the biological effect on codling moth is determined. Factors such as mortality, pupal and moth weight, longevity, fecundity and development time were used as quality parameters. Results showed that Elastigel was a suitable replacement for agar agar, with bigger pupae and moths, higher fecundity and increased longevity. The economical advantage of the replacement is a 40.91% reduction of the diet cost. The other gelling agents tested also gave acceptable results and can be considered if shortages of agar agar or Elastigel occur. A new method of mass-rearing codling moth larvae in a closed rearing system using large trays placed in a ventilated box is designed. This method is more cost and space effective as a smaller area is needed to rear a large number of moths. The risk of diet contamination is less because of the closed environment and more economical and effective air handling. This is the first report of its kind to describe the mass-rearing of codling moth in a closed environment and the risks involved in using genetically modified maize meal in an artificial diet for the codling moth. These results should be incorporated into existing mass-rearing facilities or taking into consideration when designing new mass-rearing facilities. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Die kodlingmot, Cydia pomonella, is van ekonomiese belang vir die Suid-Afrikaanse kernvrugte bedryf. Die steriele insek tegniek word gebruik as ‘n komponent in area-wye geïntegreerde plaagbeheer en sluit in die massa-aanteel, sterilisering en vrylaat van steriele insekte. Vir die steriele insek tegniek is die verbetering van die massa-aanteel van die kodlingmot in terme van kwaliteit van die dieet en die ekonomiese aspek van die aanteel metode ondersoek. Die effek van genetiese gemanipuleerde mieliemeel wat die Bacillus thuringiensis geen bevat, in ‘n kunsmatige voedselmedium vir die aanteel van kodlingmot, is bepaal. Daar is gevind dat die gebruik van selfs ‘n klein persentasie Bacillus thuringiensis in die mieliemeel, mortaliteit en ‘n verlengde lewenssiklus in kodlingmot veroorsaak. Die gevolge is nadelig vir ‘n massa-aanteel fasiliteit en behoort in ag geneem te word vir enige insek wat op ‘n kunsmatige medium, wat mieliemeel bevat, geteel word, mits die insek sensitief is vir Bacillus thuringiensis. ‘n Alternatiewe bestanddeel vir mieliemeel, volkoringmeel, word aanbeveel. Agar agar is ‘n duur verdikkingsagent wat in kunsmatige mediums gebruik word. ‘n Alternatief vir agar agar (Kelcogel, Elastigel en carrageenen) is getoets en die biologiese effek op die kodlingmot is bepaal. Faktore soos mortaliteit, papie en mot gewig, langlewendheid, vrugbaarheid en lengte van lewenssiklus was gebruik as kwaliteit parameters. Resultate het getoon dat Elastigel ‘n geskikte plaasvevanger is van agar agar, met groter papies en motte, groter vrugbaarheid en langlewendheid. Die ekonomiese gevolg van die plaasvervanger, is ‘n vermindering van 40.91% van die dieetkoste. Die ander verdikkingagente wat is getoets is, het aanvaarbare resultate gelewer wat noodsaaklik is indien daar ‘n tekort van Elastigel of agar agar ontwikkel. ‘n Nuwe metode van massa-aanteel van kodlingmot larwes is bepaal. Die metode behels ‘n geslote sisteem, waar groter aanteel bakke in ‘n geslote, geventileerde boks geplaas word. Die metode is koste en spasie effektief en ‘n kleiner area word benodig om ‘n groter aantal motte te lewer. Die risiko van kontaminasie van die dieet word verminder as gevolg van die geslote sisteem wat gebruik word en meer ekonomiese en effektiewe lugversorging word gebruik. Hierdie is die eerste verslag van sy soort wat die massa-aanteel van kodlingmot in ‘n geslote sisteem beskryf en wat die risiko aandui van geneties gemanipuleerde mieliemeel in ‘n kunsmatige medium vir die kodlingmot. Hierdie resultate behoort in ag geneem te word vir reeds bestaande massa-aanteel fasiliteite of met die ontwerp van nuwe massa-aanteel fasiliteite.

Το βακτήριο Wolbachia είναι ένα ενδοκυττάριο και μητρικά κληρονομούμενο συμβιωτικό βακτήριο. Ανήκει στην ομοταξία των Alphaproteobacteria και την τάξη των Rickettsiales. Αποτελεί ίσως τον πιο διαδεδομένο ενδοκυττάριο συμβιωτικό οργανισμό στον πλανήτη, καθώς έχει εντοπιστεί μέχρι στιγμής σε πληθώρα αρθροπόδων και νηματωδών της φιλαρίασης. Πρόσφατες μελέτες εκτιμούν ότι πάνω από το 40% των ειδών αρθροπόδων είναι μολυσμένα με το βακτήριο Wolbachia. Το συμβιωτικό αυτό βακτήριο επηρεάζει τις βιολογικές λειτουργίες και ιδιότητες των ξενιστών του και είναι υπεύθυνο για μια σειρά αναπαραγωγικών ανωμαλιών, όπως η κυτταροπλασματική ασυμβατότητα, η παρθενογένεση, η θανάτωση των αρσενικών εμβρύων και η θηλυκοποίηση. Τα μοναδικά αυτά βιολογικά χαρακτηριστικά του βακτηρίου Wolbachia προσελκύουν όλο και περισσότερο το ενδιαφέρον διαφόρων ερευνητών τόσο για το ρόλο του βακτηρίου σε εξελικτικές διαδικασίες (κυρίως ειδογένεση) όσο και για τη χρησιμοποίησή του σε περιβαλλοντικά φιλικές εφαρμογές καταπολέμησης οργανισμών που είναι επιβλαβείς στους τομείς του γεωργικού και δασικού περιβάλλοντος, και της υγείας. Τα είδη του γένους Glossina (Diptera: Glossinidae), γνωστά και ως μύγες τσε-τσε, αποτελούν ξενιστές του βακτηρίου Wolbachia. Η μύγα τσε-τσε είναι ο σημαντικότερος φορέας των παθογόνων τρυπανοσωμάτων στην τροπική Αφρική, τα οποία προκαλούν την ασθένεια του ύπνου (sleeping sickness) στον άνθρωπο και την αντίστοιχη τρυπανοσωμίαση, γνωστή ως nagana, στα ζώα. Η χρησιμοποίηση του βακτηρίου Wolbachia σε μεθόδους βιολογικής καταπολέμησης της μύγας τσε-τσε προαπαιτεί την πλήρη γνώση της γενετικής του ταυτότητας και των αλληλεπιδράσεων του με το ξενιστή. Προς την κατεύθυνση αυτή, και στα πλαίσια της παρούσας διατριβής, πραγματοποιήθηκε η ανίχνευση του συμβιωτικού βακτηρίου Wolbachia σε περισσότερα από 5300 άτομα από φυσικούς και εργαστηριακούς πληθυσμούς 11 διαφορετικών ειδών μύγας τσε-τσε από 13 Αφρικανικές χώρες. Τα αποτελέσματα έδειξαν τεράστια απόκλιση της παρουσίας του βακτηρίου τόσο μεταξύ ειδών όσο και μεταξύ πληθυσμών του ίδιου είδους. Επίσης, πραγματοποιήθηκε ο γενετικός χαρακτηρισμός των στελεχών Wolbachia από συνολικά 29 αντιπροσωπευτικά δείγματα διαφόρων πληθυσμών και ειδών μύγας τσε-τσε, ενώ σε αρκετά από αυτά παρατηρήθηκαν πολλαπλά στελέχη του βακτηρίου. Διαπιστώθηκε εντυπωσιακή γενετική ποικιλότητα στελεχών Wolbachia που απαντούν στα διάφορα είδη μύγας τσε-τσε καθώς και ασυμφωνία μεταξύ των φυλογενειών των στελεχών Wolbachia και των μυγών τσε-τσε ξενιστών της, γεγονός που σημαίνει οριζόντια μετακίνηση του συμβιωτικού βακτηρίου κατά την εξέλιξη. Επιπρόσθετα, εντοπίστηκαν για πρώτη φορά εκτεταμένα γεγονότα οριζόντιας μεταφοράς βακτηριακών γονιδίων στο γονιδίωμα τριών ειδών μύγας τσε-τσε: στο Glossina morsitans morsitans, Glossina pallidipes και Glossina austeni. Από εξελικτικής σκοπιάς, κρίσιμα ερωτήματα προκύπτουν από τα παραπάνω ευρήματα, και πιο συγκεκριμένα σχετικά με: την προέλευση-μηχανισμό αυτών των γεγονότων οριζόντιας μεταφοράς, τον χρονικό προσδιορισμό τους, τον πιθανό ρόλο τους σε διαδικασίες ειδογένεσης και την επιλεκτική εμφάνισή τους σε ορισμένα μόνο είδη Glossina π.χ. στo υποείδos Glossina morsitans centralis που είναι πολύ συγγενικό του Glossina morsitans morsitans δεν παρατηρήθηκε το φαινόμενο. Εξίσου σημαντική και επιβεβλημένη κρίνεται η διεξοδική διερεύνηση του ενδεχομένου τα βακτηριακά γονίδια που ενσωματώθηκαν στο ευκαρυωτικό γονιδίωμα της μύγας τσε-τσε να ευθύνονται για την έκφραση νέων λειτουργιών-ιδιοτήτων (ή να μεταβάλλουν τις ήδη υπάρχουσες), ιδίως μάλιστα εάν αυτές συνδέονται με την αποδοτικότητα μετάδοσης της νόσου της τρυπανοσωμίασης μέσω του φορέα της, δηλαδή της μύγας τσε-τσε. Τέλος, διαπιστώθηκε πιθανή αρνητική συσχέτιση της παρουσίας του βακτηρίου Wolbachia με τον παθογόνο ιό Salivary Gland hypertrophy Virus (SGHV), γεγονός που συζητείται στα πλαίσια βιολογικών εφαρμογών καταπολέμησης του εντόμου-φορέα και της τρυπανοσωμίασης. Παράλληλα, μεγάλο ενδιαφέρον παρουσιάζει η προοπτική χρησιμοποίησης του βακτηρίου Wolbachia για τη βιολογική καταπολέμηση εντόμων αγροτικής ή /και περιβαλλοντικής σημασίας, όπως είναι οι αφίδες και η καρπόκαψα καστανιάς. Το γεγονός αυτό προϋποθέτει την ανίχνευση και τη γενετική ταυτοποίηση του βακτηρίου σε φυσικούς πληθυσμούς εντόμων. Στα πλαίσια της παρούσας διατριβής πραγματοποιήθηκε ανίχνευση και χαρακτηρισμός του βακτηρίου Wolbachia σε 78 συνολικά άτομα από 22 είδη αφίδων, από 26 φυσικούς πληθυσμούς από την Ελλάδα. Από αυτούς τους 26 πληθυσμούς, μόλις οι 4 βρέθηκαν να είναι μολυσμένοι με το βακτήριο Wolbachia και συγκεκριμένα πληθυσμοί των ειδών: Aphis fabae, Aphis hederae, Metopolophium dirhodum και Baizongia pistaciae. Τα αποτελέσματα αυτά δείχνουν για πρώτη φορά ότι η παρουσία του βακτηρίου Wolbachia στις αφίδες είναι πιθανά πιο διαδεδομένη από ότι προέκυπτε από προηγούμενες μελέτες. Επίσης, μελετήθηκε η ανίχνευση και ο χαρακτηρισμός του βακτηρίου Wolbachia στα είδη Cydia splendana, Cydia fagiglandana και Pammene fasciana. Το βακτήριο Wolbachia ανιχνεύθηκε για πρώτη φορά στα συγκεκριμένα είδη και μάλιστα διαπιστώθηκε ότι η συχνότητα εμφάνισής του ποικίλει τόσο μεταξύ των δύο ειδών Cydia όσο και μεταξύ των πληθυσμών του κάθε είδους. Στο είδος Pammene fasciana, το βακτήριο ανιχνεύθηκε σε όλα τα άτομα που μελετήθηκαν. Τα αποτελέσματα της παρούσας διατριβής συζητούνται από τη σκοπιά τόσο της οικολογικής και εξελικτικής σημασίας τους όσο και της προοπτικής χρησιμοποίησης του συμβιωτικού βακτηρίου Wolbachia για τον πληθυσμιακό έλεγχο επιβλαβών εντόμων όπως οι μύγες τσε-τσε, οι αφίδες και η καρπόκαψα καστανιάς. / Wolbachia is an intracellular and maternally inherited symbiotic bacterium that belongs to the class of Alphaproteobacteria and the order of Rickettsiales. It is the most ubiquitous intracellular symbiotic organism of the planet, since it has been estimated that over 40% of insect species, in addition to filarial nematodes, crustaceans, and arachnids are infected with Wolbachia. In arthropods Wolbachia affects the biological functions and properties of its hosts and it is responsible for a number of reproductive abnormalities, such as cytoplasmic incompatibility (CI), thelytokous parthenogenesis, feminization of genetic males and male killing. These unique biological characteristics of Wolbachia are attracting the interest of various researchers for: (a) decyphering the role of Wolbachia in evolutionary processes (mainly speciation), and (b) for its use in environmentally friendly applications for the control of agricultural pests and disease vectors. The species of genus Glossina (Diptera: Glossinidae) known as tsetse flies, have been found to be infected with Wolbachia. Tsetse flies are the sole vectors of pathogenic trypanosomes in tropical Africa, causing the “sleeping sickness” in humans and the “nagana” in animals. The potential use of Wolbachia for the control of tsetse flies, prerequisite a thorough knowledge of its genetic identity and the interactions with the host. To further characterize the prevalence of Wolbachia in tsetse flies an extensive screen of more than 5300 specimens from natural and laboratory populations of 11 different Glossina species originating from 13 African countries was carried out. Our results indicated a huge divergence in the prevalence of Wolbachia, both among the species and among populations of the same species. Further characterization by MLST and wsp genotyping was carried out for the Wolbachia strains of 29 representative populations and species of tsetse flies. An impressive genetic diversity of Wolbachia strains in tsetse flies was revealed. Interestingly, disconcordance between the phylogeny of Wolbachia and that of the tsetse flies was observed, suggesting horizontal transmission of Wolbachia during the evolution. Moreover, extended horizontal gene transfer events were detected for first time in Glossina morsitans morsitans, Glossina pallidipes και Glossina austeni. These results raise critical questions concerning: (a) the origin/mechanism of these horizontal gene transfer events, (b) their temporal determination, (c) their potential role as agents of speciation and (d) their selective appearance in only some Glossina species e.g in the subspecies Glossina morsitans centralis which is closely related with Glossina morsitans morsitans the phenomenon was not observed. Equally important will be to examine if genes from the chromosomal insertions were potentially expressed and examine if these genes are associated with the vectorial capacity of tsetse flies for the trypanosoma transmission. Finally, a negative correlation between the presence of Wolbachia with the Salivary Gland Hypertrophy Virus (SGHV) was identified. This is further discussed in the context of biological applications for control of tsetse fly-vector and trypanosomiasis. Finally in this thesis, the detection and characterization of Wolbachia in 78 specimens of 22 aphids species, from 26 natural populations, from Greece was examined. Only 4 out of 26 populations were found to be infected with Wolbachia, and specifically the species: Aphis fabae, Aphis hederae, Metopolophium dirhodum και Baizongia pistaciae. These results indicated that the presence of Wolbachia in aphids is probably more prevalent than it was derived from previous studies. Also, detection and characterization of Wolbachia in the Cydia splendana, Cydia fagiglandana and Pammene fasciana was carried out. Wolbachia was detected for first time in these species, and it was found that the prevalence of Wolbachia varies between the two species of Cydia and among populations of each species, with the infection in Pammene fasciana being fixed. At the end the ecological and evolutionary importance of Wolbachia, together with the use of the bacterium for the population control of harmful insects like tsetse flies, aphids and moths is further discussed.