Feromonkutatás: mit hoz a holnap?

A modern feromonkutatás (kémiai ökológia) születését biológiai és kém iai diszciplínák együttműködése tette lehetővé mintegy fél évszázada. Sok fontos kárt evő lepkefaj szexferomonjának a szerkezetét sikerült azonosítani. Ez új távl atokat nyitott a növényvédelmi előrejelzés és a szelektív, környezetkímélő védekezés terén. A vizsgálatok a technika fejlődésével más rovar rendek képvisel őire, továbbá a tápnövények kairomonjaira, a mikroorganizmusokra, a vizi élőlények kémiai kommunikác iójára, valamint a gerincesek feromonjaira is kiterjedtek. Rávilágítottak az érzé kelés mechanizmusára, neuroanatómiájára, a feromonok bioszintézisére és neurohormonális szabály ozására. A nemzetközi trendek ma olyan új területekre helyeződtek át, mi nt az idegi hálózatok és az evolóciós genetikai kérdések molekuláris elemzése és elektronikai modellez ése. Ugyanakkor számos, gazdaságilag fontos rovarfaj kémiai kommunikációját je lentős erőfeszítések ellenére sem sikerült feltárni, pedig különösen az invazív kártevők esetében er re markáns társadalmi igény mutatkozik. A tápnövény kairomonok kutatása áttörést hozhatna, de a komponensek jelentős részénél nem sikerül megoldani a biológiai hatáshoz megf elelő tisztaságú szintézist (izomérek, enantiomérek). azánk régóta bekapcsolódott a nemzetközi feromonkutatásba. Az új fer omonok feltárását a kártevők előrejelzésére szolgáló csapdák kifejlesztése követte. Ez továbbra is perspektívikus irány, különösen akkor, ha neuroanatómiai, fitokémiai és molekuláris i rányba is szélesítjük a palettát. A nemzetközi figyelmet jól jelzi, hogy az Interna tional Society of Chemical Ecology (ISCE) 2018 évi konferenciájának szervezési jogát Tóth Miklós akadé mikus és munkatársai (ATK NÖVI Alkalmazott Kémiai Ökológiai Osztály, Budapest) nyerté k el

First record of Neocypholaelaps apicola from beehives in Hungary (Acari: Mesostigmata: Ameroseiidae): re-description and DNA barcoding

Following the first incident in Belgium, the second European record of the honeybee hive inhabiting mite, Neocypholaelaps apicola Delfinado-Baker et Baker, 1983, is presented from Budapest, Hungary. In contrast to the original host in Pakistan (Apis cerana indica Fabricius, 1793) and the host in Belgium (Apis mellifera carnica Pollmann, 1879), the Hungarian specimens were associated to Apis mellifera mellifera Linnaeus, 1758. New knowledge about the morphology and the first Genbank sequences (cytochrome oxidase subunit I) are given with new drawings and scanning electron micrographs. Distinguishing characters between the two European Neocypholaelaps species are also presented

Parasitoids of the Cypress Bark Beetle Phloeosinus bicolor (Brulle, 1832) (Coleoptera: Curculionidae) in Hungary

Ecphylus caudatus Ruschka, 1916, Spathius phymatodis Fisher, 1966 (both Hymenoptera: Braconidae) and Eurytoma blastophagi Hedqvist, 1963 (Hymenoptera: Eurytomidae) were found as new parasitoids of the invasive cypress bark beetle (CBB) Phloeosinus bicolor (Brune, 1832), synonym P. aubei (Perris, 1855) (Coleoptera: Curculionidae: Scolytinae). Ecphylus caudatus and Eurytoma blastophagi as well as Leluthia transcaucasica (Tobias, 1976) (Braconidae), also reared from P. bicolor, are new to the Hungarian fauna. The latter parasitoid species was found to be predominant in samples of P. bicolor collected from galleries of CBB in Budapest in the common juniper trees Juniperus communis L. (Pinales: Cupressaceae) in 2015-2016. A list of parasitoid species is presented and their possible importance for controlling the pest populations is discussed

A kukorica kártevő lepkéinek ökológiája: új kairomonok és feromonok feltárása a növényvédelmi előrejelzés érdekében = Chemical ecology of lepidopterous pests of corn: identification of new kairomones and pheromones for practical monitoring

Több forrásból származó hatóanyaggal, kapszulával, kibocsátóval, csapdával több helyütt, többismétléses kísérletben megerősítettük, hogy a kukoricamoly (Ostrinia nubilalis) hazai populációi az ismert feromonkomponensekkel, és PAA-val nem csapdázhatók. A hímek viselkedési válasza szélcsatornában a quantifikált feromonkivonatokra szignifikánsan nagyobb volt, mint az azonos dózisú szintetikus keverékre. Tenyésztünkből származó szűz nősténylepkék ezreinek feromonkivonatát GC-FID/EAD-el elemezve valóban találtunk két ismeretlen komponenst (csápválasz), de ezek mennyisége nem érte el a szerkezetazonosításhoz használt GC-MS érzékelési határát. Ultrahangos akusztikus kommunikációnak nem találtuk jelét. A hazai populációt az amerikaival összevetve, nem találtunk molekuláris biológiai különbséget. Igazoltuk azt a feltevésünket, hogy a kukoricamoly eredeti tápnövénye, a vadkomló (Humulus lupulus L.) erős csápválaszt vált ki a nőstényekből. és a nőstények orientációját komló illatanyagokra, szélcsatornában. A komló illatanyagainak GC-FID/EAD analízise több csápválaszt kiváltó komponenst jelzett. A gyapottok-bagolylepke (Helicoverpa armigera) feromoncsapdás rajzásmenete, a kukorica csövekben megjelenő kishernyók szezonalitása és a kukorica fenológiai állapota közti időbeli összefüggés vizsgálata során rámutattunk, hogy azoknál a hibrid fajtáknál, amelyek már elérték az R1-es stádiumot, a rajzáscsúccsal egyidőben már sok kishernyó található a csövekben, tehát a védekzés nem halasztható. | We corroborated earlier data that Hungaraian populations of European corn borer, (Ostrinia nubilalis) can not be monitored with pheromone / kairomone traps, by using synthetic pheromone components coming from various labs, various types of traps bodies and dispersers, or complete set of pheromone traps, as well as of using PAA. However, quantified pheromone extracts evoked significantly higher response from males in a flight tunnel than syntethic blends at the same dose levels. We prepared ovipositor tip extracts from thousands of unmated females, and analysed them by GC-FID/EAD, and found two additional antennal responses. However, the amounts of these compounds were below the detection limit of GC-MS. No sign of acustic communication (ultrasound) was found. No genetic differences between a Hungarian and an American O. nubilalis populations were found. We showed that O. nubilalis females orient towards hop (Humulus lupulus L.) volatiles in flight tunnel. GC-FID/EAD analysis of hop volatiles revealed several antennal responses, which need structure elucidations. We studied synchrony between seasonal flight pattern of cotton bollworm, Helicoverpa armigera, as monitored by pheromone trapping, appearance of L1 larvae in cobs and the phenological stage of corn. We found that peak capture coincides with appearance of L1 larvae in case of those corn hybrids which already reached the R1 phenological stage. Consequently, control application should be performed here without delay

A kukoricamoly (Ostrinia nubilalis) nőstényeit vonzó kairomonok azonosításának elsődleges eredményei

A kártevők előrejelzése az egyik legfontosabb feladat az integrált növényvédelemben. A tápnövényekből származó illatanyagok (kairomonok) segítségével olyan előrejelzési módszert lehet kidolgozni, aminek segítségével a kártevő rovarok nőstényeit lehet szabadföldön csapdába csalogatni monitorozás céljából. Segítségükkel pontosan meg tudjuk állapítani mikor és milyen egyedszámban fordulnak elő az adott faj egyedei, ezenkivül a tömeges megjelenéskor az adott kultúrában a védekezést a fogott egyedek számához időzíthetjük. A Magyarországon 1 millió ha-on termelt kukoricának az egyik legveszélyesebb kártevője a kukoricamoly. A faj szabadföldi nyomonkövetésére kiváló lehetőséget nyújthatnak a kairomonokkal csalétkezett, nőstények befogására alkalmas csapdák. Ennek érdekében munkánk során azt a célt tűztük ki, hogy kukoricából (Zea mays Pioneer P9578) olyan illatanyagokat azonosítsunk, melyek vonzó hatással bírnak a kukoricamoly nőstényeire. Első lépésként 2 napos, párosodott nőstények fiatal, 4-6 leveles fenofázisú kukoricára repülését és peterakását figyeltük meg laboratóriumi körülmények között rovar szélcsatornában. A vizsgálatok azt mutatták, hogy a szélcsatornában reptetett nőstények közül 92% pozitív anemotaxist mutatott, vagyis a tápnövény (kukorica) irányába repült, illetve az összes vizsgált egyed közül 40% elérte a kukoricát és tojásrakási hajlandóságot mutatott. Ezután a vonzó hatásúnak bizonyult növény légteréből 4 órán keresztül illatanyagokat gyűjtöttünk SuperQ abszorbens segítségével, melyet n-hexán oldószerrel eluáltunk. Az így elkészített kivonatot gázkromatográffal egybekötött elektroantennográf (GC-EAD) segítségével vizsgáltuk, mely során a párosodott nőstény lepke csápja működött bioszenzorként. E módszer segítségével a kivonatban 3 olyan komponenst találtunk, melyekre a csáp válaszolt. Ezután gázkromatográffal egybekötött tömegspektrométer (GC-MS) segítségével azonosítottuk a 3 aktívnak talált komponens kémiai szerkezetét. Ezek a következők voltak: (Z)-3-hexenol, nonanal és decanal. Célunk e három vegyület különböző arányú keverékének tesztelése rovar szélcsatornában, majd a megfelelő keverék megtalálása után szabadföldi csapdázások elvégzése, mely elvezethet egy gyakorlati előrejelzésre alkalmas kairomonokkal csalétkezett csapda kifejlesztéséhez

Városi zöldfelületek dísznövényeihez régebben és újonnan alkalmazkodott, nem szípókás rovarfajok illat-hírközlésének feltárása = Revealing odour communications of some native and invasive non-sucking insects, adapted to ornamental plants in urban green areas

A városi zöldterületek egy invazív kártevője, a lepényfa-gubacsszúnyog (Dasineura gleditchiae, Dipt., Cecidomyiidae) és egy őshonos tölgyaknázó moly (Tischeria ekebladella, Lep., Tischeriidae) szexferomonját azonosítottuk, hogy merőben új kommunikációs csatornákat tárjunk fel, és hogy az előrejelzéshez csapdákat lehessen kifejleszteni. Az áttörést mindkét esetben a bioszenzoros gázkromatográffal értük el (GC-EAD), míg a szerkezetazonosítást és az izomér- / enanciomér-specifikus szintézist nemzetközi együttműködésben végeztük (NRI, UK; Univ. Hamburg, D). A gubacsszúnyog feromonja (2R,8Z)-2-acetoxy-8-heptadekánnak bizonyult. Ez új feromonszerkezetet képvisel. A csapdák rendkívül jónak bizonyultak (Budapest). Segítségükkel elsőként sikerült a terjedőben lévő kártevő felbukkanását észlelni Dél-Svédországban. A csapdák már megrendelhetők intézetünk Alkalmazott Kémiai Ökológiai Osztályától (Csalomon®). A tölgyaknázómoly feromonja (3Z,6Z,9Z,19Z)-tricosa-3,6,9,-19-tetraén, ami nemcsak új feromon, de a természetes anyagok körében is újdonság, és egyben az első azonosított feromon ebben a családban. Eredményeink azt jelzik, hogy a poliének először az ősi Tischeriidae családban jelentek meg a lepkék evolúciója során. Gyakorlati vonatkozás: a tetraénnel csalétkezett feromoncsapda alkalmazható ennek a kártevőnek a monitorozására. | We have identified the sex pheromone of an invasive gall midge Dasineura gleditchiae (Dipt., Cecidomyiidae), as well as of a native leaf miner Tischeria ekebladella (Lep., Tischeriidae), pests of trees in urban areas, in order to reveal new chemical communication systems and, as practical relevance, to develop new pheromone traps for monitoring. The break-through was achieved in both cases by pinpointing the active compounds by gas chromatography coupled to an antennal detector (GC-EAD), while structure elucidation (GC-MS), followed by isomer / enantiomer-selective syntheses were completed in international cooperation (NRI, UK; Univ. Hamburg, D). The pheromone of the gall midge was identified as (2R,8Z)-2-acetoxy-8-heptadecane. This is a new structure for insect pheromones. Newly developed traps proved to be highly attractive in Budapest. With their help, this expansive gall midge was first detected in Southern Sweden. Traps have already been commercialized by the Dept. Applied Chemical Ecology of our institute (Csalomon®). (3Z,6Z,9Z,19Z)-tricosa-3,6,9,-19-tetraene was identified as the pheromone of the leaf miner. This compound represents not only just a new pheromone structure, but also a new natural product, and also the first pheromone identified in this family. As for evolution of pheromones of Lepidoptera, our finding indicates that polienic pheromones were evolved first time in this ancient family. As for practical relevance, the tetrane may serve as bait for traps