Zur Leistungsfähigkeit heimischer Parasitoide bei der Kontrolle der Rosskastanienminiermotte, Cameraria ohridella (Lep., Gracillariidae)

Einzelne Erzwespenarten aus der Familie Eulophidae haben sich mittlerweile als fester Bestandteil des Parasitoidenkomplexes von C. ohridella etabliert. In Berlin wurden im Rahmen eines geförderten Projekts (EFRE- Europäischer Fond für regionale Entwicklung der EU und der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung) 21 Schlupfwespen-Arten als natürliche Gegenspieler nachgewiesen (Jäckel & al. 2007). Nach wie vor sind die natürlichen Parasitierungsraten mangelhaft. Dazu wurden während der Projektlaufzeit unterschiedliche Erhebungen mit dem Ziel durchgeführt, Ursachenkomplexe herauszuarbeiten. Die Parasitierungsraten wurden in Abhängigkeit vom Erfassungszeitpunkt, vom Standort der Kastanien in der Stadt, von der Dichte der Kastanien je Flächeneinheit und von der Diversität der Umgebungsvegetation bestimmt. Parallel wurde das Parasitoidenspektrum im Untersuchungszeitraum unter verschiedenen Bedingungen ermittelt. Da keine parasitierungsbegünstigenden Faktoren herausgearbeitet werden konnten, um daraus nützlingsfördende Maßnahmen abzuleiten, wurde eine geeignete Schlupfwespe aus dem natürlichen Parasitoidenkomplex ausgewählt, um die Möglichkeiten eines gezielten Einsatzes zur Dezimierung der Motte im Freiland zu erarbeiten. Die Biologie von P. agraules wurde im Labor und im Freiland untersucht. Weiterhin wurde durch Freilassung markierter Tiere im Freiland deren Verhalten studiert.Among other approaches, biological control measures against Cameraria ohridella (Lep., Gracillariidae) are tested in the project BerlinCam (“Possibilities to control the horse chestnut leafminer in Berlin”, financially supported by the Senate Department of Urban Development Berlin and the EU by means of the EFRE funds). During our investigations, we found 21 parasitoid species on C. ohridella hosts. These species are generalists and known for attacking a broad range of leafminers in Europe. By far the most abundant species is Minotetrastichus frontalis, followed by a second eudominant species, Pnigalio agraules. The structure of the complex and also the parasitism rate is not stable, and we found considerable variations between different generations within one year as well as large variation between the years and the type of habitat in Berlin. Our long-term-monitoring at one location in Berlin shows that parasitism rates are generally very low. The mean parasitism rate of C. ohridella measured over five years was 2,4 % ± 0,88, 3,7 % ± 2,18 and 5,3 % ± 5,43 in generation 1, 2 and 3, respectively. The parasitism rate is not dependent on the specific ecosystem. In the project we investigated several aspects of the biology of P. agraules. Our results show that this native parasitoid meets several of the requirements for successful use as a bioagent in the control of C. ohridella. The parasitoids’ fecundity, longevity and the speed of development by far exceed those of the pest, enabling the parasitoid population to grow faster than that of the host. Future studies on the host preference of this parasitoid species including quantitative aspects regarding release rates will investigate the potential benefits and risks of releases of P. agraules for the control of C. ohridella

Strategies to control the horse chestnut leafminer (Cameraria ohridella) in urban environments

Von einzelnen Ausnahmen abgesehen befällt die Rosskastanienminiermotte, Cameraria ohridella Deschka & Dimic 1986, die weißblühende Rosskastanie Aesculus hippocastanum L. Die Blütenpracht der Bäume im Frühjahr, die großen schattenspendenden Blätter im Sommer und die als Spielzeug begehrten Früchte im Herbst verhalfen der Rosskastanie zu großer Beliebtheit. Mittlerweile spielen die Bäume in Parks und entlang von Straßen eine ebenso bedeutende Rolle wie in privaten Gärten und sind aus vielen Städten in ganz Europa nicht mehr wegzudenken. Der kontinuierliche Massenbefall der Bäume durch die Kastanienminiermotte und die daraus resultierenden Folgekosten stellen deshalb vor allem im städtischen Siedlungsbereich nicht nur ein ästhetisches, sondern auch ein beträchtliches ökonomisches Problem dar, außerdem verlieren die Bäume bei starken Befall ihre wichtige stadtklimatische Funktion (BALDER, 2002). Im Projekt „BerlinCam“ werden Bekämpfungsmethoden gesucht, die den speziellen Bedürfnissen des Pflanzenschutzes im urbanen Grün gerecht werden sollen. Auf ihre Unbedenklichkeit gegenüber der Bevölkerung wird dabei genauso geachtet wie auf ihre Anwendbarkeit an stark frequentierten oder verkehrsbelasteten öffentlichen Flächen. Nicht zuletzt müssen die Bekämpfungsmaßnahmen auch modernen, hohen Umweltstandards genügen und trotz allem ökonomisch vertretbar sein. Im folgenden wird ein Beispiel aus dem Projekt vorgestellt, das zum jetzigen Zeitpunkt Ansatzpunkte für eine erfolgreiche Bekämpfung von C. ohridella im urbanen Bereich zeigen könnte. Dabei handelt es sich um die Anwendung von systemischen Pflanzenschutzmitteln als Depotverfahren. Diese Methode und die applizierten Produkte sind derzeit noch nicht in Deutschland zur Bekämpfung der Kastanienminiermotte zugelassen.The continuous epidemic infestation of horse chestnuts by C. ohridella is a serious aesthetic and economic problem in urban environments. The project "BerlinCam", therefore, aims to develop control measures which meet the special needs of urban plant protection. Chemical treatments using a recently developed application method achieved a substantial reduction of the infestation level of horse chestnut leaves by the pest insect. Easily practicable and safe depot-applications of systemic insecticides turned out to be effective in killing preimaginal stages of the leafminer on young trees. Questions regarding potential environmental risks and economic practicability of these methods will be answered in the next two years of the project. So far, chemical products are not registered in Germany

The parasitism of the horse chestnut leaf miner (Cameraria ohridella) in the city of Berlin

Als natürliche Gegenspieler der Roßkastanienminiermotte Cameraria ohridella (Lepidoptera, Gracillariidae) haben vor allem Parasitoide Bedeutung. In Berlin wurden bisher im Rahmen eines vom Umweltentlastungsprogramm der Europäischen Gemeinschaft geförderten Forschungsprojektes 16 verschiedene Arten festgestellt. Dabei handelt es sich hauptsächlich um Erzwespen aus der Familie der Eulophidae, die an Larven und Puppen von C. ohridella parasitieren. Es sind polyphage Parasitoide, die auch von anderen Motten, Fliegen und Käfern mit ähnlicher Lebensweise bekannt sind und die unter natürlichen Umständen einen bedeutenden Beitrag zur Kontrolle dieser Minierer leisten. Sowohl die Parasitierungsrate als auch das Artenspektrum einzelner Parasitoidenkomplexe variierte in den Untersuchungsflächen innerhalb Berlins beträchtlich. Der Zeitpunkt der Erfassung der Parasitierung wie auch die unterschiedlichen Standortbedingungen haben dabei großen Einfluss auf das Ergebnis. Im Rahmen der Untersuchungen soll festgestellt werden, ob bestimmte heimische Parasitoidenarten für einen Einsatz oder zur Förderung im Sinne des biologischen Pflanzenschutzes in urbanen Gebieten geeignet sind.The parasitism of the horse chestnut leaf miner (Cameraria ohridella) in the city of Berlin is currently being studied within the project BerlinCam. The project involved intensive field studies at 7 horse chestnut stands in different types of habitats, spanning three vegetative periods, to understand the influence of abiotic and environmental factors on parasitoid complexes and parasitism rates. 16 species of parasitoids have been determined so far, most of them generalistic members of the chalcidoid family Eulophidae. The parasitism rates as well as the numbers of parasitoid species were, on average, lower in 2004 than in 2003, which may be a result of different weather conditions in these two years. Surprisingly, the highest rates of parasitism were measured along streets in the city centre, whereas they were significantly lower at semi-natural stands outside the city. Several environmental factors, like the presence of other leafminers in the surrounding vegetation or the population density of C. ohridella at the locations may be responsible for these esults

Fast reflectivity imaging in 3D using SAFT

The computational burden for 3D Synthetic Aperture Focusing Technique (SAFT) is large as for each voxel the delay for each acquired A-scan has to be calculated, e.g. O(N5) for N3 voxels and N2 A-scans. For 3D reconstruction of objects which are large in terms of the wavelength, e.g. ≥ (100 )³, the computation of one volume takes several days on a current multicore PC. If the 3D distribution of speed of sound is applied to correct the delays for objects with varying speed of sound the computation time increases further. This overview paper presents the implementations for 3D SAFT developed by the KIT group and discusses their computational performance

The New Generation of the KIT 3D USCT

The first clinical studies with our current prototype, 3D USCT II, enabled us to identify the necessary improvements for transition of our method to clinical practice. The main goals are to improve the contrast of reflection and transmission tomography, and to optimize the coverage of the imaged breast by a new geometry of the transducer distribution. Furthermore, for cost-effective industrial mass production, a self-calibration method allows us to relax the precision of the positioning of the transducers to 0.1 mm. The readout of the transducer arrays is now carried out by an ASIC, developed for a more cost-effective design. The coupling of the measuring device to the patient was optimized to cover the full size of the breast up to the pectoral muscles. Finally, the data acquisition and readout time were reduced to 1.5 minutes each by new micro-TCA electronics and larger FPGAs

3D Ultrasound Computer Tomography for Breast Cancer Diagnosis at KIT: an Overview

3D Ultrasound Computer Tomography (USCT) emitting and receiving spherical wave fronts overcomes the limitations of 2D systems by offering a nearly isotropic 3D point spread function, a large depth of field, less loss of out-of-plane reflections, and fast 3D data acquisition. 3D devices for clinical practice require a more complex hard- and software due to the huge data rate, time-consuming image reconstruction, and large number of small transducers. The here reviewed KIT 3D USCT is a prototype for clinical studies, which realizes for the first time the full benefits of a 3D system