Bengtsson, Marie

Witzgall, Peter

Swedish

Epsilon Open Archive

~ ~ ~ .... ANVÄNDNING AV sEXUALFEROMONER SOM VARNINGS- OCH BEKÄMPNINGSMETOD Ett feromon är en kemisk substans - eller oftast en blandning av substanser - som avges av en in-divid och som utlöser en beteendereaktion hos en annan individ av samma art. Det finns feromoner med olika funktioner, t.ex. aggregations-, alarm-, sexual- och äggläggningshämmande feromoner. Den substansblandning som en fjärilshona avger för att lockar till sig hanar inför parningen kallas för sexualferomon. sexualferomoner visar indivi-dernas reproduktiva status och utgör en effektiv kommunikation mellan könen. "Semiochemicals", signal- eller budskapsdofter, är ett överordnat be-grepp som även omfattar beteendeaktiva substan-ser mellan olika arter. Feromoner består av flera komponenter Feromoner består för det mesta av flera kemiska substanser: en huvudkomponent och ett antal s.k. synergister. Typiska feromonsubstanser hos nattfjärilar är molekyler med ogrenade kolkedjor, 10 till18 kolatomer långa, med en eller två dub-belbindningar och med en acetat, alkohol eller aldehyd som funktionell grupp. Feromoner är helt artspecifika, även om närbesläktade arter kan uppvisa stora likheter. Två arter kan till och med använda samma feromonkomponenter men har då artspecifika proportioner. En syntetiskt framställd (konstgjord) huvud-komponentkan ensam vara tillräckligför att lockar hanar. Men genom att blanda till synergistiska komponenter ökar hanarnas beteendesvar, även om man använder en lägre dos. Synergister för-stärker svaret ifrån artegna hanar, men kan ha en mycket stark motsatt effekt på närbesläktade arter. Substanserna kan alltså samtidigt verka som synergister för en art och som antagonister för andra arter. Detta faktum kan ha stora konsekvenser för tillämpningar där man använder sig av syntetiska feromonsub stanser. För detförstakan en syntetisk feromonkomponent ensam locka flera olika arter, eftersom artspecifika synergister/antagonister sak-nas. För det andra kan ettförorenat syntetisktfero-mon slumpvis innehålla antagonister, som hindrar att målinsekten attraheras till betet. Rening och kvalitetskontroll av syntetiska feromonsubstanser är därfår av största vikt för en säker tillämpning i varningsfällor. Fjärilshonan producerar och avger feromon ~~~~~~~~~~~~--~~----------J Fjärilshonor lockar till sig hanar inför parningen med en artegen doft, ett sexualferomon, som pro-duceras i en särkild körtel på bakkroppen. Honan "lockar", det vill säga avger feromon under artens aktivitetsperiod. Hos många arter är detta under några timmar vid skymningen eller i bö:rjan på Hane av lövskogsnunna (Lymantria dispar). l de yviga antennerna sitter luktsensorerna. Parningsdans hos ärtvecklaren (Cydia nigricana). natten. Honan sitter stilla, lyfter upp bakkroppen och exponerar feromonkörteln. Mängden feromon som avges är bara några miljarddels gram per timme. Fjärilsh<?nans feromonblandning kan identifie-rasmedkemiska analysmetoder. Substansernakan sedan syntetiseras och hanarnas beteendesvar på det konstgjordaferomonet undersökas. Enbart sub-stanser som bådeförekommerihonans feromonkör-tel och som utlöser ett orienterat parningsbeteende hos hanen är per definition del av feromonet. Hanen svarar genom att flyga mot honan Hanenfångaruppferomonsubstansernamedspeci-fi.ka receptorer som fums på antennernas sinneshår. Hanantennerna är otroligtkänsliga och registrerar lockande honor på långt avstånd. sexualferomoner utlöser omedelbart en väldigt stark beteendereak-tion. Hanen börjar svirra med vingarna och flyger upp med vinden. Eftersom honans feromon bärs mot vinden, kommer hanen att finna henne i den uppåtgående vindriktningen. Hanen kan i sin tur avge feromonerunder själva parningsdans en, efter det att han har landat nära honan. Men i motsats till honans feromoner är dessa substanser bara aktiva över korta avstånd, några cm. Feromonforskningen 50 år 1959 lyckades Adolf Butenandt identifiera den första feromonsubstansen någonsin. Det var från silkesfjärilenBombyx. Upptäckten gav honom no-belpriset i kemi 1939 och blev startpunkten för en omfattande forskning kring dofter och luktsinnet. För upptäckten av doftreceptorernas genetisk kod fick RichardAxel och Linda Bu ck nobelpriset 2004. Just nu försöker forskare att förstår hur hjärnan känner igen dofter och hur dofter styr olika bete-enden. Hos bananfluganDrosophila, en modellor-ganism bland annat för mänskliga sjukdomar, är doftuppfattningen frånreceptorer på antennen till doftcentrum i hjärnan redan kartlagd. Feromonforskningen drevs även av visionen att kunna ersätta giftiga bekämpningsmedel med ogiftiga och artspecifika feromoner som dessutom inte slår ut nyttodjur utan enbart skadeinsekter. Iden har blivit verklighet, och många feromon-baserade bekämpningsmetoder är effektivare än behandlingar med insektsgifter. Feromonbaserad bekämpning används idag på över l miljoner ha världen runt, och feromonbetade prognosfällor på över 10 miljoner ha. Världen står inför stora framtida utmaningar - trots klimatförändringar måste livsmedelspro-duktionen öka för att kunna försörja en växande ~ to !;t ~ L---------------------------~--------~ ~ Feromonfälla med uttagen klisterbotten. Ett antal hanar har fastnat på klisterskivan, ditlockade au syntetiskt feronwnbete. Fällorna används for att upptäcka förekomsten au skadegörare och för att följa deras flygperiod. De kan däremot inte använ-das för bekämpning au skadegörare. befolkning. Det är inte möjligt att öka jord- och trädgårsdproduktionen genom att använda mer bekämpningsmedel! Däremot är det möjligt att bekämpa skadeinsekter på ett hållbart och mer effektivt sätt, genom att etablera biologiska be-kämpningsmetoder. Feromonfällor för varning och prognos Fällor betade med syntetiskt framställt feromon är ett synnerligen känsligt och effektivt instrument för att upptäcka flirekomsten av skadegörare och för att följ a deras flygperiod. Fällorna som används är oftast triangelformade, med en klisterskiva som botten, där hanar som lockats dit fastnar. Den syntetiska feromonblandningen finns på ett gummiseptum som sitter fast i fållans tak. Antal fångade hanar kan korreleras mot populationstät-heten-fällorna visar om insekticidbekämpning överhuvudtaget behövs och när tidpunkten är optimal för en eventuell behandling. Fällorna ska vittjas en gång per vecka för att ge ett tillförlitligt resultat. Feromonfällor är kommersiellt tillgängliga för de flesta skadegörande fjärilsarter av betydelse. Fällorna har blivit ett mycket viktigt redskap för att effektivisera och optimera användningen av insekticider. Enbart feromonfällor kan däremot inte användas för bekämpning av skadeinsekter -även om vissa företagmarknadsför feromonfällor med hjälp av detta felaktiga påstående. En absolut nödvändig förutsättning är att od-laren kan lita på feromonfällorna-doseringen och renheten av feromonsubstanserna som används i fällorna måste därfår vara känd, konstant och ut-provad. Det har tyvärr inträffat upprepade gånger attföretag levererat fällor med ennyferomonbland-ning utan att denna först testats i fält och utan att odlaren eller rådgivare informerats om förändring-arna. Resultatet kan bli att fällfångsten varierar starkt från ett år till ett annat, eller i värsta fall att fällorna plötsligen inte är attraktiva alls. Förvirring med feromoner som artspecifik och giftfri bekämpning Feromoner används också för giftfri bekämpning med den s. k. förvirringstekniken. Genom att sprida ut syntetisk feromon jämt inom en odling, hittar hanarna inte längre de artegna honorna och någon parning kommer därmed inte till stånd. Inom förvirringsteknikenformuleras feromon-blandningen i någon form av dispenser, t. ex. plast-rör eller plastkapslar. Dispensrarna sätts fast för hand i grödan, appliceringen tar oftast inte mer tid än en insekticidbehandling. En dispenser som används för förvirring av äpplevecklaren i frukt-odlingar avger 10 000 gånger mer feromon än en äpplevecklarhona. Denna mängd är fortfarande ca. 10 gånger mindre än det ett äppleträd avger av a-farnesen, ett av många doftämnen som avges av blad och frukter på ett äppleträd. Kostnaden för syntetiskt framställda feromonsubstanser har sjunkit drastiskt under de senaste 15 åren, i takt med en ökad tillämpning av förvirringsmetoden. I motsats tillinsekticidbehandlingar blir förvir-ringsteknikens effekt allt starkare vid upprepade behandlingar. Odlingsekosystemets stabilitet ökar eftersom rovdjur och parasiter inte längre slås ut. Vissa sekundäraskadegörare som t . ex. spinnkvals-ter, bladlöss och bladvecklare kan enbart växa till betydande populationsstorlek i frånvaro av dessa naturliga fiender, en oönskad konsekvens av in-sekticidbekämpningar. Feromonmetodens fördelar visar sig samtidigt vara dess svaghet. Förvirringsmetoden är artspeci-fik, det är enbart målinsekten som påverkas, inte andra skadegörare som förekommer på samma gröda. Dessutom blir grödaninteförgiftad så honor som parats utanför odlingen kan obehindrat flyga in och lägga sina ägg, eftersom enbart hanarnas beteende påverkas. Feromonbehandlade ytormåste därför ligga på åtminstone några kilometers av-stånd från konventionellt behandlade odlingar. Vid behandling av större ytor blir metoden mer effektiv eftersom det är enklare att behålla en konstant koncentration av feromon i luften och inflygningen av parade honor minskar i be-tydelse. I takt med att odlarnas kunskaper om förvirringsmetoden ökar, växer deras förtroende för tekniken och behandlingen med insekticider minskar avsevärt. ~eromontillämpning i Sverige Appleveck/are {Cydia pomonella) Varningsfällor för äpplevecklaren används i frukt-odlingar världen över och är ett enkelt och tillför-litligt redskap för att register a flyperiodens förlopp. Utan dem kan det vara ytterst svårt att bestämma rätt tid för insekticidbekämpning, särskilt under perioder med ovanligt höga eller låga temperaturer. Både under en kall sommar med en lång utdragen flyperiod eller en mycket varm sommar kan det finnas en utpräglad flygtopp under sensommaren - antingen en försenad första generation eller en mg/)l . - •. -- . • -- - - - - - ·- - - - --Codlemone .--a·Famesene 1 nglh 0 __ 0 ___ '-----'-----'-----1-Ett feromonbete (rött gummiseptum) som används i feromonfällor avger cirka 10 gånger mer äpple-vecklarferomon (codlemone) än en äpplevecklar-hona. Feromondispenser för bekämpning med förvirringsmetoden avger 10 000 gånger mer än en lockande hona. Äppleträd avger hundratals doft-ämnen, enbart av huvudkomponenten a-farnesen avges 10 gånger mer än en fårvirringsdispenser avger feromon. andra generation. En feromonfålla gersvarpåfrågan om ytterligare bekämpning är nödvändig. Förvirringsmetoden mot äpplevecklaren an-vänds i Amerika, Australien, Mrika och Europa på sammanlagt ca. 200 000 ha. Under förutsätt-ning att den behandlade odlingen liggertillräckligt långt ifrån andra äppleodlingar och att äppleveck-larpopulationen ej överskrider en kritisk gräns är feromonbekämpning ett gångbart alternativ till insekticidbehandlingar. Feromonmetoden regist-rerades 2006 i Sverige. Feromonbekämpning möjliggör odling av äpple på ett både ekologiskt och ekonomiskt sätt. För-virringstekniken används på ca. 20 ha i Sverige, huvudsakligen i ekoodlingar. Andra biologiska bekämpningsmetoder som Bacillus thuringiensis Feromondispenser for bekämpning av äppleveck-laren applicerad i odlingen. -~ ~ ~ .... .:>5 ~ eller parasitsteklar fårmår inte kontrollera äpp-levecklaren, eftersom larven går rakt in i äpplet. Granulasviruset är ett bra komplement till fero-monfårvirring, men måste kombineras med kon-ventionell besprutning eller feromonfårvirring. Bekämpning av andra fjärilsarter med sam-tidig flygperiod som äpplevecklaren kan utfåras genom att blanda deras feromonkomponenter med äpplevecklarferomon i samma dispenser. Frostfjä-rilar och nattflyn flyger däremot mycket sent el-ler tidigt under året och feromonbehandling mot dessa arter är därfår oekonomisk. Men åter igen - det råder tvivel om hur viktiga dessa arter blir i obesprutade odlingar med en ostörd parasit- och rovdjursfauna. Varningsfållor får alla sekundära skadegörare på äpple är kommersiellt tillgängliga. Rönnbärsmal (Argyresthia conjugel/a) Feromonfällor för rönnbärsmalen kan inte använ-das i bekämpnings syfte, men en honfälla betadmed syntetiskt framställd rönndoft kan sätta stopp får inflygningar av rönnbärsmalen. Metodenregistre-ras nu i Norge. Ärtvecklare (Cydia nigricana) Kommersiella varningsfällor är betade med ett para-feromon som är mycket mindre attraktivt än ärtvecklarens eget sexualferomon. Dessa fällor är lämpligafår att bestämma flygperiodens böljan och tiden för insekticidbehandlingen. Däremot är de inte lämpliga som prognosfållor, får att bestämma hurvida bekämpning behövs eller ej. Förvirringstekniken har visat sig vara syn-nerligen effektiv för bekämpning av ärtvecklaren. Förvirringstekniken mot ärtvecklaren används inte i Sverige idag, eftersom insekticidbekämpningfort-farande är mycket billigare. Feromonmetodernas framtid Feromonfällor för varning och prognos och be-kämpningsmetoder baserade på feromoner finns också för de viktigaste skadegörarna i skogen. Klimatförändringar leder till stora skalbaggsan-grepp i nordamerikanska barrskogar. Här finns stor potential får utveckling av feromonbaserade Faktablad om växtskydd ges utinom områdenaJordbruk och Trädgård Faktabladen kan beställas som årsabonnemang, kom-plettserie eller enstaka exemplar. Faktablad om jordbruk finns också som nedladdningsbar pdf. Eftertryck av denna publikation är förbjudet enligt lag. Den som villmångfaldiga något a vinnehållet måste först få tillstånd från SLU. Tfn. 018-67 23 47 © Sveriges lantbruksuniversitet ISSN 0281-8566 metoder. storskalig bekämpning mot en invasiv art, lövskogsnunnan (l;ymantria dispar) i östra USA pågår på mer än 200 000 ha. Leverantör av feromonprodukter Feromondispensrar fårbekämpning av äppleveckla-ren och fållor för äpplevecklaren och ett antal andra arter finns hos Phero.NetAB (www.phero.net). Litteratur Bengtsson, M., Karg, G., Kirsch, P. A., Löfqvist, J., Sauer,A., Witzgall, P.1994. Matingdisruptionof pea moth Cydia nigricana F. (Lepidoptera: Tor-tricidae) by a repellent blend of sex pheromone and attraction inhibitors. Journal of Chemical Ecology 20:871-887. Bengtsson, M., Jaastad, G., Knudsen, G., Kobra, S., Bäckman, A-C., Pettersson, E., Witzgall, P. 2006. Plant volatiles mediate attraction to host and non-host plant in apple fruit moth, Argy-resthia conjugella. Entomologia Experimentalis et Applicata 118:77-85. Ridgway, R. L., Silverstein, R.M., Inscoe, M. N. 1990. Behavior-modifying chemicals for insect management: applications of pheromones and other attractants. Marcel Dekker, New York Witzgall, P, Stelinski, L., Gut, L., Thomson, D. 2008. Codling moth management and chemical ecology. Ann. Rev. Entomol. 53:503-522. Witzgall, P., Kirsch, P., Cork, A. 2010. Sex phero-mones and their impact on pest management. Journal o{Chemical Ecology 36:80-100. Text Marie Bengtsson och Peter Witzgall SLU Område Växtskyddsbiologi Avd. får kemisk ekologi Box 102, 230 53 Alnarp Tfn. 040-41 50 00 e-post: Marie.Bengtsson@slu.se, Peter. Witzgall@slu. se Februari 2011 rev. Ansvariga utgivare: Redaktörer: Hems ida: Distribution: Trädgård:Maj-Lis Pettersson Jordbruk: Barbara Ekbom Trädgård: Maj-Lis Pettersson Maj-Lis.Pettersson@slu.se Jordbruk: Anna Lehrman Anna.Lehrman@slu.se Björn Andersson Bjorn.Andersson@slu.se http://www2.ekol.slu.se/faktablad/ faktablad. ph p SLU Publikationsservice Box 7075, 750 07 Uppsala Tfn: 018-67 11 00, publikation@slu.se 

Användning av sexualferomoner som varnings- och bekämpningsmetod

https://pub.epsilon.slu.se/17902/1/Bengtsson_M_et_al_201026.pdf

Användning av sexualferomoner som varnings- och bekämpningsmetod

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Epsilon Open Archive