Ricerca: l'uso delle radiazioni per la sterilizzazione degli insetti parassiti
scientifica sta cercando, da un lato, di perfezionare le attuali tecniche di lotta e, dall'altro, di sviluppare nuove strategie di difesa ecosostenibili.
Epiphyas postvittana Walker, lepidottero parassita delle mela, il cui acronimo inglese è LBAM (Light Brown Apple Moth), è un tortricide originario dell’Australia, ma ormai insediato anche in Nuova Zelanda; recentemente è stato trovato anche in California, nelle isole Hawaii, in Svezia e isole britanniche.
Le larve di questo lepidottero sono fra gli insetti più devastanti delle coltivazioni ortofrutticole: si tratta di una specie polifaga che ha molte specie ospiti su cui compiere il ciclo, ad esempio pere, drupacee, agrumi, uve, piccoli frutti e altri. Le larve provocano defoliazione della pianta, caduta dei frutti e rendono la pianta vulnerabile all’attacco di altri insetti e patogeni. Solo in California sono stati stanziati fondi per 70 milioni di dollari al fine di eradicare il lepidottero LBAM e si stima che esso possa creare danni per i produttori, se non debellato, nell'ordine di oltre 130 milioni di dollari l'anno.
Contro le devastazioni da tortricidi, il controllo biologico (impiego di predatori naturali), il disturbo/rottura dell’accoppiamento (confusione sessuale) con impiego di feromoni e la tecnica di rendere sterili gli insetti (SIT, Sterile Insect Technique) attraverso le radiazioni sono gli unici metodi di lotta potenzialmente alternativi all’impiego di insetticidi a largo spettro d’azione.
I lepidotteri sono insetti molto più tolleranti alle radiazioni rispetto ad altri, pertanto la SIT, utilizzata in sinergia sia con il controllo biologico delle larve sia con la rottura dell’accoppiamento degli adulti, permette di individuare una strategia di lotta che vada a colpire i diversi stadi di sviluppo dell’insetto.
Studi coordinati sulla biologia delle radiazioni sono state condotte su due popolazioni di LBAM isolate geograficamente in Australia ed in Nuova Zelanda. Questi studi hanno avuto l’obiettivo di valutare sia gli effetti di dosi crescenti di radiazioni ionizzanti (raggi gamma) sulla fecondità e sulla fertilità delle pupe parentali sia gli effetti ereditati indotti dalla radiazione sulle generazioni successive.
Nei lepidotteri infatti si manifestano i geni letali dominanti nella generazione proveniente da genitori parzialmente sterili. Questo fenomeno genetico si esprime attraverso una maggiore sterilità della generazione F1 rispetto ai genitori, una minor fecondità, tempi maggiori per lo sviluppo larvale, maggior mortalità ed un rapporto maschi: femmine a favore dei primi, poiché gli esemplari femmine sono molto più sensibili alle radiazioni.
La ricerca è stata svolta in laboratorio (The Department of Agriculture and Food of Western Australia in Perth; Plant & Food Research, Lincoln, New Zealand), per l’attendibilità dei dati sono stati eseguiti 2 esperimenti, che prevedevano l’allevamento degli insetti partendo dalle uova ed il trattamento con radiazioni su diversi stadi di pupe.
Le pupe, sia maschi sia femmine, sono state esposte a dosi crescenti di raggi gamma: 200, 250, 300 Gy nel laboratorio australiano e 50, 100, 150, 200 Gy nel laboratorio neozelandese. Gli effetti delle dosi crescenti di radiazione sulla fecondità e fertilità sono stati valutati incrociando lepidotteri irraggiati con lepidotteri non irraggiati. La fertilità, la sopravvivenza delle larve, la percentuale di femmine e la mortalità sono stati i parametri valutati sulle pupe della generazione parentale e sugli adulti delle generazioni F1, F2, F3.
Dall’analisi dei risultati sulla generazione parentale è emerso che l’effetto della dose crescente di irraggiamento sulla fecondità, espressa come numero di uova deposte, è stato influenzato dall’età della pupa al momento del trattamento. Le pupe prossime allo sfarfallamento degli adulti sono risultate più sensibili al trattamento rispetto alle pupe di stadi più giovanili.
All’aumentare della dose di irraggiamento la fecondità è diminuita. Anche, la fertilità, espressa come percentuale di uova schiuse, è diminuita all’aumentare della dose di irraggiamento, tale diminuzione è risultata più repentina nelle femmine. Alla dose di 250 Gy sulle pupe si è raggiunta una sterilità >95% nelle femmine e >90% nei maschi, alla dose di 300 Gy si è raggiunta la totale sterilità delle uova nelle femmine, mentre nei maschi è rimasta una fertilità residua <5%.
Sulle progenie provenienti da maschi irraggiati, l’aumento della dose di irraggiamento ha diminuito la percentuale di femmine adulte, ha incrementato il tempo necessario per lo sviluppo delle pupe e la loro mortalità. I maschi irraggiati alla dose ≥ 150 Gy
hanno dato origine ad una generazione F1 altamente sterile ed ad una generazione F2 con una mortalità delle uova >99%.
Questa ricerca ha dimostrato che la tecnica SIT può essere utilizzata per controllare le infestazioni da Epiphyas postvittana, tuttavia rimane ancora una sfida: capire la dose ottimale di radiazione, che sia un buon compromesso fra livello di sterilità dell’insetto e la competitività in campo.
Studio originale: Soopaya R., Stringer L.D., Woods B., Stephens A.E.A., Butler R.C., Lacey I., Kaur A., Suckling D.M., "Radiation biology and inherited sterility of light
brown apple moth (Lepidoptera: Tortricidae): developing a sterile insect release
program", Horticultural Entomology, Issue No. 104(6), November 2011, Pag. 1999-2008.
Testo italiano di: Dott. Agr. Emanuela Fontana
Email: info@emanuelafontana.com