Der gestreifte Gurkenkäfer (SCB) (Acalymma vittatum) ist ein Hauptschädling der Cucurbitaceae-Pflanzen im Nordosten der USA. Der SCB ist auch der Hauptvektor von Erwinia tracheiphila, dem Erreger der bakteriellen Welke von Cucurbitaceae. Gurke und Warzenmelone sind sehr anfällig für Bakterienwelke mit Ertragsverlusten von bis zu 80%, während Kürbis und Kürbis mäßig anfällig sind.

Gegenwärtige Strategien zur Bekämpfung von SCB und bakteriellem Welken konzentrieren sich darauf, die Käferpopulationen mithilfe chemischer Kontrollen, einschließlich systemischer Neonicotinoide, die für Bestäuber von Gemüsepflanzen schädlich sind, unter wirtschaftlichen Schwellenwerten zu halten. Derzeit ist wenig über die natürlichen Feinde gestreifter Gurkenkäfer bekannt, obwohl neuere Veröffentlichungen darauf hinweisen, dass SCB zwei Parasitoide beherbergt, eine Tachinidenfliege (Celatoria setosa) und eine Braconidwespe (Centistes diabroticae).

Ein Feldprojekt, das vom Landwirtschaftsministerium von Pennsylvania im Rahmen des Specialty Crop Block Grant-Programms im Jahr 2015 finanziert wurde, ermöglichte es uns, organische Feldparzellen bei zu errichten Rodale Institute, Kutztown, PA, um die Auswirkungen von Managementsystemen (Kunststoff gegenüber gerolltem Mulch) und die Einbeziehung von Insektenstreifen auf die Dichte von Nützlingen, SCB-Populationen, Gurkenertrag und Bodenqualität zu testen.

Eine frühere Studie, in der der SCB-Parasitismus auf ökologischen und konventionellen Farmen in New York gemessen wurde, ergab, dass C. setosa einen hohen Parasitismus aufweist. Die Inkubation von SCB-Erwachsenen zur visuellen Beurteilung parasitierter Käfermessungen von aufgetauchten Puppen und erwachsenen Tachinidenfliegen aus SCB-Körpern erfordert eine Dissektion unter dem Mikroskop, um die Gesamtzahl der Parasiten von Käfern zu bestimmen, die vor der Verpuppung sterben (Visualisierung von Eiern oder Larven). Diese Methode ist langwierig und zeitaufwändig.

Molekulare Techniken können als schnelle und zuverlässige Methode nützlich sein, um den Nachweis von Parasitismus bei Käfern mit unreifen Stadien von Fliegen oder Wespen sowie die Infektion von Käfern durch E. tracheiphila zu verbessern. Das übergeordnete Ziel dieses Projekts war es, den Anteil des Parasitismus des gestreiften Gurkenkäfers und die prozentuale Infektion mit bakteriellem Welkenverursacher unter den untersuchten Managementsystemen mithilfe molekularer Analysen zu überprüfen.

Käfersammlung und Bewertung

Kurz gesagt, 'Ministro'-Gurkensämlinge wurden in der ersten Juniwoche 2016 in gerollte und plastische Mulchbeete gepflanzt, die entweder mit Insektenstreifen oder mit Grasstreifen (Kontrolle - kein Insektarium) umgeben waren. Sie waren bis zum ersten Anzeichen mit schwimmenden Reihenabdeckungen bedeckt In der Mitte jedes Gurkenbettes und der Insektenstreifen wurden gelbe klebrige Kartenfallen installiert, um die Population pro Falle für jedes SCB und andere Insekten zu überwachen. Weitere Informationen zu Deckfruchtmischungen und Pflanzen, die in den Insektenstreifen verwendet werden, finden Sie unter folgendem Link: rodaleinstitute.org/flowering-insectary-strips-provide-habitat-for-beneficial-insects-for-the-control-of-striped-cucumber- Käfer.

Bei der Rodale Institute Forschungslabor Wir haben die Inkubationsstudie durchgeführt, um die Anzahl der parasitierten gestreiften Gurkenkäfer durch Parasitoide zu bestimmen. Während der Gurkenwachstumszeit wurden drei Proben genommen. Diese Probenahmen fanden am 22. Juli, 29. Juli und 5. August statt, wo an jedem Probenahmetermin 10 SCB pro Behandlung pro Replikat gesammelt und in mit feinmaschigem Stoff bedeckte Gläser gegeben wurden. Die Käfer wurden mit 25: 16 (D: N) bei 8 ° C gehalten (Foto 1.A).

Jedes Glas enthielt eine 2.5 cm lange Baumwolle, die in entionisiertem Wasser eingeweicht war, und ein frisches Gurkenblatt. Käfer wurden bis zum Tod, dem Auftreten von Parasitoid oder 21 Tagen gehalten (Foto 1.B). Einundzwanzig Tage sind länger als der Lebenszyklus der Parasitoiden, und überlebende Käfer wurden daher als nicht parasitiert registriert. Alle im Sommer 2016 gesammelten Käfer und Parasitoide wurden in 95% Ethanol aufbewahrt und bis zur DNA-Extraktion, Amplifikation und Visualisierung ihrer DNA in diesem vorgeschlagenen Projekt bei -20 ° C aufbewahrt.

In diesem Webartikel dokumentieren wir die wichtigsten Ergebnisse der Inkubationsstudie 2016 mit visuellen und molekularen Techniken.

Hauptergebnisse

Die gelbe Kartenfalle ist ein schnelles und kostengünstiges Werkzeug zur Überwachung von Pflanzenschädlingen und nützlichen Insekten. In dieser Studie stellten wir fest, dass die durchschnittliche Anzahl gestreifter Gurkenkäfer pro gelber klebriger Kartenfalle bei Plastikmulch im Vergleich zu gerolltem Mulch größer war (Abbildung 1). Der Anstieg betrug 60% bei der Nichtinsektation und 41% bei der Insektenbehandlung, was auf eine stärkere Vegetation und Gurkenfruchtproduktion in Plastikmulch zurückzuführen ist.

Die Inkubationsstudie ermöglichte es uns, die Anzahl der parasitierten SCB und die entsprechenden parasitoidalen Spezies zu visualisieren. Erwachsene und Puppen der Tachinidenfliege, die aus SCB-Körpern hervorgingen, wurden nur sichtbar gemacht. Von Käfern, die zu irgendeinem Probenahmedatum gesammelt wurden, wurden keine Braconid-Parasitoide sichtbar gemacht. Frühere Berichte legen nahe, dass dieser Parasitoid selten sein kann und dieses Ergebnis erwartet wurde.

Der prozentuale Parasitismus des gestreiften Gurkenkäfers mit Tachinidenfliege basierend auf visuellen Techniken, dargestellt in blauen Balken in 2, war in Gurkenbetten ohne Insektarium etwas größer als mit Insektarium, der Unterschied war nicht signifikant und lag zwischen 8% und 15%.

Da die in den molekularen Analysen verwendeten inkubierten Käfer jedoch nicht genau die Käferpopulation auf dem Feld darstellten, wenn sie die Informationen aus den klebrigen Kartenfallen kombinieren, die im Vergleich zu Kunststoffmulch möglicherweise niedrigere SCB-Zahlen in gerolltem Mulch aufweisen (Abbildung 1) Die Ergebnisse könnten darauf schließen lassen, dass in gerolltem Mulch eine höhere Parasitismusrate als im Kunststoff zu finden ist. Andere Interaktionen zwischen Raubtieren und Raubtieren und Beutetieren können jedoch zu niedrigeren SCB-Zahlen bei Behandlungen mit gerolltem Mulch beigetragen haben. Diese Daten werden präsentiert und werden ein Bereich zukünftiger Untersuchungen sein, um besser zu verstehen, wie SCB-Populationen verwaltet werden.

Vier von 86 inkubierten gestreiften Gurkenkäfern trugen den Erreger E. tracheiphila, was im Vergleich zu veröffentlichten Ergebnissen eine relativ geringe Inzidenz darstellt. Zukünftige Arbeiten werden die Anzahl der analysierten Käfer erhöhen und auch die DNA-Analyse von Pflanzengewebe umfassen.

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