Μελέτη του μηχανισμού επιλογής ξενιστή από πτερωτές μορφές της αφίδας Myzus persicae (Sulzer)

Abstract

Λαμβάνοντας υπόψη το σημαντικό ρόλο που διαδραματίζουν οι πτερωτές μορφές αφίδων στον καθορισμό της εξειδίκευσης με τα φυτά ξενιστές, αυτή η μελέτη εξετάζει: α) Την επιλογή ξενιστή ανοιξιάτικων μεταναστευτικών πτερωτών μορφών (alatae fundatrigeniae) των δύο μορφών Myzus persicae nicotianae και Myzus persicae s.str σε συνθήκες αγρού την εποχή των μεταναστευτικών πτήσεων. Νεαροί βλαστοί Ροδακινιάς προσβεβλημένοι με πτερωτές αφίδες συλλέχθηκαν από την περιοχή της Μελικής, όπου καλλιεργείται ο καπνός και από τα Λεχώνια όπου δεν καλλιεργείται ο καπνός. Τα κλαδιά Ροδακινιάς μεταφέρθηκαν στο εργαστήριο, όπου τοποθετήθηκαν σε ειδικούς κλωβούς σε εξωτερικό χώρο. Εκεί, τα ενήλικα πτερωτά είχαν τη δυνατότητα να επιλέξουν μεταξύ φυτών πιπεριάς και καπνού. Σε τακτά χρονικά διαστήματα ο αριθμός των πτερωτών που εγκαθίσταντο στον κάθε ξενιστή καταγράφοταν. β) Τη συμπεριφορά ελεύθερα κινούμενων ανοιξιάτικων μεταναστευτικών πτερωτών σε συνθήκες αγρού κατά την πρώτη φάση της επιλογής ξενιστή, δηλ. για σύντομο χρόνο μετά την προσγείωση είτε στον καπνό είτε στην πιπεριά, γ) Τη διατροφική συμπεριφορά ανοιξιάτικων και φθινοπωρινών πτερωτών (alatae alienicolae) με την τεχνική της Ηλεκτρικής Καταγραφής της Διατροφικής Συμπεριφοράς (Electrical Penetration Graph, EPG). Οι καταγραφές διήρκεσαν 15 λεπτά και πραγματοποιήθηκαν σε ελεγχόμενες εργαστηριακές συνθήκες, σε κλωβό Faraday, σε θερμοκρασία 23±1°C και φωτοπερίοδο Φ16:Σ8. Κατά τη διάρκεια των καταγραφών διαπιστώθηκαν τρία διαφορετικά πρότυπα διατροφικής συμπεριφοράς, δ) Τη γονιμότητα ανοιξιάτικων και φθινοπωρινών μεταναστευτικών πτερωτών και τη διάρκεια ζωής τους σε διαφορετικούς ξενιστές. Ως ξενιστές επιλέχθηκαν φυτά πιπεριάς και καπνού στο στάδιο των 2-4 πραγματικών φύλλων. Οι μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν σε θαλάμους ανάπτυξης στους 20±1°C με Φ16:Σ8. Τα αποτελέσματα της ανάλυσης ANOVA έδειξαν πως το συνολικό ποσοστό των αποίκων στον καπνό ή στην πιπεριά ήταν στατιστικούς σημαντικό μεταξύ πτερωτών που προήλθαν από τη Μελίκη και τα Λεχώνια. Το 77% των αφίδων που προήλθαν από τη Μελίκη αποίκισαν τον καπνό ενώ απεναντίας περίπου ίσα ποσοστά πτερωτών προερχόμενα από τα Λεχώνια επέλεξαν καπνό ή πιπεριά. Μετά την προσγείωσή τους στον καπνό, πτερωτά από την Μελίκη εγκαταστάθηκαν γρηγορότερα απ’ ότι αυτά των Λεχωνίων. Το αντίθετο παρατηρήθηκε στην πιπεριά. Το ποσοστό των πτερωτών από Λεχώνια και Μελική που απογειώθηκε, μετά από μία σύντομη αναζήτηση, από φυτά πιπεριάς δεν διέφερε σημαντικά. Αντίθετα, πτερωτά από την Μελίκη αποδέχτηκαν τον καπνό ως ξενιστή, ενώ το ίδιο δεν παρατηρήθηκε για πτερωτά που προήλθαν από τα Λεχώνια Με τη χρήση της μεθόδου Ηλεκτρικής Καταγραφής της Διατροφικής Συμπεριφοράς (EPG), μόνο ορισμένα πτερωτά από τα Λεχώνια εκδήλωσαν συμπεριφορά μη διατροφής (ηρ), στον καπνό. Σχεδόν όλα τα πτερωτά και των δύο περιοχών ήρθαν σε επαφή με τα κύτταρα της επιδερμίδας του ξενιστή τους (C) σχεδόν αμέσως με την έναρξη της καταγραφής. Σημαντικά στατιστικές διαφορές παρατηρήθηκαν στον καπνό μεταξύ των περιοχών προέλευσης των αφίδων όσον αφορά το χρόνο μέχρι την πρώτη διάτρηση κυττάρου (pd). Κατά τη διάρκεια των πρώτων δύο λεπτών της καταγραφής στον καπνό, υψηλότερο ποσοστό ανοιξιάτικων πτερωτών από τη Μελίκη (70%) πραγματοποίησε τουλάχιστον μία διάτρηση κυττάρου (pd), σε σχέση με το ποσοστό των πτερωτών από τα Λεχώνια (40%). Παρόμοια ποσοστά καταγράφτηκαν και στα φθινοπωρινά πτερωτά στον καπνό ενώ το αντίθετο καταγράφτηκε στην πιπεριά και για τις δύο μορφές πτερωτών. Η μέση διάρκεια διάτρησης κυττάρου στην πιπεριά ήταν μεγαλύτερη και στις δύο μορφές πτερωτών, όταν αυτά προέρχονταν από τα Λεχώνια σε σχέση με αυτά της Μελικής. Το αντίθετο παρατηρήθηκε μόνο για τα φθινοπωρινά πτερωτά της Μελικής ενώ όχι για τα ανοιξιάτικα πτερωτά της ίδιας περιοχής. Τα αποτελέσματα της ανάλυσης ANOVA έδειξαν σημαντική αλληλεπίδραση μεταξύ των παραγόντων περιοχή και φυτό στην απόδοση σε απογόνους και στις δύο μορφές πτερωτών. Στις περισσότερες περιπτώσεις η διάρκεια ζωής των πτερωτών δεν διέφερε σημαντικά μεταξύ των πτερωτών των δύο περιοχών. Στον καπνό, τα πτερωτά της Μελικής παρήγαγαν σημαντικά περισσότερους απογόνους κατά την διάρκεια της ζωής τους απ’ ότι τα πτερωτά των Λεχωνίων, ενώ το αντίθετο παρατηρήθηκε στα φυτά πιπεριάς. Οι παρατηρούμενες διαφορές στα πειράματα επιλογής και απόδοσης καθώς επίσης η διαφορετική διατροφική συμπεριφορά οφείλονται στο γεγονός ότι οι πτερωτές αφίδες που εξετάστηκαν ανήκουν σε διαφορετικά υποείδη του συμπλόκου Μ persicae. Τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης υποστηρίζουν προηγούμενες γενετικές και μορφομετρικές μελέτες καθώς και με τα αποτελέσματα πρόσφατης μελέτης επιλογής καπνού ή πιπεριάς από ενήλικα άπτερα παρθενογενετικά θηλυκά της αφίδας. Τα αποτελέσματα συζητιούνται σε σχέση με τους μηχανισμούς που πιθανόν επηρεάζουν τη σχέση φυτό αφΐδα.