Metodologia per testare agenti di controllo e insetticidi contro la bacca di caffè Borer Hypothenemus hampei
Summary
È stato sviluppato un metodo che utilizza frutta di caffè verde (GF) per testare la tossicità degli insetticidi contro la piralide delle bacche di caffè (CBB). Insetticidi o sostanze tossiche sono stati applicati ai GF disinfettati prima o dopo l’infestazione da CBB. Sono stati valutati la mortalità degli insetti, la repellenza e la capacità riproduttiva, oltre ad altri parametri.
Abstract
Prima di raccomandare insetticidi per il trattamento della piralide delle bacche di caffè (CBB) Hypothenemus hampei, è importante conoscere la mortalità e la repellenza di questi insetticidi contro gli insetti adulti o il loro impatto sulla produzione riproduttiva. Tuttavia, i metodi attualmente disponibili valutano solo la mortalità adulta, limitando la selezione di nuovi insetticidi con una diversa modalità d’azione. In questo lavoro, sono stati esaminati diversi metodi sperimentali per identificare i diversi effetti sulla CBB in condizioni di laboratorio. Per questo, i frutti di caffè verde (GF) sono stati raccolti e disinfettati mediante immersione in soluzione di ipoclorito di sodio seguita da irradiazione con luce UV. Parallelamente, gli adulti CBB di una colonia sono stati disinfettati mediante immersione in soluzione di ipoclorito di sodio. Per valutare la protezione della frutta (preinfestazione), i frutti sono stati posti in scatole di plastica e sono stati applicati gli insetticidi. Quindi, gli adulti CBB sono stati rilasciati ad un tasso di due CBB per GF. I GF sono stati lasciati in condizioni controllate per valutare l’infestazione da CBB e la sopravvivenza dopo 1, 7, 15 e 21 giorni. Per valutare l’efficacia degli insetticidi dopo l’infestazione da CBB (postnfestazione), gli adulti CBB sono stati rilasciati ai GF in un rapporto 2:1 per 3 ore a 21 °C. I frutti infestati che mostrano adulti CBB con i loro addominali parzialmente esposti sono stati selezionati e collocati in rack a 96 pozzetti, e i CBB che perforano i frutti sono stati trattati direttamente. Dopo 20 giorni, i frutti sono stati sezionati e sono stati registrati gli stadi biologici CBB all’interno di ciascun frutto. I GF fungevano da substrati che imitavano le condizioni naturali per valutare insetticidi tossici, chimici e biologici contro il CBB.
Introduction
La piralide delle bacche di caffè (CBB), Hypothenemus hampei, è stata rilevata per la prima volta nel 1988 in Colombia e da allora è diventata la specie di parassiti più importante del raccolto di caffè. Le femmine di CBB lasciano il frutto natale già fecondato, cercando nuovi frutti guidati dalle sostanze chimiche volatili che emettono 1,2. Un ciclo completo viene eseguito entro 23 giorni3 ad una temperatura di 25 °C. Il ciclo inizia con la femmina fondatrice che penetra nel seme e depone le uova nell’endosperma del frutto. Le larve eclosed mangiano il seme. Se i frutti vengono sezionati a questo punto, sarebbe possibile osservare sia la femmina fondatrice che la sua prole. Dopo 14 giorni, le larve diventano pupe-generalmente, lo stadio delle pupe dura 5 giorni. Nella fase adulta, le femmine copulano con i loro fratelli e le femmine appena fecondate volano via dai frutti danneggiati alla ricerca di nuovi frutti di caffè per iniziare un nuovo ciclo4.
Sia il processo di penetrazione che il risultato dell’alimentazione larvale danneggiano il seme del caffè, diminuendo la qualità della bevanda a base di caffè e riducendo significativamente le entrate; un’infestazione superiore al 5% nelle piantagioni di caffè è generalmente considerata la soglia economica.
Il controllo CBB si basa su una strategia di gestione integrata dei parassiti (IPM), che comprende il controllo culturale e le pratiche agronomiche, gli agenti biologici naturali e l’uso di insetticidi chimici, che richiede condizioni di sicurezza e un’applicazione tempestiva4.
Per valutare nuovi insetticidi per il controllo della CBB, sono necessarie metodologie a basso costo che consentano di ottenere risultati rapidi. Attualmente sono in uso sia procedure di laboratorio che sul campo, comprese diete artificiali contenenti caffè in cui gli insetticidi sono incorporati 5,6 o spruzzare gli insetticidi sul caffè secco di pergamena 7,8,9. Inoltre, sono stati riportati esperimenti effettuati sul campo utilizzando rami di alberi di caffè ricoperti di manicotti entomologici10,11; tuttavia, questi metodi richiedono un lavoro intenso e lunghi periodi di valutazione.
Una condizione che assomiglia alle condizioni naturali del campo, che è anche veloce e poco costosa, è l’uso di frutta di caffè verde o matura. Tuttavia, questi frutti devono essere mantenuti in condizioni idonee allo sviluppo della CBB, evitando alterazioni e contaminanti da parte di microrganismi per mantenerne la qualità e le proprietà. A tal fine, sono stati utilizzati diversi disinfettanti, nonché procedure che coinvolgono calore e radiazioni 7,9,12,13,14,15,16.
Inoltre, i metodi per la valutazione degli insetticidi contro la CBB richiedono simulazioni di femmine adulte che volano alla ricerca di frutti o penetrano in quei frutti17,18. Per questo, sono state effettuate infestazioni artificiali da frutta nel campo 8,11,19, sebbene questo processo sia laborioso e dipenda dalle condizioni ambientali.
Qui, descriviamo una metodologia standardizzata per la valutazione di prodotti che possono avere effetti diversi sul CBB in condizioni ambientali controllate che assomigliano a condizioni di campo.
Protocol
Representative Results
Discussion
In questo protocollo, la disinfezione dei frutti e degli insetti sono passaggi critici. Quando i frutti del campo vengono utilizzati in laboratorio, mostrano spesso un’elevata contaminazione e disidratazione poiché microrganismi e acari sono presenti nell’epidermide 7,15,16. Pertanto, l’uso di frutta o insetti che non sono disinfettati causerà la morte degli insetti a causa della contaminazione causata da microrganismi, come b…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Gli autori esprimono i loro ringraziamenti alla Federazione Nazionale dei Coltivatori di Caffè della Colombia, agli assistenti del Dipartimento di Entomologia (Diana Marcela Giraldo, Gloria Patricia Naranjo), alla Experiment Station Naranjal e a Jhon Félix Trejos.
Materials
| Beaker with spout, low form 500 mL | BRAND PP | BR87826 | |
| Benchtop Shaker | New Brunswick Scientific Innova 4000 Incubator Shaker | ||
| Dishwashing liquid soap-AXION | Colgate-Palmolive | AXION | |
| Hood; Horizontal Laminar Flow Station | Terra Universal | Powder-Coated Steel, 1930 mm W x 1118 mm D x 1619 mm H, 120 V (https://www.terrauniversal.com/hood-horizontal-laminar-flow-station-9620-64a.html) | |
| Insects CBB | BIOCAFE | (http://avispitas.blogspot.com/p/biocafe.html). | |
| Multi Fold White paper towels | Familia | 73551 | |
| Preval Spray unit | Preval Merck | Z365556-1KT | https://www.sigmaaldrich.com/CO/es/product/sigma/z365556?gclid=Cj0KCQiAweaNBhDEARIsAJ 5hwbfZOy1TWGj6huatFtRQt AzOyHe5-oBiKnOUK2T1exuuk WwJLdvxkvsaAjoYEALw_wcB |
| Reversible Racks 96-Well | heathrowscientific | HEA2345A | https://www.heathrowscientific.com/reversible-racks-96-well-i-hea2345a |
| Scalpel blades N 11 | Merck | S2771-100EA | |
| Scalpel handles N3 | Merck | S2896-1EA | |
| Sodium Hypochloride | The clorox company | Clorox | |
| Stereo Microscope | Zeiss | Stemi 508 | https://www.zeiss.com/microscopy/int/products/stereo-zoom-microscopes/stemi-508.html |
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