Optimizing Eco-Friendly Control Strategies for Pear Psyllids
The Role of Host and Non-Host Volatiles and Visual Cues
Seiten
2025
Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) (Verlag)
9783955471583 (ISBN)
Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) (Verlag)
9783955471583 (ISBN)
Pear psyllids, insects of the genus Cacopsylla, specialize in feeding on Pyrus tree species. The primary pear psyllid species affecting European pear orchards are Cacopsylla pyricola, Cacopsylla pyri, and Cacopsylla pyrisuga. These species exhibit varied life cycles that contribute to their impact on pear cultivation. C. pyrisuga is the only univoltine species, producing one generation per year, and alternates between deciduous and evergreen hosts. Adults migrate to pear orchards in spring to reproduce, laying eggs exclusively on Pyrus species, then die after mating and oviposition. Young psyllids develop into adults from April through June, emigrate to conifers, and return to pear orchards the following spring.
Conversely, C. pyricola and C. pyri are multivoltine species with multiple generations per year and does not necessarily alternate between hosts. They overwinter in a reproductive diapause as winterform morphotypes. At the end of winter, these winterforms lay eggs on pear trees, giving rise to summerforms, which can have four to six generations per season depending on the region and temperature.Pear psyllids cause significant damage to pear crops, including "pear russet" characterized by fruit markings from psyllid honeydew and sooty mold. Immature psyllids excrete large quantities of honeydew, leading to blotches or streaks on the pear fruit surface, resulting in downgraded harvests. Pear psyllids also vector "pear decline," a serious disease caused by a phytoplasma that infects the phloem of host plants, leading to severe declines in pear tree health. This disease is prevalent in North America, Europe, Africa, and Asia. Despite resistant rootstocks, 20-30% of pear psyllids in North America and Europe still carry the phytoplasma, with the highest infection rates in overwintered psyllids. Currently, no effective control agents or cures exist for phytoplasma diseases, making the control of insect vectors crucial. This thesis explores manipulating psyllid behavior with infochemicals and visual cues to reduce feeding and oviposition in pear orchards. The study focuses on the impact of host plant-borne volatiles, non-host odors, and visual cues on the behavior of C. pyricola, C. pyrisuga, and particularly C. pyri, as there is limited knowledge about the chemical ecology of pear psyllids. The study investigates the effect of visual cues on C. pyri's color preference to develop specific traps combined with attractive compounds. Choice assays with different LED wavelengths show that C. pyri prefers green LEDs (532 nm and 549 nm) over yellow, orange, and red LEDs. Field trials with newly developed sticky traps coated in transparent-colored PVC sheets matching the preferred LED wavelengths confirmed that green traps (525 to 537 nm) attracted significantly more pear psyllids than red or transparent traps. Besides, the number of bycatches of beneficial insects in the green traps was very low compared. These results highlight the importance of color in psyllid attraction for developing effective trapping strategies. Additionally, the study examines volatile organic compounds (VOCs) emitted by pear trees to identify signals influencing pear psyllid host plant preference. Electroantennography showed that female pear psyllids detect pear tree volatiles, influencing their olfactory-based preferences.
Birnenblattsauger, Insekten der Gattung Cacopsylla, haben sich auf den Befall von Pyrus-Arten spezialisiert. Die wichtigsten Psyllidenarten, die europäische Birnenplantage befallen, sind Cacopsylla pyricola, Cacopsylla pyri und Cacopsylla pyrisuga. Diese Arten weisen unterschiedliche Lebenszyklen auf, die zu ihren Auswirkungen auf den Birnenanbau beitragen. C. pyrisuga ist die einzige univoltine Art, die eine Generation pro Jahr hervorbringt und abwechselnd laubabwerfende und immergrüne Wirte besiedelt. Die adulten wandern im Frühjahr zur Reproduktion in die Birnenplantagen und legen ihre Eier ausschließlich auf Pyrus-Arten ab; nach der Paarung und Eiablage sterben sie. Die jungen Psylliden entwickeln sich von April bis Juni zu Adulten, wandern zu Nadelbäumen aus und kehren im folgenden Frühjahr in die Birnenplantage zurück.
Im Gegensatz dazu sind C. pyricola und C. pyri multivoltine Arten mit mehreren Generationen pro Jahr und wechseln nicht unbedingt zwischen den Wirten. Sie überwintern in einer reproduktiven Diapause als winterförmige Morphotypen. Am Ende des Winters legen diese Winterformen Eier auf Birnbäumen ab, aus denen die Sommerformen entstehen, die je nach Region und Temperatur vier bis sechs Generationen pro Saison hervorbringen können.
Birnenblattsauger verursachen erhebliche Schäden an Birnenkulturen, darunter auch die „pear russet“, die durch Fruchtflecken von Psyllidenhonigtau und Rußtau gekennzeichnet ist. Unreife Psylliden scheiden große Mengen Honigtau aus, was zu Flecken oder Streifen auf der Oberfläche der
„Birnenfrüchte führt, was wiederum zu Ernteverluste führt. Birnenpsylliden sind auch Überträger der
„Birnenverfall“, einer schweren Krankheit, die durch ein Phytoplasma verursacht wird, das das Phloem der Wirtspflanzen infiziert und zu einem starken Rückgang der Gesundheit der Birnbäume führt. Diese Krankheit ist in Nordamerika, Europa, Afrika und Asien weit verbreitet. Trotz resistenter Unterlagen tragen 20-30 % der Birnenblattsauger in Nordamerika und Europa immer noch das Phytoplasma in sich, wobei die höchsten Infektionsraten bei überwinternden Psylliden auftreten.
Derzeit gibt es keine wirksamen Bekämpfungsmittel oder Heilmittel für Phytoplasma-Krankheiten, so dass die Kontrolle der Insektenvektoren von entscheidender Bedeutung ist. In dieser Dissertation wird untersucht, wie das Verhalten der Psylliden mit Hilfe von Infochemikalien und visuellen Hinweisen beeinflusst werden kann, um die Saugen und Eiablage in Birnenbäume zu reduzieren. Die Studie konzentriert sich auf die Auswirkung von in der Wirtspflanze enthaltenen flüchtigen Stoffen, Gerüchen, die nicht von der Wirtspflanze stammen, und visuellen Hinweisen auf das Verhalten von C. pyricola, C. pyrisuga und insbesondere C. pyri, da es nur begrenzte Kenntnisse über die chemische Ökologie von Birnenblattsauger gibt.
In der Studie wird die Wirkung visueller Hinweise auf die Farbpräferenz von C. pyri untersucht, um spezifische Fallen in Kombination mit attraktiven Verbindungen zu entwickeln. Auswahltests mit verschiedenen LED-Wellenlängen zeigen, dass C. pyri grüne LEDs (532 nm und 549 nm) gegenüber gelben, orangen und roten LEDs bevorzugt. Feldversuche mit neu entwickelten Klebefallen, die mit transparenten PVC-Folien beschichtet sind, die den bevorzugten LED-Wellenlängen entsprechen, bestätigten, dass grüne Fallen (525 bis 537 nm) deutlich mehr Birnenpylliden anzogen als rote oder transparente Fallen. Außerdem war die Zahl der Beifänge von Nützlingen in den grünen Fallen im Vergleich sehr gering. Diese Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung der Farbe bei der Anziehung von Psylliden für die Entwicklung wirksamer Fangstrategien.
Conversely, C. pyricola and C. pyri are multivoltine species with multiple generations per year and does not necessarily alternate between hosts. They overwinter in a reproductive diapause as winterform morphotypes. At the end of winter, these winterforms lay eggs on pear trees, giving rise to summerforms, which can have four to six generations per season depending on the region and temperature.Pear psyllids cause significant damage to pear crops, including "pear russet" characterized by fruit markings from psyllid honeydew and sooty mold. Immature psyllids excrete large quantities of honeydew, leading to blotches or streaks on the pear fruit surface, resulting in downgraded harvests. Pear psyllids also vector "pear decline," a serious disease caused by a phytoplasma that infects the phloem of host plants, leading to severe declines in pear tree health. This disease is prevalent in North America, Europe, Africa, and Asia. Despite resistant rootstocks, 20-30% of pear psyllids in North America and Europe still carry the phytoplasma, with the highest infection rates in overwintered psyllids. Currently, no effective control agents or cures exist for phytoplasma diseases, making the control of insect vectors crucial. This thesis explores manipulating psyllid behavior with infochemicals and visual cues to reduce feeding and oviposition in pear orchards. The study focuses on the impact of host plant-borne volatiles, non-host odors, and visual cues on the behavior of C. pyricola, C. pyrisuga, and particularly C. pyri, as there is limited knowledge about the chemical ecology of pear psyllids. The study investigates the effect of visual cues on C. pyri's color preference to develop specific traps combined with attractive compounds. Choice assays with different LED wavelengths show that C. pyri prefers green LEDs (532 nm and 549 nm) over yellow, orange, and red LEDs. Field trials with newly developed sticky traps coated in transparent-colored PVC sheets matching the preferred LED wavelengths confirmed that green traps (525 to 537 nm) attracted significantly more pear psyllids than red or transparent traps. Besides, the number of bycatches of beneficial insects in the green traps was very low compared. These results highlight the importance of color in psyllid attraction for developing effective trapping strategies. Additionally, the study examines volatile organic compounds (VOCs) emitted by pear trees to identify signals influencing pear psyllid host plant preference. Electroantennography showed that female pear psyllids detect pear tree volatiles, influencing their olfactory-based preferences.
Birnenblattsauger, Insekten der Gattung Cacopsylla, haben sich auf den Befall von Pyrus-Arten spezialisiert. Die wichtigsten Psyllidenarten, die europäische Birnenplantage befallen, sind Cacopsylla pyricola, Cacopsylla pyri und Cacopsylla pyrisuga. Diese Arten weisen unterschiedliche Lebenszyklen auf, die zu ihren Auswirkungen auf den Birnenanbau beitragen. C. pyrisuga ist die einzige univoltine Art, die eine Generation pro Jahr hervorbringt und abwechselnd laubabwerfende und immergrüne Wirte besiedelt. Die adulten wandern im Frühjahr zur Reproduktion in die Birnenplantagen und legen ihre Eier ausschließlich auf Pyrus-Arten ab; nach der Paarung und Eiablage sterben sie. Die jungen Psylliden entwickeln sich von April bis Juni zu Adulten, wandern zu Nadelbäumen aus und kehren im folgenden Frühjahr in die Birnenplantage zurück.
Im Gegensatz dazu sind C. pyricola und C. pyri multivoltine Arten mit mehreren Generationen pro Jahr und wechseln nicht unbedingt zwischen den Wirten. Sie überwintern in einer reproduktiven Diapause als winterförmige Morphotypen. Am Ende des Winters legen diese Winterformen Eier auf Birnbäumen ab, aus denen die Sommerformen entstehen, die je nach Region und Temperatur vier bis sechs Generationen pro Saison hervorbringen können.
Birnenblattsauger verursachen erhebliche Schäden an Birnenkulturen, darunter auch die „pear russet“, die durch Fruchtflecken von Psyllidenhonigtau und Rußtau gekennzeichnet ist. Unreife Psylliden scheiden große Mengen Honigtau aus, was zu Flecken oder Streifen auf der Oberfläche der
„Birnenfrüchte führt, was wiederum zu Ernteverluste führt. Birnenpsylliden sind auch Überträger der
„Birnenverfall“, einer schweren Krankheit, die durch ein Phytoplasma verursacht wird, das das Phloem der Wirtspflanzen infiziert und zu einem starken Rückgang der Gesundheit der Birnbäume führt. Diese Krankheit ist in Nordamerika, Europa, Afrika und Asien weit verbreitet. Trotz resistenter Unterlagen tragen 20-30 % der Birnenblattsauger in Nordamerika und Europa immer noch das Phytoplasma in sich, wobei die höchsten Infektionsraten bei überwinternden Psylliden auftreten.
Derzeit gibt es keine wirksamen Bekämpfungsmittel oder Heilmittel für Phytoplasma-Krankheiten, so dass die Kontrolle der Insektenvektoren von entscheidender Bedeutung ist. In dieser Dissertation wird untersucht, wie das Verhalten der Psylliden mit Hilfe von Infochemikalien und visuellen Hinweisen beeinflusst werden kann, um die Saugen und Eiablage in Birnenbäume zu reduzieren. Die Studie konzentriert sich auf die Auswirkung von in der Wirtspflanze enthaltenen flüchtigen Stoffen, Gerüchen, die nicht von der Wirtspflanze stammen, und visuellen Hinweisen auf das Verhalten von C. pyricola, C. pyrisuga und insbesondere C. pyri, da es nur begrenzte Kenntnisse über die chemische Ökologie von Birnenblattsauger gibt.
In der Studie wird die Wirkung visueller Hinweise auf die Farbpräferenz von C. pyri untersucht, um spezifische Fallen in Kombination mit attraktiven Verbindungen zu entwickeln. Auswahltests mit verschiedenen LED-Wellenlängen zeigen, dass C. pyri grüne LEDs (532 nm und 549 nm) gegenüber gelben, orangen und roten LEDs bevorzugt. Feldversuche mit neu entwickelten Klebefallen, die mit transparenten PVC-Folien beschichtet sind, die den bevorzugten LED-Wellenlängen entsprechen, bestätigten, dass grüne Fallen (525 bis 537 nm) deutlich mehr Birnenpylliden anzogen als rote oder transparente Fallen. Außerdem war die Zahl der Beifänge von Nützlingen in den grünen Fallen im Vergleich sehr gering. Diese Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung der Farbe bei der Anziehung von Psylliden für die Entwicklung wirksamer Fangstrategien.
| Erscheinungsdatum | 28.05.2025 |
|---|---|
| Reihe/Serie | Dissertationen aus dem Julius Kühn-Institut |
| Zusatzinfo | Illustrationen, Diagramme |
| Verlagsort | Quedlinburg |
| Sprache | englisch; deutsch |
| Maße | 140 x 210 mm |
| Gewicht | 200 g |
| Themenwelt | Naturwissenschaften |
| Weitere Fachgebiete ► Land- / Forstwirtschaft / Fischerei | |
| Schlagworte | Birnenblattsauger • Obst • Pflanzenkrankheiten |
| ISBN-13 | 9783955471583 / 9783955471583 |
| Zustand | Neuware |
| Informationen gemäß Produktsicherheitsverordnung (GPSR) | |
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