Document 735746

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Modena e Reggio Emilia e il diritto morale d'autore appartiene ai ricercatori
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dell'Ateneo e dei ricercatori proprietari del diritto morale d'autore.
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Emilia and the moral right of author belongs to the researchers that presented
investigations. The use of such material can not be legitimately exercised
without the prior written consent of the University and of the researchers
owners of the moral rights.
Reggio Emilia, 4/03/16
HALYOMORPHA HALYS:
Identificazione, diffusione, biologia,
comportamento, fattori di
limitazione naturali
Lara Maistrello
Foto E. Costi
Dipartimento di Scienze della Vita
Università di Modena & Reggio Emilia
LARA MAISTRELLO - Dip. Scienze Vita - Un. di Modena & Reggio Emilia - [email protected]
Halyomorpha halys (Heteroptera, Pentatomidae)
Maschio
Femmina
Foto S. Bortolini
Halyomorpha halys
Maschio
Foto S. Bortolini
Femmina
Halyomorpha halys
Ovatura e
neanidi I stadio
Foto S. Bortolini
Halyomorpha halys: Stadi giovanili
Ovatura
Stadio II
Stadio III
Stadio I
Stadio IV
Stadio V
Halyomorpha halys
STADI GIOVANILI: neanidi
Foto S. Bortolini
Forma del capo e spine ai
lati di capo e pronoto
Foto G. Vaccari
Foto G. Vaccari
Halyomorpha halys
STADI GIOVANILI: ninfe
Foto F.
Luthi-Barbieri
Foto G. Vaccari
Autunno:
gli adulti si
aggregano in massa
per svernare in
luoghi asciutti e
riparati
Primavera:
si spostano verso le
piante ospiti per
alimentarsi
Fine maggioagosto:
accoppiamenti e
ovodeposizioni
Regioni temperate:
1-2
generazioni/anno
Halyomorpha halys: ciclo vitale
Anne L. Nielsen
Rutgers University
Halyomorpha halys …o no???
Dolycoris
baccarum
Raphigaster
nebulosa
Nezara
viridula
Colore violaceo
di pronoto ed
emieltre
Scutello con
punta chiara
Assenza bande
alternate
chiaro-scure
Foto
L. Ansaloni
Foto P.G. Grassi
Arma
custos
Foto R. Castaldi
Foto G.P. Perrella
Nezara
viridula
Foto L.Camanzi
Forma dell’apice
del capo
Nezara
viridula
Stadi giovanili con
macchie bianche, no
Fotolati
M. Gardinali
spine ai
capo/torace
Halyomorpha halys
ASIATICA
Rettangolare
“Calli” con
macchie
avorio
distinte
Raphigaster nebulosa
INDIGENA
Antenne
2 bande
chiare
3 bande
chiare
Triangolare
Forma dell’apice
del capo
Marmorizzazione
su pronoto e
scutello
Marmor.
uniforme
Parte membranosa
delle emielitre
Foto M. Po
Venature
marcate
di scuro
Piccole
chiazze scure
Foto M. Bisanti
Spina dall’addome,
rivolta verso il
rostro
Raphigaster
nebulosa
Zampe non
striate di scuro
Cimice Asiatica
H. halys
Spina assente
Zampe striate
di scuro
Foto: L. Mola
Arma custos (Pentatomide Asopino)
da NON CONFONDERE con H. halys!
PREDATORE di uova e stadi giovanili di
diversi insetti, inclusi diversi fitofagi:
un potenziale antagonista naturale
Dimensioni più ridotte
rispetto H. halys
Foto: Franco Z. -Naturamediterraneo
Margini appuntiti
ai lati del pronoto
Foto: http://bio-vrt.blogspot.it/
Halyomorpha halys – la CIMICE “DIABOLICA”
ALIMENTAZIONE:
Punge e succhia tessuti vegetali
SUPER-POLIFAGO
Foto F.
Luthi-Barbieri
AGGREGAZIONE E SVERNAMENTO
in luoghi asciutti e riparati
(es.case, magazzini, capannoni ecc.)
INTERESSE AGRARIO
 DANNI (diverse tipologie)
nei frutteti (melo, pero, pesco… ),
vite, piante ortive, leguminose,
cereali, ornamentali
 Trasmissione fitoplasmi (?)
INTERESSE URBANO
 FASTIDIO per la POPOLAZIONE
(presenza di decine/centinaia di
individui, emissione di sostanze
maleodoranti)
 NON punge l’uomo /animali
cambiamento
commercio globale,
climatico
trasporti, turismo
SOPRAVVIVENZA
INTRODUZIONE
impatto negativo
su economia e/o
salute umana
eradicazione,
contenimento,
controllo
trasporto merci
e persone
INSEDIAMENTO
RIPRODUZIONE
cibo
clima
ottimale ottimale
per tutti gli
stadi di sviluppo
DIFFUSIONE
mobilità
competitori,
autonoma
nemici naturali,
alterazione
parassiti,
biodiversità,
patogeni
conseguenze
Inefficacia
su ecosistemi
fattori naturali
di contenimento
Halyomorpha halys – DISTRIBUZIONE NEL MONDO
AREE in cui è INTRODOTTA
NORD AMERICA: dal 1996, origine PA,
EUROPA
42 stati USA e 2 provincie Canada
1-2 generazioni annue
Danni in agricoltura dal 2010, per milioni di $$
Serio infestante urbano
AREE in cui è NATIVA
1-4 generazioni annue
Fastidio urbano
Occasionalmente
danni su melo, pesco,
leguminose
Halyomorpha halys – Distribuzione in Europa
FRANCIA
Paris
FRANCIA
Strasbourg
Garrouste et al, 2014
Dati 2013
Callot & Brua, 2013
Dati 2012
SVIZZERA
Haye et al, 2014
Dati 2004-2015
AUSTRIA
Vienna
Rabitsch & Friebe
2015
ROMANIA
Bucarest
Europa Centrale
1 generazione/anno
400 km
Fastidio urbano, danni
occasionali in
giardini/orti
Macavei et al, 2015
UNGHERIA
Budapest
Vetek et al, 2014
Dati 2013
FRANCIA
meridionale
Haye, com.
pers., 2015
Dal 2004
Primi dati: Zurich,
Liechtenstein
SERBIA
Belgrado
Šeat, 2015
GRECIA
Atene
Milonas &
Partsinevelos, 2014
Dati 2011
UN CASO ESEMPLARE
In Aprile
2013 H. halys
era inserita
nella EPPO ALERT LIST
Foto P. Dioli
Collezione didattica per corso
Entomologia UNIMORE
13.IX.2012
Forum NaturaMediterraneo
Gennaio 2013
NOTIFICA alle AUTORITÀ
FITOSANITARIE UE
Paride DIOLI
Specialista PENTATOMIDAE
Aprile 2013
Lara MAISTRELLO
Ricercatore UNIMORE
1 Maggio 2013
Servizio Fitosanitario RER
UNIMORE & C. – Indagini in corso
• Seguire la diffusione in Emilia-Romagna e in
Italia
In collaborazione con:
• Genetica delle popolazioni
• Studio del ciclo biologico
• Potenzialità di antagonisti naturali autoctoni
• Individuare stimoli attrattivi (luci, vibrazioni)
• Sviluppo di trappole multistimolo
• Prove di repellenza
• Individuare sistemi di monitoraggio in campo
affidabili
• Testare strategie sostenibili di gestione (uso
reti, manipolazione comportamento)
Strumenti e protocolli innovativi per il
monitoraggio ed il controllo sostenibile
della cimice aliena Halyomorpha halys,
nuova minaccia fitosanitaria, e di altri
eterotteri dannosi alle colture frutticole del
territorio modenese
PREZIOSI COLLABORATORI…
Sara Bortolini
Giacomo
Vaccari
Elena Costi
2013 – 2015 H. halys: indagine “citizen science”
 Coinvolgimento di volontari (studenti, cittadini, naturalisti, ecc) tramite:
SITI WEB , WEBFORUMS, SOCIAL NETWORK
VOLANTINI, COMUNICATI STAMPA, ARTICOLI SU QUOTIDIANI, INTERVISTE
 Per ogni segnalazione, richiesta di indicare:
• Quando, dove (località, provincia, luogo, contesto di rilevazione)
• Le specie vegetali (se gli insetti erano sulle piante)
• Numero e stadio degli esemplari osservati / raccolti (unità/decine/centinaia)
• Metodo di rilevazione, eventuali osservazioni
• Eventuale richiesta invio campione per analisi DNA
 Validazione dati: L. Maistrello (UNIMORE), M. Bariselli (SFR), P.Dioli (Museo St.Nat MI)
 Coordinamento: L. Maistrello; elaborazione mappe G.L. Mazzoli (SFR)
Volantini SFR
INDAGINE 2013-2015: segnalazioni H. HALYS
1000
1023
800
537
600
400
281
204
200
0
2012
2013
inverno
primavera
2%
2014
estate
2015
autunno
Tot 12-15
Tot ANNO
SEGNALATORI (tot= 683)
10%
1%
Cittadino
Ricercatore
14%
49%
Studente
Ento/nat
Museo SN
11%
Fitosan
13%
Agricoltore
1%
CONTESTO
39%
38%
Villaggio
Pieno campo
INDAGINE 2013-2015:
segnalazioni H. HALYS
Rurale
Città
10%
12%
Boschivo
1% 2%
0%
Luogo rinvenimento
12%
10%
6%
52%
8%
9%
Foto C. Nouhaud
Edificio
Casolare
Terrazzo
Verde urbano
Orto/giardino
Coltura
Parco Nat.
Auto
Stazione
GRAZIE A…
Dr Paride Dioli (Museo Storia Naturale Milano),
Gian Lorenzo Mazzoli (SFR), Cons. Fito. MO-RE,
studenti, ex-studenti, tirocinanti UNIMORE,
ricercatori UNIMORE-UNITO-UNIMI-FEM,
Gruppo Modenese Scienze Scienze Naturali,
Forum NaturaMediterraneo, Forum Entomologi Italiani,
ERSAF Lombardia, ERSAF Friuli Venezia Giulia,
Museo di Scienze Naturali “E.Caffi” (BG),
Fondazione Fojanini di Studi Superiori (SO),
Michele Aberhalden (Museo Cantonale di Storia Naturale di Lugano),
Isabella Giacalone-Forini, Servizio Fitosanitario del Canton Ticino,
…CENTINAIA di CITTADINI
Analisi molecolare delle popolazioni di
Halyomorpha halys
Perchè analizzare il DNA?
Identificazione dei siti di origine delle popolazioni invasive
Identificazione delle rotte di invasione
Identificazione della diversità genetica per una migliore
strategia di controllo
ROBERTO GUIDETTI- Dip. Scienze Vita - Un. di Modena & Reggio Emilia - [email protected]
Identificazione dei siti di origine e delle rotte di
invasione di Halyomorpha halys
Estrazione
di DNA totale da
adulti e neanidi
Analizzati 145 esemplari raccolti in
Italia, Svizzera, Romania, Grecia
Confrontati con 715 esemplari da Europa
(Francia, Svizzera, Ungheria), Asia (Cina,
Corea, Giappone) e Nord America
(Canada, USA)
Amplificazione di 2 geni
mitocondriali
cox1 e cox2
ROBERTO GUIDETTI- Dip. Scienze Vita - Un. di Modena & Reggio Emilia – [email protected]
Identificazione dei siti di origine e delle rotte di
invasione di Halyomorpha halys
I campioni Europei mostrano una diversità genetica assai più elevata
rispetto a quelli USA: ciò è dovuto soprattutto ai campioni del Sud Europa
(Grecia e Italia)
 Marcata differenza tra gli aplotipi del Nord e Sud Europa, grazie a
diverse e multiple invasioni, specie dall’Asia
In Italia, è stato rinvenuto il più elevato numero di aplotipi diversi (15) al
di fuori dell’Asia
 Tuttavia la distribuzione della diversità genetica non è uniforme: in
alcune regioni è assai elevata (Piemonte, Veneto) mentre in altre è
estremamente ridotta (Emilia-Romagna) nonostante il numero di
esemplari esaminato fosse notevolmente superiore.
 La popolazione presente in ER è assai uniforme e presenta lo stesso
aplotipo presente a Pechino e negli USA
 In Veneto presenti diversi aplotipi, simili ad alcuni cinesi e coreani
Biologia di Halyomorpha halys
in Emilia Romagna
Elena Costi
Tim Haye (CABI, Svizzera)
Lara Maistrello
E-mail: [email protected]
MORTALITÀ E USCITA DALLO SVERNAMENTO
Ottobre-Dicembre 2014:
Raccolta di cimici in siti di
svernamento
24 Dicembre 2014:
1200 di queste sono
state messe in quattro
box di legno fessurati
alla base e riempiti
con cartone
I box sono stati chiusi e
posti all’interno di scatole
di plastica munite di rete
anti-insetto.
MORTALITÀ E USCITA DALLO SVERNAMENTO
Ogni 48h è stato rilevato:
 Il numero di cimici uscite dai box
 Il numero di cimici morte dopo essere uscite
18 Giugno 2015
 Apertura dei box di svernamento e rilievo del numero di maschi e femmine
morti in svernamento
CICLO BIOLOGICO
20 individui sopravvissuti allo
svernamento per formare 10 coppie
Condizioni ambientali esterne; cibo
ad libitum, datalogger
Registrazioni giornaliere:
• Ovature deposte
• Ovature schiuse/non
schiuse
• n° neanidi N1
• N° neanidi N2
• Mute
• n° individui morti
CICLO BIOLOGICO
A partire dallo stadio N2, monitoraggio
di 10 individui scelti casualmente tra
quelli provenienti dalle prime 4 ovature
di ogni settimana
Registrazioni giornaliere:
• Mute
• n° di individui N3, N4 e N5
• n° di individui adulti
• n° maschi e femmine
• n° individui morti
Formazione di nuove coppie
di adulti, seguite come le
precedenti
RISULTATI CICLO BIOLOGICO
Due generazioni
Entrata in
svernamento
Individui di II generazione dal 19/07
( ultimi a essersi formati il 02/11)
Ovature II
generazione
18/07-31/08
Individui di I generazione dal
29/05 al 29/08
Ovature I generazione
15/05- 14/08
Uscita svernamento
27/03- 23/05
Individui svernanti
Marzo
Aprile
Maggio
Giugno
Luglio
Agosto
Settemb
Ottobre
Novemb
2014 H. halys – Monitoraggio in campo
18
16
14
Grass
Hedge
individuals/sampling unit
Herb crop
12
10
Fruit Orchard
Untr orchard
Vineyard
8
Wood
6
4
2
0
Maistrello L., Costi E., Caruso S., Vaccari G., Bortolotti P., Nannini R., Casoli L., Montermini A., Guidetti R. (2016).
Halyomorpha halys in Italy: first results of field monitoring in fruit orchards. IOBC Bulletin, 112: 1-5
2015 – Monitoraggio in campo
Andamento popolazione H. halys
somma tecniche di monitoraggio attivo
1° ovatura
21 maggio
II stadio
V stadio
Maistrello L, Vaccari G, Bortolini S, Costi E, Guidetti R, Bortolotti P, Caruso S, Nannini R, Montermini A, Casoli
L. 2016b. Monitoraggio in campo e danni della cimice aliena Halyomorpha halys in Emilia Romagna: da
minaccia a problema concreto. Atti delle Giornate Fitopatologiche 2016
CONCLUSIONI – ciclo biologico
 Due generazioni
 Elevata sopravvivenza da N2 ad adulto
per individui di I generazione (rispetto a
quelli di II generazione
 Inizio ovideposizioni: 15/05
 In campo: sovrapposizione di generazioni
e coesistenza di adulti e stadi giovanili da
maggio a ottobre
 Sopravvivenza allo svernamento: 24%
 Attualmente (inverno 2015): presenza in
svernamento di individui adulti, sia di I che
di II generazione
Potenzialità mezzi biologici:
FUNGHI ENTOMOPATOGENI
• Ophiocordiceps nutans specifico per Emitteri in Giappone
(Sasaki et al 2012)
• Lab exp in USA: Beauveria bassiana (ceppo GHA di Botanigard®,
ERL 1170 e ERL 1540) causa 80-100% mortalità dopo 6-9gg,
soprattutto su ninfe; minore efficacia di M. anisopliae ERL 1540 e
ERL 1771 (Gouli et al 2011, Parker 2015)
• Lab exp in Giappone: Metarhizium anisopliae FRM 515
inefficace per HH (infettivo per altre specie) (Ihara et al 2008)
CRITICITÀ
Potenzialità
mezzi biologici:
ENTOMOFAGI
In aree di origine
Trissolcus halyomorphae
= T. japonicus
In USA
CRITICITÀ
 T. japonicus NON è
specifico per HH, ma
parassitizza vari
Pentatomidi tra cui i
predatori (Eg. Podisus
sp, Arma sp.)
+++
Potenzialità mezzi biologici: ENTOMOFAGI
IN SVIZZERA
Ricerca di parassitoidi autoctoni oofagi
2014
4 siti
 Esposizione di ovature
fresche (deposte da
meno di 48h)
 Prelievo delle ovature
dopo 48h
 Mantenimento in
laboratorio a 26 °C e cicli
luce/buio di 16:8 fino
alla schiusura
Ricerca di parassitoidi autoctoni oofagi e predatori - 2015
5 siti
Inizio 29/05/15; Fine 07/09/15
Manicotti con maglie da 4,5 mm
8 cimici/manicotto (5F; 3M)
Mantenimento delle
ovature in condizioni
ambientali fino a schiusura
RISULTATI
Ricerca di parassitoidi autoctoni oofagi e predatori
Risultati predazione/parassitizzazione
2014/15
 Ridotte capacità di
parassitizzazione e
predazione.
 Parassitoidi oofagi
generalisti
4
3
3,12
2014
Esposte 2048 uova
2015
Esposte 7469 uova
2
2,33
1
0,87
0
2014
2015
% parassitizzazione
Ovatura parassitizzata
Eupelmidae
% predazione
Scelionidae
USA: Behavior and ecology
Within Field Dispersal
Fast rate of spread
0,9
Proportion of Farms with BMSB
• 75% of adults stopped at the
border of the orchard
• Especially pronounced along
wood-edge
• Occurred throughout the
season
• Some adults stayed at the
edge for up to a week
1
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
Nielsen et al. 2013 Econ. Entomol.
Anne L. Nielsen
Rutgers University
Potenziale di espansione/danno
Fattori da considerare
 Specie aliena, antagonisti naturali scarsi e/o poco efficienti
 Elevato potenziale riproduttivo (2 generazioni anno, in ER 290-400
uova/femmina)
 Tendenza a divenire molto rapidamente la specie predominante
(fitofago chiave) nella comunità di fitofagi degli ecosistemi in cui si
stabilisce
 Elevatissima polifagia e necessità di alimentazione su piante diverse
(tranne che per un ospite, il pesco, almeno in USA)
 Frequenti spostamenti tra diversi ospiti (es. siepe-frutteto-siepe, tra
diverse colture in relazione a fenologia/fruttificazione)
 “Effetto bordura” in campi di almeno 2-3 ha
 Elevata mobilità di tutti gli stadi (Adulti: voli di oltre 1-5 km/giorno –
fino a 50; altezza fino a 26 m; ninfe: diversi metri)
 Facilità trasporto passivo (auto, treni, camion…)
DANNI
(in Italia)
Paulownia ***
Catalpa
Ailanthus ***
Acero
Frassino
Mimosa
Noce
Gelso
Ciliegio etc.
GRAVI DANNI SU PEPERONE
DANNI SU POMODORO
Danni seri: forma,
dimensioni, polpa,
per tutte le varietà
EFFETTO BORDURA
DANNI SU LEGUMINOSE: EFFETTO BORDURA
DANNI SU LEGUMINOSE: EFFETTO BORDURA
DANNI NEI
FRUTTETI
danni tardivi
danni precoci
danni tardivi
PRESENZA NEI VIGNETI (New Jersey, Virginia)
Varietà bianche più
colpite e danneggiate
GRAZIE A:
Dr Paride Dioli (Museo Storia Naturale Milano)
Studenti e tirocinanti UNIMORE
(Simone Berselli, Giulia Pinotti, Valentina Mammi)
Parte di questa ricerca rientra nel progetto “Strumenti e protocolli
innovativi per il monitoraggio ed il controllo sostenibile della cimice
aliena Halyomorpha halys, nuova minaccia fitosanitaria, e di altri
eterotteri dannosi alle colture frutticole del territorio modenese”,
finanziato da Fondazione Cassa di Risparmio di Modena, Modena.
[email protected]

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