 |
Study of the effect of infochemical stimuli in neuropteran insects
|
Help 
Print 
|
Here you can view and search the projects funded by NKFI since 2004
Back »
|
| |
Details of project |
|
|
| Identifier |
115938 |
| Type |
PD |
| Principal investigator |
Koczor, Sándor |
| Title in Hungarian |
Infokemikália stimulusok hatásának vizsgálata recésszárnyú rovaroknál |
| Title in English |
Study of the effect of infochemical stimuli in neuropteran insects |
| Keywords in Hungarian |
infokemikáliák, recésszárnyú rovarok, kémiai ökológia, biológiai növényvédelem |
| Keywords in English |
infochemicals, neuropteran insects, chemical ecology, biological control of pests |
| Discipline |
| Applied zoology, entomology (Council of Complex Environmental Sciences) | 85 % | | Animal behaviour, behavioural ecology (Council of Complex Environmental Sciences) | 10 % | | Ortelius classification: Entomology | | Environmental biology, ecotoxicology (Council of Complex Environmental Sciences) | 5 % | | Ortelius classification: Animal ecology |
|
| Panel |
Complex agricultural sciences |
| Department or equivalent |
Plant Protection Institute (Centre for Agricultural Research) |
| Starting date |
2015-09-01 |
| Closing date |
2019-11-30 |
| Funding (in million HUF) |
7.182 |
| FTE (full time equivalent) |
3.25 |
| state |
closed project |
Summary in Hungarian A kutatás összefoglalója, célkitűzései szakemberek számára
Itt írja le a kutatás fő célkitűzéseit a témában jártas szakember számára.
A recésszárnyú rovarok (Neuroptera), azon belül is a zöldfátyolkák (Chrysopidae), mint ragadozó szervezetek, igen jelentős biológiai védekezési ágensek, egyes fajaik kereskedelmi forgalomban is kaphatók. Azonban ezek a készítmények jellemzően külföldi forrásból származnak és idegenhonos fajokat is tartalmazhatnak. Mint a közelmúltban a harlekinkatica (Harmonia axyridis) példát szolgáltatott rá, a nem őshonos ragadozó rovarok alkalmazása akár komoly kockázatot is hordozhat magában.
Ezért célszerű megoldásnak tűnik az őshonos fajok alkalmazása a biológiai védekezés során. Korábbi vizsgálatok tanúsága szerint a zöldfátyolkák és környezetük közötti kölcsönhatásokban az infokemikáliáknak is jelentős szerepe van. A táplálékkeresés mellett a fajok közötti kölcsönhatásokban való szerepük is elképzelhető.
Kutatási tervem célja a táplálékkeresés során fontos stimulusokkal kapcsolatos ismeretek bővítése mellett az is, hogy feltárjam infokemikáliák potenciális, fajon belüli, vagy fajok közötti kölcsönhatásokban játszott szerepét. Vizsgálataimat laboratóriumi elektrofiziológiai és szabadföldi vizsgálatokkal tervezem, szintetikus illatanyagok tesztelése mellett a vizsgált fajokból kivonatokat is tervezek készíteni. Vizsgálataimban elsősorban zöldfátyolkákkal tervezek dolgozni, azonban elérhetőségtől függően akár más recésszárnyú rovarokkal kapcsolatos vizsgálatok is felmerülhetnek.
Összességében a vizsgált fajok és környezetük kölcsönhatásában részt vevő stimulusok alaposabb megismerése tudományos értéke mellett hozzájárulhat ezen fontos ragadozó rovarok biológiai védekezésben való tudatosabb és hatékonyabb felhasználásához is.
Mi a kutatás alapkérdése?
Ebben a részben írja le röviden, hogy mi a kutatás segítségével megválaszolni kívánt probléma, mi a kutatás kiinduló hipotézise, milyen kérdéseket válaszolnak meg a kísérletek.
A recésszárnyú rovarok (Neuroptera), különösen a zöldfátyolkák (Chrysopidae) és környezetük kapcsolatában feltehetően jelentős szerepe van az infokemikáliáknak. A csoport fontossága ellenére azonban meglehetősen korlátozottak az ismereteink az európai fajok kémiai ökológiájával kapcsolatban.
A kutatás fő kérdése, hogy a vizsgált fajok és környezetük közötti kölcsönhatásokban mely stimulusok jelentősek. Ezek egyik sarkalatos pontja a táplálékkeresés, azon növényi-, vagy zsákmány eredetű stimulusok, amelyek csalogatják a zöldfátyolkákat, feltehetően a táplálékkereséssel állnak összefüggésben. A fajon belüli kommunikációban jelentős kérdés, hogy csalogatja-e egyik ivar a másikat, esetleg termel-e valamelyik ivar olyan vegyületet, amely mindkét ivar számára csalogató hatású. A fajok közötti interakció jelentősen befolyásolhatja egy adott faj sikerét egy élőhelyen, így fontos kérdés, hogy ebben infokemikáliáknak van-e szerepe.
A kutatás elsődleges célja a zöldfátyolkák kémiai ökológiájával kapcsolatos ismereteink bővítése, de amennyiben szükséges bioakusztikai vizsgálatok bevonása is lehetséges. Noha a vizsgálatok fókuszában a zöldfátyolkák állnak, elérhetőségtől és lehetőségektől függően más recésszárnyú rovarokkal kapcsolatos vizsgálatok is lehetségesek.
Mi a kutatás jelentősége?
Röviden írja le, milyen új perspektívát nyitnak az alapkutatásban az elért eredmények, milyen társadalmi hasznosíthatóságnak teremtik meg a tudományos alapját. Mutassa be, hogy a megpályázott kutatási területen lévő hazai és a nemzetközi versenytársaihoz képest melyek az egyediségei és erősségei a pályázatának!
A kártevők elleni biológiai védekezés igen fontos része a fenntartható, ökológiai növényvédelemnek. Ebben kulcsszerepet játszanak a ragadozó szervezetek, amilyenek például a recésszárnyú rovarok közé tartozó a zöldfátyolkák (Chrysopidae), amelyek mint generalista ragadozók számos kártevő természetes ellenségei.
Korábbi vizsgálatok arra utalnak, hogy a zöldfátyolkák és környezetük közötti kölcsönhatásokban az infokemikáliáknak jelentős szerepe van. Egyes fajokra vonatkozó eredmények szerint mind táplálékkeresés, mind fajon belüli kommunikáció, mind pedig védekezés során alkalmazhatnak infokemikáliákat. Érdekes és összetett kémiai ökológiájuk és a biológiai növényvédelemben való jelentőségük ellenére azonban viszonylag kevés ismerettel rendelkezünk európai fajaikról.
Vizsgálataimmal ahhoz szeretnék hozzájárulni, hogy ezen hasznos rovarok kémiai ökológiájával kapcsolatban új ismeretekkel szolgáljak, így teljesebb ismeretkörrel rendelkezzünk arról, hogy a zöldfátyolkák és környezetük közötti kölcsönhatásokban milyen stimulusoknak lehet szerepe. A csalogató hatású ingerek mellett a fajok közötti esetleges kölcsönhatásokat is tervezem vizsgálni. Mindez azért is fontos, mert ezzel közelebb kerülhetünk faj számára fontos ökológiai tényezők és a guilden belüli kölcsönhatások megismeréséhez is.
Az eredmények tudományos értékük mellett a biológiai növényvédelem számára is jelentősek lehetnek, hiszen egy adott faj számára csalogató hatású stimulusok és a fajok közötti interakciók alaposabb ismerete hozzájárulhat több különböző ragadozó faj együttes alkalmazásához is, ami hatékonyabb biológiai növényvédelmet tehet lehetővé.
A kutatás összefoglalója, célkitűzései laikusok számára
Ebben a fejezetben írja le a kutatás fő célkitűzéseit alapműveltséggel rendelkező laikusok számára. Ez az összefoglaló a döntéshozók, a média, illetve az érdeklődők tájékoztatása szempontjából különösen fontos az NKFI Hivatal számára.
Napjainkban egyre nagyobb szerepet kap az egyes növényi kártevők féken tartása környezetbarát, ökológiai módszerekkel. Éghajlatunkon a növényi tetvek (Sternorrhyncha) azon belül is a levéltetvek (Aphidoidea) számos faját jelentős kártevőként tartják számon. Ragadozóik között előkelő helyet foglalnak el a recésszárnyú rovarok (Neuroptera), azon belül is a zöldfátyolkák (Chrysopidae). Jelentőségüket mutatja, hogy egyes fajok kereskedelmi forgalomban is kaphatók. Ezek azonban rendszerint külföldi forrásból származnak, akár hazánkban nem őshonos fajokat is tartalmazhatnak. Mivel az idegenhonos fajok behurcolása komoly kockázatokat is jelenthet, ezért célszerű az eleve őshonos fajok alkalmazása a biológiai védekezés során.
Korábbi kémiai ökológiai kutatások alapján egyes zöldfátyolka fajok számára növényi eredetű, vagy a zsákmány által kibocsátott illatanyagok csalogató hatásúak. Ez magában hordozza annak lehetőségét, hogy ezeket a hasznos rovarokat a megfelelő illatanyagokkal arra a helyre csalogassuk, ahol leginkább szükség van rájuk.
Kutatásom során zöldfátyolkákkal kapcsolatos vizsgálatokat tervezek végezni, annak érdekében, hogy feltérképezzem különböző illatanyagok őshonos fajokra gyakorolt hatását. A laboratóriumi vizsgálatok mellett a szabadföldi kísérletek is különösen fontosak, hogy valós, természetes körülmények közötti információkat szerezhessünk az adott vegyület hatásáról és akár a különböző fajok közötti kölcsönhatásokról is.
Az eredmények jelentősen hozzájárulhatnak ahhoz, hogy alaposabban megismerjük ennek a jelentős rovarcsoportnak a kémiai ökológiáját, ez pedig hosszabb távon az eredmények a hétköznapi felhasználásának lehetőségét is magában hordozza.
| Summary Summary of the research and its aims for experts
Describe the major aims of the research for experts.
Neuropteran insects, and especially green lacewings (Chrysopidae) as predatory organisms, are important agents of biological control, some species are available commercially as well. However, these are generally from international sources and may contain non-native species as well. Recently the case of the harlequin ladybird beetle (Harmonia axyridis) provided an example for the serious risks posed in application of non-native predatory insects.
Therefore it seems more feasible to apply native species in biological control. As previous studies have indicated, infochemicals may be important in the interactions between green lacewings and their environment. Apart from their role in location of food sources, their role in interspecific interactions is possible as well.
The goal of the present research project is to improve our knowledge on the role of infochemical stimuli in food source location and also to study their potential role in intra- and interspecific interactions. The studies include laboratory, electrophysiological screenings and field experiments. Beside testing synthetic stimuli I am planning to prepare extracts from the studied species as well. During the project primary focus will be on green lacewings, however depending on availability studies on other neuropteran insects may also be included.
In summary, the better knowledge on the stimuli important in the interactions of the respective species and their environment beside its scientific value may also contribute to the more conscious and more effective application of these important predatory insects in biological control.
What is the major research question?
Describe here briefly the problem to be solved by the research, the starting hypothesis, and the questions addressed by the experiments.
Infochemicals are potentially important in the interactions between Neuropteran insects, especially green lacewings (Chrysopidae) and their environment. Despite the importance of this group, our knowledge on the chemical ecology of European species is limited.
The basic interest of the project are the stimuli involved in the interactions between the studied species and their environment. Among these foraging is of special importance, if stimuli emitted by plants or prey are attractive to green lacewings, then these are possibly involved in location of the food source. In within species communication an important question is whether one sex attracts the other, or does either sex produce volatiles which are attractive to both sexes. Interaction between different species may have considerable effect on a species in a habitat, therefore it is important to know, whether infochemicals are involved in these interactions.
The primary aim of the project is to acquire a more comprehensive knowledge on the chemical ecology of green lacewings, but if necessary inclusion of bioacoustic studies is also possible. Although the primary focus will be on green lacewings, depending on availability and the possibilities, studies on other neuropteran insects may be involved.
What is the significance of the research?
Describe the new perspectives opened by the results achieved, including the scientific basics of potential societal applications. Please describe the unique strengths of your proposal in comparison to your domestic and international competitors in the given field.
Biological control of pests is a crucial element of sustainable, ecological plant protection. Thus, predatory organisms, such as green lacewings (Neuroptera: Chrysopidae) as generalist predators of several pests are of key importance.
Previous studies have indicated that infochemicals may be important in the interactions between green lacewings and their environment. Results on certain species indicate that these insects may use infochemicals in foraging, in intraspecific communication and also in defense. Despite their interesting and complex chemical ecology and their importance in biological control, only scarce data on European species are available.
With these studies I would like to contribute to the better knowledge of the chemical ecology of these beneficial insects, to improve our knowledge on important stimuli in interactions between green lacewings and their environment. Beside attractive stimuli I am also planning to study the potential interactions between species. These are important for the better understanding of the ecological factors important for the respective species and in intraguild interactions.
The results beside their scientific value may yield advantages for biological control as well, since with the more comprehensive knowledge of the stimuli attractive for a respective species and that of interspecific interactions may open perspectives for the simultaneous application of different species, potentially resulting in a more effective biological control of pests.
Summary and aims of the research for the public
Describe here the major aims of the research for an audience with average background information. This summary is especially important for NRDI Office in order to inform decision-makers, media, and others.
Recently the management of agricultural pests with ecological, environment-friendly methods is gaining more and more importance. In our climate numerous Sternorrhyncha and mostly aphid (Aphidoidea) species are considered as serious pests. Among their predators neuropteran insects and especially green lacewings (Chrysopidae) are of special importance. Indicating their importance as natural enemies, some species are also available commercially. However, these insects are usually from international sources, therefore are not necessarily native to Hungary. Since introduction of non-native species may pose great risks, the use of indigenous species for biological control is much more feasible.
Previous chemical ecological studies reported the attraction of some green lacewing species to volatiles from plants or prey organisms. This may open perspectives for attracting these beneficial insects to the location where they are mostly needed.
In the course of the project I am planning to conduct experiments in order to acquire a better knowledge of the effect of different volatiles on indigenous species. Beside laboratory tests, field experiments are also of special importance, in order to achieve information on the effect and potential interactions between species in uncontrolled, natural conditions.
The results may contribute considerably to the better knowledge of the chemical ecology of this important group of insects, and in the long run it may also open new perspectives for future practical applications.
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
List of publications |
|
|
| Koczor S, Szentkirályi F, Tóth M: Perspectives of multi-species lures for attracting Chrysopidae., IOBC/wprs Bulletin 146: 70-73, 2019 | | Koczor S, Szentkirályi F, Tóth M: Chemical ecology of Chrysopidae: prospects for synthetic attractants., Proceedings of the XIII International Symposium of Neuropterology (in press), 2020 | | Vuts J, Koczor S, Imrei Z, Jósvai JK, Lohonyai Zs, Molnár BP, Kárpáti Zs, Szőcs G, Tóth M: Módszerek a kémiai ökológiában., Növényvédelem 79(54): 89-109, 2018 | | Koczor S, Szentkirályi F, Tóth M: Chemical ecology of Chrysopidae: perspectives of synthetic attractants., 13th International Symposium of Neuropterology, Laufen, Germany 17-21 June 2018, 2018 | | Koczor S, Szentkirályi F, Tóth M: Combination of chemical and tactile stimuli results in locally increased oviposition in Chrysoperla carnea complex lacewings (Chrysopidae)., 34th Annual Meeting of the International Society of Chemical Ecology, 12-18 August 2018, Budapest, Hungary 186, 2018 | | Toshova TB, Velchev DI, Abaev VD, Kalushkov PK, Orgován E, Lohonyai Zs, Tóth M, Koczor S: Nontarget Coleoptera species captured in coloured sticky traps in maize crops in Bulgaria., Acta Zoologica Bulgarica Suppl. 9.: 237-246, 2017 | | Koczor S, Szentkirályi F, Tóth M: New perspectives for simultaneous attraction of Chrysoperla and Chrysopa lacewing species for enhanced biological control (Neuroptera: Chrysopidae)., Scientific Reports 9: 10303, 2019 | | Molnár BP, Kárpáti Zs, Nagy A, Szarukán I, Csabai J, Koczor S, Tóth M: Development of a female-targeted lure for the box tree moth Cydalima perspectalis (Lepidoptera: Crambidae): a preliminary report., Journal of Chemical Ecology 45: 657–666, 2019 | | Lohonyai Zs, Vuts J, Kárpáti Zs, Koczor S, Domingue MJ, Fail J, Birkett MA, Tóth M,Imrei Z: Benzaldehyde: an alfalfa-related compound for the spring attraction of the pest weevil Sitona humeralis (Coleoptera: Curculionidae)., Pest Management Science DOI 10.1002/ps.5431, 2019 | | Koczor S, Szentkirályi F, Tóth M: Perspectives of multi-species lures for attracting Chrysopidae., Joint Meeting of the IOBC/WPRS Working Groups: “Pheromones and other semiochemicals in integrated production” & “Integrated Protection of Fruit Crops” 20-25 January 2019,, 2019 | | Koczor S, Szentkirályi F, Tóth M: Betekintés a zöldfátyolkák kémiai ökológiájába., Magyar Rovartani Társaság előadóülése (855. előadóülés), 2018 | | Koczor S, Szentkirályi F, Tóth M: The power of odours: the example of Chrysoperla carnea species complex (Neuroptera: Chrysopidae)., 5th Slovenian Entomological Symposium With International Attendance, 21-22 September 2018, Maribor, Slovenia, 2018 | | Koczor S, Szentkirályi F, Tóth M: Betekintés a zöldfátyolkák kémiai ökológiájába., Magyar Rovartani Társaság előadóülése (855. előadóülés), 2018 | | Koczor S, Szentkirályi F, Fekete Z, Tóth M: Smells good, feels good: oviposition of Chrysoperla carnea-complex lacewings can be concentrated locally in the field with a combination of appropriate olfactory and tact, Journal of Pest Science, 2016 | | Koczor S, Szentkirályi F, Tóth M: Csalétek fejlesztése hazai zöldfátyolka fajok csalogatására: betekintés az eddigi eredményekbe., Integrált termesztés a kertészeti és szántóföldi kultúrákban (XXXII.), 2015. november 25., Budapest, 2015 | | Koczor S, Szentkirályi F, Pickett JA, Birkett MA, Tóth M: Studies on the attraction of green lacewings to semiochemicals in different habitats: species and sex specificity (Neuroptera: Chrysopidae)., IOBC/WPRS "Pheromones and Other Semio-Chemicals in Integrated Production" conference, Jerusalem, Israel, 8-13 November, 2015., 2015 | | Koczor S, Szentkirályi F, Fekete Z, Tóth M: Smells good, feels good: oviposition of Chrysoperla carnea-complex lacewings can be concentrated locally in the field with a combination of appropriate olfactory and tact, Journal of Pest Science 90: 311-317., 2017 | | Koczor S, Szentkirályi F, Pickett JA, Birkett MA, Tóth M: Studies on the attraction of green lacewings to semiochemicals in different habitats: species and sex specificity (Neuroptera: Chrysopidae)., IOBC/wprs Bulletin 126: 32., 2017 | | Thöming G, Koczor S, Szentkirályi F, Knudsen GK, Tóth M: A közönséges zöldfátyolkákat (Chrysoperla carnea fajkomplex) csalogató csalétek szabadföldi vizsgálata a biológiai védekezés szempontjából., 63. Növényvédelmi Tudományos Napok, 2017. február 21-22., Budapest., 2017 | | Koczor S, Szentkirályi F, Vuts J, Caulfield JC, Withall D, Pickett JA, Birkett MA, Tóth M: Alarm signal parsimony in green lacewings (Neuroptera: Chrysopidae)., ISCE + APACE joint conference, 23-27 August 2017, Kyoto, Japan, 2017 | | Tóth M, Szarukán I, Nagy A, Ábri T, Katona V, Kőrösi Sz, Nagy T, Szarvas Á, Koczor S: An improved female-targeted semiochemical lure for the european corn borer Ostrinia nubilalis Hbn., Acta Phytopathologica et Entomologica Hungarica 51: 247-254., 2016 | | Jósvai JK, Koczor S, Szabóky Cs, Ladányi M, Tóth M: Microlepidoptera caught in traps baited with lures containing pear ester and acetic acid in Hungary., Acta Phytopathologica et Entomologica Hungarica 51: 255-266., 2016 | | Koczor S, Szentkirályi F, Vuts J, Caulfield JC, Withall DM, Pickett JA, Birkett MA, Tóth M: Conspecific and heterogeneric lacewings respond to (Z)-4-tridecene identified from Chrysopa formosa (Neuroptera: Chrysopidae), Journal of Chemical Ecology (közlésre elküldve, submitted), 2017 | | Koczor S, Szentkirályi F, Vuts J, Caulfield JC, Withall DM, Pickett JA, Birkett MA, Tóth M: Conspecific and heterogeneric lacewings respond to (Z)-4-tridecene identified from Chrysopa formosa (Neuroptera: Chrysopidae)., Journal of Chemical Ecology 44: 137-146, 2018 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
