Chemical and visual stimuli in communication of pest and beneficial insects and their host organisms  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
81494
Type K
Principal investigator Tóth, Miklós
Title in Hungarian Kártevő és hasznos rovarok ill. gazdaszervezetük kommunikációjában szereplő kémiai és vizuális ingerek
Title in English Chemical and visual stimuli in communication of pest and beneficial insects and their host organisms
Keywords in Hungarian kémiai kommunikáció, kémiai ökológia, szemiokemikáliák, kairomonok, feromonok, csalogató anyagok, színpreferencia rovarok, rovar-tápnövény kapcsolat
Keywords in English chemical communication, chemical ecology, semiochemicals, kairomones, pheromones,attractants, colour preference, insects, insect-host plant relationships
Discipline
Applied zoology, entomology (Council of Complex Environmental Sciences)80 %
Organic, Biomolecular, and Pharmaceutical Chemistry (Council of Physical Sciences)10 %
Ortelius classification: Carbon chemistry
Behavioural neuroscience (e.g. sleep, consciousness, handedness) (Council of Medical and Biological Sciences)10 %
Panel Complex agricultural sciences
Department or equivalent Plant Protection Institute (Centre for Agricultural Research)
Participants Csonka, Éva
Koczor, Sándor
Vuts, József
Starting date 2010-02-01
Closing date 2014-01-31
Funding (in million HUF) 20.138
FTE (full time equivalent) 8.80
state closed project
Summary in Hungarian
Jelen pályázatunkban célul tűzzük ki a rovar/rovar ill. rovar/tápnövény kapcsolatok kommunikációjában az információhordozó szerepét játszó vegyületek felfedezését, és kémiai szerkezetük azonosítását, valamint a kommunikációban szerepet játszó vizuális ingerek hatásának vizsgálatát önmagukban, ill. a kémiai ingerekkel kombinálva. Ezidáig aránylag kevés publikáció foglalkozott a kémiai és vizuális ingerek együttes hatásának vizsgálatával. Munkánk egyedi lesz atekintetben, hogy a kérdés tanulmányozását számos rovartaxonra kiterjedően vizsgáljuk. Fő kísérleti objektumok lesznek a szipókás rovarok, cserebogarak, pattanóbogarak, bagolylepkék, gyümölcskártevő molyok, ill. a hasznos fátyolkák egyes fajai.
E rovarok kommunikációs mechanizmusainak feltárása nemcsak fontos alaptudományos felismerésekre vezethet az élő szervezetek és azok népességei “működésének” tekintetében, hanem lehetővé tehetik a kommunikáció mesterséges megzavarását, ami mezőgazdaságilag fontos fajok esetében alapját képezheti új, szelektív védekezési eljárások kidolgozásának.
Munkánk folyamán tovább folytatjuk nemzetközi együttműködéseinket a szakterület vezető laboratóriumaival. A kutatásban 2 PhD hallgató vesz részt, további 1 PhD / egyetemi végzettségű hallgató új alkalmazását tervezzük. A kémiai ökológiai kutatásokhoz szükséges infrastruktúra célszerű működtetése jelentősen javulna Intézetünkben, különösen a CLSA (illatvisszafogásos) készülékek és a speciális gázkromatográfiás készülék alkalmazásával, melyre az új pályázat fedezetet ad.
Csalogató hatású, új vegyületszerkezetek felderítése esetén a tudományos újdonságot folyamatos innovációs láncon keresztül 2-3 éven belül bevezetjük a gyakorlati alkalmazásba, az előrejelzésben használható csapdakészítmény kifejlesztésével, amit a termelők számára az Intézetünkben működő, non-profit CSALOMON® csapdacsalád keretein belül teszünk elérhetővé.
Summary
The present project aims at discovering and elucidating compounds serving as information-carrying stimuli in insect/insect and insect/host plant relationships, and studying the effect of visual communication stimuli when presented separately or in combination with chemical simuli. So far only a limited number of publications dealt with the parallel study of both chemical and visual stimuli. Our studies will be quite unique in the sense that we plan to study combinations of both types of stimuli at a broader circle of taxons at the same time. Principal experimental insects would include plant sucking Hemiptera, scarab beetles, click beetles, noctuid moths, orchard pest microlepidoptera and the beneficial lacewings.
Understanding the mechanisms of communication of these insects would yield not only important basic insights into the functioning of living organisms and their populations, but also would make possible interfering with communication processes, which, in case of agriculturally important insects, would form the basis of new and selective control measures.
In the project we shall continue our international cooperations with several leading groups of the field. In the project 2 PhD students participate. New employment of 1 PhD / undergraduate student is planned. Keeping in working order of infrastructure of research in chemical ecology at our Institute will benefit from funding, especially the CLSA apparata and the special gas chromatographic system.
In case of discovery of novel attractants the new scientific information will directly be applied in the development of monitoring traps within 2-3 years which will be made available to growers through the CSALOMON® trap family (non-profit service of Plant Protection Intstitute, HAS).




 

Final report

  
Results in Hungarian
Világszinten új szintetikus csalétkeket írtunk le a molyhos mezeipoloska, valamint a lucernapoloska számára. Három, az optimális szín és illatingereket tartalmazó, új csapda kompozíciót fejlesztettünk ki, melyekkel mind a hat, Európában és a Közel Keleten legfontosabb, a Cetoniinae alcsaládba tartozó kártevő cserebogárfaj (Epicometis hirta, Tropinota squalida, Cetonia aurata, Potosia cuprea, Oxythyrea funesta, O. cinctella) hatékonyan csapdázható. Felfedeztük az első, nőstények csalogatására képes vegyületkombinációkat a mezei pattanó (szintetikus virágillat-anyag keverék), valamint a vetési rövid pattanó (szintetikus zöld növényi illatanyag) számára. A nőstény bagolylepkék attraktánsaira irányuló vizsgálatainkban, ami az első ilyen típusú vizsgálat volt Európában, összesen 17 bagolylepke fajt (köztük számos kártevőt) fogtunk. A fajok egy része a rövid szénláncú alkohol + ecetsav, míg a fajok más része a fenilacetaldehid alapú csalétekeket részesítette előnyben, és a kétfajta csalétek egymás hatását rontotta. Kimutattuk, hogy az almamoly csalétkeként ismert (E2,Z4)-dekadienoát csakis ecetsavval kombinálva csalogat kimutatható mértékben, ez a kombináció számos, sokszor rendszertanilag távoli lepkefajra is hat (pl. almafaszitkár). Hasznos rovarok kémiai kommunikációját vizsgálva a közönséges fátyolkákra (Chrysoperla carnea fajcsoport) ható csalétkünkről kimutattuk, hogy a nőstények a csalétek közelében rakják le tojásaikat. Ennek alapján kifejlesztettük a “fátyolkatojás gyűjtőlap”-ot, mely egy új biológiai védekezési koncepciót megvalósítva a levéltetveket pusztító fátyolkák tojásait a védendő növényre gyűjti össze.
Results in English
New floral attractants were discovered for the pest bugs Lygus rugulipennis and Adelphocoris lineolatus. Three new trap combinations (comprising the optimal colour and chemical stimuli) were developed, by which all 6 most important pest cetoniin scarabs for Europe and the Middle East (Epicometis hirta, Tropinota squalida, Cetonia aurata, Potosia cuprea, Oxythyrea funesta, O. cinctella) can be trapped. The first female targeted lures were discovered for the click beetles Agriotes ustulatus (synthetic floral lure) and A. brevis (synthetic green leaf volatile). In the studies aiming at attractants for female noctuids (which were the first of their kind in Europe) 17 noctuid spp. (among them several important pests) were captured. Part of these spp. responded to lures based on short chain alcohols + acetic acid, while others to phenylacetaldehyde-based ones, and the two kinds of lures were cross-inhibitory. We found that the known female codling moth (Cydia pomonella) attractant (E2,Z4-decadienoate) is active only when presented together with acetic acid, and this combinaton attracts also several, frequently taxonomically distant other Lepidoptera (i.e Synanthedon myopaeformis). In studies on the chemical ecology of beneficial insects it was shown that females of the Chrysoperla carnea species group lay eggs in the vicinity of our ternary lacewing attractant. Based on this observation the „lacewing egg concentrator“ was developed, which presents a novel concept in biological control by collecting the feral lacewing eggs to the plant to be protected.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=81494
Decision
Yes





 

List of publications

  
Blahó M. Egri Á. Hegedüs R. Jósvai J. Tóth M. Kertész K. Biró L.P. Kriska Gy. Horváth G.: No evidence for behavioral responses to circularly polarized light in four scarab beetle species with circularly polarizing exocuticle, Physiology & Behavior 105:1067-1075, 2012
Voigt E. Subic M. Baric B. Parac I. Tóth M.: A szintetikus táplálkozási csalétek fontossága gyümölcskárosító fúrólegyek (Rhagoletis spp.) csapdázásában, Agrofórum Extra 43:82-86, 2012
Tóth M.: Feromonok fél évszázada, XII. Keszthelyi Növényvédelmi Fórum kiadványa, pp. 9-12., 2012
Vuts J. Tolasch T. Furlan L. Bálintné-Csonka É. Felföldi T. Márialigeti K. Toshova T.B. Subchev M. Xavier A. Tóth M.: Agriotes proximus and A. Lineatus (Coleoptera: Elateridae): a comparative study on the pheromone composition and Cytochrome C oxidase subunit I gene sequence, Chemoecology, 22:23-28, 2012
Vuts J. Kardan M.B. Yarimbatman A. Tóth M.: Field catches of Oxythyrea cinctella using visual and olfactory cues, Physiol. Entomol. 37:92-96, 2012
Voigt E. Tóth M.: Ismét a dió buroklégyrôl, Agrofórum, 23:64, 2012
Domingue M.J. Csóka Gy. Tóth M. Vétek G. Pénzes B. Mastro V. Baker T.C.: Field observations of visual attraction of three European oak buprestid beetles toward conspecific and heterospecific models, Ent. exp. appl. 140:112-121, 2012
Koczor S. Vuts J. Tóth M.: Attraction of Lygus rugulipennis and Adelphocoris lineolatus to synthetic floral odour compounds in field experiments in Hungary, J. Pest Sci. 85:239-245, 2012
Tóth M. Csonka É. Bartelt R.J. Cossé A.A. Zilkowski B.W.: Similarities in pheromonal communication of flea beetles Phyllotreta cruciferae Goeze and Ph. vittula Redtenbacher (Coleoptera, Chrysomelidae), J. appl. Ent. 136:688-697, 2012
Sipos K. Fejes-Tóth A. Pásztor B. Vétek G. Pénzes B. Míg J. Tóth M.: Nyáron rajzó cserebogarak csapdázása, Agrofórum, 23:50-52, 2012
Tóth M.: A feromonok fél évszázada szolgálják a mezôgazdaságot, Agrofórum, 23:16-20, 2012
Imrei Z. Tóth M.: A kártevőészlelés és a védekezéssel kapcsolatos döntéshozatal illatanyagos csapdákra alapozott legújabb lehetőségei szántóföldön, Gazdanapló 2012-2013 (Kleffmann & Partner Kft., Budapest), pp. 6-9, 2012
Tóth M.: From the development of pheromone traps to practical applications: the example of the western corn rootworm Diabrotica v. virgifera, invading Europe, IOBC EPS Informatsionny Byulleten, 42:45-53, 2011
Tóth M. Sivcev I. Tomasev I. Ujvary I. Szarukán I.: Introducing the newly discovered attractant for the sugarbeet weevil Bothynoderes punctiventris Germar, IOBC EPS Informatsionny Byulleten, 42:54-61., 2011
Blahó M. Egri Á. Horváth G. Hegedüs R. Kriska Gy. Jósvai J. Tóth M. Kertész K. Biró L.P.: A cirkulárisan fénypolarizáló szkarabeuszok nem reagálnak a cirkuláris polarizációra - I. rész. Egy évszázados biooptikai hipotézis cáfolata, Fizikai Szemle, 62:217-221., 2012
Blahó M. Egri Á. Horváth G. Hegedüs R. Kriska Gy. Jósvai J. Tóth M. Kertész K. Biró L.P.: A cirkulárisan fénypolarizáló szkarabeuszok nem reagálnak a cirkuláris polarizációra - II. rész. Egy évszázados biooptikai hipotézis cáfolata, Fizikai Szemle, 62:294-298., 2012
Molnár B.P. Tröger A. Toshova T.B. Subchev M. vanNieukerken E.J. (Sjaak)Koster J.C. Szőcs G. Tóth M. Francke W.: Identification of the female-produced sex pheromone of Tischeria ekebladella, an oak leafmining moth, J. Chem. Ecol. 38:1298-1305., 2012
Koczor S. Szentkirályi F. Birkett M.A. Pickett J.A. Voigt E. Tóth M.: Szintetikus zöldfátyolka csalétkek szabadföldi vizsgálata (Neuroptera: Chrysopidae), Növényvédelem, 48:501-506., 2012
Vuts J. Razov J. Kaydan M.B. Tóth M.: Visual and olfactory cues for catching parasitic wasps (Hymenoptera: Scoliidae), Acta Zool. Acad. Sci. Hung. 58:351-359., 2012
Voigt E. Subic M. Baric B. Pajac I. Tóth M.: Adatok a dió-buroklégy (Rhagoletis completa Cresson) kárpát-medencei rajzásához és magyarországi elterjedéséhez, Integrált termesztés a kertészeti és szántóföldi kultúrákban, 29:93-102., 2012
Koczor S.: Hadbafogott zöldfátyolkák - virágillatú természetes csalétek, Élet és tudomány, 213/5:1043-146, 2013
Tóth M.: Pheromones and attractants of click beetles: an overview, J. Pest Sci. 86: 3-17, 2013
Landolt P.J. Tóth M. Meagher R.L. Szarukán I.: Interaction of acetic acid and phenylacetaldehyde as attractants for trapping pest species of moths (Lepidoptera: Noctuidae), Pest Manag. Sci. 69:245-249, 2013
Imrei Z. Vuts J. Tóth M.: Bogárferomonok a környezetkímélô növényvédelemért, Természet Világa, 2013
Vuts J. Hickman-Smith M. Mayne E. Tóth M.: A vadgesztenyelevél-aknázómoly (Cameraria ohridella) rajzáskövetése az Egyesült Királyságban feromoncsapdákkal, Növényvédelem 49:257-260, 2013
Tóth M. Furlan L. Vuts J. Bálintné-Csonka É. Szarukán I. Toshova T.B. Subchev M. Velchev D.I. Woodcock C.M. Caulfield J.C. Mayon P. Pickett J.A. Birkett M.A.: Efforts to develop female-targeted attractants for click beetles – a summary, IOBC/WPRS Bulletin 90:227-230, 2013
Subchev M. Toshova T.B. Atanasova D.I. Petrova V.D. Tóth M.: Seasonal flight of the potato tuber moth, Phthorimaea operculella (Zeller) (Lepidoptera: Gelechiidae) in three regions in Bulgaria established by pheromone traps, Acta Phytopath. Entomol. Hung. 48:75-86, 2013
Vuts J. Furlan L. Bálintné-Csonka É. Woodkock C.M. Caulfield J.C. Mayon P. Pickett J.A. Birkett M.A. Tóth M.: Development of a female attractant for the click beetle pest Agriotes brevis, Pest Manag. Sci. (wileyonlinelibrary.com) DOI 10.1002/ps.3589), 2013
Jósvai J.K. Tóth M. Voigt E.: A gesztenye-(tölgymakk)moly (Cydia triangulella Goeze, 1783 – Lepidoptera: Tortricidae) rajzásának megfigyelése feromoncsapdával, Növényvédelem 49:305-308, 2013
Jósvai J.K. Hári K. Koczor S. Voigt E. Tóth M.: Mikrolepidopterák nőstényeit is csalogató csalétek kifejlesztésének helyzete Magyarországon, Int. Term. Kert. Szántóf. Kult. 30:56-61, 2013
Vuts, J., Baric, B., Razov, J., Toshova, T.B., Subchev, M., Sredkov, I., Tabilio, R., DiFranco, F., Tóth, M.: Performance and selectivity of floral attractant-baited traps targeted for cetoniin scarabs (Coleoptera: Scarabaeidae) in Central and Southern Europe., Crop Prot. 29:1177-1183., 2010
Razov, J., Franin, K., Tóth, M.: Comparison of sticky and non-sticky trap designs baited with the pheromone for catching the olive fly Bactrocera (Dacus) oleae Gmelin., Acta Phytopath. Entomol. Hung. 45:313-321., 2010
Jenser, G., Szita, É., Szénási, Á., Vörös, G., Tóth, M.: Monitoring the popultion of vine thrips (Drepanothrips reuteri Uzel) (Thysanoptera: Thripidae) by using flujorescent yellow sticky traps., Acta Phytopath. Entomol. Hung. 45:329-335., 2010
Toshova, T.B., Atanasova, D.I., Tóth, M., Subchev, M.A.: Seasonal activity of Plagionotus (Echinocerus) floralis (Pallas) (Coleoptera: Cerambycidae, Cerambycinae) adults in Bulgaria established by attractant baited fluorescent, Acta Phytopath. Entomol. Hung. 45:391-399., 2010
Tóth, M., Szarukán, I., Dorogi, B., Gulyás, A., Nagy, P., Rozgonyi, Z.: Male and female noctuid moths attracted to synthetic lures in Europe., J. Chem. Ecol. 36:592-598., 2010
Tóth, M., Vuts, J., Voigt, E., Együttműködők: Cetoniinae cserebogarak kémiai és vizuális kommunikációjának kutatása – áttekintés az elmúlt évtized eredményeiről., XXI. Keszthelyi Növényvédelmi Fórum, 2011 jan. 26 - 28 Kiadványa, pp. 123., 2011
Tóth, M., Voigt, E., Vuts, J.: Semiochemicals in the integrated management of soft fruits: overview of research results of our team., IOBC Working Group, Integrated Plant Protection in Fruit Crops, Subgroup "Soft Fruits", 7th Workshop on Integrated Soft Fruit Production, 20–23 September 2010, Budapest, 2010
Vuts J., Baric B., Razov J., Toshova T.A. , Subchev M., Tabilio R., Difranco F. Tóth M.: Egész szezonos virágbogár-csapdázásaink eredményei néhány közép- és déleurópai országban., 56. Növényvédelmi Tudományos Napok, Budapest, 2010. febr. 23-24 Kiadványa, pp. 3., 2010
Subchev, M., Efetov, K.A., Toshova, T., Parshkova, E.V., Tóth, M., Francke, W.: New sex attractants for species of the zygaenid subfamily Procridinae (Lepidoptera: Zygaenidae)., Entomol. Gen. 32:243-250., 2010
Jósvai, J., Voigt, E., Tóth, M.: Gyümölcs- és szôlôkártevô darázsfajok dominanciaviszonyai Magyarországon., Növényvédelem 47:303-307., 2011
Tóth, M., Furlan, L., Szarukán, I., Vuts, J.: Development of a female-targeted attractant for the click beetle Agriotes ustulatus Schwarz., Acta Phytopathologica et Entomologica Hungarica 46:235-245., 2011
Tóth, M.: Click beetles and pheromones – an overview., IOBC/wprs Bulletin 66:497-501., 2011
Tóth, M., Landolt, P., Szarukán, I., Szólláth, I., Vitányi, I., Pénzes, B., Hári, K., Jósvai, J.K., Koczor, S.: Female targeted attractant containing pear ester for Synanthedon myopaeformis., Ent. exp. appl. 142:27-35., 2012
Koczor, S., Szentkirályi, F., Birkett, M.A., Pickett, J.A., Voigt, E., Tóth, M.: Attraction of Chrysoperla carnea complex and Chrysopa spp. lacewings (Neuroptera: Chrysopidae) to aphid sex pheromone components and a synthetic blend of floral compounds, Pest Management Sci 66:1374-1379., 2010
Sipos, K., Mándoki, Z., Pénzes, B., Míg, J., Tóth, M.: A zöldszínú cserebogarak kártétele és csapdázása., Agrofórum 22:52-54., 2011
Tóth, M., Voigt, E., Vuts, J.: Semiochemicals in the integrated management of soft fruits: over-view of research results of our team., IOBC/wprs Bulletin 70:10., 2011
JÓSVAI JÚLIA, KOCZOR SÁNDOR, TÓTH MIKLÓS: NŐSTÉNY SODRÓMOLYOK FOGÁSÁRA CÉLZOTT SZINTETIKUS CSALÉTKEK: KÖRTE ÉSZTER ALAPÚ CSALÉTEK A RÜGYSODRÓ TÜKRÖSMOLYRA (HEDYA NUBIFERANA) (LEPIDOPTERA: TORTRICIDAE), 57. Növényvédelmi Tudományos Napok, Budapest, 2011 febr. 21-22. pp. 17., 2011
KOCZOR SÁNDOR, SZENTKIRÁLYI FERENC, TÓTH MIKLÓS: SZINTETIKUS ATTRAKTÁNS GYAKORLATI ALKALMAZÁSI LEHETŐSÉGEI ZÖLDFÁTYOLKÁKON (NEUROPTERA: CHRYSOPIDAE), 57. Növényvédelmi Tudományos Napok, Budapest, 2011 febr. 21-22. pp. 6., 2011
SIPOS KITTI1, HÁRI KATALIN1, MÁNDOKI ZOLTÁN1, MÍG JÓZSEF2, PÁSZTOR BETTINA1, VÉTEK GÁBOR1, PÉNZES BÉLA1 TÓTH MIKLÓS3: A KUNSÁGI ZÖLD CSEREBOGÁR (ANOMALA SOLIDA) KÁRTÉTELE ÉS RAJZÁSÁNAK MEGFIGYELÉSE FEROMONCSAPDÁVAL, 57. Növényvédelmi Tudományos Napok, Budapest, 2011 febr. 21-22. pp. 8., 2011
TÓTH MIKLÓS1 – VUTS JÓZSEF1 – VOIGT ERZSÉBET2 – EGYÜTTMŰKÖDŐK*: CETONIINAE CSEREBOGARAK KÉMIAI ÉS VIZUÁLIS KOMMUNIKÁCIÓJÁNAK KUTATÁSA – ÁTTEKINTÉS AZ ELMÚLT ÉVTIZED EREDMÉNYEIRŐL, XXI. Keszthelyi Növényvédelmi Fórum, Keszthely, 2011 jan. 26-82. pp. 123, 2011
Jósvai, J.K., Hári, K., Pénzes, B., Szarukán, I., Szólláth, I., Vitányi, I., Koczor, S. Tóth, M.,: Nőstények fogására fejlesztett csalétkek fejlesztése az almafaszitkár (Synanthedon myopaeformis Borkh.) kémiai kommunikációjának kutatásával, XXI. Keszthelyi Növényvédelmi Fórum, Keszthely, 2011 jan. 26-82. pp.78-80., 2011



Back »