BIOLOGIA della cimice Asiatica - Halyomorpha halys Lara Maistrello - Apo Conerpo
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La Cimice Asiatica: approfondimento delle conoscenze sull’insetto e sulle strategie di lotta
Villanova di Castenaso, 13/11/2019
BIOLOGIA della cimice Asiatica
Halyomorpha halys
Lara Maistrello
Dipartimento di Scienze della Vita
Centro BIOGEST-SITEIA
Halyomorpha halys (Heteroptera, Pentatomidae)
Brown Marmorated Stink Bug (BMSB)
Maschio Femmina
MAISTRELLO - DSV / BIOGEST-SITEIA - UNIMORE Foto S. Bortolini
Foto S. Bortolini
H. halys - stadi giovanili
Foto S. Bortolini
2° stadio
Ovatura e 1
stadio
Forma del capo,
4° stadio spine ai lati di capo e
pronoto
Foto G.Vaccari
Foto S. Bortolini
MAISTRELLO - DSV / BIOGEST-SITEIA - UNIMORE
H. halys – Accoppiamento & stadi di sviluppo
Elevata promiscuità
Elevato n° accoppiamenti
Adulto
N5
Foto S. Bortolini
N4
N3
Ovatura
N2
N1
MAISTRELLO - DSV / BIOGEST-SITEIA - UNIMORE
H. halys Raphigaster nebulosa
Antenne
ASIATICA INDIGENA
Rettangolare 2 bande 3 bande Triangolare
chiare chiare
“Calli” con
macchie
Forma dell’apice
avorio
del capo
distinte
Marmorizzazione
su pronoto e Marmor.
scutello uniforme
Parte membranosa
delle emielitre
Venature
marcate Piccole
di scuro chiazze scure Foto M. Bisanti
Foto M. Po
MAISTRELLO - DSV / BIOGEST-SITEIA - UNIMORE
Spina dall’addome,
rivolta verso il
rostro R. nebulosa
INDIGENA
Zampe non
striate di scuro
Spina assente H. halys
ASIATICA
Zampe striate
di scuro
Foto: L. Mola
MAISTRELLO - DSV / BIOGEST-SITEIA - UNIMORE
Halyomorpha halys …o no???
Raphigaster
Nezara
Dolycoris nebulosa
viridula
baccharum
Foto P.G. Grassi
Foto L. Ansaloni
Arma Foto G.P. Perrella
custos Nezara
Nezara
viridula
viridula
Foto M. Gardinali
Foto R. Castaldi Foto L.Camanzi
MAISTRELLO - DSV / BIOGEST-SITEIA - UNIMORE
Da NON CONFONDERE!!!
H. halys Arma custos Chiavi riconoscimento H. halys
ASIATICA INDIGENA nel mondo
Margini appuntiti
ai lati del pronoto
Supplementary material 2: H.
halys identification keys – Tables
Supplementary material 3: H.
Dimensioni
halys identification keys – Figures
più ridotte Foto: Franco Z. -
Naturamediterraneo
PREDATORE di uova e stadi
giovanili di diversi insetti, inclusi
diversi fitofagi: un potenziale
antagonista naturale
MAISTRELLO - DSV / BIOGEST-SITEIA - UNIMORE
H. halys nel mondo
Leskey & Nielsen., Annu. Rev.
Entomol. 2018. 63:599–618
CHILE
Santiago
2016
AREE in cui è INTRODOTTA AREE in cui è NATIVA
MAISTRELLO - DSV BIOGEST-SITEIA UNIMORE
Modelli idoneità climatica (CLIMEX) MAISTRELLO - DSV BIOGEST-SITEIA UNIMORE
Modelli idoneità climatica (CLIMEX) MAISTRELLO - DSV BIOGEST-SITEIA UNIMORE
Modelli
idoneità
climatica
(CLIMEX)
MAISTRELLO - DSV BIOGEST-SITEIA UNIMOREHALYOMORPHA HALYS IN EUROPA nel 2013
FRANCIA SVIZZERA
Strasburgo Zurigo
primi dati 2012 primi dati 2004
Foto P. Dioli
ITALIA
Maistrello et al. 2016
primo dato ufficiale:
Magreta (MO)
400 km 13-IX-2012
GRECIA primi dati 2011
Atene
MAISTRELLO - DSV / BIOGEST-SITEIA - UNIMOREHalyomorpha halys: l'alieno invasivo autostoppista
H. halys in EUROPA
Ottobre 2019
MAISTRELLO - DSV BIOGEST-SITEIA UNIMORE In natura gli adulti svernano in aree Svernamento in STRUTTURE COSTRUITE DALL'UOMO:
asciutte e protette, rifugiandosi in Case, magazzini, capannoni, containers, veicoli,
microhabitat nascosti (fessure, interstizi) in packaging, valige, vestiti...
cima ad alberi eretti con corteccia spessa,
in particolare Quercus spp e Robinia spp
2014
MAISTRELLO - DSV BIOGEST-SITEIA UNIMORECONSEGUENZE dello svernamento in
massa in strutture costruite dall'uomo:
1) UN FASTIDIO URBANO...
...che può causare allergie
Mertz et al. (2012), J Allergy Clin. Immunol. 130: 999-1001
http://www.udinetoday.it/cronaca/invasione-cimici-marmorata-asiatica-talmassons-medio-basso-friuli.html
MAISTRELLO - DSV BIOGEST-SITEIA UNIMOREINTERESSE URBANO Situazioni ad alto rischio
FASTIDIO per la POPOLAZIONE
Vicinanza aree verdi (campi coltivati,
presenza di decine/centinaia di individui,
boschi, verde urbano)
emissione di sostanze maleodoranti
NON punge l’uomo/animali Punti sopraelevati e isolati (casali in cima
a colline, piani alti di palazzi)
INGRESSI PERIODICI da settembre a
fine novembre
Cosa NON fare:
ripetute applicazioni di insetticidi
Come gestire le invasioni negli edifici
Mezzi preventivi (uso di zanzariere, sigillare fessure)
Stanare e raccogliere periodicamente le cimici, anche con aspirapolvere
Eliminazione immediata tramite annegamento in acqua saponata,
smaltimento nell’organico
Non liberarle all’esterno
MAISTRELLO - DSV BIOGEST-SITEIA UNIMORECONSEGUENZE dello svernamento in
massa in strutture costruite dall'uomo:
2) ...un'opportunità unica per seguirne
la diffusione in tempo reale
MAISTRELLO - DSV BIOGEST-SITEIA UNIMOREModelli spazio-temporali dell'invasione di H. halys
• Il transetto è stato discretizzato in cellule regolari
(unità spaziali) di 2 x 2 km
• É stato utilizzato un modello di occupazione delle celle
per descrivere le dinamiche di diffusione (all'interno di
ciascun anno e tra anni)
• É emersa una dispersione stratificata: continua
(breve distanza) e mediata dall'uomo (grandi distanze)
• La modalità di crescita è ESPONENZIALE
• Stima probabile anno di inizio dell'invasione: 2009
• Aumento della diffusione in autunno
• L'analisi dei dati sull'abbondanza indica che le popolazioni
di H. halys possono raggiungere livelli potenzialmente
dannosi per le colture in un tempo molto breve
BIOSCIENCE (2018), 68:979-989
Esemplare rinvenuto
a Genova nel 2007
MAISTRELLO - DSV BIOGEST-SITEIA UNIMOREAnalisi genetiche e Cesari et al., 2018. BIOL. INV. 20:1073–1092
rotte di invasione
• In Italia (13 aplotipi) vi è la
Estrazione maggiore biodiversità al di
di DNA totale fuori dell’areale d’origine
• Invasioni multiple ancora in
1175 pb totali da 236 corso, principalmente dall’Asia
esemplari raccolti in (>> Cina, Korea, Giappone), e
Italia, Romania e Grecia dalla diffusione da altre nazioni
europee (Svizzera ̶ Francia)
Confronto con 1035 • Popolazioni differenti con
esemplari da Asia, caratteristiche biologiche
Nord America, Europa diverse (es. riproduzione,
e individui intercettati risposta agli insetticidi, risposta
in Nuova Zelanda a semiochimici)
• Creazione di nuove
combinazioni genetiche
MAISTRELLO - DSV / BIOGEST-SITEIA - UNIMORE2016 – PROGETTO CONGIUNTO USA-EU SU EFFICACIA TRAPPOLE: RISULTATI
• Catture qualitativamente simili tra i
MAISTRELLO et al. - Dip. Scienze Vita - UNIMORE- lara.maistrello@unimore.it
siti UE e USA
• Per gli adulti si riscontra l’effetto
sinergico del mix Murgantiol + MDT
• Elevata biodiversità in UE rispetto USA
• L’attrazione per le esche feromonali è
indipendente dall’aplotipo
MAISTRELLO - DSV / BIOGEST-SITEIA - UNIMOREEFFETTI COLLATERALI della cimice Asiatica sul COMMERCIO INTERNAZIONALE
In Nuova Zelanda e Australia le intercettazioni di H. halys nelle merci
dall'Europa (soprattutto Italia) sono aumentate notevolmente
Nel 2017, 2018, 2019 delegazioni di autorità governative "Biosecurity" di NZ
& AU visitano i paesi EU per controllare porti e magazzini di stoccaggio merci
Da metà gennaio 2018 sia NZ che AU hanno deciso di imporre
trattamenti obbligatori sulle merci provenienti da tutti i paesi
europei in cui è presente la cimice asiatica
CONSEGUENZE per gli ESPORTATORI EUROPEI
Incremento dei costi per effettuare i trattamenti
obbligatori (calore, fumigazioni)
Rifiuto di attracco e scarico merci per cargo, turn-
arounds
Ritardi nella consegna delle merci
MAISTRELLO - DSV / BIOGEST-SITEIA - UNIMOREHalyomorpha halys: una specie invasiva di
grande successo e difficile gestione
TIPO DI DANNO
RANGE PIANTE OSPITI
COMPORTAMENTO
BIOLOGIA - ECOLOGIA
MAISTRELLO - DSV / BIOGEST-SITEIA - UNIMOREII stadio
Halyomorpha halys
Rostro
Adulti Foto G.Vaccari
Foto S. Caruso
Foto R. Guidetti
Foto S. Bortolini
Foto R. Guidetti
MAISTRELLO - DSV / BIOGEST-SITEIA - UNIMORETipologie di danno
Danno precoce: deformazioni, deiezioni
decolorazioni, suberificazioni
Danno tardivo
(post-raccolta)
MAISTRELLO - DSV / BIOGEST-SITEIA - UNIMOREH. halys - Danni su soia MAISTRELLO - DSV / BIOGEST-SITEIA - UNIMORE
H. HALYS – fitofago chiave del nocciolo Nel 2016 in Georgia ha causato danni per 60 mln USD Nel 2017 in Piemonte fino al 90% del raccolto è andato perduto (8-20% nel 2016) MAISTRELLO - DSV / BIOGEST-SITEIA - UNIMORE
H. HALYS – VITE & VINO
2017. 68 (1): 120-125
Presenze su vite ed effetti su produzione: poco rilevanti rispetto ad altre colture
Su vino: negli USA introduzione di 3 cimici vive/grappolo provoca effetti negativi su Pinot noir, non su vini bianchi
Prove su Lambrusco in Emilia: introduzione 3 cimici morte/grappolo non particolarmente negativo
MAISTRELLO - DSV BIOGEST-SITEIA UNIMOREH. halys – piante spontanee come aree rifugio
Photo F. Luthi-Barbieri
Photo S. Caruso Photo S. Caruso
Photo S. Caruso Photo F. Luthi-Barbieri
Photo S. Caruso
MAISTRELLO - DSV / BIOGEST-SITEIA - UNIMOREH. halys – Range piante ospiti
> 300 specie tra cui
piante coltivate,
ornamentali,
spontanee
MAISTRELLO - DSV BIOGEST-SITEIA UNIMOREH. halys – Mobilità di adulti e stadi giovanili
Bull. Entomol. Res. 2015. 105: 566-573
Adulti:
volano a t ≥ 15°c
Stadi giovanili:
volano in media 2 km/giorno,
camminano 20 m/giorno
max distanza 116km/giorno,
fino a 26 m altezza
MAISTRELLO - DSV BIOGEST-SITEIA UNIMORE2014-16 Monitoraggio in E-R
H. halys nel 2014 specie più abbondante
tra gli eterotteri (38%)
Prevale nelle siepi e a bordo frutteto,
quasi assente in aree erbose
Nel 2015 danni >50% in metà delle
aziende, fino al 96% in alcuni casi
A pochi anni dalla sua scoperta, H.
halys è già fitofago chiave lungo tutto il
ciclo colturale per i frutteti, causando
gravi danni soprattutto nelle bordure
J. Pest Sci. 2017. 90(4): 1231-1244
MAISTRELLO - DSV / BIOGEST-SITEIA - UNIMOREH. halys – Comportamento in campo
Maggiore prevalenza e danni ai bordi dei
campi coltivati (effetto bordo)
J. Pest Sci. 2017. 90(4): 1231-1244
Applicazione in campo "IPM-CPR" per campi coltivati > 3 ha
Caruso S., Vaccari G., Zanetti G., Maistrello L.
MAISTRELLO - DSV BIOGEST-SITEIA UNIMOREHalyomorpha halys: una specie invasiva di
grande successo e difficile gestione
Soprattutto su frutti e semi
TIPO DI DANNO Elevati danni al raccolto = PRODOTTI NON COMMERCIABILI
Danni post-raccolta, effetti su qualità prodotti trasformati?
RANGE PIANTE OSPITI Assai ampio: > 300 specie tra cui: piante
coltivate, spontanee, ornamentali
= GESTIONE
COMPORTAMENTO Elevata mobilità di adulti e giovani DIFFICILE
Preferenza per parti alte della chioma
"Effetto bordura"
MAISTRELLO - DSV BIOGEST-SITEIA UNIMOREBiologia di H. halys
Photos S. Bortolini, E. Costi, G. Vaccari
E. Costi, E. Di Bella,
T. Haye, L. MaistrelloDUE GENERAZIONI SOVRAPPOSTE/ANNO
H. halys CICLO in Emilia Romagna Ad. II gen
J. Pest Sci, 2017. 90 (4): 1059-67 Ad. II gen
Ad. II gen.
?
Ad. II gen.
uova II gen Adulti che entrano in
MAISTRELLO - DSV BIOGEST-SITEIA UNIMORE
svernamento
uova II gen COPYRIGHT
Tempi di sviluppo, fertilità e mortalità sono uova II gen LARA MAISTRELLO
strettamente associati alle condizioni climatiche uova II gen UNIMORE
Ad. I gen 2015
Adulti che
DURATA VITA GENERAZIONE Ad. I gen emergono
DURATA VITA GENERAZIONE ESTIVA: 70-75 gg
Ad. I gen tardi possono 2016
SVERNANTE: 340-360 gg entrare in
Ad. I gen svernamento 2017
vivi alla prima uova I gen
ovideposizione:
14.26% (2015)
uova I gen INIZIO ovideposizioni 2018
40.57% (2016) uova I gen temperatura > 21°C
6.06% (2017) uova I gen
9.65% (2018)
uscita svernamento
uscita svernamento morte degli Massimo picco di
uscita svernamento ultimi uscita da svernamento
individui temperatura > 13°C
uscita svernamento svernanti
FEB MAR APR MAG GIU LUG AGO SET OTT NOVHalyomorpha halys Confronti parametri biologici H. halys Halyomorpha halys
parametri biologici SVIZZERA ITALIA parametri biologici
in Svizzera dati 2015 in Italia
N. generazioni 1 -2 (2017-18) 2
Mortalità
- 72.39
svernamento (%)
Cimici riproduttive
Tempo di sviluppo - 14.26
(%)
In campo:
uovo-adulto 60-131 gg Svernate: 285
N° uova/femmina 79.18
I generazione: 14.69
In condizioni controllate:
Tempo di sviluppo in campo:
15°C - nessuno sviluppo
Svernate: 56.46 uovo-adulto 35-50 gg
20°C - 75,8 gg Mortalità totale (%) 86.7
I generazione: 97.47
25°C - 42,3 gg
30°C - 33,2 gg
Svernate: 24.04
> 35°C- nessuno sviluppo R0 5.69
I gener: 5.44
MAISTRELLO - DSV BIOGEST-SITEIA UNIMOREH. halys: Identificazione dei segnali vibrazionali usati durante il corteggiamento
Physiol. Entomol. 2016. 41, 249–259
FS-2 signal
MAISTRELLO - DSV BIOGEST-SITEIA UNIMORE…ed efficacia del segnale femminile in playback in diversi contesti
J. Pest Sci. 2017. 90(4): 1219-1229
MAISTRELLO - DSV BIOGEST-SITEIA UNIMOREUtilizzo di stimoli diversi per lo sviluppo di
innovativi sistemi di cattura
Laser
vibrometer
Mini-
Shaker
♀
Attractive
female signal
LUCI
VIBRAZIONI
♂
TRAPPOLA
SEMIOCHIMICI MULTI-MODALE
MAISTRELLO - DSV BIOGEST-SITEIA UNIMOREHalyomorpha halys: una specie invasiva di
grande successo e difficile gestione
Elevato potenziale riproduttivo in condizioni climatiche
favorevoli, 2 generazioni sovrapposte al Sud Europa
BIOLOGIA Cambiamento climatico: 2 generazioni anche in Centro Europa
Tendenza a divenire rapidamente la specie predominante negli
& ECOLOGIA ecosistemi di arrivo
Elevata promiscuità
Corteggiamento con vibrazioni del substrato Prospettive
applicative
ANTAGONISTI NATURALI?
MAISTRELLO - DSV BIOGEST-SITEIA UNIMORETASK FORCE CIMICE ASIATICA in Emilia-Romagna Università di Modena – Reggio Emilia: Lara Maistrello, Roberto Guidetti, Elena Costi, Michele Cesari, Lucia Piemontese, Emanuele Di Bella, Giacomo Bulgarini, studenti e tirocinanti Consorzio Fitosanitario Modena: Giacomo Vaccari, Stefano Caruso, Roberta Nannini, Paolo Bortolotti, Luca Casoli Servizio Fitosanitario Regionale: Massimo Bariselli, Alda Butturini, Mauro Boselli Astra Sviluppo Innovazione: Michele Preti Orogel fresco: Stefano Vergnani CRPV: Maria Grazia Tommasini
La rivincita
delle piante su
H. halys
Dipartimento di
Scienze della Vita
Centro BIOGEST-SITEIA
GRAZIE PER lara.maistrello@unimore.it
L’ATTENZIONE!
Parte delle ricerche rientra nel progetto 2013.065
Strumenti e protocolli innovativi per il
monitoraggio ed il controllo sostenibile della
cimice aliena Halyomorpha halys, nuova minaccia Parte delle ricerche è stata finanziata dalla Regione Emilia Romagna
fitosanitaria, e di altri eterotteri dannosi alle nell’ambito del PSR 2014-2020 Op. 16.1.01 - GO PEI-Agri - FA 4B, Pr.
colture frutticole del territorio modenese HALYS, con il coordinamento del CRPVPuoi anche leggere
