Identification of volatile compounds in dried fruits and nuts attractive to <em>Plodia interpunctella</em> (Hübner, 1813) (Lepidoptera: Pyralidae)...

...and in legume seeds attractive to <em>Callosobruchus maculatus</em> (Fabricius, 1775) (Coleoptera: Chrysomelidae)

Abstract

Das Ziel der vorliegenden Studie bestand einerseits in der Identifizierung flüchtiger organischer Verbindungen in getrockneter Aprikose, Apfel und Mandel und ihrer attraktiven Wirkung auf die Dörrobstmotte, Plodia interpunctella (Hübner, 1813) (Lepidoptera: Pyralidae), andererseits in der Bestimmung der flüchtigen Inhaltstoffe in getrockneten Augenbohnen und grünen Erbsensamen und deren Wirkung auf den vierfleckigen Bohnenkäfer, Callosobruchus maculatus (Fabricius, 1775) (Coleoptera: Chrysomelidae). Die Antenne der Dörrobstmotte wurde als biologischer Detektor in einer Gaschromatographie-Massenspektrometrie / Elektroantennographie-Technik verwendet. Die Ergebnisse zeigten, dass die Dörrobstmotte acht flüchtige Verbindungen aus getrocknetem Apfel wahrnehmen konnte, 10 Substanzen aus getrockneten Aprikosen, und 10 Substanzen aus gerösteten Mandeln. Unter all diesen Verbindungen wurden 12 zum ersten Mal als elektrophysiologisch aktiv für P. interpunctella festgestellt, nämlich 3-Methyl-1-butanol-Acetat, 1-Butanol, 1-Methoxy-2-propanol, 2-Methyl-1-butanol, 2, 6,11-Trimethyldodecane, 3-Hydroxy-2-butanon, 2,5-Dimethylpyrazin, (E)-2-heptenal, 2,3,5-Trimethylpyrazin, Essigsäure, Furfural und Ethylbenzoat. Unter den in den hier voliegenden Versuchen gewählten Bedingungen konnte die Antenne des vierfleckigen Bohnenkäfers insgesamt 6 Verbindungen wahrnehmen, fünf aus getrockneten grünen Erbsensamen, 3-Caren, 1-Pentanol, 1-Octen-3-ol, Nonanal und (E)-2-Octenal und eine aus dem Augenbohnen-Samen, Essigsäure. Alle diese EAG-aktiven Verbindungen wurden erstmalig für den vierfleckigen Bohnenkäfer beschrieben. Verhaltensversuche mit C. maculatus und einzelnen Verbindungen in Petrischalen ergaben, dass für alle Verbindungen außer 1-Octen-3ol der Attraktivitätsindex mit zunehmender Konzentration abnahm, was anzeigt, dass diese Verbindungen anziehend bei niedrigerer Konzentration und eher repellierend bei höheren waren. 1-Octen-3-ol ergab ein Anziehungsindex geringer als der der Nullkontrolle in allen getesteten Konzentrationen, und dies zeigt, dass 1-Octen-3ol unter diesen Bedingungen nicht attraktiv wirkte. Versuche mit Mischungen der Subtanzen im Y-Olfaktometer ergaben, dass Weibchen von fünf Mischungen angelockt wurden, nämlich Mischungen aus 1-Pentanol, Nonanal, (E)-2-Octenal und 3-Caren, Anteil 14:29:14:43 (quaternäre Mischung); Mischung aus 1-Pentanol, (E)-2-Octenal und Nonanal, Anteil 25:25:50 (ternäre Mischung 1); Mischung aus 3-Caren, Nonanal und (E)-2- Octenal, Anteil 50:33:17 (ternäre Mischung 2); Mischung aus Nonanal (10^-5) und (E)-2-Octenal (10^-6), Anteil 67:33 (binäre Mischung 1), und die Mischung aus Nonanal und (E)-2-Octenal in 10^-6 jeweils, Anteil 67:33 (binäre Mischung 2). Männchen wurden nur von zwei Mischungen angelockt, die ausschließlich aus Aldehyden bestanden. Die übrigen Mischungen wirkten repellierend auf den vierfleckigen Bohnenkäfer. So führte die binäre Mischung aus Alkoholen (1-pentanol und 1-Octen-3-ol, Anteil 50:50) zu einer negativen Reaktion der Männchen und wurde daher als Repellent angesehen. Außerdem wurde gefunden, dass 3-Caren in Verbindung mit anderen Verbindungen stets eine abstoßende Wirkung auf männliche C. maculatus verursachte, aber nicht auf Weibchen. Weitere Experimente müssen im Labor und unter natürlichen Lagerbedingungen mit verschiedenen attraktiven Mischungen durchgeführt werden, bevor die Verwendung in den integrierten Pflanzenschutz gelingen kann. Verhaltensversuche mit der Dörrobstmotte in leeren Räumen unter Verwendung der Substanzmischungen und einer Klebefalle zeigten, dass Weibchen und Männchen der Dörrobstmotte im Vergleich zur Kontrolle verstärkt durch Mischungen von Substanzen aus gerösteter Mandel und getrockneter Aprikose angelockt wurden. Die höchsten Zahlen gefangener Motten wurden Mitte Juli und Anfang August beobachtet, als hohe Temperaturen herrschten. Allerdings war im Vergleich zur Gesamtzahl der eingesetzten Falter im Raum die Attraktivität eher gering. Hierfür könnte es eine Reihe verschiedener Gründe geben, wie den Umstand, dass die Summe der in Paraffinöl gelösten EAG-aktiven Einzelsubstanzen nicht dem Geruch des Substrates selbst entspricht, dass es eine Variabilität in der Reaktion von Individuen gibt, dass Schwankung der Temperatur und relativen Luftfeuchtigkeit zu unterschiedlichen Gehalten von Reinsubstanzen in der Luft führten oder zur schnellen Verdampfung bestimmter flüchtiger Stoffe. Schließlich könnten auch die untersuchten Mischungen in ihrer Zusammensetzung und der Formulierung mit Paraffinöl einfach nur eine schwache Attraktivität gezeigt haben. Die geringste Attraktivität wurde gefunden, wenn Alkohole aus der Mischung der Substanzen in gerösteten Mandeln entfernt wurden. Dies zeigt eine relative Bedeutung der Alkohole in den getesteten Mischungen für die Dörrobstmotte. Zukünftige Untersuchungen sollten unter kontrollierten optimalen Temperaturen und relativer Luftfeuchtigkeit durchgeführt werden und die Verwendung eines Dispensers mit langsamer aber gleichmäßiger Freisetzung der Einzelkomponenten in gleichem Mischungsverhältnis beinhalten. Untersucht werden könnte die Mischung aller gefundenen EAG-aktiven Substanzen aus allen Substraten (z.B. getrocknete Aprikose + getrockneter Apfel + geröstete Mandel), oder auch die Mischung der gefundenen Duftstoffe aus getrockneten Früchten und Nüssen mit denen aus Getreide um einen "Müsli-Geruch" nachbilden zu können, und so die Attraktivität der aktuellen Mischungen für die Zielinsekten zu verbessern. Erst dann könnte eine Verwendung dieser Substanzen in Ködern und Fallen für die Überwachung oder die Bekämpfung der vorratsschädlichen Insekten zum Erfolg führen.

Auf Wunsch des Autors / der Autorin ist diese Dissertation nur als Druckausgabe verfügbar.