Dottorato in BIOLOGIA AMBIENTALE ED EVOLUZIONISTICA

Titolo della tesi: From ecology to pest control: development of heterospecific Sterile Insect Technique against the invasive species Drosophila suzukii

Gli insetti nocivi invasivi rappresentano una seria minaccia per le colture, causando annualmente ingenti perdite economiche per via della loro rapida crescita demografica e della forte capacità di adattamento agli ambienti. Ciò rende inefficaci molte strategie di controllo convenzionali. Drosophila suzukii è emersa come una delle specie più dannose per l’agricoltura, grazie alla sua capacità di ovideporre nei frutti maturi, determinando una significativa riduzione della resa delle colture. L’uso diffuso di insetticidi chimici per il controllo delle popolazioni di D. suzukii ha sollevato preoccupazioni ambientali e problemi legati allo sviluppo di resistenze, evidenziando la necessità di strategie di controllo biologiche e sostenibili. Questo Progetto di Dottorato esplora un approccio innovativo di controllo biologico – la Tecnica dell'Insetto Sterile Interspecifica (h-SIT) – che integra il concetto di interferenza riproduttiva nella Tecnica dell'Insetto Sterile (SIT). Diversamente dal SIT classico, questo approccio prevede il rilascio di maschi sterili di una specie diversa da quella che si vuole controllare, strettamente imparentata e non dannosa, al fine di interferire sessualmente con l’insetto nocivo, contribuendo così alla riduzione progressiva delle sue popolazioni naturali. La specie candidata per il controllo di D. suzukii è Drosophila melanogaster. La ricerca si è focalizzata su tre obiettivi principali: (i) valutare l’interferenza riproduttiva tra D. suzukii e D. melanogaster in condizioni di laboratorio, (ii) determinare la dose ottimale di irradiazione per indurre la sterilità nei maschi di D. melanogaster, preservandone al contempo le prestazioni biologiche e di accoppiamento in laboratorio, e (iii) valutare l’effetto dei maschi irradiati di D. melanogaster sulla dinamica di popolazione di D. suzukii in condizioni di semi-campo. I risultati hanno evidenziato che l’interferenza riproduttiva tra D. melanogaster e D. suzukii si verifica in diverse fasi. I maschi di D. melanogaster corteggiano, si accoppiano e inseminano con successo le femmine di D. suzukii, senza portare ad un successivo sviluppo larvale e riducendo la prole prodotta. Inoltre, i maschi di D. melanogaster irradiati a 80 Gy hanno mostrato un’elevata sterilità mantenendo al contempo la capacità di interferire riproduttivamente con D. suzukii. Infine, in condizioni di semi-campo, è stato dimostrato che il rilascio di maschi irradiati di D. melanogaster ha determinato una significativa riduzione della crescita della popolazione di D. suzukii rispetto ai controlli con soli conspecifici. Questi risultati dimostrano che l’h-SIT basata su D. melanogaster può rappresentare un’alternativa efficace ed ecocompatibile per la gestione di D. suzukii. Sebbene gli esperimenti di laboratorio e semi-campo ne abbiano evidenziato il potenziale, sono necessarie ulteriori ricerche per validarne l’applicabilità su larga scala in contesti agricoli. Studi futuri dovrebbero ottimizzare i rapporti di rilascio, valutare le interazioni ecologiche a lungo termine e integrare questa tecnica con le strategie di controllo esistenti. Questo lavoro rappresenta un grande passo in avanti nell’applicazione dell’h-SIT per la soppressione di D. suzukii e apre nuove prospettive per un controllo sostenibile delle specie dannose.