Wirtslokalisierung von Schlupfwespen: Wirkung von Pflanzenduftstoffen über verschiedene Distanzen und Einfluss benachbarter Pflanzen

• Antragstellerin: Dr. Ilka Vosteen
• Fachliche Zuordnung: Biologie des Verhaltens und der Sinne ; Ökologie der Landnutzung ; Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 316278182

Schlupfwespen legen ihre Eier in viele verschiedene Insekten, darunter auch ökonomisch wichtige Schädlinge. Da die Wirte die Entwicklung der Schlupfwespenlarven in der Regel nicht überleben, kann dies zu einer drastischen Reduktion in der Dichte pflanzenfressender Insekten führen, weshalb Schlupfwespen eine wichtig Rolle bei der biologischen Schädlingsbekämpfung spielen. Ihre Effektivität in der Kontrolle von Insektenpopulationen hängt dabei stark von ihrer Effizienz beim Auffinden der Wirtsinsekten ab. Es ist bereits bekannt, dass Schlupfwespen häufig chemische Signalstoffe zur Lokalisierung ihrer Wirte nutzen und dass herbivorie-induzierte Pflanzenduftstoffe (HIPVs), die von insektenbefallen Pflanzen abgegeben werden, dabei von besonderer Bedeutung sind. Obwohl HIPVs oft als Signale gelten, die über größere Distanzen wahrgenommen werden, wissen wir nicht, über welche Entfernungen sie im Freiland wirklich aktiv sind. Die Entfernungen, über die HIPVs Schlupfwespen anlocken, könnten weniger als 1m oder über 100 m betragen und das Ziel dieses Projektes ist, diese Entfernung zu bestimmen.Als Modelorganismus werde ich die Schlupfwespe Cotesia glomerata, die ihre Eier in Kohlweißlingsraupen (Pieris rapae and P. brassicae) legt, verwenden. Um die Distanz zu bestimmen, über die die HIPVs im Freiland aktiv sind, werde ich markierte Schlupfwespen in verschiedenen Distanzen zur Duftquelle freilassen und ihr Suchverhalten beobachten. Der Vergleich ihres Verhaltens beim Verlassen des Freilassungsortes und die Zielgerichtetheit ihres Fluges mit dem Verhalten von Schlupfwespen in An- und Abwesenheit von attraktiven Duftstoffen soll Aufschluss darüber geben, ob sie die HIPVs über die untersuchten Distanzen wahrnehmen. Die Entfernung, über die HIPVs attraktiv sind, könnte außerdem von der Stärke des Signals und von den Duftstoffen in der Umgebung beeinflusst werden. Duftstoffe von benachbarten, nicht-infizierten Pflanzen könnten die Lokalisierung des Wirts vereinfachen, weil diese Duftstoffe gut wahrnehmbar sind und zusätzliche Informationen über das Wirtshabitat liefern könnten. Sie könnten jedoch auch gegenteilige Informationen enthalten und so das Auffinden der Wirtsinsekten erschweren. Um den Einfluss der Signalstärke, -identität und -zusammensetzung zu testen, soll das Feldexperiment mit verschiedenen Anzahlen infizierter und nicht-infizierter Pflanzen wiederholt und zusätzliche Olfaktometer- und Windtunnelexperimente unter kontrollierten Laborbedingungen durchgeführt werden. Die Kenntnis von der Entfernung, über die HIPVs im Feld attraktiv sind und das Wissen, wie diese Distanz von Duftstoffen, die von benachbarten Pflanzen abgegeben werden, beeinflusst wird, würde unser Verständnis des Suchverhalten von Insekten und ihrer Verteilung in Feld drastisch verbessern und die Effizienz duftstoffbasierter Schädlingsbekämpfung steigern.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Niederlande
• Gastgeber: Professor Dr. Marcel Dicke; Professor Dr. Erik H. Poelman