Jsou tykadla důležitá pro regulaci produkce feromonu u Ips typographus?

Veronika Hammerová

Bachelor's thesis

Do antennae play a role in regulation of pheromone production in Ips typographus?

Abstract:

Ips typographus je jedním z nejvýznamnějších kalamitních škůdců našich smrkových porostů. Při kolonizaci hostitele samci vylučují agregační feromon, který láká další kůrovce z okolí. Úspěšná kolonizace hostitele závisí na obranyschopnosti stromu, populační hustotě brouků a množství jimi tvořeného feromonu. Rešeršní část této práce se zabývá základními informacemi o čeledi kůrovců (Scolytidae), se zaměřením na konkrétní druh I. typographus (Linnaeus, 1758). Dále se zabývá složením a tvorbou jeho agregačního feromonu a popisuje faktory, které ji regulují. Cílem této práce bylo zjistit, zda je produkce feromonu I. typographus regulována smyslovými informacemi z tykadel podobně jako to bylo pozorováno u příbuzného druhu I. pini. Konkrétně bylo pomocí plynové chromatografie s hmotnostní detekcí (GC–MS) stanoveno množství feromonových komponent 2–methyl–3–buten–2–olu (MEBU) a cis–verbenolu (cV) v extraktech střev samců s tykadly a bez nich. Byly provedeny dva základní typy experimentů. První typ porovnával obsah feromonu ve střevech samců přirozeně zavrtaných ve smrkových polenech ve fázi tvorby snubních komůrek. V druhém experimentu došlo k porovnávání brouků s tykadly a bez nich po aplikaci juvenilního hormonu, který je zodpovědný za regulaci syntézy feromonu.Bylo zjištěno, že odstranění tykadel a aplikace juvenilního hormonu ovlivňují především produkci hlavní feromonové komponenty, MEBU. Brouci s tykadly produkují méně MEBU než brouci bez tykadel nebo po aplikaci juvenilního hormonu. Výsledky jsou diskutovány s ohledem na možný význam regulace feromonové produkce na základě smyslových podnětů tykadel.

Abstract:

I. typographus is one of the most important pests of spruce stands. During colonization of the host, males release an aggregation pheromone that attracts other bark beetles. Successful host colonization depends on the tree defense, the population density of the beetles, and the amount of pheromone they produce. The review part of my work deals with basic information about the family of bark beetles (Scolytidae), focusing on I. typographus (Linnaeus, 1758) and its pheromone composition and its regulation. The aim of this work was to find out whether the production of the pheromone in I. typographus is regulated by sensory information from antennae similarly as observed in the related bark beetle species I. pini. Specifically, the amount of pheromone components 2–methyl–3–buten–2–ol (MEBU) and cis–verbenol (cV) in gut extracts of males with and without antennae has been determined by using gas chromatography with mass detection (GC-MS). Two basic types of experiments were performed. The first one compared the content of pheromones in the gut extracts of males naturally boring in spruce logs during the phase of formation of wedding chambers. In the second experimental type, the beetles were compared with and without antennae after application of juvenile hormone, which is responsible for regulating pheromone synthesis.It was found out that the antennal removal and the application of juvenile hormone mainly affect the production of the main pheromone component, MEBU. Beetles with antennae produce less MEBU than beetles without antennae or after application of juvenile hormone. The results are discussed with respect to the possible addaptive role of the antennal inputs in the regulation of pheromone production.

Keywords

Kůrovec, Ips typographus, biosyntéza feromonu, feromonová produkce, agregační feromon, antennektomie, negativní zpětná vazba

Keywords

Bark beetle, Ips typographus, biosynthesis of pheromone, pheromone production, aggregation pheromone, antennectomy, negative feed-back

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 6. 2020

Thesis defence

• Supervisor: RNDr. Blanka Kalinová, CSc.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Forestry and Wood Sciences

Bachelor programme / field:
Forestry / Forestry