Behaviorální aktivita směsi těkavých látek původem z hub asociovaných s lýkožroutem smrkovým. Vývoj nových odparníků pro polní pokus.

Bc. Václav Hosnedl

Master's thesis

Behavioral activity of volatile compounds mixture produced by European bark beetle's associated fungi. Development of new dispensers for field test.

Abstract:

Tato diplomová práce shrnuje v literární rešerši základní informace o lýkožroutu smrkovém, o jeho bionomii, výskytu, lesnickém významu nebo preventivních opatřeních a podrobné informace o jeho symbiotickém vztahu s ophiostomatoidními houbami Ascomycetes, konkrétně s houbami rodu Grosmannia europhioides, Grosmannia penicillata a Endoconidiophora polonica. Především pak shrnuje jejich chemicko-ekologický vztah s kůrovcem, obsah látek, které jsou houbami emitovány a výzkum, jak tyto látky ovlivňují kůrovce a jak on na ně reaguje. Výhodou tohoto symbiotického vztahu pro kůrovce je, že houba poskytuje potravu pro jeho larvy, pomáhá při překonání obrany hostitelského stromu a také zvyšuje atraktivnost pro další kůrovce stejného druhu, protože jak bylo zjištěno, tyto houby sami dokážou produkovat jednu z hlavních atraktivních složek feromonu lýkožrouta smrkového, 2-methyl-3-buten-2-ol. Atraktivní směs 6ti sloučenin (3-methyl-1-butanol, 2-methyl-1-butanol, 3-methyl-1-butyl acetát, 2-fenylethanol, 2-methyl-1-butyl acetát, 2-fenylethyl acetát) v poměru ekvivalentních objemů pocházející z těchto symbiotických hub byla použita v polním experimentu pro prokázání atraktivity pro kůrovce. Směs sloučenin byla dávkována prostřednictvím odparníků, které byly pečlivě navrženy, aby se z nich odpařovalo množství látky s požadovaným koeficientem odparu. Odparníky byly testovány v polním pokusu založeném na ploše s čerstvou porostní stěnou smrku ztepilého, a to ve feromonových lapačích v kombinaci s i bez feromonu. Na konci experimentu byli kůrovci odchycení do feromonových lapačů spočítáni, vypitváni, byla vyhodnocena účinnost jednotlivých odparníků, a také byl určen poměr pohlaví kůrovců, kteří se na jednotlivé odparníky odchytili. Nejatraktivnější byly odparníky s nízkým koeficientem odparu testované směsi v kombinaci s feromonem. Odparníky obsahující samotnou směs mixu sloučenin bez feromonu byly na velmi nízké hladině atraktivity, a pouze nejvyšší dávka samotné směsi lákala nízký počet kůrovců. Experiment přinesl poznání, že přídavek směsi komerčně dostupných levných látek zvyšuje atraktivitu samotné feromonové směsi pro kůrovce, což bude využito k vývoji účinnějších feromonových odparníků pro monitoring a kontrolu populace lýkožrouta smrkového. Dalším poznáním je, že látky emitované symbiotickými ophiostomatoidními houbami hrají roli v chemické komunikaci těchto brouků.

Abstract:

This diploma thesis summarizes in a literature search basic information about the spruce bark beetle Ips typographus, its bionomy, occurrence, forest significance or preventive measures and detailed information about its symbiotic relationship with ophiostomatoid fungi Ascomycetes, specifically with fungi of the genus G. europhioides, G. penicillata, E. polonica. Above all, it summarizes their chemical-ecological relationship with bark beetles, the content of substances that are emitted by fungi and a research of how these substances affect bark beetles and how it reacts to them. The advantage of this symbiotic relationship for bark beetles is that the fungi provide food for its larvae, helps to overcome the defense of the host tree, and also increases attractiveness for other bark beetles of the same species, because these fungi have been found to produce one of the main attractive components of Ips typographus, 2-methyl-3-buten-2-ol. An attractive mixture of 6 compounds (3-methyl-1-butanol, 2-methyl-1-butanol, 3-methyl-1-butyl acetate, 2-fenylethanol, 2-methyl-1-butyl acetate, 2-fenylethyl acetate) in equivalent volume ratios derived from these symbiotic fungi was used in a field experiment to demonstrate the attractiveness for bark beetles. The mixture of compounds was dosed by means of dispenser, which were carefully designed to evaporate the amount of substance with the required evaporation coefficient. Dispensers were tested in a field experiment based on an area with a fresh stand of Norway spruce, in pheromone traps in combination with and without pheromone. At the end of the experiment, the bark beetles captured in pheromone traps were counted, dissected, the efficiency of the individual dispensers was evaluated and the sex ratio of bark beetles that caught on individual dispensers was also determined. The most attractive were dispensers with a low evaporation coefficient of the tested mixture in combination with a pheromone. Dispensers containing a mixture of pheromone-free compounds alone were at a very low level of attractiveness, and only the highest dose of the mixture alone attracted a low number of bark beetles. The experiment showed that the addition of a mixture of commercially available cheap substances increases the attractiveness of the pheromone mixture itself for bark beetles, which will be used to develop more efficient pheromone dispensers for monitoring and control of the Ips typographus population. Another finding is that substances emitted by symbiotic ophiostomatoid fungi play a role in the chemical communication of these beetles.

Keywords

Ips typographus, lýkožrout smrkový, atraktant, Grosmannia europhioides, Grosmannia penicillata, Endoconidiophora polonica, odparník

Keywords

Ips typographus, atractant, Grosmannia europhioides, Grosmannia penicillata, Endoconidiophora polonica, dispenser

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 20. 4. 2021

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Anna Jirošová, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Forestry and Wood Sciences

Master programme / field:
Forestry Engineering / Forest Engineering