Comunicació química en els barrinadors del blat de moro Ostrinia nubilalis i Sesamia nonagrioides. Inhibició de l'atracció sexual per anàlegs de la feromona

Abstract

En la present memòria de tesi doctoral es presenten els resultats de diferents estudis realitzats<br/>amb diferents compostos químics anàlegs de les feromones sexuals dels principals<br/>barrinadors del blat de moro (S. nonagrioides i O. nubilalis), tot avaluant la seva activitat com a<br/>antagonistes de la resposta feromonal, o com a inhibidors del catabolisme de la feromona en<br/>diferent tipologia d'assaigs (tant de camp com de laboratori).<br/>Els compostos de tipus trifluorometilcetona més similars al component majoritari de la feromona<br/>sexual d'O. nubilalis mostren un remarcable efecte inhibidor en túnel de vent. En assaigs de<br/>camp, disminueixen significativament el nombre de captures de mascles en comparació amb la<br/>feromona, quan són evaporats amb aquesta en una proporció d'1:10. A més, aquests<br/>compostos també són bons inhibidors d'esterases antenals.<br/>En assaigs de confusió sexual en camp, utilitzant la trifluorometilcetona anàloga al component<br/>majoritari de la feromona sexual de S. nonagrioides s'ha observat una reducció en el nombre<br/>de plantes atacades i en el nombre de larves per planta, no només per aquesta espècie sinó<br/>també en el cas d'O. nubilalis.<br/>Una altra tipologia de compostos anàlegs estudiada, les metilcetones, també han mostrat una<br/>alta activitat, similar a les trifluorometilcetones, en assaigs de túnel de vent, en assaigs<br/>d'electrofisiologia i en captures en trampes. En aquest cas, les metilcetones, no són bons<br/>inhibidors d'esterases antenals en comparació amb les trifluorometilcetones.<br/>L'activitat d'aquests anàlegs feromonals (anàleg trifluorometilcetona i metilcetona) s'ha<br/>comparat amb un inhibidor natural, el (Z)-11-hexadecenal (Z11-16:Ald), tot analitzant les<br/>característiques i els paràmetres del vol de mascles d'O. nubilalis exposats a aquests<br/>productes en túnel de vent. Els resultats demostren que tot i que els tres inhibidors redueixen<br/>de forma similar el percentatge de contactes, aquesta reducció és deguda a mecanismes<br/>fisiològics d'inhibició diferents.<br/>També s'han realitzat col·leccions de compostos volàtils de panís en dos períodes del dia<br/>diferents (matí i nit) i amb plantes estressades, tot identificant els compostos químics més<br/>abundants en les diferents condicions assajades, alhora que s'ha determinat l'activitat<br/>electrofisiològica d'aquests i altres compostos emesos per diferents plantes hoste d'O. nubilalis,<br/>així com en assaigs de doble elecció en olfactòmetre amb la idea de trobar compostos<br/>fisiològicament actius ja sigui com a atraients o bé com a repel·lents d'aquesta espècie.

En la presente memoria de tesis doctoral se presentan los resultados de distintos estudios<br/>realizados con diferentes compuestos químicos análogos de las feromonas sexuales de los<br/>principales taladros del maíz (S. nonagrioides y O. nubilalis), evaluando su actividad como<br/>antagonistas de la respuesta feromonal o bien como inhibidores del catabolismo de la<br/>feromona en distintos tipos de ensayos (tanto en ensayos de campo como de laboratorio).<br/>Los compuestos de tipo trifluorometilcetona más similares al componente mayoritario de la<br/>feromona sexual de O. nubilalis muestran un notable efecto inhibidor en túnel de viento. En<br/>ensayos de campo, disminuyen significativamente el número de machos capturados en<br/>comparación con la feromona cuando son evaporados con ésta en una proporción de 1:10.<br/>Además, estos compuestos también son buenos inhibidores de esterasas antenales.<br/>En ensayos de confusión sexual en campo utilizando la trifluorometilcetona análoga al<br/>componente mayoritario de la feromona sexual de S. nonagrioides se ha observado una<br/>reducción en el número de plantas atacadas y en el número de larvas por planta, no sólo para<br/>esta especie sino también en el caso de O. nubilalis.<br/>Otra tipología de compuestos análogos estudiada, las metilcetonas, también han mostrado una<br/>alta actividad, similar a la mostrada por las trifluorometilcetonas, en ensayos de túnel de viento,<br/>en ensayos de electrofisiología y en capturas en trampas. En este caso, las metilcetones, no<br/>son buenos inhibidores de esterasas antenales en comparación con las trifluorometilcetonas.<br/>La actividad de estos análogos feromonales (análogo trifluorometilcetona y metilcetona) se ha<br/>comparado con la actividad de un inhibidor natural, el (Z)-11-hexadecenal (Z11-16:Ald),<br/>mediante el análisis de las características y los parámetros del vuelo de machos de O. nubilalis<br/>expuestos a estos productos en túnel de viento. Los resultados demuestran que aunque los<br/>tres inhibidores reducen de forma similar el porcentaje de contactos, esta reducción se debe a<br/>mecanismos fisiológicos de inhibición distintos.<br/>También se han realizado colecciones de compuestos volátiles en plantas de maíz en dos<br/>períodos del día distintos (mañana y noche) y también con plantas estresadas, identificando los<br/>compuestos químicos más abundantes en las distintas condiciones ensayadas, a la vez que se<br/>ha determinado la actividad electrofisiológica de estos y otros compuestos emitidos por<br/>distintas plantas huésped de O. nubilalis, así como en ensayos de doble elección en<br/>olfactómetro con la idea de encontrar compuestos fisiológicamente activos ya sea como<br/>atrayentes o como repelentes de esta especie.

The present doctoral thesis report contains the results of different studies with different chemical<br/>analogues of the main corn borers (S. nonagrioides and O. nubilalis) sex pheromone<br/>compounds to assess their activity as pheromonal antagonists or as pheromone catabolism<br/>inhibitors in different types of tests (field and laboratory test).<br/>The trifluoromethylketone compound-type more similar to the main sex pheromone compound<br/>of O. nubilalis has shown a remarkable inhibitory effect on wind tunnel. In field trials, these<br/>compounds have shown a significantly decreasing of the number of males caught in traps<br/>compared with the pheromone when they were co-evaporated with it in a ratio of 1:10. In<br/>addition, these compounds are also good antennal esterase inhibitors.<br/>Using the trifluoromethylketone more similar to the main S. nonagrioides sex pheromone<br/>compound in field tests has been observed a reduction in the number of plants attacked and in<br/>the number of larvae per plant, not only for this species but also in O. nubilalis.<br/>The methylketones, another of the studied analogue compounds, have also shown a high<br/>activity, similar to the results obtained with the trifluoromethylketones in wind tunnel,<br/>electrophysiological, and field tests. In this case, the methylketones are not good antennal<br/>esterase inhibitors compared with trifluoromethylketones compounds.<br/>The activity of these pheromone analogues (trifluoromethylketones and methylketones) has<br/>been compared with the one showed by the natural inhibitor Z-11-hexadecenal (Z11-16:Ald) by<br/>analyzing flight parameters of O. nubilalis males exposed to these products. The results showed<br/>that although the three inhibitors reduced similarly the percentage of contacts in wind tunnel,<br/>this reduction is due to different physiological mechanisms of inhibition.<br/>We have also made collections of volatile compounds from corn plants in two different periods<br/>of the day (morning and night) and also with stressed corn plants. We have identified the vast<br/>majority of the chemical compounds. Electrophysiological activity of these and other compounds<br/>emitted by different host plants of O. nubilalis has also been determined and dual-choice tests<br/>in olfactometer has been performed with the idea of finding physiologically active compounds<br/>either as attractants or repellents for this species.