Entomologie Wageningen Universiteit Fundamenteel & toegepast onderzoek Bio-interacties duurzame gewasbescherming Entomologie in Wageningen onderzoeksthema s Chemische en moleculaire ecologie rol van informatiestoffen in gedrag en ecologie gen-expressie in ecologische interacties Gedrags- en populatie-ecologie gedrag en adaptatie aan omgeving interacties op populatie-niveau Functionele biodiversiteit en agro-ecologie functies van ecologische groepen in agro-ecosysteem effect van diversiteit op populatie-grootte
Verdediging van planten Direct -> Waardplantresistentie -> Veredelaars Indirect -> Biologische bestrijding -> Biologische bestrijdingsbedrijven schuilplaatsen alternatief voedsel SOS-signalen Natuurlijke vijand indirect Herbivoor Plant direct Plantenverdediging: defences: examples voorbeelden morfologisch barriers defence physical/chemical
Plantenverdediging: oppervlakte-eigenschappen
Resistentie tegen Lepidoptera in Brassicaceae Antibiosis tegen rupsen Antixenosis tegen rupsen waslaag secundaire metabolieten Overgevoeligheidsreactie tegen vlinder-eieren Indirecte afweer: waslaag aantrekking natuurlijke vijanden Laboratory of Entomology
Arabidopsis thaliana epicuticular wax micromorphology Wildtype Ler stem cer4 cer2 Wildtype Ler silique cer15 cer8 From: Koornneef et al. (1989) White bar = 1 µm Micromorfologie of epicuticulaire waskristallen Langendijker G8329 glossy
adult Eieren Eerste stadium rups Plutella xylostella L. (Yponomeutidae) Diamondback moth koolmotje L2 L4 pupa Resistentie tegen Lepidoptera in Brassicaceae Antibiosis tegen rupsen Antixenosis tegen rupsen waslaag secundaire metabolieten Overgevoeligheidsreactie tegen vlinder-eieren Indirecte afweer: waslaag aantrekking natuurlijke vijanden Laboratory of Entomology
Overgevoeligheidsreactie op Pieris eieren leaf petiole Zijn waardplantresistentie en biologische bestrijding goed te combineren? 1. Waardplantresistentie Lagere populatiedichtheden plaaginsect 2. Bevordering van natuurlijke vijanden middels planteigenshappen + -
Effect Effect of of density density of of leaf leaf trichomes trichomes on on a predator predator consuming consuming eggs eggsof of a phytophagous phytophagous isnect isnect
Veredeling Selecteren van planten op: Opbrengst Resistentie tegen ziekten en plagen Goede interactie met biologische bestrijders effecten van planten op bb» bv. trichomen, extraflorale nectar effecten van planten op herbivoren met effect op bb» bv. opslag van sec plantenstoffen door planteneter herbivoor-geïnduceerde effecten van planten op bb» bv. SOS-geuren Biologische bestrijding Selecteren natuurlijke vijanden op: Goede bestrijding plaag Goede performance onder praktijkomstandigheden Goede performance op gewas waarop bb nodig is effecten van planten op bb» bv. trichomen, extraflorale nectar effecten van planten op herbivoren met effect op bb» bv. opslag van sec plantenstoffen door planteneter herbivoor-geinduceerde effecten van planten op bb» bv. SOS-geuren
Secundaire arbeidsvoorwaarden : inperking pesticiden klimaatomstandigheden voedsel voor adulte sluipwespen vindbaarheid van plaagorganismen bij lage dichtheden Nodig in milieuveilige en duurzame gewasbescherming: Beste samenwerking van plant en biologische bestrijder 1. Beste plant voor natuurlijke vijand 2. Beste natuurlijke vijand voor plant
SOS geuren 1. Best producerende plant -> plantenveredelaar 2. Best reagerende biologische bestrijder -> producent natuurlijke vijanden SOS-geuren : een algemeen verschijnsel in > 13 plantenfamilies reactie van planten op kauwers, zuigers, mineerders, stengelboorders etc sluipwespen en roofvijanden reageren specifieke informatie
Selectie van cultivars met verhoogde geurproductie Dosis respons relatie Bijdrage van indivuduele geurstoffen Genetische modificatie met sleutelenzymen Onderlinge beïnvloeding in biosynthese Lima boon, spintmijten, roofmijten P<0.001 Aangetast (geweest) onaangetast Kool, rupsen van koolwitjes, Cotesia sluipwespen Aangetast (geweest) P < 0.001 onaangetast
Hexagon met 6 plant posities Planten in grond 100 roofmijten loslaten in centrum Roofmijten lopen over de grond Planten checken op roofmijten op regelmatige tijdstippen T. urticae-infested lima bean 40 cm Second plant-herbivore combination Soil 20 cm Wooden box 60 cm 60 cm Release point
Genetische variatie in SOSgeurstofproductie 4,8-dimethyl-1,3(E),7-nonatriene Belangrijke geurstof van b.v. Gerbera planten beschadigd door spint Lima boon planten beschadigd door spint Komkommer planten beschadigd door spint Mais planten beschadigd door rupsen Biologische bestrijders zoals P. persimilis (roofmijt) en C. marginiventris (sluipwesp) worden er door aangetrokken 4,8-dimethyl-1,3(E),7-nonatriene
Biosynthese van dimethyl nonatriene Vraat Spuug van rupsen De novo biosynthese OPP OH farnesyl diphosphate (FDP) nerolidol synthase (3S)-(E)-nerolidol demonstrated by Donath & Boland, 1995 Emission 4,8-dimethyl- 1,3(E),7-nonatriene WUR expertise TTI core - Koolvlieg Entomology Insect ecology and physiology Plant Breeding Genetic variation and breeding Bioscience Biochemistry and omics Plant Physiology Cell physiology of secondary metabolites Biointeractions Signalling compounds and pathogens Insect behaviour, life history,cultures, biotypes Germ plasm screens Metabolomics, headspace NMR HTP behaviour screen,epg, olfactometer Mechanisms of resistance Transport mechanisms Diagnostics for plant pathogens and insects Tritrophic interactions: plant volatile metabolome Breeding, MAS, QTL+LD mapping Biochemistry of enzymes and inhibitors, Terpene biosynthesis, Semiochemicals for monitoring and control Plant-microbe-insect interactions Biological control and IPM Biostatistics Genomics, Bioinformatics Next Gen Sequencing, Proteomics, Receptomics, Virus transmission by insects, epidemiology Biological control & IPM