Repositorio
Institucional

Chacon-Fuentes, Manuel

Behavioral Responses of Chrysoperla defreitasi (Neuroptera: Chrysopidae) and Myzus persicae (Hemiptera: Aphididae) to Volatile Compounds from Wild and Domesticated Ugni molinae

MDPI

INSECTS

en

Domestication significantly altered the phenotypic and chemical traits of murtilla, notably reducing the emission of volatile compounds essential for plant-insect interactions. This reduction may affect the plant's natural defense mechanisms, influencing its interactions with herbivores and predators. Therefore, this study tests whether domestication reduces volatile emissions in murtilla, increasing aphid preference and decreasing lacewing attraction. We selected wild ancestors (19-1, 22-1, and 23-2) from a longterm Ugni molinae germplasm bank. Crosses between these wild ancestors generated four first-generation domesticated ecotypes, 10-1, 16-16, 17-4, and 66-2, used in this study. These first-generation domesticated ecotypes were six years old at the time of the study and were used for comparisons in volatile profile and insect interaction analyses. The olfactometric preference index (OPI) for lacewing larvae and aphids revealed that wild ancestors attracted more predators than domesticated plants. For example, Ecotype 19-1 had an OPI of 1.64 for larvae and 1.49 for aphids, while Ecotype 10-1 showed lower attraction (OPI of 1.01 for larvae and 1.00 for aphids). Gas chromatography analysis identified differences in volatile organic compounds, with wild ancestor ecotypes emitting higher levels of compounds such as 2-hexanone, 1,8-cineole, and alpha-caryophyllene. Principal component analysis and hierarchical clustering confirmed these chemical distinctions. In olfactometer assays, lacewing larvae preferred alpha-caryophyllene and 2,4-dimethyl acetophenone, while aphids favored 2-hexanone and 3-hexanol. In Y-tube assays, lacewing adults showed strong attraction to alpha-pinene and 2,4-dimethyl acetophenone, with preferences increasing with concentration. These results indicate that domestication altered the volatile murtilla profile, reducing its attractiveness to natural predators while increasing its susceptibility to herbivores, supporting the plant domestication defense theory.La domesticación alteró significativamente los rasgos fenotípicos y químicos de la murtilla, reduciendo notablemente la emisión de compuestos volátiles esenciales para las interacciones planta-insecto. Esta reducción puede afectar los mecanismos de defensa naturales de la planta, influyendo en sus interacciones con herbívoros y depredadores. Por lo tanto, este estudio evalúa si la domesticación reduce las emisiones volátiles en la murtilla, aumentando la preferencia de los pulgones y disminuyendo la atracción de las crisopas. Seleccionamos ancestros silvestres (19-1, 22-1 y 23-2) de un banco de germoplasma de Ugni molinae a largo plazo. Los cruces entre estos ancestros silvestres generaron cuatro ecotipos domesticados de primera generación: 10-1, 16-16, 17-4 y 66-2, utilizados en este estudio. Estos ecotipos domesticados de primera generación tenían seis años al momento del estudio y se utilizaron para comparaciones en análisis de perfil volátil e interacción con insectos. El índice de preferencia olfatométrica (OPI) para larvas de crisopa y pulgones reveló que los ancestros silvestres atrajeron más depredadores que las plantas domesticadas. Por ejemplo, el ecotipo 19-1 tuvo un OPI de 1,64 para larvas y 1,49 para pulgones, mientras que el ecotipo 10-1 mostró menor atracción (OPI de 1,01 para larvas y 1,00 para pulgones). El análisis de cromatografía de gases identificó diferencias en compuestos orgánicos volátiles, con ecotipos ancestrales silvestres emitiendo niveles más altos de compuestos como 2-hexanona, 1,8-cineol y alfa-cariofileno. El análisis de componentes principales y el agrupamiento jerárquico confirmaron estas distinciones químicas. En ensayos de olfatómetro, las larvas de crisopa prefirieron alfa-cariofileno y 2,4-dimetilacetofenona, mientras que los pulgones favorecieron 2-hexanona y 3-hexanol. En ensayos de tubo en Y, los adultos de crisopa mostraron una fuerte atracción por alfa-pineno y 2,4-dimetilacetofenona, con preferencias que aumentaban con la concentración. Estos resultados indican que la domesticación alteró el perfil de compuestos volátiles de la murtilla, reduciendo su atractivo para los depredadores naturales y aumentando su susceptibilidad a los herbívoros, lo que respalda la teoría de la defensa de la domesticación de las plantas.

artículo original

insect-plant interactions

lacewing

aphid

VOCs

plant domestication

chemical ecology

10.3390/insects16060594

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PLANT DOMESTICATION

HERBIVORES

RESISTANCE

DEFENSE

IMPACT

DAMAGE

PLANT DOMESTICATION

HERBIVORES

RESISTANCE

DEFENSE

IMPACT

DAMAGE

Horticultura

Zoología, Ornitología, Entomología y Comportamiento Biológico

Química Orgánica

versión publicada

dorada

verde

acceso abierto

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WOS:001516007900001

Behavioral Responses of Chrysoperla defreitasi (Neuroptera: Chrysopidae) and Myzus persicae (Hemiptera: Aphididae) to Volatile Compounds from Wild and Domesticated Ugni molinae

artículo original

MDPI

INSECTS

Entomology

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CC BY 4.0

Universidad de La Frontera, Temuco, Chile

Universidad de La Frontera, Temuco, Chile

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