Tecnica SIT cross-specie: una nuova frontiera per il controllo di Drosophila suzukii

Il controllo di specie come Drosophila suzukii necessita di approcci innovativi che riducano la dipendenza da insetticidi chimici di sintesi. Tra le tecniche avanzate di biocontrollo, la “Tecnica dell’Insetto Sterile” (Sterile Insect Technique, SIT) rappresenta un metodo efficace. Si può ottenere, infatti, la sterilizzazione dei maschi, diminuendo così progressivamente le popolazioni di insetti dannosi.

Tradizionalmente, la “tecnica dell’insetto sterile” viene utilizzata con la stessa specie bersaglio (omospecifico), evitando i rischi legati all’introduzione di nuove specie. Tuttavia, un recente studio italiano ha analizzato l’uso della SIT cross-specie (cross-species SIT), che sfrutta l’interferenza riproduttiva tra specie diverse, per amplificare l’efficacia. L’obiettivo era la lotta a Drosophila suzukii, insetto pericoloso per colture a frutto carnoso come il ciliegio.

Lo studio ha esaminato l’utilizzo di maschi sterilizzati di Drosophila melanogaster per interferire con la riproduzione di Drosophila suzukii. L’idea consiste nell’utilizzare la competizione tra maschi di queste due specie per le stesse femmine, sfruttando l’incompleta barriera nell’accoppiamento.

Gli esperimenti condotti hanno mostrato che i maschi di Drosophila melanogaster, irradiati con dosi di radiazioni gamma tra 60 e 80 Gy, mantengono alta sterilità senza riduzioni significative di longevità rispetto ai maschi non irradiati, rendendoli così adatti per essere utilizzati in campo. Inoltre, i maschi sterilizzati corteggiano attivamente le femmine di Drosophila suzukii con comportamenti paragonabili a non sterilizzati, e riescono ad accoppiarsi con successo, ma senza generare prole.

I test hanno mostrato che il numero di nuovi individui di Drosophila suzukii si riduce notevolmente in presenza di maschi sterilizzati di Drosophila melanogaster, indipendentemente dal rapporto numerico tra le due specie. Questo suggerisce che l’interferenza riproduttiva esercitata dai maschi sterilizzati non solo causa accoppiamenti infruttuosi, ma produce effetti che limitano ulteriormente la riproduzione di Drosophila suzukii.

Immagine 1. Tempo trascorso nel corteggiare le femmine di Drosophila suzukii da parte di D. suzukii e D. 589 maschi melanogaster. (a) Percentuale del tempo totale trascorso a corteggiare le femmine di D. suzukii da parte di D. 590 maschi di melanogaster e D. suzukii da soli (rispettivamente colonna verde e arancione) 591 Valore p del test Wilcoxon Mann–Whitney > 0,05. (b) Percentuale del tempo totale trascorso a corteggiare D. 592 femmine suzukii di D. melanogaster e maschi di D. suzukii quando messi insieme (verde e 593 colonna arancione, rispettivamente) Valore p del test Wilcoxon Mann–Whitney > 0,05. Fonte: Cerasti et al., 2024.

Tra questi fattori, si ipotizza che i maschi di Drosophila melanogaster rilascino sostanze repellenti durante il corteggiamento, come l' acetato di cis-vaccenile, che agisce come repellente per la deposizione delle uova delle femmine di Drosophila suzukii. Inoltre, durante l’accoppiamento, i maschi di Drosophila melanogaster possono introdurre con il liquido seminale sostanze che riducono la propensione delle femmine a riprodursi con altri maschi della stessa specie.

Questo studio dimostra come i maschi di Drosophila melanogaster sterilizzati possano indurre un'interferenza riproduttiva efficace su Drosophila suzukii senza i rischi legati all’introduzione di specie alloctone. Drosophila melanogaster non rappresenta un pericolo per le colture in quanto depone le uova solo su frutta marcescente.

Inoltre, l’uso di Drosophila melanogaster per la tecnica SIT cross-specie presenta vantaggi pratici; infatti, l’elevata conoscenza biologica di questa specie, che è un organismo modello, potrebbe consentire di ottimizzare ulteriormente i programmi di SIT.

In conclusione, l’adozione di sistemi come il SIT cross-specie rappresenta un nuovo paradigma di lotta biologica integrata che potrebbe rivoluzionare la gestione delle specie invasive come Drosophila suzukii, con prospettive di applicazione anche su scala più ampia.

Fonte: Cerasti, F., Cristofaro, M., Mastrantonio, V., Scifo, J., Verna, A., Canestrelli, D., & Porretta, D. (2024). Can reproductive interference be integrated into the Sterile Insect Technique for pest control? Insights from the spotted wing fly Drosophila suzukii. bioRxiv, 2024-09. PREPRINT. https://doi.org/10.1101/2024.09.05.611447.
Immagini: EPPO gd; Cerasti et al., 2024.

Andrea Giovannini
Università di Bologna (IT)

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