Spread patterns of Trioza erytreae on citrus orchards and the potential role of natural enemies as biocontrol agents

Citrus production is a relevant economic activity around the world. In Portugal, Algarve is the leading citrus fruits producing region, it produces the famous and so-called “Orange of the Algarve”. Huanglongbing(HLB), also known as citrus greening disease, is the biggest problem of citrus cultivation in the world. This disease reduces citrus production, causes the loss of colors of fruits, turns them greenish, increases fruit acidity, and reduces sugars. HLB is caused by the group of bacteria Candidatus Liberibacter, being propagated by two vectors, the African Citrus Psylla Trioza erytreae (Del Guercio, 1908) (Hemiptera: Triozidae) and the Asian Citrus Psylla Diaphorina citri (Kuwayama, 1908) (Hemiptera: Psyllidae). Trioza erytreae is currently present in the Iberian Peninsula, which raises a threat to the citrus industry. Nowadays, the geographic distribution of T. erytreae ranges from the Basque Country (Spain) to Algarve (Portugal). In Portugal, T. erytreae already reached the Algarve region. Although the vector is widely dispersed, HLB was not currently detected in the Iberian Peninsula. This work aimed to study environmentally friendly alternatives to chemical control of T. erytreae. The application of kaolin clay sprayed on citrus plants was found to significantly reduce the landing and settlement of flying adults of T. erytreae on lemon plants in the field. Moreover, a kaolin film applied on lemon plants in laboratory significantly reduced the ability of T. erytreae to successfully access the floematic tissues, thus reducing the risk of infection by HLB on lemon plants. This suggests that kaolin could be an efficient tool to manage T. erytreae, especially in the context of sustainable citrus agriculture. Understanding the trophic interactions between prey and its predators is vital for both population ecology and integrated pest management (IPM). In IPM, knowledge of how an ecosystem’s trophic interactions affect prey densities is exploited to improve pest management strategies. The predatory bug Anthocoris nemoralis (Fabricius, 1794) (Hemiptera: Anthocoridae) is an abundant predator in fruit orchards. This species is considered a generalist predator, though it has been shown to prefer psyllids over other prey. To assess the potential of A. nemoralis as natural enemy in portuguese citrus orchards, field samples were collected from a lemon orchard in northwestern Portugal. Molecular gut-content analysis was performed in the laboratory to verify the presence of prey DNA. A PCR-based approach was used for detecting DNA of T. erytreae in the gut of A. nemoralis. Accordingly, 15 primer sets designed within rrnL gene (16S), the rrnS gene (12S), and the COI genes were tested for specificity, sensibility, and feasibility in detecting T. erytreae in the gut content of A. nemoralis. Overall, one primer set targeting rrnL gene (16S), pair LSU_F1/LSU_R1 showed specificity and sensitivity for T. erytreae so that this PCR-based diagnostic assay may help in the implementation of sustainable management tools aimed to limit the spread of the pathogen transmitted by the psyllid.Os citrinos são fruteiras com elevada importância económica no mundo. Em Portugal, o Algarve, é a região com maior expressão e onde se produz a famosa e bem conhecida Laranja do Algarve. Um dos maiores problemas que a citricultura enfrenta a nível mundial é a doença de Huanglongbing(HLB) também conhecida como “greening” dos citrinos. Esta doença é característica pela diminuição da produção, redução da coloração dos frutos, tornando-os esverdeados, aumento da acidez assim como a redução de açucares, tornando inviável o seu consumo em fresco. O HLB é causado pelo grupo de bactérias Candidatus Liberibacter e é propagado através de dois vetores, a Psila Africana dos Citrinos Trioza erytreae (Del Guercio, 1908) (Hemiptera: Triozidae) e a Psila Asiática dos Citrinos Diaphorina citri (Kuwayama 1908) (Hemiptera: Psyllidae). Trioza erytreae está presente na Península Ibérica, o que suscita uma grande ameaça para a citricultura. Atualmente, a distribuição geográfica de T. erytreae vai desde o País Basco (Espanha) até ao Algarve (Portugal). Apesar do vector estar amplamente disperso, ainda não foi detetada nenhuma planta infetada com HLB na Península Ibérica. Este trabalho visa estudar alternativas sustentáveis e amigas do ambiente, em alternativa à luta química contra T. erytreae. A aplicação de caulino nos limoeiros em ensaios de campo aberto mostrou uma redução significativa na aterragem e colonização de adultos de T. erytreae em plantas de limoeiro pulverizadas com caulino. Além disso, em laboratório foi possível observar que plantas de limoeiros onde foi aplicado caulino, reduziu significativamente a capacidade de T. erytreae aceder com sucesso aos tecidos floemicos da planta, reduzindo assim o risco de infeção por HLB em limoeiros. Tal sugere que o caulino pode ser uma ferramenta eficiente para gerir T. erytreae, especialmente num contexto de produção sustentável. Compreender as interações tróficas entre pragas e inimigos naturais é da maior importancia tanto para compreender a ecologia das populações como para a proteção integrada das pragas (PI). Em PI, o conhecimento das interações tróficas num ecossistema contribui para a melhoria da proteção integrada contra pragas. Anthocoris nemoralis (Fabricius, 1794) (Hemiptera: Anthocoridae) é um predador abundante em pomares, esta espécie é considerada um predador generalista, embora tenha sido demonstrado que prefere as psilas entre outras presas. Para avaliar a importância do A. nemoralis como predador em pomares de citrinos em Portugal, foram recolhidos indivíduos de um pomar de limoeiros. A análise molecular do conteúdo do trato intestinal foi realizada em laboratório para verificar a presença de ADN de T. erytreae, utilizando uma abordagem baseada na PCR como forma de detetar ADN de T. erytreae no trato intestinal de A. nemoralis. Consequentemente, foram testados 15 conjuntos de primers, do gene rrnL (16S), do gene rrnS (12S), e dos genes do COI para averiguar a especificidade, sensibilidade e viabilidade na deteção de T. erytreae no conteúdo intestinal de A. nemoralis. O conjunto de primers do gene rrnL (16S), o par LSU_F1/LSU_R1 mostrou alta especificidade e sensibilidade para a deteção de T. erytreae, de modo que esta técnica de diagnóstico baseado em PCR pode ajudar na implementação de ferramentas de de proteção sustentável destinadas a limitar a propagação do patógeno transmitido pelo psilídeo.Este trabalho foi financiado pelo Projeto H2020-SFS-2018-2. Topic SFS-05-2018-2019-2020, contrato 817526 “PRE-HLB—Preventing HLB epidemics for ensuring citrus survival in Europe” e CIMO (UIDB/00690/2020)