project - EIP-AGRI Operational Group

New fast diagnostic tools and low eco-toxycological techniques to limit pesticide resistance in pathogens, pest and weeds - Resisti
Nuovi sistemi di diagnosi veloce e tecniche a basso impatto ecotossicologico per contenere fenomeni di resistenza dei patogeni, fitofagi e delle malerbe - Resisti

To download the project in a PDF format, please click on the print button and save the page as PDF
Completed | 2020 - 2023 Italy
Completed | 2020 - 2023 Italy
Currently showing page content in native language where available

Objectives

The aim of the project is to prevent or to limit the evolution of pesticide resistance so avoiding inefficacious and repeated pesticide applications that increase production costs and water and soil pollution. To get this, both by new fast and reliable diagnostic tools will be developed and validated and reducing pesticide pressure executing alternative and more sustainable pest management strategies with lower impact on water and soil.

Objectives

Il progetto si pone l’obiettivo di prevenire e/o limitare l’evoluzione della resistenza e quindi evitare interventi chimici inefficaci e reiterati che determinano aumento dei costi e inquinamento delle acque e del suolo sia sviluppando e validando strumenti diagnostici innovativi, rapidi ed efficaci, sia riducendo la pressione della difesa di tipo chimico implementando strategie alternative che rendano più sostenibile e meno impattante sulle acque e sul suolo la difesa fitosanitaria stessa.

Activities

Development and validation of LAMP-based diagnostic protocols in weeds (Amaranthus spp), pathogens (P. viticola, B. cinerea) and phytophagous pests (aphids and Tetranychus urticae).
Development and validation of ddPCR based diagnostic protocols to quantify the presence of resistance in P. viticola, S. vesicarium and Z. tritici.
Validation of mating disruption for pear psylla based on "sexual pheromones" and "vibrations".
Demonstration activities in vineyards on the effect of selected cover crops on the containment of downy mildew infections.

Activities

Sviluppo e validazione di protocolli di diagnosi della resistenza basati su LAMP in malerbe (Amaranthus spp), patogeni (P. viticola, B. cinerea) e fitofagi (afidi e Tetranychus urticae).
Sviluppo e validazione di protocolli diagnostici basati ddPCR per quantificare la presenza di resistenza in P. viticola, S. vesicarium e Z. tritici.
Validazione di un sistema di confusione sessuale per psilla del pero basato su “feromoni sessuali” e su “vibrazioni”.
Svolgimento di prove dimostrative in vigneto sull’effetto di cover crops selezionate sul contenimento delle infezioni di peronospora

Project details
Main funding source
Rural development 2014-2020 for Operational Groups
Rural Development Programme
2014IT06RDRP003 Italy - Rural Development Programme (Regional) - Emilia-Romagna
Location
Main geographical location
Ferrara
Other geographical location
Ravenna, Bologna

EUR 399259.15

Total budget

Total contributions from EAFRD, national co-financing, additional national financing and other financing.

Currently showing page content in native language where available

2 Practice Abstracts

The project's activities were aimed to develop diagnostic systems for resistance in the three defense sectors (weeds, phytophagous plants, plant pathogens) that are faster than existing ones and, where possible, can be managed directly in the field (LAMP technique). At the same time, checks were carried out to lower the risk of resistance in pear trees (possibility of sexual confusion in Cacopsylla pyri) and in vineyards (with controlled grassing towards Plasmopara viticola).

The first LAMP test was developed and validated for field use to detect the resistance to ALS of the three most widespread Amaranthus species in the region. The same technique, however, did not provide the expected results for aphids (Myzus persicae and Aphis gossypii) and P. viticola (towards CAA fungicides, and QiI), while more promising for Botrytis cinerea towards SDHIs. The protocols for the rapid identification of resistance with ddPCR in P. viticola/CAA, Stemphylium vesicarium/SDHI and Zymoseptoria tritici/QoI have been defined. The multiple tests conducted on pear psyllids for the development of a method of mating disruption to replace specific insecticides were not fully developed while the use of vibrations was abandoned. The reduced number of defense treatments carried out on average in the vineyard in the grassy plots (on average 1.5 less than the company reference) provided positive indications on the use of this technique to discourage primary infections of P. viticola.

Le attività del progetto erano volte alla messa a punto di sistemi diagnostici della resistenza nei tre settori della difesa (piante infestanti, fitofagi, patogeni vegetali) più rapidi rispetto a quelli esistenti e, dove possibile, gestibili direttamente in campo (tecnica LAMP). Unitamente sono state svolte verifiche per abbassare il rischio di resistenza in pero (possibilità di confusione sessuale in Cacopsylla pyri ) e in vigneto (con inerbimenti controllati verso Plasmopara viticola).

Il primo test LAMP è stato sviluppato e validato per un uso in campo per rilevare la resistenza agli ALS delle tre specie di Amaranthus più diffuse in regione. La stessa tecnica non ha invece fornito i risultati attesi per afidi (Myzus persicae e Aphis gossypii) e P. viticola (verso i fungicidi CAA, e QiI) mentre più promettente per Botrytis cinerea verso gli SDHI. Definiti invece i protocolli per la rapida individuazione di resistenza con la ddPCR in P. viticola/CAA, Stemphylium vesicarium/SDHI e Zymoseptoria tritici/QoI.  Le molteplici prove condotte su psilla del pero per la messa a punto di un metodo di confusione sessuale in sostituzione degli insetticidi specifici non è stato pienamente sviluppato mentre abbandonato l’utilizzo delle vibrazioni. Il numero ridotto dei trattamenti di difesa mediamente eseguito in vigneto nei parcelloni inerbiti (mediamente 1,5 in meno rispetto al riferimento aziendale) ha fornito indicazioni positive sul ricorso a questa tecnica per sfavorire le infezioni primarie di P. viticola. 

Diagnostic protocols based on LAMP (Loop-mediated isothermal amplification) e ddPCR (digital droplet PCR) technologies. LAMP will be used for a fast and “on field” diagnosis of: a) resistance to ALS inhibitors in soybean infesting Amaranthus spp.; b) target-site mutations conferring resistance to insetticides/miticides in Myzus persicae, Aphis gossypii and Tetranychus urticae; c) mutations linked to fungicide resistance in Plasmopara viticola and Botrytis cinerea. ddPCR will give a cross validation of LAMP results and will produce an quantification of the pesticide resistance phenomenon.

Further results in pesticide use and water and soil pollution risk reduction will come from the adoption of mating disruption against pear psylla and from the use of selected cover crops in vineyards that can delay P. viticola attack.

Farmers will take advantage from shorter time needed for pesticide resistance diagnosis allowing a faster adoption of more focused pest management strategies. The whole environment will benefit from lower pesticide use and lower pollution risk for water and soil.

Risultati attesi sono i protocolli diagnostici basati sulle tecnologie LAMP (Loop-mediated isothermal amplification) e ddPCR (digital droplet PCR). La LAMP consentirà una diagnosi veloce, già in campo, della presenza di: a) resistenza agli inibitori dell’ALS negli Amaranthus spp. infestanti la soia; b) mutazioni target site responsabili di resistenza a insetticidi/acaricidi in Myzus persicae, Aphis gossypii e Tetranychus urticae; c) mutazioni legate alla resistenza in Plasmopara viticola e Botrytis cinerea. Le applicazioni di ddPCR consentiranno una validazione incrociata dei risultati della LAMP e una quantificazione del fenomeno resistenza.

Ulteriori risultati saranno le riduzioni di impiego di prodotti fitosanitari e un minor rischio di inquinamento delle acque derivanti dalla introduzione della difesa fitosanitaria contro la psilla del pero basata sulla confusione sessuale e dalla validazione di una particolare tecnica agronomica da impiegare in viticoltura ritardando la comparsa della peronospora e riducendone l’inoculo attraverso pratiche agronomiche che consentano una gestione mirata del cotico erboso e della sua biodiversità.

Gli agricoltori si avvantaggeranno dai ridotti tempi di diagnosi che consentiranno scelte più tempestive delle strategie. L’ambiente subirà ricadute positive dal minor uso i prodotti fitosanitari e quindi dai minori rischi di inquinamento delle acque.

Currently showing page content in native language where available

Contacts

Project coordinator

  • Ri.Nova Soc. Coop.

    Project coordinator

Project partners

  • Alma Mater Studiorum - Università Di Bologna

    Project partner

  • CNR - Consiglio Nazionale delle Ricerche

    Project partner

  • Dinamica S.C.ar.l.

    Project partner

  • Società Agricola Rizzati Romano

    Project partner

  • Università Cattolica del Sacro Cuore

    Project partner

  • Università degli Studi di Ferrara

    Project partner