The Coffee Berry Borer (CBB) has plagued the coffee industry for over a century,
causing significant economic losses worldwide. The CBBs’ behaviour inside the
coffee berry, chemistry, and genetics are not well studied, even with hundreds of publications to date. This thesis focuses on three distinct aspects of the CBB’s biology; its behavior in cases of double infestation; possible differences ...
Zusammenfassung (Englisch)
The Coffee Berry Borer (CBB) has plagued the coffee industry for over a century,
causing significant economic losses worldwide. The CBBs’ behaviour inside the
coffee berry, chemistry, and genetics are not well studied, even with hundreds of publications to date. This thesis focuses on three distinct aspects of the CBB’s biology; its behavior in cases of double infestation; possible differences in cuticular chemical composition; and genetic variation among different beetle localities. We mainly focus on CBBs in Jamaica, where different regions across the island produce three different classifications of coffee; Lowland, Highland, and the reputable Jamaica Blue Mountain Coffee. We explored the CBB’s biology using a lab population of CBBs and field samples, combined with GC-MS (CBB Chemistry), artificial diet habitats (Behaviour), a new CBB reference genome, and pools of whole-genome sequenced individuals (Genetics). In terms of behaviour, we discovered that double infestation has a negative effect on productivity, and that CBB behaviour is independent of relatedness. We further confirmed the solitary status of the CBB, the presence of parental care and lack of delayed dispersal in daughters. Regarding CBB chemistry, females have a very simple profile that is shared among all CBB localities, despite differences in macroenvironmental conditions. Concerning the CBB’s genome, we assembled and annotated an improved version to serve future studies. Further, sequencing CBBs from different localities showed two introduction events and general low genetic diversity, presumably caused by passing through a genetic bottleneck, and a recent surge in transposable element activity. Together, this thesis focusing on local and basic CBB biology provides insights that could be beneficial in developing future CBB mitigation strategies, as the biology and the management of the pest are interconnected.
Übersetzung der Zusammenfassung (Deutsch)
Der Coffee Berry Borer (CBB) plagt die Kaffeeindustrie seit über einem Jahrhundert, und verursacht weltweit erhebliche wirtschaftliche Verluste.Das Verhalten der CBB im Inneren der Kaffeebeere, die Chemie und die Genetik der CBB sind trotz Hunderter von Veröffentlichungen bisher nur unzureichend erforscht. Diese Arbeit konzentriert sich auf drei verschiedene Aspekte der Biologie der CBB: ihr ...
Übersetzung der Zusammenfassung (Deutsch)
Der Coffee Berry Borer (CBB) plagt die Kaffeeindustrie seit über einem Jahrhundert, und verursacht weltweit erhebliche wirtschaftliche Verluste.Das Verhalten der CBB im Inneren der Kaffeebeere, die Chemie und die Genetik der CBB sind trotz Hunderter von Veröffentlichungen bisher nur unzureichend erforscht. Diese Arbeit konzentriert sich auf drei verschiedene Aspekte der Biologie der CBB: ihr Verhalten bei Doppelbefall, mögliche Unterschiede in der chemischen Zusammensetzung der Kutikula und die genetische Variation zwischen verschiedenen Käferstandorten. Wir konzentrieren uns vor allem auf die CBB in Jamaika, wo in verschiedenen Regionen der Insel drei verschiedene Kaffeesorten angebaut werden: Lowland, Highland und der berühmte Jamaica Blue Mountain Coffee. Wir untersuchten die Biologie der CBB mithilfe einer Laborpopulation von CBB und Feldproben, kombiniert mit GC-MS (CBB-Chemie), künstlichen Nahrungshabitaten (Verhalten), einem neuen CBB-Referenzgenom und Pools von Individuen mit vollständiger Genomsequenz (Genetik). In Bezug auf das Verhalten haben wir festgestellt, dass sich ein doppelter Befall negativ auf die Produktivität auswirkt und dass das Verhalten der CBB unabhängig von der Verwandtschaft ist. Darüber hinaus bestätigten wir den Einzelgängerstatus der CBB, das Vorhandensein von elterlicher Fürsorge und das Fehlen einer verzögerten Ausbreitung bei den Töchtern. Was die Chemie der CBB betrifft, so haben die Weibchen ein sehr einfaches Profil, das trotz der unterschiedlichen Makroumweltbedingungen allen CBB-Standorten gemeinsam ist. Was das CBB-Genom betrifft, so haben wir eine verbesserte Version für künftige Studien zusammengestellt und mit Anmerkungen versehen. Die Sequenzierung von CBB aus verschiedenen Gebieten ergab zwei Einführungsereignisse und eine allgemein geringe genetische Vielfalt, die vermutlich auf einen genetischen Flaschenhals zurückzuführen ist, sowie einen jüngsten Anstieg der Aktivität transponierbarer Elemente. Insgesamt liefert diese Arbeit, die sich auf die lokale und grundlegende Biologie der CBB konzentriert, Erkenntnisse, die für die Entwicklung künftiger Strategien zur Eindämmung der CBB von Nutzen sein könnten, da Biologie und Management des Schädlings miteinander verbunden sind.
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