CONTROL BIOLÓGICO

CONTROL BIOLÓGICO DE LA BROCA DEL CAFÉ Hypothenemus hampei FERR. (COLEOPTERA:CUCURLIONIDAE) CON EL HONGO ENTOMOPATÓGENO Metarhizium anisopliae (METCH.) SOROKIN (MONILIALES:MONILIACEAE) EN HUIXTLA, CHIAPAS

Víctor Manuel Díaz-Vicente, José Nelson Pérez-Quintanilla, Ricardo Magallanes-Cedeño, Erika Patricia Pinson- Rincón, Martha Elena de Coss-Flores y Mario Ernesto Cabrera-Alvarado. Universidad Autónoma de Chiapas Facultad de Ciencias Agrícolas. Carretera Costera Entronque Estación Huehuetán, Huehuetán, Chiapas. [email protected]

RESUMEN. Se evaluó el efecto de diferentes dosis del hongo Metarhizium anisopliae (Metch.) Sorokin para el control de Hypothenemus hampei Ferr. en el Ejido Barrio Brasil, municipio de Huixtla, Chiapas. Se utilizó un diseño experimental en una distribución en bloques al azar con seis tratamientos y cinco repeticiones. Se midieron cuatro variables: porcentaje de infestación, mortalidad y abandono de la broca y el porcentaje de incidencia del hongo M. anisopliae. La mayor infestación, menor mortalidad y menor abandono de la broca fue para el tratamiento testigo sin aplicación con 8.30%, 0.00% y 9.28%, respectivamente. Y la menor infestación, mayor mortalidad y abandono fue para el tratamiento de mayor dosis (1.00 kg ha-1 a una concentración de 2.3X10 conidios por ml) de M. anisopliae con 1.86%, 22.66% y 34.40% respectivamente. La incidencia de M. anisopliae fue mayor en el tratamiento de mayor dosis con 28.10% y el testigo sin aplicación fue de 0.00%.

Palabras clave: Coleoptera, concentración, dosis, mortalidad, incidencia.

ABSTRACT. It was evaluated the effect of different doses of the fungus Metarhizium anisopliae (Metch.) Sorokin for control of Hypothenemus hampei Ferr. in Ejido Barrio Brasil, Huixtla, Chiapas. Experimental design in a distribution in random blocks with six treatments and five repetitions was used. Four variables were measured: percentage of infestation, mortality and abandonment of the coffee berry borer and the percentage of incidence of the fungus M. anisopliae. The largest infestation, lower mortality and lower abandonment of the borer were for the control without application with 8.30%, 0.00% and 9.28% respectively. And the lower infestation, largest mortality and abandonment was for the higher dose treatment (1.00 kg ha-1 at a concentration of 2.3X10 conidia per ml) of M. anisopliae with 1.86%, 22.66% and 34.40% respectively. The incidence of M. anisopliae was higher in the higher dose treatment with 28.10% and the control without the application was 0.00%.

Key Word: Coleoptera, concentration, dose, mortality, incidence.

Introducción El cultivo del café se ubica entre los Trópicos de Cáncer y Capricornio, se cultiva en todo el mundo a excepción de Europa. Las mayores producciones de café provienen de Brasil, Colombia, Centro América, México. Puerto Rico, Jamaica, Camerún, Costa de Marfil, Vietnam, Indonesia, Java, India, Sumatra, Australia y Hawai, entre otros (Álvarez, 2006). La broca del grano de café Hypothenemus hampei Ferrari (Coleoptera:Curculionidae Scolytinae) es la principal plaga en todos los países productores de café, la hembra perfora los frutos y oviposita en el endospermo, los cuales eclosionan y dan origen a las larvas que se alimentan del grano y causan grandes pérdidas económicas (Mathieu et al., 1999; y Damon, 2000). La reproducción de H. hampei presenta una alta endogamia, en la que la broca colonizadora da lugar a una progenie de muchas hembras, y pocos machos. Los machos no vuelan y permanecen en el fruto y las hembras copulan con sus hermanos lo cual ocurre antes de salir de los frutos para ir a colonizar nuevos frutos de café. Este aspecto es acentuado por el mecanismo de la haplodiploidía funcional en el cual tanto las hembras como los machos son diploides, pero estos últimos fallan en expresar y transmitir los cromosomas paternos (Brun et al. 1995). Recientemente, se ha propuesto un mecanismo para explicar el comportamiento reproductivo de la broca que tiene que ver con la determinación sexual, en el que predominan las hembras sobre los machos. Ninguno de los siete cromosomas presentes en su forma haploide en la broca han sido ligados a la determinación

201

sexual, se sugiere que probacterias del género Wolbachia, encontrada recientemente como un endosimbionte en la broca, es la causante de la determinación sexual (Vega et al., 2002), de la misma forma como ha sido descrita en otras especies de insectos (Benavides, 2005).

Materiales y Método

El presente trabajo se realizó en el Ejido Barrio Brasil, ubicado en el municipio de Huixtla Chiapas a 940 metros sobre el nivel del mar. El clima AC m, semicálido con lluvias en verano (García 1981). Se utilizó un diseño experimental con una distribución en bloque al azar, con seis tratamientos y cinco repeticiones, los tratamientos evaluados fueron diferentes dosis del hongo M. anisopliae a una concentración de 2.3X10 conidios por ml (Cuaro1)

Cuadro 1. Tratamientos en el control biológico de la broca del café Hypothenemus hampei Ferr. con el hongo entomopatógeno Metarhizium anisopliae (Metch.) Sorokin en Huixtla, Chiapas. Tratamiento Dosis A 0.2 kg ha-1 B 0.4 kg ha-1 C 0.6 kg ha-1 D 0.8 kg ha-1 E 1.0 kg ha-1 F Testigo Sin Aplicación.

Se midieron cuatro variables: porcentaje de infestación, se contaron los frutos sanos e infestados por la broca, porcentaje de mortalidad, se disectaron los frutos brocados para observar si el insecto estaba vivo o muerto, porcentaje de abandono, se disectaron los frutos con la finalidad de observar presencia o ausencia de la broca y el porcentaje de incidencia del hongo M. anisopliae, donde se observó la emergencia del micelio del hongo sobre el cuerpo de la plaga. Los datos de las variables a medir fueron transformados a arc sen √porcentaje antes de realizar el análisis de varianza, donde se observaron diferencias significativas entre tratamientos, se utilizó la prueba de Tukey con un α = a 0.0 (Reyes, 1980).

Resultados y Discusión

En el cuadro 2 se observa que existe una diferencia altamente significativa entre los tratamientos. Posteriormente se realizó la comparación de medias (Cuadro 3), en donde el tratamiento que presentó mayor infestación por broca fue el testigo sin aplicación (8.30%), seguido del tratamiento de menor dosis (0.2 kg ha-1) con 6.56%. Estos dos tratamientos son estadísticamente iguales. Tratamiento B, C, D y E a dosis de 0.4, 0.6 0.8 y 1.0 kg ha-1 con una infestación de 3.20%, 2.80% 2.02% y 1.86%, respectivamente, fueron estadísticamente iguales y todos por abajo del umbral económico para esta plaga que es de 5.00%. Lo que puede presentar otra alternativa de control de la broca.

202

Cuadro 2. Análisis de varianza del porcentaje de infestación de la broca del café Hypothenemus hampei Ferr. con el hongo entomopatógeno Metarhizium anisopliae (Metch.) Sorokin en Huixtla, Chiapas. Fuentes de F tablas GL SC CM F cal. Variación 0.05 0.01 Tratamientos 5 314.215820 63.843163 18.3100** 2.71 4.10 Bloques 4 34.958984 8.739746 2.5476 2.87 4.43 Error 20 68.610596 3.430553 Total 29 417.785400 ** Altamente significativa

Cuadro 3. Comparación de medias del porcentaje de infestación de la broca del café Hypothenemus hampei Ferr. con el hongo entomopatógeno Metarhizium anisopliae (Metch.) Sorokin en Huixtla, Chiapas.

Porcentaje Observado* Tratamientos Campo Transformado F Testigo Sin Aplicación 8.30 16.27 a A 0.2 kg ha-1 6.56 14.81 a B .0.4 kg ha-1 3.20 10.24 b C 0.6 kg ha-1 2.80 9.60 b D 0.8 kg ha-1 2.02 8.15 b E 1.0 kg ha-1 1.86 7.83 b * Promedio con la misma letra son estadísticamente iguales según prueba de Tukey a un α = 0.0 de probabilidad.

Porcentaje de mortalidad. En los cuadros 4 y 5 se observan el análisis de varianza (diferencia altamente significativa entre los tratamientos) y la comparación de medias se puede notar que el tratamiento de la dosis más alta (tratamiento E 1.0 kg ha-1) fue el que presentó mayor mortalidad de la broca de café (22.66%) y la dosis más baja, tratamiento A 0.2 Kg ha-1 causó 10.46% de mortalidad y el tratamiento F testigo sin aplicación presentó 00.00% de mortalidad.

Cuadro 4. Análisis de varianza del porcentaje de mortalidad de la broca del café Hypothenemus hampei Ferr.on el hongo entomopatógeno Metarhizium anisopliae (Metch.) Sororokin en Huixtla, Chiapas. Fuentes de F tablas GL SC CM F cal. Variación 0.05 0.01 Tratamientos 5 2,484.805664 496.961121 394.7165** 2.71 4.10 Bloques 4 4.839844 1.209961 0.9610 2.87 4.43 Error 20 25.180664 1.259033 Total 29 2,514.826172 ** Altamente significativa

Cuadro 5. Comparación de medias del porcentaje de mortalidad de la broca del café Hypothenemus hampei Ferr.con el hongo entomopatógeno Metarhizium anisopliae (Metch.) Sorokin en Huixtla, Chiapas.

Porcentaje Observado* Tratamientos Campo Transformado E 1.0 kg ha-1 22.66 28.39 a D 0.8 kg ha-1 17.06 24.37 b C 0.6 kg ha-1 14.68 22.52 bc B .0.4 kg ha-1 13.60 21.63 c A 0.2 kg ha-1 10.46 10.85 d F Testigo Sin Aplicación 0.00 00.00 e * Promedio con la misma letra son estadísticamente iguales según prueba de Tukey a un α = 0.0 de probabilidad

203

Porcentaje de abandono. En los Cuadros 6 y 7 se observan el análisis de varianza (diferencia altamente significativa entre los tratamientos) y la comparación de medias se puede notar que el tratamiento de la dosis más alta (tratamiento E 1.0 kg ha-1) fue el que presentó mayor abandono de la broca de café (34.30%) y la dosis más baja, tratamiento A 0.2 Kg ha-1 causó 18.86% de mortalidad y el tratamiento F testigo sin aplicación presentó 9.28% de abandono, esto concuerda con lo reportado por Díaz et al., (2009) quienes señalan que cuando se aplicó el hongo Beauveria bassiana para el control de Hypothenemus hampei observaron un abandono de la broca en forma natural menor de 10.00%.

Cuadro 6. Análisis de varianza del porcentaje de abandono de la broca del café Hypothenemus hampei Ferr.con el hongo entomopatógeno Metarhizium anisopliae (Metch.) Sorokin en Huixtla, Chiapas.

Fuentes de F tablas GL SC CM F cal. Variación 0.05 0.01 Tratamientos 5 835.625000 167.125000 39.2892** 2.71 4.10 Bloques 4 12.878906 3.219727 0.7569 2.87 4.43 Error 20 85.074219 4.253711 Total 29 933.578125 ** Altamente significativa

Cuadro 7. Comparación de medias del porcentaje de abandono de la broca del café Hypothenemus hampei Ferr.con el hongo entomopatógeno Metarhizium anisopliae (Metch.) Sorokin en Huixtla, Chiapas.

Porcentaje Observado* Tratamientos Campo Transformado E 1.0 kg ha-1 34.30 35.84 a D 0.8 kg ha-1 24.58 27.92 b C 0.6 kg ha-1 21.36 27.52 b B .0.4 kg ha-1 20.36 26.80 b A 0.2 kg ha-1 18.86 25.72 b F Testigo Sin Aplicación 9.28 17.71 c * Promedio con la misma letra son estadísticamente iguales según prueba de Tukey a un α = 0.0 de probabilidad

En los cuadros 8 y 9 se observan el análisis de varianza (diferencia altamente significativa entre los tratamientos) y la comparación de medias y se puede notar que el tratamiento de la dosis más alta (tratamiento E 1.0 kg ha-1) fue el que presentó mayor incidencia del hongo M. anisopliae (28.10%) y la dosis más baja, tratamiento A 0.2 Kg ha-1 causó 17.58% de incidencia del hongo entomopatógeno y el tratamiento F testigo sin aplicación presentó 00.00% de incidencia.

Cuadro 8.Análisis de varianza del porcentaje de incidencia del hongo entomopatógeno Metarhizium anisopliae (Metch.) Sorokin en en Huixtla, Chiapas.

Fuentes de F tablas GL SC CM F cal. Variación 0.05 0.01 Tratamientos 5 2,503.624023 500.724792 706.9381** 2.71 4.10 Bloques 4 10.149414 2.537354 3.5821 2.87 4.43 Error 20 14.166016 0.708301 Total 29 2,527.939453 ** Altamente significativa

204

Cuadro 9. Comparación de medias del porcentaje de incidencia del hongo entomopatógeno Metarhizium anisopliae (Metch.) Sorokin en Huixtla, Chiapas.

Tratamientos Porcentaje Observado* Campo Transformado E 1.0 kg ha-1 22.22 28.10 a D 0.8 kg ha-1 18.00 25.10 b C 0.6 kg ha-1 14.86 22.86 c B .0.4 kg ha-1 11.24 19.56 d A 0.2 kg ha-1 9.16 17.58 e F Testigo Sin Aplicación 00.00 00.00 f * Promedio con la misma letra son estadísticamente iguales según prueba de Tukey a un α = 0.0 de probabilidad

Conclusiones

El menor porcentaje de infestación de la broca se observó en el tratamiento de mayor dosis 1.0 kg ha-1 con 1.86% y el que presentó mayor infestación fue el tratamiento testigo sin aplicación con 8.30%. La mayor mortalidad de la broca se presentó en el tratamiento de mayor dosis 1.0 kg ha-1 con 22.66% y el que de menor mortalidad fue el tratamiento testigo sin aplicación con 0.00%. El mayor porcentaje de abandono de la broca se presentó en el tratamiento de mayor dosis 1.0 kg ha-1 con 34.30% y el menor abandono en el tratamiento testigo sin aplicación con 9.28%. El mayor porcentaje del hongo M. anisopliae se observó en el tratamiento de mayor dosis 1.0 kg ha-1 con 28.10%.

Literatura Citada

Álvarez, C. 2006. Distribución geográficas zonas. http://www.federacioncafe.com/Público/El Cafe/Zonas. asp#>. Revisado el 11 de abril de 2007. Benavides, P. 2005. Distribución global de la broca del café: la versión molecular. En: Memorias XXXII Congreso de la Sociedad Colombiana de Entomología (Socolen). Ibagué, 27-29 de julio. p. 7-11 Brun, L. O.; Stuart, J.; Gaudichon, V.; Aronstein, K.; Ffrench-Constant, R. H. 1995. Functional haplodiploidy: a mechanism for the spread of insecticide resistance in an important international insect pest. Proceedings National Academy of Sciences, U. S. A. 92: 9861- 9865. Damon, A. 2000. A review of the biology and control of the coffee berry borer, Hypothenemus hampei (Coleoptera:Scolytidae). Bulletin of Entomological Research 90: 453-465. Díaz, V.V.V.M., J. N. Pérez Q. E.P. Pinson R. R. Magallanes C. M.E. De Coss F. y M.E. Cabrera A. 2009. Mezcla de un tensoactivo aniónico con Beauveria bassiana (Bals.) Vuill. para el control de la broca del café Hypothenemus hampei Ferr. en Cacahoatán, Chiapas, México. Entomología Mexicana Vol. 8 pp. 477-481. García, de M. E. 1981. Modificaciones al Sistema de Clasificación de Koppen. Edit. UNAM. México. p. 9, 47, 90.

205

Mathieu, F., O. Brun, B. Frerot, D. Duckling and C. Framton. 1999. Progression in field infestation is linked with tramping of coffee berry borer, Hypothenemus hampei (Col. Scolytidae). J. Appl. Ent. 123: 535-540. Reyes, C.P. 1980. Diseños de Experimentos Aplicados. 2ª. Edición Editorial Trillas, México, D.F. 348 p. Vega, F.; Benavides, P.; Stuart, J. J.; O neil, S. 2002. Wolbachia infection in the coffee berry borer, Hypothenemus hampei (Ferrari) (Coleoptera:Scolytidae). Annals Entomological Society of America 95 (3): 374-378.

206

ASPECTOS DE LOS MECANISMOS DE DEFENSA DE Anticarsia gemmatalis (HÜBNER) (LEPIDÓPTERA: NOCTUIDAE), RELACIONADOS CON EL CONTROL BIOLÓGICO DEL NUCLEOPOLIEDROVIRUS DE Anticarsia gemmatalis (AgNPV)

Joel Ávila-Valdez. INIFAP, Campo Experimental Las Huastecas, Apartado Postal 31, 89610, Altamira, Tam. [email protected]

RESUMEN. Anticarsia gemmatalis (Hübner), es la principal especie defoliadora del cultivo de soya en México y se controla biológicamente con el nucleopoliedrovirus de Anticarsia gemmatalis (AgNPV), el cual es utilizado en 15000 hectáreas en promedio en México. Debido a la importancia de este caso de control biológico en México, esta revisión tiene como objetivo abordar los principales aspectos de la biología y los mecanismos de defensa del insecto relacionados con el control de AgNPV.

Palabras Claves: Soya, Anticarsia gemmatalis, control biológico, nucleopoliedrovirus.

ABSTRACT. The veltbean Caterpillar Anticarsia gemmatalis (Hubner), is the main soybean crop pest in Mexico and has a biological control with A. gemmatalis nucleopolyhedrovirus (AgNPV), used in 15,000 hectareas in Mexico. Considering the importance of this case of biological control in Mexico, this review was aimed to address the main aspects of the biology and defense mechanisms of this insect, as well as its biocontrol by AgNPV.

Key words: Soybean, Anticarsia gemmatalis, biological control, nucleopolyhedrosis.

Introducción Anticarsia gemmatalis (Hübner), es la especie defoliadora más importante del cultivo de la soya en México (Maldonado et al 1991) y sus poblaciones han sido reguladas biológicamente con el nucleopoliedrovirus de A. gemmatalis (AgNPV), desde el año 2000 en la región del sur de Tamaulipas, en una superficie que actualmente fluctúa alrededor de 15 mil hectáreas (Ávila y Rodríguez del Bosque, 2011). Este virus es muy específico y tiene la capacidad de burlar los mecanismos de defensa en sus poblaciones (Moscardi, 1998). Considerando la importancia de este caso de control biológico en México, el objetivo del trabajo fue realizar una revisión bibliográfica sobre los mecanismos de defensa de A. gemmatalis (Hübner), relacionados con el control biológico que se aplica con el nucleopoliedrovirus de A. gemmatalis.

Materiales y Método Se realizó una revisión bibliográfica sobre el tema y se elaboró una síntesis del conocimiento recopilado, poniendo énfasis en la información de los riesgos de posible resistencia de A. gemmatalis al uso continuo y masivo de AgNPV en condiciones de campo.

Resultados La familia Baculoviridae está conformada por dos géneros de nucleopoliedrovirus (NPV), que producen estructuras poliédricas (0.5-15 micrómetros) formadas por la proteína poliedrina y los granulovirus (GV) que presentan cuerpos de oclusión menores (0.5 micrómetros) formados por granulina. Los baculovirus producen dos tipos de virus fenotípicamente distintos, los virus extracelulares y los virus derivados de los cuerpos de inclusión (Souza et al., 2002). Los virus extracelulares se producen en la fase inicial de infección y se diseminan célula a célula dentro del insecto. La otra forma de virus se produce en la fase tardía de la infección y resulta de la oclusión de viriones en cuerpos proteínicos de inclusión (CPI); esta forma es llamada de cuerpo de

207

inclusión del poliedro y es responsable de la diseminación del virus entre los insectos en el ambiente (Ribeiro y Pinedo, 2001; Souza et. al., 2002). La infección de A. gemmatalis se produce al alimentarse del follaje contaminado con CPI. El pH alcalino del intestino medio solubiliza los CPI liberando los viriones que son formados por un nucleocapsideo envuelto, cuyas membranas se funden con las membranas de las microbellosidades de las células epiteliales del intestino. Los nucleocapsideos migran al citoplasma de la célula y penetran a través de los poros nucleares; en el núcleo liberan DNA viral y ocurre la transcripción de los genes del virus y la replicación de su genoma. En esta fase son sintetizados nucleocapsideos en el núcleo de la célula (Funk et. al., 1997; Castro et. al., 1999). Los nucleocapsideos salen del núcleo y migran a la base de la célula, atraviesan la membrana basal y se distribuyen en la hemolinfa y el sistema traqueal del insecto, provocando infecciones secundarias en otros tejidos. En las células infectadas se forman más virus que son diseminados célula a célula. En estados avanzados de infección es cuando ocurre la oclusión de los viriones, los cuales revientan las membranas celulares y liberan gran cantidad de CPI en la hemolinfa del insecto, (Funk et. al., 1997; Castro et. al., 1999). Durante el proceso de infección, la larva de A. gemmatalis se debilita y pierde su capacidad motora de alimentación y busca la parte superior de la planta donde muere en un periodo de cinco a ocho días; después de dos días de muerta, el cuerpo se revienta y libera gran cantidad de virus en el follaje, sirviendo de inóculo de la enfermedad (Moscardi y Souza, 2002). Mecanismos de defensa. La cutícula y el exoesqueleto de los insectos presentan componentes antimicrobianos que impiden la penetración de microorganismos a la hemocele y constituyen la primera línea de defensa a los patógenos (Bulet et. al., 1999), internamente la membrana peritrófica que recubre las células epiteliales del tubo digestivo, también son un mecanismo de defensa a los patógenos que penetran por vía oral (Silva, 2002). En el hemocele del insecto se desencadena una defensa hemocitaria, que es la respuesta inmunológica del insecto a la invasión de patógenos (Bulet et. al., 1999). La defensa inmunológica puede ser subdividida en dos componentes: un componente humoral y otro celular, representado por los hemocitos (Niere et. al., 1999). La defensa humoral se realiza principalmente por la acción de péptidos antimicrobianos en un complejo enzimático que regula la coagulación y la melanización de la hemolinfa (Lavine y Strand, 2002). Los insectos no presentan inmunoglobulinas específicas pues no tienen memoria inmunológica, no existen evidencias de especificidad molecular de anticuerpos en el sistema inmunológico de los insectos, ya que una respuesta inmunológica adquirida requiere de varios días y semanas para desarrollarse, lo que sería desventajoso para el insecto que tiene un ciclo de vida relativamente corto, comparado con los vertebrados (Niere et. al., 1999; Silva, 2002). La respuesta celular de los insectos se debe a la actividad de los hemocitos en la hemolinfa, los cuales reaccionan para eliminar al invasor o limitar su desarrollo (Alves y Pereira 1998). Los hemocitos se mueven pasivamente en el hemocele y al contacto con partículas extrañas, reconocen y eventualmente destruyen a los patógenos. Los procesos celulares de defensa comprenden fagocitosis, formación de nódulos, encapsulamiento, coagulación de la hemolinfa y cicatrización (Meyer-Fernández et. al., 2000). La fagocitosis es considerada la respuesta celular primaria de defensa de muchos insectos y consiste en el proceso por el cual los hemocitos actuando individualmente forman pseudópodos y engloban las partículas extrañas contenida en la hemolinfa (Lavine y Strand, 2002). Si la concentración de patógenos en la hemolinfa es muy grande, los hemocitos se agregan y forman nódulos a fin de inmovilizar a los

208

invasores o sacarlos de circulación (Silva, 2002). Cuando el cuerpo extraño es muy grande para ser fagocitado, ocurre el fenómeno de encapsulamiento, que es la aglomeración de un conjunto de células que forman una cápsula alrededor del invasor (Pech y Strand, 1995). La coagulación de la hemolinfa es un fenómeno frecuente observado después de una herida en el exoesqueleto del insecto, para prevenir la pérdida de hemolinfa. También es una barrera mecánica que impide la penetración de patógenos oportunistas. Desempeña un papel complejo en las reacciones de defensa de los insectos y se le ha observado participando en el proceso de encapsulamiento (Rowley y Ratcliffe, 1981). En un cuadro infeccioso, existe variación en el número y proporción de los diversos tipos de hemocitos presentes en la hemolinfa. En respuesta a la presencia de patógenos, estas variaciones se manifiestan en una producción elevada de algunos tipos celulares y en la inmovilización de hemocitos en nódulos y cápsulas alrededor del patógeno. Estas reacciones de defensa celular, son influenciadas por parámetros genéticos y fisiológicos del hospedante y el patógeno; el número de respuestas inmunológicas depende del número y los tipos de hemocitos involucrados en el mecanismo (Russo et. al., 2001). Los tipos de hemocitos pueden ser caracterizados morfológicamente por las diferencias del tamaño y forma de la célula; por el tipo, tamaño y número de sus inclusiones, así como por su apariencia general y coloración del citoplasma. También pueden ser clasificados por sus diferencias en comportamiento, su capacidad de dividirse, rapidez de vacuolización de sus inclusiones, su fragilidad, su abundancia relativa en periodos específicos en la vida del insecto y su participación en los procesos de defensa (Jones, 1979). Se reconocen cinco tipos de hemocitos que están presentes en la mayoría de los insectos: prohemocitos, plasmatocitos, granulocitos, esferulocitos y oenocitoides (Gupta, 1979; Clark et. al, 1997). Los plasmatocitos son células polimórficas, generalmente presentan pseudópodos y participan en los procesos de fagocitosis y encapsulamiento. Los granulocitos son variables en tamaño y forma, pero generalmente son células redondas u ovales y su función es de reconocimiento de cuerpos extraños y comprenden más del 50% de los hemocitos (Silva 2002; Lavine y Strand, 2002). Los prohemocitos son pequeños, redondos o elípticos con un pequeña cantidad de citoplasma periférico y son considerados células formadoras de hemocitos; no participan directamente en los procesos de defensa y son responsables de la multiplicación post embrionaria de los hemocitos representan alrededor del 10% de los hemocitos (Lavine y Strand, 2002; Yamashita e Iwabuchi, 2001). Los esferulocitos son esférulas grandes ovales o redondas con núcleo pequeño y participan en la histólisis, que ocurre en ocasión de la muda, transportando determinadas substancias como las hormonas, o participando en la síntesis de proteínas en la hemolinfa que ayudan a la destrucción de bacterias; representan el 20% de los hemocitos (Gupta, 1979; Ratclife et. al., 1985; Tanada y Kaya, 1993; Chapman, 1998). Los oenocitoides son los mayores hemocitos encontrados y tienen citoplasma abundante, denso y homogéneo, núcleo pequeño y participan en la producción de fenoloxidasa, una enzima multifuncional que participa en la defensa inmunológica, como en la cicatrización de lesiones y esclerotización de la cutícula (Lavine y Strand 2002; Silva 2002). El lepidoptero A. gemmatalis, tiene cinco tipos de hemocitos los cuales son: plasmatocitos, granulocitos, prohemocitos, esferulocitos y oenocitoides, además de células vermiformes y células esfoliativas (Andrade et. al., 2003). Las células vermiformes son de aspecto fusiforme y no emiten pseudópodos (Andrade et. al., 2003). Las células esfoliativas, son células grandes y son más bien un tipo de hemocito distinto a los demás, aunque existe escasa

209

información sobre ellas, sin embargo, constan evidencias que ambos tipos participan en los procesos inmunológicos del insecto junto con los hemocitos plenamente reconocidos (Faraldo, 2000).

Discusión y Conclusiones A. gemmatalis, ha sido controlada en Brasil desde la década de los ochenta con el virus AgNPV y la superficie actual rebasa los 2.5 millones de hectáreas aplicadas (Sosa-Gómez, 2010, comunicación personal). En todo este periodo, no se ha encontrado ninguna evidencia de resistencia del insecto al virus. En México, Ávila y Rodríguez del Bosque (2011), consignan los mismos resultados, aunque con solo diez años de aplicación, corroborando lo que registraron Fuxa y Ritcher (1993), quienes consignan que en condiciones de campo no se han encontrado indicios de resistencia de A. gemmatalis al virus AgNPV, sólo en condiciones de labotatorio y bajo una fuerte presión de selección. La presencia de siete tipos de hemocitos en A. gemmatalis, presupone una férrea actividad inmunológica del insecto para evitar la acción del AgNPV, después de varios años de estar sometidos a presión de selección. La ausencia o retardo de la resistencia puede deberse a la migración de adultos de las áreas no expuestas a las áreas tratadas con el virus (Moscardi y Sosa-Gómez, 1992). También se debe a la gran especificidad del AgNPV (Moscardi, 1998), que es una característica deseable en la mayoría de los entomopatógenos utilizados en el control biológico de plagas (Ribeiro y Pinedo, 2001). Esto permite concluir que se puede seguir utilizando el AgNPV por mucho tiempo e incrementar la superficie aplicada actualmente en México, con todo el beneficio económico y ecológico que resulta de su uso en el cultivo de soya.

Literatura Citada Andrade, F., M. CC. Negreiro, E.A. Gregorio, F. Moscardi y A.M. Falleiros. 2003. Hemocytes of Anticarsia gemmatalis (Hubner) (Lepidóptera: Noctuidae) Larvae: Morphological and quantitative studies. Acta microsc V.12 (1): 59-64. Alves, S.B. y R.M. Pereira. 1998. Disturbios fiológicos provocados por entomopatógenos, In: Alves S.B. (Ed) Controle Microbiano de Insetos. 2 Ed. Piracicaba. FEALQ. p. 21-37. Ávila, V.J. y L. A. Rodríguez del Bosque. 2011. Impacto económico y ecológico del uso comercial del nucleopoliedrovirus de Anticarsia gemmatalis, (AgNPV) en soya en las huastecas, México. Memorias del XXXIV Congreso Nacional de Control Biológico. Bulet, P.C. Hetru, J. Dimarco y D. Hoffman. 1999. Antimicrobial peptides in insect structure and function. Dev. Comp. Inmunol. Vol. 23:329-344. Castro, M.E., M.L. Souza, W. Sihler, S.C. Rodriguez y B.M. Ribeiro. 1999. Biologia molecular de baculovírus e seu uso no controle biológico de pragas no Brasil. Pesq. Agrop. Bras. Vol. 34:1733-1761. Chapman, R.F. 1998. The insects 4° Ed. Cambridge University Press. 770 p. Clark, K.D., L.L. Pech and M.R. Strand. 1997. Isolation and Identification of a plasmatocyte- espreading peptide from hemolymph of the lepidopteran insect Pseudoplusia incluedens J. Biol. Chem. Vol. 272 (37): 23440-23447. Faraldo, A.C. 2000. Hemocitos de Diptera económicamente importantes; análise qualitativa, quantitativa e funcional. Dissertacao (Maestrado). Instituto de Biociencias. Universidade Estadual Paulista. 90 p.

210

Funk, C.J., S.C. Brunage and G.F. Rorhmann, 1997. Baculovirus structure in: Miller, L.K. (E.D.) The baculoviruses, New York: Plenum Press. p. 7-32. Fuxa, J.R. and A.R. Ritcher. 1993. Lack of vertical tramission in Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera: Noctuidae) of a nuclear polyhedrosis virus, a pathogen no indigenous to Louisiana. Environ. Entolmol. 22:425-431. Gupta, A.P. 1979. Insect hemocytes.Cambridge University press. P. 85-127. Jones, J.C. 1979. Pathways and pitfalls in the classification and study of insect hemocytes. In: Gupta, A.P. Insect hemocytes. Cambridge University Press. p. 279-300. Lavine, M.D. and M.E. Strand . 2002. Insect hemocytes and their role in inmunity. Insect Biochem. Mol. Vol. 32:1295-1309. Maldonado, M.N., J.G. Garza y A.P. Terán. 1991. Guía técnica para cultivar soya en las Huastecas. Folleto para productores No. 1. INIFAP. Campo Experimental Sur de Tamaulipas. Meyer-Fernández, J.R., H. Lanz-Mendoza and K.C. Gondim. 2000. Ectonucleotic diphosphohydrolase activities in hemocytes of larval Manduca sexta. Arch. Biochem. Biophys. Vol. 328 (1): 152-159. Moscardi, F. and D.R. Sosa-Gómez. 1992. Use of viruses against soybean caterpillar in Brazil, In: L.G. Lopping, M.B. Greem and R.T. Ress (Eds.): Pest Management in Soybean. Elsevier, London/New York P. 98-109. Moscardi, F. 1998. Utilizacao de virus entomopatogenicos em campo. Alves S.B. (ED). Controle microbiano de insetos. 29 Ed. Piracicaba. FEALQ. p. 509-539. Moscardi, F. y M.L. Souza. 2002. Baculovirus para o controle de pragas. Biotec. Cienc. Desenv. Vol. 24: 22-29. Niere, M., M. Meiblitzer, C. Weise, M. Ziegler and A. Wiesner. 1999. Insect inmuny activation by recombinant Galleria melonella a polipophorin III. Biochim. Biophys. Acta. Vol. 1433:16-26. Pech, L.L. and M.R. Strand 1995. Encapsulation of foreign targets by hemocytes of the month Pseudoplusia includes (Lepidoptera: Noctuidae) involves in RGB dependent cell adhesion mechanism. J. Insect Physiol. Vo. 41(6):481-488. Ratcliffe, N.A., A.F. Rowley, S.W. Fitzgerard and C.P. Rhodes. 1985. Invertebrate inmunity: basic concepts and recent advances. Int. Rev. Cytol. Vol. 97:183-279. Ribeiro, B.M. y F.J. Pinedo. 2001. Baculovirus recombinante para controle de praga. Biotec. Cienc. Desenv. Vol. 22:50-58. Rowley, A.F. and N.A. Ratcliffe. 1981. Invertebrate blood cells. Academic Press. New York. Vol. 2:421-490. Russo, J., M. Brehélin and Y. Carton. 2001. Hemocyte changes in resistant and susceptible strains of D. melanogaster caused by virulent and avirulent strains of the parasitic wasp Leptopilina boulardi J. Insect Physiol. Vol. 47:167-172. Silva, C.C. 2002. Aspectos do sistema inmunologico dos insetos. Biotec. Cienc. Desenv. Vol. 24:68-72. Souza, M.L., M.E. Castro, W. Silher, Z.M. Ribeiro y F. Moscardi. 2002. Caracterizacao de baculovirus utilizados no controle de pragas. Biotec. Cienc. Desenv. Vol. 24:18-20. Tanada Y. and H.K. Kaya 1993. Insect pathology. Academic Press, San Diego. 666. Yamashita, M. and K. Iwabuchi. 2001. Bombyx mori prohemocity division and differenciation individual microcultures. J. Insect physiol. Vol. 47:325-331.

211

TOXICIDAD DE TRES CEPAS NATIVAS DE Bacillus thuringiensis EN LARVAS DE Aedes aegypti (DIPTERA: CULICIDAE)

Juan Reyes Delgado-Gamboa1, Rafael Pérez-Pacheco1, Jaime Ruíz-Vega1, Carlos Alejandro Granados-Echegoyén1, Jorge Eugenio Ibarra-Rendón2, Verónica González-Negrete3. 1Centro Interdisciplinario de Investigación para el Desarrollo Integral Regional Unidad Oaxaca. IPN. Calle Hornos 1003. Santa Cruz Xoxocotlán. C.P. 71230. Oaxaca. México. [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]. 2Departamento de Biotecnología y Bioquímica, Centro de Investigación y Estudios Avanzados, Unidad Irapuato, 36500, Irapuato, Guanajuato, México. [email protected]. 3Universidad de Guanajuato, Campus Irapuato- Salamanca División de Ciencias de la Vida. Ex Hacienda El Copal km. 9 carretera Irapuato-León; C.P. 36500; Irapuato, Guanajuato. [email protected].

RESUMEN. Los mosquitos son vectores de agentes causales de enfermedades como paludismo y dengue. Una alternativa al uso de insecticidas químicos es el empleo de agentes biológicos, principalmente insecticidas microbianos. En el presente trabajo se evaluó la toxicidad de tres cepas de B. thuringiensis endémicas de Oaxaca, México, contra Aedes aegypti. Su efecto se cuantificó mediante bioensayos. Se realizó un diseño completamente al azar, utilizando como unidad experimental vasos plásticos con 100 ml de agua desclorada y 20 larvas del cuarto instar temprano A. aegypti. Se utilizó el complejo espora-cristal, evaluando de 6 a 8 dosis., se realizaron 5 repeticiones con un testigo cada una. La mortalidad se determinó a las 24 h bajo condiciones de 70% de humedad relativa y temperatura media de 28±2°C. Se obtuvieron dos cepas altamente tóxicas a A. aegypti, cuyas CL50 fueron 10.82 y 13.2 ng/ml, respectivamente, similares a la Bti control (CL50 de 9.43 ng/ml) usada como estándar.

Palabras clave: Bacillus thuringiensis, toxicidad, bioensayo, resistencia, espora-cristal.

ABSTRACT. Mosquitoes are vectors of causal agents of diseases such as malaria and dengue. An alternative to chemical insecticides is the use of biological agents, mainly microbial insecticides. In the present study was designed the toxicity of three native B. thuringiensis strains of Oaxaca, Mexico, against Aedes aegypti. The effect was quantified by bioassay. Performed a randomized design, using as an experimental unit with 100 ml plastic cups dechlorinated water and 20 early in fourth instar Aedes aegypti. Using the spore-crystal complex, six to eight doses were evaluated, five replicates were performed and each with one included one blank treatment. Mortality was determined after 24 hours under conditions of 70% relative humidity and mean temperature of 28±2°C. Two highly toxic strains against of Aedes aegypti, were obtained which presented an LC50 of 10.82 and 13.20 ng/ml respectively, similar to the blank Bti (9.43 ng/ml).

Keys words: Bacillus thuringiensis, toxicity, bioassay, isolates, spore-crystal.

Introducción Los mosquitos constituyen un grupo de insectos de gran importancia desde el punto de vista médico epidemiológico, debido a que muchas de sus especies además de provocar molestias al hombre y a los animales, son vectores de agentes causales de enfermedades como paludismo (malaria) y dengue (Samanidou-Voyadjoglou et al., 2007). El dengue es la enfermedad viral más importante transmitida por mosquitos en las áreas tropicales y subtropicales del mundo, donde vive una tercera parte de la población humana (Guzman y Kouri, 2002). El uso de insecticidas químicos de alta acción residual y toxicidad a amplio espectro de organismos han ocasionado serios problemas de contaminación y resistencia de los organismos plaga (Van Frankenhuyzen, 1993). Como una alternativa al uso de insecticidas químicos para el control de mosquitos es necesario el empleo de diversos agentes biológicos (Rodríguez et al., 2001) incluyendo principalmente insecticidas microbianos (Wirth et al., 2005). Bacillus thuringiensis Berliner es la bacteria entomopatógena más conocida, estudiada y utilizada como agente de control microbiano. Más del 90% del mercado de bioinsecticidas

212

incluye productos a base de esta bacteria (Glare y O Callaghan 2000). Los principales productos están basados en los serovares kurstaki, israelensis, aizawai, morrisoni, alesti, galleriae, darmstadiensis, dendrolimus y sotto (Glare y O‟Callaghan, 2000). Desde el descubrimiento e identificación de B. thuringiensis, el interés en esta bacteria ha sido cada vez mayor, en el intento de encontrar nuevas toxinas con actividad biológica diferente (Khyami-Horani et al., 2003). Se estima que actualmente existen más de 100,000 aislados distribuidos en colecciones de todo el mundo (Hammond, 2007). Hasta 1976 se conocía que B. thuringiensis sólo era tóxico contra larvas de lepidópteros, sin embargo, Goldberg y Margalit (1977), aislaron una cepa en el desierto del Negev (Israel). Este aislado representaba un nuevo serotipo (H-14) y se le denominó B. thuringiensis svar. israelensis (de Barjac, 1978). Bti muestra una elevada actividad insecticida sobre larvas de dípteros, en particular de mosquitos (Culicidae) y jejenes (Simuliidae); entre los mosquitos, es activo sobre los tres géneros más importantes: Aedes, Anopheles y Culex, en orden de susceptibilidad (Ibarra et al., 2003). Los productos-Bt basados en esta subespecie han logrado un gran éxito y son el principal insecticida microbiano utilizado en el control de vectores de enfermedades, especialmente en países en desarrollo. Existen diversos formulados comerciales, los más utilizados son VectoBac®, Bactimos® y Teknac® (Federici et al., 2005). Aunque el espectro insecticida de Bti abarca principalmente especies de dípteros, algunos insectos de otros órdenes, como lepidópteros y coleópteros, también han mostrado cierto grado de susceptibilidad. El éxito experimentado con la cepa Bti estimuló en todo el mundo el desarrollo de programas de búsqueda de nuevas bacterias y cepas de B. thuringiensis con propiedades mosquitocidas. Hasta la fecha, se han descubierto numerosos aislados activos, aunque su efectividad nunca ha superado la de Bti (Federici et al., 2005). El objetivo de este trabajo fue evaluar la toxicidad de tres cepas nativas de Oaxaca de B. thuringiensis contra Aedes aegypti (L.).

Materiales y Método Aislamiento de cepas. Las cepas S4(17), S18(60) y S19(65) forman parte del aislamiento, selección y caracterización de cepas nativas de Bacillus thuringiensis, en el que se procesaron 71 muestras de suelo, estiércoles y telarañas. Las muestras fueron tamizadas en malla #40. Posteriormente se incorporó 1 g de muestra en tubos de ensayo con 10 ml de agua destilada estéril. Los tubos fueron sometidos a pasteurización mediante baño María a 65°C durante 30 min y enfriados inmediatamente después en hielo. De la suspensión se extrajeron alícuotas de 10 µl, con el que serían plaqueadas cajas Petri con agar nutritivo. Estas se incubaron a 28°C durante 24 h, lo cual permitió el desarrollo de colonias aisladas, que fueron seleccionadas por la apariencia propia de B. thuringiensis: forma irregular y aplanada, márgenes recortados irregularmente, aspecto farinoso y opaco. Estas colonias se inocularon en pequeñas gotas de agar nutritivo (a manera de microcultivos), las cuales fueron incubadas a 28°C durante 48 h en bolsas de plástico (para evitar desecación), hasta obtener la esporulación de la cepa. Las telarañas se colocaron directamente en tubos Eppendorf, se les adicionó 1 ml de agua destilada estéril con sol. Tween 80 al 0.02 %. Posteriormente se procedió de la misma manera que con las muestras de suelo. La identificación de las colonias cristalíferas se efectuó al miscroscopio óptico de contraste de fases (1000 X). Aquellas cepas que mostraron la formación de cristales (cuerpos parasporales típicos de B. thuringiensis) fueron resembradas y cultivadas bajo las mismas

213

condiciones durante 4-5 días, hasta obtener autolisis. Posteriormente, cada cepa completamente autolizada fue suspendida en 1000 µl de agua destilada estéril dentro de pequeños viales, donde se introdujeron tiras estériles de papel filtro para absorver la suspensión bacteriana y se sometieron a congelación y liofilización para después almacenarse a -20°C.

Bioensayo Preparación del Complejo Espora-Cristal. Para la selección toxicológica de las cepas aisladas, se realizó una serie de bioensayos con larvas de A. aegypti, díptero de susceptibilidad conocida a B. thuringiensis svar. israelensis. Se obtuvieron polvos liofilizados del complejo espora-cristal, con la finalidad de contar con un peso seco constante para cada bioensayo de cada una de las cepas. Las cepas cristalíferas se sembraron en matraces de 500 ml con leche peptonizada y se incubaron a 28°C a 250 rpm (Revoluciones por minuto). Después de la autolisis (5 días), se suspendió el cultivo de los matraces en 10 ml de agua destilada estéril y se sometió a tres centrifugaciones sucesivas con la finalidad de eliminar las posibles exotoxinas excretadas, así como los desechos celulares. El precipitado obtenido se congeló y liofilizó. El polvo seco obtenido se utilizó para los bioensayos. Pruebas de Toxicidad. La metodología del bioensayo fue diseñada con la finalidad de determinar la concentración que provoca un 50% de mortalidad en la población (CL50), y así determinar el grado de actividad del agente microbiano. Dichas pruebas toxicológicas se llevaron a cabo sobre larvas del cuarto instar temprano de A. aegypti, alimentadas con levadura en polvo, bajo condiciones de insectario (28± 2ºC, 70 ± 5% de humedad relativa y fotoperiodo de 16:8 h luz: oscuridad). El bioensayo se preparó utilizando vasos plásticos con 100 ml de agua desclorada y 20 larvas. En un primer nivel de selección se probaron todas las cepas, poniendo una cantidad indeterminada del complejo espora-cristal. Sólo las cepas que provocaron una mortalidad de 100% se sometieron a una segunda etapa de selección, partiendo de una solución madre de 10 mg del complejo espora cristal por ml, donde se probaron niveles de concentración entre 5.04 y 61.25 ng/ml. Se realizó un diseño completamente al azar, utilizando como unidad experimental vasos plásticos con 100 ml de agua desclorada y 20 larvas del cuarto instar temprano. Se realizaron 5 repeticiones con un control positivo empleando Bti. Las cepas S4(17), S18(60) y S19(65) mostraron gran actividad insecticida, por lo que se les probó en diversos bioensayos de 6 y 8 niveles de concentración. El nivel de toxicidad fue comparado con la CL50 obtenida para la cepa estándar de B. thuringiensis israelensis (de Barjac, 1978), producida y probada bajo las condiciones antes mencionadas. La mortalidad se determinó a las 24 h, considerando larva muerta a aquélla que al ser hundida en el agua, no regresa a la superficie con sus movimientos normales característicos o bien no presentan movimiento alguno. Posteriormente se realizó un análisis Próbit para determinar la concentración letal media (CL50).

Resultados y Discusión En el cuadro 1 se presenta el efecto tóxico causado por la cepa control Bti, en el cual se observa que con una concentración de 30 y 21 ng/ml se registraron los más altos niveles de

214

mortalidad que fueron de 100 y 80% respectivamente, el cálculo de la CL50 con un valor de 9.426 ng/ml, así como la CL95 con un valor de 27.806 ng/ml.

Cuadro 1. Porcentaje de mortalidad, CL50 y CL95 del complejo espora-cristal de la cepa control Bti en larvas del cuarto instar de A. aegypti. Concentración Mortalidad Tratamiento CL50 (ng/ml) CL95 (ng/ml) (ng/ml) % 1 30 100 2 21 80 3 14.7 74.58

4 10.29 62.07 9.426 27.80 5 7.20 37.5 6 5.04 13.33 Control 0 0

En el cuadro 2 se presenta el efecto tóxico causado por la cepa S4(17), en el cual se observa que con una concentración de 61.25 ng/ml se registró la mortalidad más alta que fue de 92.5%, una CL50 con un valor de 26.91 ng/ml y una CL95 de 131.641 ng/ml.

Cuadro 2. Porcentaje de mortalidad, CL50 y CL95 del complejo espora-cristal de la cepa S4(17) en larvas del cuarto instar de A. aegypti. Concentración Mortalidad CL50 CL95 Tratamiento (ng/ml) % (ng/ml) (ng/ml) 1 61.25 92.5 2 42.875 70 3 30.0125 46.84 4 21.0087 30 26.91 131.641 5 14.7061 18.75 6 10.2942 12.82 7 7.2060 13.75 8 5.0442 11.67 Control 0 0

En el cuadro 3 se presenta el efecto tóxico causado por la cepa S18(60), en el cual se observa que con una concentración de 30 ng/ml se registró la mortalidad más alta que fue de 95.92%, una CL50 con un valor de 13.196 ng/ml y una CL95 de 35.466 641 ng/ml.

Cuadro 3. Porcentaje de mortalidad, CL50 y CL95 del complejo espora-cristal de la cepa S18(60) en larvas del cuarto instar de A. aegypti. Concentración Mortalidad CL50 CL95 Tratamiento (ng/ml) % (ng/m) (ng/m) 1 30 95.92 2 21 69.7 3 14.7 59 13.19 35.466 4 10.29 35.71 5 7.20 14.58 6 5.04 14.58 Control 0 0

215

En el cuadro 4 se presenta el efecto tóxico causado por la cepa S19(65), en el cual se observa que con una concentración de 30 ng/ml se registró la mortalidad más alta que fue de 97.5%, una CL50 con un valor de 10.823 ng/ml y una CL95 de 29.324 ng/ml.

Cuadro 4. Porcentaje de mortalidad, CL50 y CL95 del complejo espora-cristal de la cepa S19(65) en larvas del cuarto instar de A. aegypti. Tratamiento Concentración Mortalidad CL50 CL95 (ng/ml) % (ng/ml) (ng/m) 1 30 97.5 2 21 87.5 3 14.7 65 4 10.29 44.3 10.823 29.324 5 7.20 23.08 6 5.04 14.29 Control 0 0

Se observa que las CL50 de las cepas S18(60) y S19(65) con un valor de 13.2 y 10.82 ng/ml respectivamente, son similares a la CL50 de la cepa Bti (control) con un valor de 9.43 ng/ml. En las mismas cepas las CL95 tuvieron el mismo comportamiento, por lo tanto estos resultados nos indican que las cepas S18(60) y S19(65) tienen alto potencial mosquitocida, siendo similar a la cepa Bti (control) usada como estándar y con mejor potencial a la cepa Bti analizada por Wirth et al., (2004), quienes reportan una CL50 de 22.3 ng/ml para el complejo espora cristal. De igual manera Federici et al., (2003), reporta un rango de concentración letal 50 (CL50) de 10-13 ng/ml sobre larvas de cuarto estadio de muchas especies de mosquitos.

Conclusiones Se obtuvieron dos cepas altamente tóxicas a A. aegypti, cuyas CL50 fueron 10.82 y 13.2 ng/ml respectivamente similares a la Bti control (CL50 de 9.43 ng/ml) usada como estándar. Este trabajo abre una nueva vía para el control biológico de A. aegypti, el cual es un vector de importancia médica-veterinaria, para el cual se está implementando una estrategia de control que combina diversos métodos, entre los cuales se podría integrar la vía que explora esta investigación, ya que B. thuringiensis por su elevada actividad larvicida, especificidad e inocuidad sobre organismos no blanco, complejo de tóxinas, la hace una alternativa de gran potencial en el control de insectos vectores de enfermedades. El contar con cepas nativas permite conservar o alterar lo menos posible la biodiversidad existente, en lugar de usar especies exóticas aisladas de nichos ecológicos diferentes. Más aún, el uso de especies nativas es frecuentemente más eficaz que el correspondiente a especies exóticas, cuando los especímenes han sido aplicados en igualdad de circunstancias. Es importante continuar con la caracterización biológica de cepas nativas de B. thuringiensis para disponer de mayores alternativas de control biológico de insectos plaga y vectores de agentes causales de enfermedades.

216

Literatura citada De Barjac, H., 1978. nouvelle variété de Bacillus thuringiensis très toxique pour les moustiques: B. thuringiensis var. israelensis sérotype H-14. Comptes Rendus Académie Sciences 286, 297–314 Federici, B.A., 2005. Insecticidal bacteria: an overwhelming success for invertebrate pathology. J. Invertebr. Pathol. 89, 30-38. Glare, TR; O Callaghan, M. 2000. Bacillus thuringiensis. Biology, ecology and safety. Reino Unido, Wiley and sons. 350 p. Goldberg, L. J., Margalit, J. 1977. A bacterial spore demonstrating rapid larvicidal activity against Anopheles sergentii, Uranotaenia unguiculata, Culex univitattus, Aedes aegypti, and Culex pipiens. Mosquito News 37:355-358. Guzman, G., Kouri, G., 2002. Dengue: an update. Lancet Infect. Dis. 2, 33–42. Hammond, B. 2007. Food safety of proteins in agricultural biotechnology. CRC Press, Boca Raton (EEUU). pp. 51. Ibarra, J.E., Del Rincón, M.C., Orduz, S., Noriega, D., Benintende, G., Monnerat, R., Regis, L., de Oliveira, C.M., Lanz, H., Rodríguez, M.H., Sánchez, J., Peña, G., Bravo, A., 2003. Diversity of Bacillus thuringiensis strains from Latin America with insecticidal activity against different mosquito species. Appl. Environ. Microbiol. 69, 5269-5274. Khyami-Horani, H., Hajaij, M. y Charles, J. F. 2003. Characterization of Bacillus thuringiensis ser. jordanica (serotype H71), a novel serovariety isolated in Jordan. Curr Microbiol 47(1): 26-31. Rodríguez M. M., Bisset J., de Fernández DM., Lauzan L., Soca A. (2001).Detection of insecticide resistence I Aedes aegypti (Diptera: Culicidae) from Cuba y Venezuela. Journal of Medical Entomology 38. 623-628. Samanidou-Voyadjoglou A., Roussis V., Petrakis P. V. (2007). Control biológico de poblaciones de mosquitos: aspectos aplicados de control de plagas mediante enemigos naturales. Van Frankenhuyzen K (1993) The challenge of Bacillus thuringiensis. In: Entwistle PF, Cory JS, Bailey MJ, Higgs SR (eds) Bacillus thuringiensis, an environmental biopesticide: theory and practice. Wiley, Chichester, pp 1–35. Wirth M. C., Jiannino JA., Federici B. A., Walton W. E. (2005). Evolution of resistence toward Bacillus sphaericus or a mixture of B. sphaericus+Cry 1A from Bacillus thurigensis, in the mosquito, Culex quinquiefasciatus (Diptera: Culicidae). Journal of Invertebrate Pathology 88. 154-162.

217

PRODUCCIÓN DE PROTEASAS EXTRACELULARES DE Gliocladium virens Y SU RELACIÓN CON LA ACTIVIDAD ENTOMOPATÓGENA CONTRA Anopheles albimanus

Guillermo Carrión-Vázquez1, Germán Pérez-García2 y María Guadalupe Vázquez-Martínez1. 1Centro Regional de Investigación en Salud Pública (CRISP). Instituto Nacional de Salud Pública. 4ª Norte y 19 Poniente s/n, Colonia Centro C.P. 30700. Tapachula, Chiapas, México. 2Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Chiapas. Tapachula, Chiapas, México. [email protected]

RESUMEN. La cepa nativa del sureste de Chiapas Gliocladium virens demostró su potencial entomopatógeno sobre larvas de mosquitos Anopheles albimanus en bioensayos de laboratorio. Con el propósito de estimar el potencial de esta cepa nativa para su uso en campo para el control de los mosquitos vectores de paludismo, en este estudio se evaluó el efecto de la temperatura sobre la producción de proteasas en G. virens y su relación con la actividad entomopatógena. Se encontró que el hongo G. virens presenta una relación directa entre la producción de enzimas proteolíticas y su patogenicidad. Gliocladium virens produjo la mayor cantidad de enzimas a 29ºC, que es la temperatura que caracteriza a los hábitats larvales de An. albimanus. La producción de proteasas extracelulares y la alta entomopatogenicidad de G. virens, convierten a este hongo en un excelente candidato para usarlo en estrategias de control del mosquito Anopheles albimanus.

Palabras Clave: hongos entomopatógenos, mosquitos, enzimas, control biológico.

ABSTRACT. The native strain of the South-East of Chiapas Gliocladium virens showed its entomopathogenic potential on mosquito larvae Anopheles albimanus in laboratory bioassays. In order to estimate the potential of this native strain for use on the field for the mosquito control, this study evaluated the effect of temperature on the production of proteases in G. virens and its relationship to the entomopathogenic activity. We found that the fungus G. virens presents a direct relationship between the production of proteolytic enzymes and their pathogenicity. Gliocladium virens produced the major amount of enzymes at 29°C, which is the temperature that characterizes the larval habitats of Anopheles albimanus. The production of extracellular proteases and the high entomopathogenicity of G. virens, make this fungus an excellent candidate to use it in the Anopheles albimanus mosquito control strategies.

Key words: entomopathogenic fungi, mosquitoes, enzymes, biological control.

Introducción El control del paludismo en México se lleva a cabo mediante el uso de insecticidas químicos contra el mosquito vector y de medicamentos antipalúdicos contra el parásito (WHO, 2008). Recientemente han aumentado los casos de resistencia a insecticidas (Penilla et al., 2007; Dzul et al., 2007) que complican el control de esta enfermedad, por lo que es necesario buscar alternativas al control químico. Una buena alternativa es el control biológico mediante el uso de hongos entomopatógenos, los cuales son patógenos naturales de varios insectos, actúan por contacto, tienen capacidad de autodiseminación, y por lo tanto, gran potencial para ser empleados como biocontroladores (Cañedo y Ames, 2004; Vázquez-Martínez et al. 2008a). Tanada y Kaya (1993) describieron que los hongos presentan distintos mecanismos para atacar a los mosquitos y pueden ser separados en tres fases: a) Adhesión y germinación de la espora en la cutícula del insecto, b) Penetración dentro del hemocele, y c) Desarrollo del hongo que resulta en la muerte del insecto. Los hongos entomopatógenos penetran el exoesqueleto de los insectos mediante un proceso mecánico acompañado de la acción enzimática, de proteasas, quitinasas y lipasas. En el proceso de infección del insecto participan principalmente las proteasas extracelulares (Cañedo y Ames, 2004).

218

La cepa nativa del sureste de Chiapas Gliocladium virens demostró su potencial entomopatógeno sobre mosquitos Anopheles albimanus (Vázquez-Martínez et al. 2008b) en bioensayos de laboratorio, causando mortalidades del 100% a las 96 hs de exposición a 4.6x107 conidias/ml. Con el propósito de estimar el potencial de esta cepa nativa para su uso en campo para el control de los mosquitos vectores de paludismo, en este estudio se evaluó el efecto de la temperatura sobre la producción de proteasas en G. virens y su relación con la actividad entomopatógena.

Materiales y Método Material biológico. La cepa de G. virens pertenece al cepario del Laboratorio de Patógenos y Vectores del CRISP, a cargo de la Dra. Guadalupe Vázquez Martínez y las cepas de referencia M. anisopliae cepa 33, fue donada por el Dr. Jorge E. Ibarra Rendón del CINVESTAV, Irapuato y la otra cepa de M. anisopliae fue donada por la UNAM. Cultivo. De un cultivo madre (stock) se resembraron los hongos en cajas petri con Agar Dextrosa Sabouraud (ADS) usando la técnica del papel celofán (Dennis y Webster, 1971). Los conidios se cosecharon en agua tridestilada estéril y se hicieron diluciones hasta una concentración final de 104 conidias/ml. Este inóculo se resembró en matraces Erlenmeyer con medio de cultivo líquido de soya. Tratamientos. Los hongos se crecieron en medio líquido de soya, a diferentes temperaturas: 20, 23, 26, 29 y 32°C, y fueron expuestos a un fotoperiodo de 12:12 horas luz:oscuridad. La producción de enzimas proteolíticas de cada tratamiento se evaluó a las 24, 48, 72, 96 y 120 horas, por medio de las técnicas de la azocaseína y de la elastina cromogénica. Todos los tratamientos fueron realizados en una cámara ambiental y se manejaron tres repeticiones para cada tratamiento. Evaluación enzimática. Para evaluar la producción de enzimas se tomaron muestras de 1.5 ml de los diferentes cultivos, por triplicado, a las 24, 48, 72, 96 y 120 h y se depositaron en tubos Eppendorff de 2 ml. Los tubos se centrifugaron a 10 000 rpm durante 15 min y los sobrenadantes (enzimas) fueron colectados. La actividad proteolítica fue evaluada a través de dos técnicas. Método de la azocaseína (Castellanos-Moguel 2002). En un tubo Eppendorff de 1.5 ml, se colocaron 250 μl de sustrato y 150 μl de enzima y se incubaron a 25ºC por 1 h. Posteriormente se agregó 1.1 ml de ácido Tricloroacético (TCA) al 10%, se mezcló y dejó en reposo durante 15 min para luego centrifugar a 10 000 rpm durante 15 min. En tubos de vidrio de 12 x 75 mm se recuperó 1.2 ml de sobrenadante y se adicionaron 1.4 ml de hidróxido de sodio 1.0 M; se mezcló para el desarrollo del color y después se realizó la lectura a la absorbancia de 440 nm. Se preparó para cada muestra un tubo testigo de la misma manera pero al sustrato se le agregó el TCA al 10% antes que la enzima. Se usó como blanco el buffer de fosfatos. La actividad proteolítica se expresó en unidades de proteasa (UP), siendo una unidad la cantidad de enzima que origina un cambio en la absorbancia de 0.01 a 440 nm, bajo las condiciones experimentales usadas. Método de la elastina cromogénica. De una suspensión de elastina rojo congo (1.5 mg/ml) en buffer Tris-HCl 0.05 M, pH 8.0, se tomaron 4 ml y se mezclaron con 1 ml de enzima agitando vigorosamente por 10 seg. Se incubó a 30ºC durante 30 min sin agitación y luego se centrifugó a 10 000 rpm durante 15 min. Se filtró el sobrenadante y se leyó a una absorbancia de 450 nm. Se preparó de la misma forma para cada muestra un tubo testigo con 4 ml del buffer sin el sustrato y 1 ml de enzima, incubando a 30ºC por 30 min sin agitación. Se usó como blanco el

219

buffer Tris-HCl 0.05 M, pH 8.0 sin el sustrato. La actividad enzimática sobre la elastina fue determinada en unidades de enzima (UE), siendo una unidad la cantidad de enzima necesaria para originar un cambio en la absorbancia de 0.01 a 450 nm, bajo las condiciones experimentales usadas. Bioensayos. Los hongos G. virens y M. anisopliae se cultivaron bajo las condiciones de temperatura que obtuvieron la mayor y la menor producción de enzimas proteolíticas. Se obtuvieron las conidias y se suspendieron en Tween 80 al 0.0001% a una concentración de 108 conidias/ml del hongo. Los bioensayos se realizaron en una cámara ambiental, colocando 100 ml de la suspensión de conidias con 25 larvas de A. albimanus de 3er estadio en recipientes desechables de plástico. Las observaciones se hicieron cada 24 h durante 5 días. En todos los bioensayos se incluyó un grupo testigo de larvas, colocadas en una solución de Tween al 0.0001% pero sin conidias. Los bioensayos tanto para los tratamientos como para los grupos testigos se realizaron por triplicado.

Resultados y Discusión

Determinación de la producción de proteasas: Técnica de la azocaseína. El hongo G. virens mostró la mayor producción de proteasas a 29ºC a partir de las 48 h de incubación (39.2 UP/ml), con un pico máximo a las 72 h (47.36 UP/ml). Con el tratamiento a 32ºC, G. virens no produjo proteasas (Cuadro 1). Por lo que, la temperatura de incubación afectó la producción de proteasas de este hongo.

Cuadro 1. Producción de proteasas (UP/ml) de G. virens a diferentes temperaturas y tiempos de incubación. Tiempo de incubación ( h ) Temperatura 24 48 72 96 120 (ºC) (UP/ml) (UP/ml) (UP/ml) (UP/ml) (UP/ml) 20 0 3.93 4.43 2.53 0.86 23 0.1 6.16 25.75 2.36 11.93 26 0.1 1.7 4.36 2.13 8.18 29 0.23 39.2 47.36 29.1 19.13 32 0 0 0 0 0

El hongo M. anisopliae produjo gran cantidad de proteasas a dos diferentes temperaturas de incubación: 23 y 29ºC (Cuadro 2). La mayor cantidad de proteasas a 23ºC fue a partir de las 48 h de incubación (37.03 UP/ml), alcanzando la producción máxima a las 72 h (56.56 UP/ml). A la temperatura de 32ºC, M. anisopliae no produjo proteasas.

Cuadro 2. Producción de proteasas (UP/ml) de M. anisopliae a diferentes temperaturas y tiempos de incubación. Tiempo de incubación ( h ) Temperatura 24 48 72 96 120 ( ºC) (UP/ml) (UP/ml) (UP/ml) (UP/ml) (UP/ml) 20 0 2.43 8.53 3.03 2.83 23 0.3 37.03 56.56 44.8 19.56 26 0.16 8.3 2.03 8.36 5.13 29 0.23 53.9 32.03 1.73 18.7 32 0 0 0 0 0

220

Determinación de la producción de Elastasa: Técnica de la elastina rojo congo. Se demostró que G. virens tuvo la mayor producción de enzima a 29ºC, logrando la mayor cantidad (3.96 UE/ml) a las 48 h (Cuadro 3). La menor producción de elastasa se observó a la temperatura de 23ºC.

Cuadro 3. Producción de elastasa (UE/ml) de G. virens a diferentes temperaturas y tiempos de incubación. Tiempo de incubación ( h ) Temperatura 24 48 72 96 120 ( ºC) (UE/ml) (UE/ml) (UE/ml) (UE/ml) (UE/ml) 20 0 2.53 3.63 0.5 0.06 23 0.1 1.63 0.66 0.73 0.13 26 0.06 2.4 0.10 0.43 0.16 29 0.26 3.96 0.83 2.1 0.10 32 0.33 2.83 0.37 0.36 0.16

Cuando se cultivó M. anisopliae, se observó la mayor producción de elastasa a 23ºC alcanzando un máximo a las 72 h (3.90 UE/ml). También hubo una producción considerable a 20 y 29ºC a las 48 h de incubación y la menor producción de elastasa fue a 32ºC (Cuadro 4).

Cuadro 4. Producción de elastasa (UE/ml) de M. anisopliae a diferentes temperaturas y tiempos de incubación. Tiempo de incubación ( h ) Temperatura 24 48 72 96 120 ( ºC) (UE/ml) (UE/ml) (UE/ml) (UE/ml) (UE/ml) 20 1.9 2.63 1.03 1.4 0.23 23 0.3 1.63 3.90 1.36 0.06 26 0.16 4.16 0.03 1.26 0.02 29 0.23 3.7 1 1.53 0.04 32 0 2.76 0.53 3.45 0.06

En la producción de elastasa G. virens produjo mayor cantidad que M. anisopliae. La temperatura de 29ºC y el tiempo de incubación de 48 h en la producción de elastasa de G. virens coinciden con las condiciones para la producción de proteasas.

Bioensayos. Los resultados mostraron que en la cepa nativa de G. virens sí existe una relación entre la producción enzimática y la patogenicidad, ya que las mortalidades larvarias causadas por este hongo, con los cultivos crecidos a la temperatura de mayor producción de enzimas (29°C), fueron del 100% a las 72 h del bioensayo (Cuadro 5). Esta relación no se observó en la cepa de M. anisopliae, la cual mostró un porcentaje de mortalidad de 44% a las 120 h con los cultivos de mayor y menor producción de proteasas. Esto podría indicar que la patogenicidad de este hongo depende más del proceso mecánico que del enzimático. La temperatura es el principal factor de variabilidad en la producción de enzimas en un hongo (Nirula, 1957) seguida de la exposición a la luz (Quesada y Vey, 2004), lo cual fue constatado en este estudio. La cepa nativa de G. virens fue aislada en la planicie costera de Chiapas, donde las temperaturas oscilan de 22ºC por la noche hasta 36ºC en el día, con una temperatura promedio de 29ºC (Vázquez-Martínez et al. 2002).

221

Cuadro 5. Mortalidad larvaria (%) de Anopheles albimanus expuestas a G. virens y M. anisopliae cultivados bajo las temperaturas en que produjeron la mayor y menor cantidad de enzimas. Producción de Mortalidad diaria Mortalidad Hongos Temperatura enzimas (%) Proteasas Elastasas 24 h 48 h 72 h 96 h 120 h 20°C --- Mayor 0 2 4 6 9 36 M. 23°C Mayor --- 0 2 5 8 11 44 anisopliae 32°C Menor Menor 1 3 5 8 11 44 23°C --- Menor 0 3 5 7 10 40 G. virens 29°C Mayor Mayor 5 16 25 100 32°C Menor --- 1 3 5 8 13 52

Al comparar la producción de proteasas se observa que G. virens produjo la mayor cantidad de proteasas a 29ºC desde las 48 h de incubación, mientras que M. anisopliae logró la mayor producción de proteasas desde las 48 h de incubación, pero a 23ºC. La cepa de M. anisopliae, donada por el CINVESTAV Irapuato, fue aislada de cultivos en el estado de Guanajuato, con temperaturas promedio inferiores a las presentes en el estado de Chiapas. Por lo anterior, M. anisopliae no es una buena opción para usarse en estrategias de control de larvas de A. albimanus ya que tendría la desventaja de que su mayor producción de proteasas es a una temperatura diferente a la presente en los criaderos de mosquitos, mientras que G. virens logró su mayor producción a la temperatura promedio de 29ºC, que es la que caracteriza a los hábitats larvales de este mosquito. La producción de proteasas extracelulares y la gran patogenicidad de G. virens, convierten a este hongo en un excelente candidato para el control del mosquito vector del paludismo A. albimanus.

Agradecimientos Al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología, que financió este estudio a través del Proyecto No. 87102. A la Q.F.B. Olga R. Gálvez Coutiño por su asistencia en laboratorio y a la Téc. Octavia Pérez Medina por su apoyo en insectario.

Literatura Citada Cañedo, V. y T. Ames. 2004. Manual de laboratorio para el manejo de hongos entomopatógenos. Centro Internacional de la Papa (CIP). Lima, Perú. 62 pp. Castellanos-Moguel, M. J. 2002. Relación entre los niveles de proteasa y quitinasa en aislados de Paecilomyces fumosoroseus (Wize) Brown y Smith y su patogenicidad hacia la mosquita blanca. Tesis de Maestría en Ciencias Químico-biológicas. Escuela Nacional de Ciencias Biológicas. Instituto Politécnico Nacional. México, D.F. Dennis, C., and J. Webster. 1971. Antagonistic properties of species-groups of Trichoderma. I: Production of non-volatile antibiotics. Trans Br Mycol Soc, 57: 25-39. Dzul, A. F., Penilla, R. P., y A. D. Rodríguez. 2007. Susceptibilidad y mecanismos de resistencia a insecticidas en Anopheles albimanus del sur de la Península de Yucatán, México. Revista Salud Pública de México, 4: 302-311. Nirula, K. K. 1957. Observations on the green muscardine fungus in populations of Oryctes rhinoceros L. Journal of Economic Entomology, 50: 767-770.

222

Penilla, R.P., Rodríguez A. D., Hemingway J., Trejo A., and A. D. López. 2007. Cytochrome P450-based resistance mechanism and pyrethroid resistance in the field Anopheles albimanus resistance management trial. Pest Biochem Physio, 89: 111-117. Quesada, M. and A. Vey. 2004. Bassiacridin, a protein toxic for locust secrected by the entomopathogenic fungus Beauveria bassiana. Journal Mycology, 108:451-452. Tanada, Y. and H. K. Kaya. 1993. Insect pathology. Academic Press, New York, N. Y. Vázquez-Martínez, M. G., Rodríguez M. H., Arredondo J. I., Méndez J. D., Bond J. G. and M. Gold. 2002. Cyanobacteria associated with Anopheles albimanus (Diptera:Culicidae) larval habitats in southern México. Journal of Medical Entomology, 39:825-832. Vázquez-Martínez, M. G., Bond C. G., Torres E. J., Juárez S. J., Marina F. C., y T. López. 2008a. Estrategias de control biológico. En: Rodríguez, M. H., Ulloa G. A., y J. Ramsey. Manual para la vigilancia y el control del paludismo en Mesoamérica. Instituto Nacional de Salud Pública. Cuernavaca, Morelos, México. 208pp. Vázquez-Martínez, M. G., Rodríguez-Meneses A. y M. H. Rodríguez-López. 2008b. Patogenicidad de diferentes cepas de hongos sobre el mosquito Anopheles albimanus Wiedemann (Diptera:Culicidae), vector de paludismo. Entomología Mexicana, 7:760-763. WHO. 2008. Malaria: informe sobre la situación actual: 142.a Sesión del comité ejecutivo. Washington, D.C, EUA. 23 al 27 de junio del 2008.

223

EFECTO DE LA SALINIDAD EN LA CAPACIDAD INFECTIVA DEL NEMATODO PARÁSITO Romanomermis iyengari WELCH (NEMATODA:MERMITHIDAE) EN LARVAS DE MOSQUITOS Culex quinquefasciatus SAY (DÍPTERA: CULICIDAE)

Ninfa Ruiz-Santiago y Rafael Pérez-Pacheco. Instituto Politécnico Nacional (CIIDIR-IPN-Oaxaca), Calle Hornos No 1003, Col. Indeco Xoxocotlán, Oaxaca, México. C.P. 68000. [email protected] , [email protected].

RESUMEN. Las especies de nematodos parásitos del género Romanomermis (Mermithidae) son una alternativa efectiva, específica y sostenible para el control biológico de mosquitos. Sin embargo el uso práctico y extensivo de los nemátodo está limitado y requieren especial cuidado en la capacidad reproductiva, viabilidad e infectividad de los preparasíticos ya que estos son la etapa parasítica del nematodo y es limitada por factores ambientales como la Temperatura, Salinidad y pH. Es por ello que se evaluó el efecto de la salinidad en la capacidad parasítica del nematodo Romanomermis iyengari. Los niveles de parasitismo e infestación se vieron disminuidos respecto a las concentraciones altas de salinidad. La salinidad es un factor de estrés de los estados infectivos del nematodo R. iyengari afectando su capacidad infectiva y disminuyendo su potencial de control biológico de larvas de mosquitos.

Palabras clave: nematodos, Romanomermis iyengari, salinidad.

ABSTRACT. The species of parasitic nematodes of the genus Romanomermis (Mermithidae) are an effective alternative, targeted and sustainable alternative for biological control of mosquitoes. However the practical and extensive use of the nematode is limited and they require special care in reproductive capacity, viability and infectivity of the preparasíticos these are the parasitic nematode stage and is limited by environmental factors such as temperature, salinity and pH. For this reason that assessed the effect of salinity on the parasitic ability of nematode R. iyengari. Levels of parasitism and infestation were diminished to high concentrations of salinity. Salinity is a factor of stress of infective state of the nematode R. iyengari affecting their infective ability and decreasing the potential for biological control of mosquito larvae.

Key words: Romanomermis iyengari, salinity, nematode.

Introducción Los mosquitos son importantes en el sector salud por ser vectores de enfermedades como la malaria y dengue, además de los problemas de molestia que ocasionan por sus picaduras, principalmente por los criaderos naturales que están cerca a establecimientos humanos. La utilización de insecticidas químicos ha sido el principal recurso en campañas para el control de mosquitos. Sin embargo, el uso excesivo de estos productos químicos ha ocasionado serios efectos nocivos sobre el ambiente, fauna y personas expuestas, tales como: contaminación del suelo, aire y agua, muerte de organismos no nocivos, alteración de ecosistemas, resistencia a insecticidas, intoxicación de personas y además alto costos económicos (Pérez-Pacheco et al., 2005). El uso de nematodos parásitos es una alternativa de alto potencial para el control biológico de larvas de mosquitos (Paily y Balaraman, 2000). Estos organismos son parásitos obligados, los cuales deben cumplir parte de su ciclo vital en el interior de una larva de mosquito, las ventajas principales que presentan estos organismos es su capacidad de sobrevivencia en los cuerpos de agua después de su emergencia del hospedero (reciclar biológicamente),especificidad de parasitismo en larvas de mosquitos, provocan parasitismo letal para el hospedero y son completamente inocuos para la fauna acompañante. Romanomermis iyengari Welch 1964 es uno de los que presenta mayor potencial para reducir las densidades larvarias de mosquitos en reservorios naturales (Pérez-Pacheco et al., 2005). Su ciclo de vida consta de cinco fases: huevo, preparasítico, parásito y postparasítico. La fase preparasítica producto de la eclosión de los

224

huevos es corta, de 48 a 72 horas y de gran actividad en búsqueda del hospedero. La presencia de condiciones ambientales extremas como la salinidad, temperatura y pH de los cuerpos de agua en donde se aplican afecta su uso práctico y extensivo de control (Pérez et al., 1999) impidiendo que logren su máximo potencial como agentes de control biológico. En la presente investigación los estados infectivos de R iyengari fueron sometieron a diferentes concentraciones de salinidad con el objetivo de determinar su efecto en el porcentaje de parasitismo e infestación del nematodo.

Materiales y Método Para evaluar el efecto de la salinidad en la capacidad infectiva de R. iyengari se utilizaron nematodos preparasíticos de R. iyengari y larvas de II ínstar de Culex quinquefasciatus ambas especies producidas en la “Planta de producción masiva de nematodos parásitos de larvas de mosquitos” ubicada en el CIIDIR-IPN-Oaxaca. Se diseño un experimento completamente al azar con once tratamientos de las siguientes concentraciones de NaCl: 0.00M testigo (agua desionizada que no contiene sales), 0.2M (200mg/L), 0.4M (400mg/L), 0.6M (600mg/L), 0.8M (800mg/L), 1M (1000mg/L), 1.2M (1200mg/L), 1.4M (1400mg/L), 1.6M (1600mg/L), 1.8M (1800mg/L) y 2M (2000mg/L) con cuatro repeticiones cada tratamiento. Cada unidad experimental consistió en una bandeja de polietileno de 21x13.5x5.5 cm en la cual se depositaron 200 mL de solución salina de cada una de las diferentes concentraciones evaluadas, posteriormente se colocaron 100 larvas de mosquito C. quinquefasciatus en II ínstar y se contabilizaron para aplicar 1000 nematodos preparasíticos (dosis=10:1 diez nematodos por larva de mosquito) de R. iyengari a través del método de dilución volumétrica propuesto por Petersen y Willis (1972). Después de 24 hrs de cada una de las unidades experimentales de los diferentes tratamientos se tomó una muestra de 20 larvas que fueron depositadas de forma individual en platos de cultivo de tejidos de 24 pocillos en los cuales previamente se agregaron 6 mL de agua desionizada. Cuando las larvas colocadas en los pocillos alcanzaron el IV ínstar y comenzaron a emerger los nematodos (juveniles 4), con ayuda de agujas entomológicas y un microscopio estereoscópico se cuantifico el número de larvas o pupas con y sin nematodos, así como el número de nematodos en las larvas parasitadas y su sexo, para posteriormente determinar el Porcentaje de Parasitismo (PP) y Medias de Infestación (MI, número promedio de nematodos parasitando una larva). A los datos de porcentaje de parasitismo y medias de infestación, se les aplicó un análisis de varianza con Statistical Analysis System (SAS, 2004) y se compararon las medias mediante una prueba de Tukey (α =0.0 ) para determinar el efecto de la salinidad NaCl en la capacidad parasítica del nematodo R. iyengari sobre larvas de mosquito C. quinquefasciatus.

Resultados En el cuadro 1, se muestra el efecto de las diferentes salinidades evaluadas sobre el porcentaje de parasitismo y media de infestación del nematodo R. iyengari en larvas de mosquito C. quinquefasciatus. La salinidad influyó negativamente en el PP (P<0.0001) y en la MI de R. iyengari en larvas de mosquito, por lo tanto, la salinidad afecta la capacidad infectiva de los nematodos coincidiendo con los resultados reportados por Brows y Platzer (1977). A través de la prueba de

225

Tukey P<0.0001 se determinó que las medias de porcentaje de parasitismo y media de infestación difieren significativamente entre sí. El nematodo toleró altas salinidades de NaCl entre 0-2000 mg L-1, produciendo parasitismo en todas las salinidades evaluadas; aunque a valores altos de salinidad corresponden valores bajos de parasitismo y viceversa. Respecto a la media de infestación la cantidad más alta de nematodos por larva infestada fue de 7.2, 6.8 y 5.8 en promedio correspondiente a las salinidades de NaCl más bajas de 200 mg L-1, 600 mg L-1 y 800 mg L-1 respectivamente. Un promedio de 4 a 2 nematodos fueron encontrados en larvas de C. quinquefasciatus infestadas en salinidades de 800 mg L-1 y 1000 mg L-1. Los más bajos niveles de infestación se presentaron a partir de salinidades 1 200 (1.2), 1 400 mg L-1 (1.1), 1 600 mg L-1 (1.0), 1 800 mg L-1 (1.0) y 2 000 mg L-1 (1.0). Coincidiendo con el comportamiento que se presentó en el parasitismo respecto a bajas medias de infestación en salinidades de NaCl altas y una alta infestación en salinidades de NaCl bajas.

Cuadro 1. Efecto de la salinidad en la capacidad parasítica de R. iyengari en larvas mosquito C. quinquefasciatus. Salinidad NaCl Parasitismo Media de Infestación mg L-1 (%) Control 100.0a 6.8a 200 100.0a 7.2a 400 100.0a 6.8a 600 100.0a 5.8a 800 99.3a 4.0b 1000 62.6b 2.0c 1200 25.6c 1.2cd 1400 8.7d 1.1d 1600 3.1e 1.0cd 1800 3.1e 1.0d 2000 1.2e 1.0d Medias con letras iguales no difieren estadísticamente Tukey (α = 0.0 )

Discusión Salinidad de 0.025M (1.46g/L) no fue tolerada por los preparasíticos de R. iyengari debido a que no pudieron sobrevivir causando su muerte (Bheema et al., 1979), en la evaluación realizada R. iyengari toleró y parasitó larvas de mosquitos C. quinquefasciatus en salinidades superiores coincidiendo con Pérez-Pacheco et al., (1999), quien demostró la capacidad infectividad del nematodo R.iyengari en salinidades de 2920 mgL-1 de NaCl. Lo que sugiere que los preparasíticos toleran salinidades bajas, sin embargo salinidades altas afectan su capacidad infectiva provocan incluso su muerte. La presencia de valores bajos de parasitismo e infestación es resultado de una reducción en la capacidad infectiva de R. iyengari por efecto de la toxicidad de concentraciones de NaCl altas, según Von Brand, (1943) la reducción del potencial infectivo de los nematodos es resultado de un aumento en la tasa metabólica estimulada por las sales agotando los recursos energéticos de las etapas infectivas antes de hacer contacto con el hospedero. Además, la disminución del agua

226

en el cuerpo de los nematodos en altas concentraciones de sal probablemente disminuye su motilidad y en consecuencia, la infectividad. El desequilibrio de iones en los nematodos infectivos y en consecuencia los trastornos metabólicos interfirieren con la capacidad infectiva de los preparasíticos (Brown y Platzer, 1978).

Conclusión Fue considerable la acción de salinidades altas sobre la acción infectiva del nematodo R. iyengari, observándose una reducción drástica en el PP. Esto sugiere que los nematodos preparasíticos se vio afectada por salinidades altas de NaCl reduciendo su capacidad de parasitismo. El rango óptimo de infectividad de R. iyengari fue entre 200 mg L-1 a 1 000 mg L-1 en donde registró promedios de parasitismo de 100 a 62.6% y en promedio de 7.2 a 2.0 nematodos por larva parasitada de C. quinquefasciatus. La tolerancia e infectividad de los preparasíticos de R. iyengari a estas salinidades, representa una ventaja importante que les permitió una ventaja importante respecto al resto.

Literatura Citada Bheema, U. W. A. Gajanana and P. K. Rajagopalan. 1979. A note on the tolerance of the mermithid nematode, Romanomermis sp., to different pH and salinity. Indian Journal of Medical Research, 69, 423-7. Brows, B.J. and E. G. Platzer. 1978. Salts and the Infectivity of Romanomermis culicivorax. Journal of Nematology, 10: 53-61 Paily, K. P. and K. Balaraman. 2000. Susceptibility of ten species of mosquito larvae to the parasitic nematode Romanomermis iyengari and its development. Medical and Veterinary Entomology, 14:426-429 Pérez, P. R. G. Montesino y H. C. Rodríguez. 1999. Salinidad y pH , factores que afectan el parasitismo de Romanomermis iyengari en larvas de mosquitos Culex quinquefasciatus . Avances en la investigación. Instituto de Fitosanidad. Montecillo, Texcoco, Edo. de México. pp 21-2. Pérez-Pacheco, R. C. Rodríguez-Hernández. J. Lara-Reyna. R. Montes-Belmont. and J. Ruiz- Vega. 2005, Control of the mosquito Anopheles pseudopunctipennis (Diptera: Culicidae) with Romanomermis iyengari (Nematoda: Mermithidae) in Oaxaca, Mexico. Biological Control, 32:137-142 Petersen, J. J. and O. R. Willis. 1972. Procedures for the mass rearing of mermithid parasite of mosquitoes. Mosquito News, 2:226-30 SAS Institute Inc. 2004. SAS OnlineDoc® 9.1.3. Cary, NC:SAS Institute Inc. Von Brand, T. 1943. Physiological observations upon a larval Eustrongylides. IV. Influence of temperature, pH and inorganicions upon the oxygen consumption. Biological Bulletin, 84:148-156

227

EL CONSUMO DE LARVAS DE Galleria mellonella (LEPIDOPTERA: PYRALIDAE) FUENTE DE NUTRIENTES EN DOS ESTADOS DE SU METAMORFOSIS OPCIÓN AL COMBATE DE ESTA PLAGA

Virginia Melo Ruiz, Héctor Daniel Jiménez Aguirre, Nidia Vargas Martínez, Tomas Quirino Barreda. Universidad Autonomía Metropolitana Unidad Xochimilco, Calzada del Hueso 1100, Col. Villaquietud, Delegación Coyoacán, C.P. 04960. D.F. México. [email protected].

RESUMEN. Galleria mellonella insecto considerado como plaga para las colmenas, provoca perdidas económicas significativas en la apicultura mexicana y de otras naciones. El objeto de esta investigación fue analizar el contenido de macronutrientes y minerales a larvas y pupas del organismo, para difundir los beneficios de su consumo a la población y contrarrestar la plaga. En Tenancingo, Estado de México se colectaron en 2011 larvas y pupas en un apiario, para realizar análisis proximal de nutrientes. Los resultados obtenidos para 1) larvas y 2) pupas: proteínas 1) 42.54%, 2) 40.50%; lípidos 1) 44.70%, 2) 10.86%; minerales 1) 2.93%, 2) 4.39%; carbohidratos solubles 1) 9.83%, 2) 44.25%. Ambos estados contienen cantidades considerables de proteína, las larvas poseen alto contenido de lípidos pero en las pupas disminuye, son una buena fuente de macronutrientes y calorías por tanto pueden considerarse como un alimento más para consumo humano y así como combate de esta plaga.

Palabras clave: apicultura, plaga, macronutrientes, nutrición.

ABSTRACT. Galleria mellonella insect consider as a plague reduce worldwide incomes of Mexican apiaries due to low down the wax production. The aim of this study was to assess the macronutrients and minerals of the larvae and pupae metamorphosis stage of wax moth and inform population the benefits of their consumption to human health as well as to void apiary damage of the moth. Convenience sampling at 2011 was performed at an apiary of Tenancingo, Mexico State, to assess larvae and pupae macronutrients and minerals of larvae s and pupas. Data from 1) larvae and 2) pupae were: proteins 1) 2. , 2) 0. 0 ; lipids 1) 44.70%, 2) 10.86%; minerals 1) 2.93%, 2) 4.39%; soluble carbohydrates 1) 9.83%, 2) 44.25%. Proteins are high in both metamorphosis stages, however lipids were higher in larvae than pupae, nevertheless insects are a good source of nutrients therefore they can become a part of daily diet to improve human health and at the same time low down damage of the grub plague.

Key words: apiculture, plague, macronutrient, nutrition.

Introducción La apicultura en México es de importancia económica desde tiempo de la civilización Maya, la cual practicaba esta actividad, y en época de la colonia Yucatán se convirtió en una de las principales fuentes de productos derivados de la apicultura como la miel y ceras, actualmente México ocupa un importante lugar en el mundo para la práctica de la apicultura (Keoke y Porterfield, 2003). Uno de los problemas que afectan el manejo óptimo de la apicultura son las plagas de insectos que pueden llevar a la colmena al declive y por lo tanto a la generación de recursos que se obtienen de esta, tal es el caso que ocurre con la especie Galleria mellonella organismo que invade la colmena, este insecto es una mariposa grisácea cuyas orugas roen y se alimentan de los panales de cera, tanto en los locales donde se almacenan como en las colmenas pobladas o vacías (Phillips, 2008). La evolución de la falsa polilla de la cera es rápida a la temperatura de las colmenas pobladas y muy lenta o nula cuando esta por debajo de 10° C. La G. mellonella se desarrolla en 39-60 días a temperaturas entre 30 y 40° C (Phillips, 2008). La falsa polilla de la cera es fácilmente reconocible cuando se inspeccionan las colmenas. Es común observar caer larvas cuando se examinan los cuadros, ya que huyen de la luz y buscan refugio (Jean-Prost y Medori, 2007). Los cuadros de polen son especialmente atractivos a las hembras que llegan a poner sus huevos. Las orugas jóvenes buscan los panales que contienen polen, de los cuales se nutren. La invasión a la colmena se efectúa cuando esta se desliza bajo la

228

superficie de los panales operculados. Su galería superficial, se distingue a través del tinte claro de los opérculos que la cubren (Jean-Prost y Medori, 2007).

Figura 1. Larva de la falsa polilla de la cera (Imagen tomada de Phillips, 2008).

En el interior de las galerías, un forro de seda protege las orugas. Cuando el ataque es grave, una maraña de sedas tapizan el panal; bajo este abrigo, las falsas polillas devoran completamente la cera (Jean-Prost y Medori, 2007). Por otra parte, antes de iniciar su ninfosis, contra las paredes de la colmena o bastidos de los cuadros, las larvas excavan una pequeña oquedad en la madera (Jean-Prost y Medori, 2007). G. mellonella es un organismo cuya metamorfosis es completa razón por la que su morfología cambia de un estado a otro de forma drástica (Morgan, 2004). En el mediodía la colonia es débil, esta plaga puede llegar a provocar la desaparición de la colmena en verano, si no se toman medidas para erradicarla (Jean-Prost y Medori, 2007). La falsa polilla de la cera es un lepidóptero que ha provocado grandes pérdidas económicas por su acción sobre las colmenas (Lewbart, 2011). En diversos estudios se propone la utilización de gran número de métodos para la erradicación de G. mellonella, como el uso de hongos mitospóricos (Elósegui et al., 2006) y pesticidas (Nalewaja et al., 1998). Sin embargo en este trabajo se propone el consumo de larvas y pupas de Galleria mellonella con el propósito de reducir las cantidades de esta plaga dentro de la colmena sin contaminar la colmena con elementos extraños, así como aprovechar los nutrientes que este organismo presenta en su contenido. En apiarios de diversas zonas de la república mexicana se lleva a cabo el consumo de estas larvas por la población que trabaja en estos lugares, como es el caso del pueblo de Tenancingo, Estado de México, lugar donde los pobladores colectan este organismo en estado de larva y pupa para utilizarlo como alimento propio, practica que llevan a cabo desde el siglo pasado (Biacinti A. y Mendoza L. Com. Pers. 2011) Por esto su consumo es una opción viable para su erradicación en la colmena. El objetivo de este estudio fue llevar a cabo un análisis de macronutrientes y minerales a larvas y pupas del insecto Galleria mellonella con el propósito de difundir los beneficios de consumo por el ser humano, así como combatir su presencia dentro de las colmenas en apiarios de México y otras regiones del mundo.

Materiales y Método El estudio de la falsa polilla de la cera se dividió en dos fases: la primera, trabajo de campo en la que se localizaron las diferentes áreas de producción de apiarios, posteriormente durante el mes de Mayo se recolectaron 300g de larvas en el Estado de México en la localidad de

229

Tenancingo y se dividieron en 3 grupos de 100g cada uno; posteriormente en el mes de Julio se efectuó la segunda colecta esta vez de pupas de igual forma en 3 grupos de 100g. Las muestras del material entomológico se llevaron al laboratorio para realizar la segunda fase que fue un análisis proximal de macronutrientes y minerales en base seca de acuerdo a los métodos descritos en la AOAC (1995), para determinar humedad en estufa por 24 horas a 50° C, materia inorgánica en mufla por 2 horas a 550° C, proteínas por método de Kjeldahl para determinar nitrógeno total y este se multiplico por el factor 6.25 para obtener nitrógeno proteico, lípidos por extracción en aparato Soxhlet con éter de petróleo, fibra cruda por hidrólisis acida y después hidrólisis alcalina, finalmente el extracto libre de nitrógeno por diferencia. Se realizo un cálculo para obtener el promedio de los resultados de las 3 muestras para cada estado del organismo.

a b c

Figura 2. a) Se observa una maraña de cedas tapizando el panal. b) Restos de panal previamente consumido por Galleria mellonella. c) Colmenas plagadas por el insecto.

Resultados

En el cuadro 1 se muestra el contenido de macronutrientes obtenido para G. mellonella y se realiza una comparación de larvas con pupas con el propósito de observar el cambio en la concentración de macronutrientes, fibra y minerales entre un estado y otro, además se muestra la cuantificación de K/Cal obtenidas para cada estado del organismo.

Cuadro 1. Composición química de larvas y pupas de la falsa polilla de la cera. g/100g (base seca). Nutriente Larvas Pupas Proteínas 42.54 40.50 Minerales 2.93 4.39 Lípidos 44.7 10.86 Fibra cruda 0 0 Extracto Libre de nitrógeno 9.83 44.25 Calorías 619.78 K/Cal 434.36 K/Cal

La colecta de larvas se reporta para la temporada de primavera y pupas para el verano, la colecta se efectuo con recomendación de los pobladores de Tenancingo quienes consumen el organismo en esas fechas.

230

Cuadro 2. Disponibilidad de la falsa polilla de la cera. Lugar Estado de desarrollo Comestible Época Estado de México Larvas Mayo

Estado de México Pupas Julio Época en la que se encuentra los dos estados según Jean-Prost y Medori, 2007. En conjunto con recomendaciones de los pobladores de Tenancingo (Biacinti A. y Mendoza L. Com. Pers. 2011).

Discusión y conclusiones Al analizar los resultados (Cuadro 1) se observa que el contenido de lípidos entre larva y pupa cambia drásticamente, esto es debido a que estas grasas son utilizadas durante la transformación del organismo y gran parte es sintetizada en quitina N-acetil-glucosamina (Klowden, 2007) este polisacárido es la principal molécula estructural de la pupa (Rockstein, 1978), por otra parte el contenido de carbohidratos (44.24 g/100g) aumenta considerablemente al llegar al estado de pupa. Las proteínas presentan un contenido sin variación considerable en la transformación del estado de larva a pupa durante la metamorfosis del organismo. Para los minerales se observa el aumento del estado de larva a pupa por lo que su ingesta aporta mayor cantidad de minerales al consumidor, cabe señalar que la presencia de cualquiera de los nutrientes mencionados puede variar debido a las condiciones de calidad de las ceras que se encuentren presentes en la colmena y desde luego a las condiciones bióticas y abióticas del medio. También es importante destacar que el contenido nutricio de Galleria mellonella varia significativamente dependiendo del tamaño y edad de la larva así como el estadio en el que se encuentre la pupa. Se puede señalar que si se desea obtener un menor aporte calórico en la ingesta de la falsa polilla de la cera se debe consumir durante su estado de pupa. La falsa polilla de la cera es un organismo cuya presencia en la colmena puede considerarse de gravedad para la elaboración de los productos que se obtienen de esta, sin embargo su utilización para consumo humano significa una importante fuente de nutrientes en sus 2 etapas en las que se le encuentra en los apiarios. Con esto se puede disminuir el empleo de pesticidas contra G. mellonella los cuales pueden provocar daños mortales a las abejas y contaminar el ambiente tanto de los apiarios como de su entorno (Nalewaja et al., 1998) lo que puede causar la disminución en la producción de estas y futuras generaciones. Para prevenir que G. mellonella plague la colmena se recomienda efectuar una búsqueda minuciosa de larvas dentro de la colmena al inicio de la primavera y posteriormente una revisión bimestral hasta terminar el verano, con el fin de evitar que estas al desarrollarse acaben con la colmena. La difusión de este tipo de alternativas contribuye a que las zonas del país donde se utiliza como alimento a este insecto se incrementen con el fin de aprovechar los nutrientes que se obtienen de los dos estados de Galleria mellonella.

Literatura citada AOAC, 1995. Official Methods of Analysis. Horwits William. Washington D.C.

231

Comunicación personal con Julio Cesar Biacinti Aguilar y Wilfrido Mendoza Lázaro, Tenancingo, Estado de México. Mayo, 2011. Elósegui C. O, Jiménez R. J. y Carr P. A, 2006. Aislamiento, identificación y caracterización morfométrica de aislados nativos de hongos mitospóricos con potencialidad para el control de especies de insectos plaga. Fitosanidad. Vol. 10 (4):265-272. Jean-Prost P y Medori P, 2007. Apicultura. Mundi-Prensa, Madrid, España. p 789. Keoke E. D, Kay y Porterfield K. M, 2003. American Indian Contributions to the World: 15,000 Years of Inventions and Innovations. Infobase Publishing, USA. p 384. Klowden M. J, 2007. Physiological systems in insects. Academic Press. USA. p 688. Lewbart A. G, 2011. Invertebrate Medicine. John Wiley y Sons. USA. p 504. Morgan E. D, 2004. Biosynthesis in insects. Royal Society of Chemistry, UK. p 199. Nalewaja J. D, Goss G. R. y Tann R. S, 1998. Pesticides formulations and application systems. ASTM International. Philadelphia, USA. p 344. Phillips E. F, 2008. Beekeeping, a Discussion of the Life of the Honeybee. Gardening in America Rural science series, USA. p 496. Rockstein M, 1978. Biochemistry of insects. Academic Press, INC. USA. p 649.

232

DESEMPEÑO DE Coptera haywardi (HYMENOPTERA: DIAPRIIDAE) ANTE PUPAS DE Anastrepha ludens (TEPHRITIDAE) PARASITADAS POR Diachasmimorpha longicaudata (HYMENOPTERA: BRACONIDAE)

César Gálvez-Morales1 y Pablo Montoya-Gerardo2. 1Centro de Biociencias, Universidad Autónoma de Chiapas. Carr. Puerto Madero Km 2.0, 30700 Tapachula, Chiapas. 2Programa Moscafrut SAGARPA-IICA, Camino a los Cacahotales, 30860. Metapa de Domíngez, Chiapas. [email protected],2 [email protected].

RESUMEN. El objetivo de este trabajo fue evaluar el desempeño de oviposición y la emergencia de adultos de C. haywardi ante pupas de A. ludens libres y previamente parasitadas por D. longicaudata. Se evaluaron diferentes edades de pupa (1 a 11 días), cada día constituyó un tratamiento. La emergencia de C. haywardi de pupas previamente parasitadas por D. longicaudata fue mínima, con valores similares en los primeros cuatro días pero significativamente menor con la edad 11; sin embargo, la emergencia del parasitoide primario fue significativamente afectada ante el ataque de C. haywardi. En las pupas libres de A. ludens, también se observó diferencia significativa de la emergencia de adultos de C. haywardi entre las edades de pupa, por lo que en ambos casos la emergencia resultó dependiente de la edad de pupa. Se obtuvo una relación positiva entre el número de cicatrices de oviposición por pupa y el número de inmaduros en ambos tipos de pupa, lo que demuestra que este parasitoide también tiende a superparasitar las pupas que ataca. Se discuten brevemente las posibles implicaciones del desempeño de C. haywardi ante pupas previamente parasitadas por heteroespecíficos.

Palabras Claves: Coptera haywardi, moscas de la fruta, control biológico por aumento, hiperparasitismo.

ABSTRACT. The objective of this study was to evaluate the performance of oviposition and the adult emergence of C. haywardi on free pupa of A. ludens and pupa previously parasitized by D. longicaudata. Different ages of pupa were evaluated (1 to 11 days), each day was a treatment. The emergence of C. haywardi on previously parasitized pupae by D. longicaudata was minimal, with similar values in the first four days, but significantly different to age 11; however, the primary parasitoid emergence was significantly affected by the attack of C. haywardi. In free pupae of A. ludens, we also observed significant difference in adult emergence of C. haywardi respect to pupa ages, so that in both cases the emergence was dependent on the age of pupa. We obtained a positive relationship between the number of oviposition scars per pupa and the number of immatures in both types of pupae, which shows that this species also tends to superparasitize the attacked pupae. We briefly discussed the possible implications of the performance of C. haywardi on pupae previously parasitized by heterospecifics.

Key words: Coptera haywardi, fruit flies, augmentative biological control, hiperparasitism.

Introducción Las moscas de la fruta son consideradas como unas de las principales plagas que afectan la fruticultura a nivel mundial (Aluja, 1993), por lo que para su control se requieren métodos efectivos que causen mínimos efectos colaterales (Montoya y Cancino, 2004), por lo que resulta de primera importancia que para su control se busquen alternativas orientadas ecológicamente, como lo es el caso del control biológico por aumento (Montoya y Liedo, 1999, Montoya et al., 2007). El control biológico por aumento se define como una estrategia donde un gran número de enemigos naturales son criados y liberados en masa para la supresión de poblaciones plaga en el corto plazo (Greathead y Waage, 1983). Entre los enemigos naturales utilizados con este propósito destaca Diachasmimorpha longicaudata (Ashmead) (Hymenoptera: Braconidae), un endoparasitoide solitario de larvas de moscas de la fruta (Wharton y Gilstrap, 1983) que ha sido introducido en diferentes países, y en México se le ha reportado parasitando a varias especies del género Anastrepha Schinner (Aluja et al., 1990). Otro enemigo natural con potencial para ser utilizado en programas de control biológico por aumento es Coptera haywardi (Ogloblin) (Hymenoptera: Diapriidae), un parasitoide de pupa que ha sido colectado en México y en gran parte de Sudamérica (Ovruski et al., 2000). Este parasitoide presenta atributos importantes como una relativa especificidad (sólo

233

se desarrolla en tefrítidos; Sivinski et al., 1998), además de una notoria capacidad de discriminación entre pupas libres y pupas parasitadas previamente por D. longicaudata (Cancino et al. sometido). Se considera que los parasitoides que atacan a pupas de moscas de la fruta podrían mejorar muy bien la acción de los parasitoides larvas, ya que serían capaces de complementar el ataque del parasitoide primario (Sivinski, 1996; Aluja et al., 2008). Sin embargo, observaciones preliminares sugieren que bajo ciertas condiciones (baja disponibilidad de huéspedes disponibles), C. haywardi podría atacar pupas ya parasitadas por D. longicaudata (Guzmán y Montoya, 2008) afectando la emergencia del parasitoide primario, lo que podría definir una condición de hiperparasitismo. El hiperparasitismo es conocido en 17 familias de parasitoides himenopteros y en algunas especies de parasitoides dípteros y coleópteros (Gordh, 1981; Sullivan, 1987; Gauld y Bolton, 1988), por lo que en este trabajo se fijó como objetivo determinar cuáles son las condiciones que favorecen el comportamiento hiperparasítico de C. haywardi. En este resumen presentamos el efecto de la edad de la pupa de Anastrepha ludens (Loew) (Diptera: Tephritidae) parasitada previamente por D. longicaudata sobre el comportamiento de oviposición y la emergencia de adultos de C. haywardi.

Materiales y Método El trabajo se realizó en el laboratorio de Control Biológico de la Subdirección de Desarrollo de Métodos del Programa Moscafrut SAGARPA-IICA, ubicado en Metapa de Domínguez, Chiapas. Para el desarrollo de los bioensayos se requirieron pupas de A. ludens y D. longicaudata de 1 a 11 días de edad, las cuales fueron proporcionados por los módulos de cría masiva de cada especie de la planta Moscafrut. Las hembras de C. haywardi (de 7 días de edad) fueron obtenidas de la cría existente en el laboratorio del Control Biológico. Los bioensayos se llevaron a cabo bajo condiciones de 22±2 ºC y 75±5% HR. Para determinar el desempeño de C. haywardi, se utilizaron pupas de A. ludens de diferente edad previamente parasitadas por D. longicaudata. Las diferentes edades (1 a 11 días) se utilizaron como tratamientos (cada día un tratamiento), utilizándose como testigo pupas sin parasitar de A. ludens de la edad correspondiente. Para cada edad se tomaron lotes de 50 pupas que fueron expuestas durante 48 h al ataque de cuatro hembras de C. haywardi maduras sexualmente (7 días de edad) y con experiencia previa de oviposición. La arena experimental consistió en charolas de plástico de 26.5x16.5x7cm con vermiculita húmeda para simular el suelo, que fueron cubiertas con tapas provistas con una ventana de 18x6.5cm cubierta con malla tul para permitir la ventilación y evitar el escape de los parasitoides. Los parámetros determinados fueron: 1) Porcentajes de emergencia de adultos (A. ludens, D. longicaudata y C. haywardi), 2) Número de cicatrices de oviposición/pupa ocasionados por C. haywardi, los cuales se obtuvieron de una muestra del 10% de pupas atacadas. 3) Número de inmaduros de C. haywardi por pupa, obtenidos mediante la disección de las pupas utilizadas para el conteo de cicatrices de oviposición (muestra del 10%) en cada tratamiento. Los datos obtenidos se evaluaron mediante una regresión lineal y un ANOVA simple, mediante el paquete estadístico JMP v5.0.1.2 (2003).

Resultados En la Tabla 1 se muestran los promedios (±DE) del número de cicatrices de oviposición por pupa, porcentaje de pupa atacada y número de adultos emergidos de C. haywardi después de

234

atacar pupas de diferente edad de A. ludens libres y pupas previamente parasitadas por D. longicaudata. En este cuadro se puede observar que el factor edad de hospedero es influyente en ambos casos con respecto a la emergencia de adultos de C. haywardi, puesto que se presentan diferencias significativas entre las edades (ver más abajo) de ambas especies de hospedero. El número de adultos emergidos de C. haywardi en pupas previamente parasitadas por D. longicaudata fue muy reducido en comparación con los adultos emergidos de pupas libres de A. ludens (Cuadro 1). La emergencia de C. haywardi en los primeros cuatros días de edad de pupa de D. longicaudata fue similar entre ellos, pero significativamente menor con respecto a la 2 emergencia observada en el día 11 (F10,87 = 9.656, P= <.0001). Se obtuvo una R = 0.3599, (F87 = 48.370, P = <.0001; y = -0.318 + 0.335 x) con una pendiente positiva, lo cual evidencia que la emergencia de adultos de C. haywardi en pupas parasitadas por D. longicaudata es mayor conforme aumenta la edad del hospedero. En los promedios de adultos emergidos de C. haywardi en pupas de A. ludens también se obtuvo diferencia significativa entre las edades de pupa (F10,87 = 6.876, P= <.0001). El análisis de 2 regresión proporcionó un valor significativo de R = 0.2809 (F87= 33.609, P= <.0001; y = 60.054 - 2.645x), con una pendiente negativa que nos muestra que la emergencia de adultos de C. haywardi en pupas de A. ludens baja conforme aumenta la edad del hospedero. La presencia de inmaduros de C. haywardi tuvo una relación positiva con el número de 2 cicatrices de oviposición determinados sobre la pupa de A. ludens (R = 0.8177; F439= 1965.686, P= <.0001) demostrando que el número de inmaduros existentes en el interior de la pupa es dependiente al número de cicatrices por pupa atacada por C. haywardi. Resultados similares se observaron cuando C. haywardi atacó pupas previamente parasitadas por D. longicaudata (R2= 0.8486; F439= 2455.777, P= <.0001).

Cuadro 1. Promedio (±DE) de número de cicatrices, porcentaje de emergencia de C. haywardi atacando pupas de A. ludens sin parasitar y previamente parasitadas por D. longicaudata. Pupa de A. ludens previamente atacada Pupa de A. ludens sin parasitar Edad por D. longicaudata de Número de % Pupa % de Número de % Pupa % de Pupa Cicatrices atacada Emergencia Cicatrices atacada Emergencia 1 1.21±0.43abc 55 51±9.44abc 0.8±0.15a 5 0.37±0.52c 2 1.7±0.44abc 70 52.25±9.65abc 0.13±0.24a 5 0.12±0.35c 3 1.88±0.37abc 75 52.5±8.93abc 0.8±0.21a 2.5 0.12 ± 0.35 c 4 2.28±1.11a 67.5 54±9.62 ab 0.05±0.14a 2.5 0.5 ± 0.53 c 5 2.03±1.18ab 62.5 61.5±9.49a 0.05±0.14a 2.5 1.37±1.06bc 6 1.03±0.56abc 45 36±14.1bcd 0.58±0.59a 27.5 3.12±.12ab 7 0.8±0.59bc 45 41.75±16.8abcd 0.35±0.33a 22.5 3±1.2ab 8 1.18±0.43abc 57.5 47.5±9.3abcd 0.4±0.34a 17.5 1.87±0.64abc 9 1.15±0.79abc 40 27.25±20.9d 0.38±0.35a 22.5 1.12±1.46bc 10 1.3±0.77abc 60 29.75±6.36d 0.4±0.4a 22.5 3.12±2.23ab 11 0.7±0.65c 32.5 32.5±12.8cd 0.58±0.46a 32.5 3.87±2.3a

Discusión Los resultados de este trabajo muestran que las pupas de A. ludens parasitadas previamente por D. longicaudata, son un hospedero muy pobre para C. haywardi, pues todos los parámetros analizados (número de cicatrices de oviposición, número de inmaduros, y sobre todo

235

los porcentajes de emergencia de adultos), mostraron niveles menores comparados con los valores que se obtuvieron de pupas libres (sin parasitar) de A. ludens. Sin embargo, es conveniente resaltar que las pupas de A. ludens ya parasitadas por D. longicaudata sí fueron atacadas por C. haywardi, mostrando preferencia por un rango de edad que osciló entre los 6 y 11 días, y que además la emergencia de D. longicaudata fue significativamente afectada por el ataque de C. haywardi (t = 12. 062, α = 0.0 ) (Fig. 1).

100

80

60

40 % Emergencia % 20 D. longicaudata D. longicaudata atacado … 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Edad de pupa Figura 1. Efecto del ataque de C. haywardi en la emergencia de D. longicaudata de pupas de diferente edad. Las curvas se compararon mediante una prueba de t = 12. 062, con un α = 0.0 .

Más allá de lo que las emergencias de este parasitoide señalan. Lo anterior puede tener relevancia en un programa de control biológico dependiendo del escenario en que se presente este ataque, pues en este experimento las hembras de C. haywardi no tenían oportunidad de elegir, es decir, sólo existía como opción las pupas ya parasitadas, por lo que terminaron atacando a estas pupas y afectando sensiblemente la emergencia del parasitoide primario. Es de prever que ante el escenario de tener pupas sin parasitar y ya parasitadas el comportamiento hiperparasítico de C. haywardi pueda ser diferente, pues Cancino et al. (sometido) señalan que este parasitoide posee una buena capacidad de discriminar entre pupas libres y ya parasitadas por D. longicaudata. Según Sullivan y Völkl (1999) existen dos tipos de hiperparasitoides: a) hiperparasitoides obligados quienes siempre van actuar como parasitoides secundarios y la descendencia sólo puede desarrollarse sobre o en el interior de un parasitoide primario, y b) hiperparasitoides facultativos son aquellos que pueden tener progenie desarrollándose como parasitoides primarios o secundarios. C. haywardi según nuestros resultados, muestra un comportamiento de hiperparasitoide facultativo, ya que puede desarrollarse en pupas libres y en pupas previamente parasitadas por un parasitoide primario. El impacto de los hiperparasitoides facultativos sobre sus interacciones en el control biológico es complejo y muy poco entendido (White, 1998). Rosenheim et al. (1995) revisaron evidencias disponibles sobre la depredación dentro del gremio y concluyeron que los hiperparasioides facultativos pueden jugar un papel importante en el control biológico, pero que la dirección de su impacto, ya sea positivo o negativo, es incierto. Holt y Polis (1997) remarcan que la depredación dentro del gremio podría conducir a una inestabilidad en la dinámica parasitoide-huésped, incluso cuando las interacciones individuales o por parejas se mantuvieran estables, sin embargo sugieren que la depredación dentro del gremio

236

es un estado restringido (hiperparasitismo) y puede estar estableciéndose como un refugio de la especie (White, 1998). Los datos que aquí presentamos son preliminares y no nos permiten esbozar conclusiones definitivas. Actualmente estamos en el proceso de evaluar el comportamiento de C. haywardi ante poblaciones mezcladas (con diferentes proporciones) de ambos tipos de pupa, en combinación con densidades variables de las hembras de C. haywardi atacando estas poblaciones. Con lo anterior pretendemos esclarecer cuáles son los factores que podrían favorecer el comportamiento hiperparasítico de esta especie.

Literatura Citada Aluja, M. 1993. Manejo integrado de moscas de la fruta. Editorial Trillas. México D.F., 251p. Aluja, M., J. Guillen, P. Liedo, M. Cabrera, E. Ríos, G. De la Rosa, H. Celedonio and D. Mota. 1990. Fruit infesting Tephritids (Diptera: Tephritidae) and associated parasitoids in Chiapas, Mexico. Entomophaga. 35 (1): 39-48. Aluja, M., P. Montoya, J. Cancino, L. Guillén y R. Ramírez-Romero. 2008. Moscas de la Fruta, Anastrepha spp. (Diptera: Tephritidae). In: Arredondo Bernal H, L. Rodríguez del Bosque (eds.) Casos de Control Biológico en México. Mundi Prensa, México D.F., pp. 193-222. Cancino J., P. Liedo, L. Ruiz, G. López, P. Montoya, J. F. Barrera, J. Sivinski and M. Aluja. 2011. Discrimination by Coptera haywardi (Hymenoptera: Diapriidae) of hosts previously attacked by conspecifics or by the larval parasitoid Diachasmimorpha longicaudata (Hymenoptera: Braconidae). Biocontrol Science and Technology (Sometido) Gauld, I. and B. Bolton. 1988. The Hymenoptera. Oxford University Press. Greathead, D. and J. K. Waage. 1983. Opportunities for biological control of agricultural pests in developing countries. World Bank Technical Paper Number 11. World Bank, Washington DC., USA. Gordh, G. 1981. The phenomenon of insect hyperparasitism and its taxonomic occurrence in the Insecta. In: Rosen, D. (ed.): The role of hyperparasitism in biological control: A symposium. Division of Agricultural Sciences, University of California, Berkeley, pp 10- 18. Guzmán-Salinas, J. J. y P. Montoya. 2008. Efecto del tamaño del fruto hospedero en el parasitismo aditivo de tres especies de parasitoides atacando Anastrepha ludens (Diptera: Tephritidae). Memorias del XXXI Congreso Nacional de Control Biológico, Zacatecas, Zac., pp. 128-132. Holt, R. D. and G. A. Polis. 1997. A theoretical framework for intraguild predation. American Naturalist. 149: 745-764. Montoya, P. y J. Cancino. 2004. Control Biológico por Aumento en Moscas de la Fruta (Diptera: Tephritidae). Folia Entomológica Mexicana. 43(3): 257-270. Montoya, P. y P. Liedo. 1999. Control biológico de moscas de la fruta. En: Memorias X Curso Nacional de Control Biológico. Colegio de Postgraduados. Montecillo, Edo de Méx. Montoya, P., J. Cancino, M. Zenil, G. Santiago, and J. M. Gutiérrez. 2007. The Aumentative biological control component in the Mexican National Campaing against Anastrepha spp. fruit flies, pp 661-670. In: Vreysen, M.J.B., A.S. Robinson and J. Hendrichs (eds.), Area-

237

Wide Control of Insect Pests: from Research to Field Implementation. Springer, Dordrecht. Ovruski, S., M. Aluja, J. Sivinski and R. Wharton. 2000. Hymenopteran parasitoids on fruit- infesting Tephritidae (Diptera) in Latin America and the southern United States: Diversity, distribution, taxonomic status and their use in fruit fly biological control. Integrated Pest Manage Reviews. 5: 81-107. Rosenheim, J. A., H. K. Kaya, L. E. Ehler, J. J. Marois and B. A. Jaffee. 1995. Intraguild predation among biological control agents: Theory and evidence. Biological Control. 5: 303-335. Sivinski, J. 1996. The past and potential of biological control of fruit flies. In: McPheron, B. A. and G. J. Steck (Eds.) Fruit Fly Pest. A World Assessment of Their Biology and Management, pp. 369-375. Delray Beach: St. Lucie Press. Sivinski, J., K. Vulinec, E. Menezes and M. Aluja. 1998. The bionomics of Coptera haywardi (Oglobin) (Hymenoptera: Diapriidae) and other pupal parasitoids of tephritid fruit flies (Diptera). Biological Control. 11: 193-202. Sullivan, D. J. 1987. Insect hyperparasitism. Annual Review of Entomology, 32: 49-70. Sullivan, D. J. and W. Völkl. 1999. Hyperparasitism: Multitrophic ecology and behavior. Annual Review of Entomology. 44: 291-315. Wharton, R. A. and F. E. Gilstrap. 1983. Key and status of Opiinae braconid (Hymenoptera) parasitoids used in biological control of Ceratitis capitata and Dacus s.l. (Diptera: Tephritidae). Annals of the Entomological Society of America. 76: 721-742. White, E. B., J. S. Bernal, D. González and S. V. Triapitsyn. 1998. Facultative hyperparasitism in Brachymeria pomonae (Hymenoptera: Chalcididae). European Journal of Entomology. 95: 359-366.

238

INVESTIGACIONES SOBRE CONTROL ALTERNATIVO DE PLAGAS AGRÍCOLAS Y ADOPCIÓN TECNOLÓGICA EN VALLES CENTRALES DE OAXACA (1984-2006)

Jaime Ruiz-Vega, Teodulfo Aquino-Bolaños, Fernando Arce-González, Rafael Pérez-Pacheco, Juan Reyes Delgado- Gamboa y Fernando Ruiz-Carballo. Centro Interdisciplinario de Investigación para el Desarrollo Integral Regional Unidad Oaxaca Instituto Politécnico Nacional. (CIIDIR-IPN, Unidad Oaxaca). Calle Hornos 1003. Santa Cruz Xoxocotlán. C.P. 71230. Oaxaca. México. [email protected]

RESUMEN. Los estudios del CIIDIR se iniciaron en 1984, sobre el gusano cogollero (Spodoptera frugiperda), elaborando un diagnóstico de la fauna benéfica y dañina, así como su dinámica poblacional; en 1988 se encontró que el extracto de rabanillo Raphanus raphinastrum disminuyó significativamente la incidencia y severidad de la virosis en tomate. A partir de 1995 se evaluaron extractos obtenidos utilizando solventes de distinta polaridad. La línea de investigación con hongos entomopatógenos se desarrolló a partir de 1994. En 1997 se realizó una colecta de nemátodos entomopatógenos nativos en las siete regiones de Oaxaca, los cuales fueron caracterizados por su dosis y tiempos letales medios para el control de Phyllophaga vetula. A partir de 2006 se inician trabajos para formular los nematodos, de tal manera que mantengan su efectividad almacenados sin refrigeración. Sin embargo, no se ha realizado un proyecto enfocado a validar y difundir estas tecnologías. Se concluye que se requiere de la validación y promoción inmediata de las tecnologías generadas, así como de la capacitación de los extensionistas cuando se vuelva a contar con el servicio de extensión agrícola.

Palabras clave: entomofauna, insecticidas botánicos, entomopatógenos, depredadores.

ABSTRACT. The CIIDIR studies on the fall armyworm Spodoptera frugiperda began in 1984, producing a diagnosis of beneficial and harmful fauna and its population dynamics; in 1988 it was found that the extract of radish weed Raphanus raphinastrum significantly decreased the incidence and severity of virus diseases in tomato. Since 1995 several extracts obtained using solvents of different polarity where evaluated. The line of research with entomopathogenic fungi started in 1994. In 1997 there was a survey of native entomopathogenic nematodes in the seven regions of Oaxaca, which were characterized by their doses and lethal times to control Phyllophaga vetula. Since 2006, work began to formulate the nematodes to maintain their effectiveness when stored without refrigeration. However, there has not been a project focused on validating and disseminating these technologies. It is concluded that an immediate validation and promotion of the technologies generated is required, as well as the training of extension agents, when the Agricultural Extension Service is available again.

Key words: insect fauna, botanical insecticides, entomopathogens, predators.

Introducción En Oaxaca, debido a su situación geográfica dentro del área intertropical, las plagas agrícolas están presentes la mayor parte del año. De particular importancia son la mosca blanca (Bemisia tabaci) y el barrenillo (Anthonomus eugenii) en tomate y chile, mientras que el gusano cogollero (Spodoptera frugiperda) y la gallina ciega (Phyllophaga vetula) lo son en el sistema maíz. El fríjol también se ve atacado por la mosca blanca y la conchuela (Epilachna varivestis). A continuación se hace una reseña de las líneas de investigación alternativas que se han abordado para el combate de plagas en CIIDIR OAXACA, en los últimos 27 años. Líneas de investigación. En 198 se inició el proyecto “Estudios básicos para el diseño de un programa de manejo de plagas”, enfocado principalmente al gusano cogollero (Spodoptera frugiperda) del maíz. El documento “Filosofía y razón de ser de los CIIDIRes” enfatizaba la conformación de un sistema de investigación donde los proyectos debían proponer tecnologías alternativas, estar interrelacionados y pertenecer a un programa. Para fines de 1988, se tenían el diagnóstico de la fauna benéfica y dañina en el cultivo del maíz, su dinámica poblacional, y el daño económico que ésta última ocasionaba (Arce, 1989). La presencia del gusano cogollero estuvo relacionada directamente con la temperatura e inversamente con la cantidad de lluvia; cuando se tuvo presencia de canícula en agosto, se observaron los mayores daños al cultivo. Sin

239

embargo, a pesar de tenerse daños hasta en un 60 % de las plantas de 20 días de emergidas, no se observaron diferencias en rendimiento de grano por la aplicación de insecticidas, posiblemente debido al control ejercido por la fauna benéfica. En el informe final (Arce et al., 1990), para 21 de los principales cultivos, se reportan 98 especies de insectos perjudiciales y 34 de insectos benéficos; en estos últimos se incluyen 18 especies de insectos depredadores y 16 de parasitoides. Para el cultivo del maíz, el más atacado por plagas, se identificaron 30 especies nocivas y 8 parasitoides del gusano cogollero, destacando en este último grupo Chelonus insularis, el cual mostró valores promedio de parasitismo del 52.5 % en laboratorio y de 26.9 % en campo. En este mismo informe también se mencionan resultados obtenidos para el control del gusano de la col y la mosca blanca del fríjol ejotero utilizando insecticidas químicos. En 1991 se publica un folleto para productores donde se enfatiza el manejo integrado del gusano cogollero (Arce y García, 1991). Como medidas preventivas se sugirió el barbecho profundo, y la aplicación de parasitoides y de la bacteria entomopatógena Bacillius thuringiensis durante los primeros cinco días de emergido el cultivo. Se recomendó la aplicación de medidas curativas se cuando existiera más de un 20 % de plantas dañadas, para lo cual propusieron varios insecticidas y extractos vegetales al 10 % (Vinca major y Pachyrhizus erosus, entre otros). Estos enfoques se retomaron posteriormente a través de las líneas de investigación siguientes:

Extractos vegetales y manejo integrado. Este enfoque se inició en 1990 (Montes et al., 1991), con la evaluación de 70 especies de plantas locales para detectar las más promisorias. En 1991 se encontró que el extracto de rabanillo Raphanus raphinastrum disminuyó significativamente la incidencia y severidad de la virosis en tomate, lo cual incrementó los rendimientos en cerca de un 100 % con relación al testigo absoluto. En 1993 se establecieron experimentos para evaluar el efecto de distintas combinaciones de extractos (Pérez et al., 1993). Para el control del chino del tomate, la mejor combinación fue la de extracto acuoso (con agua al tiempo) de diente de león (Taraxacum officinale) + hierba santa (Piper auritum) a una concentración del 5 %. Se observó una disminución importante en el % de plantas con virosis severa, permitiendo obtener resultados iguales estadísticamente a los obtenidos con el insecticida endosulfán. Para el chile de agua, se utilizaron extractos al 10 %, pero no fue posible lograr el control de la plaga. A los 40 días de aplicados, uno de los tratamientos mas efectivos para disminuir la incidencia y severidad del ataque de barrenillo, fue la combinación rabanillo + hierba santa. Sin embargo, en un experimento establecido en 1995, el mejor extracto para controlar este curculiónido fue el de muérdago (Phoradendron sp.). El rendimiento obtenido fue de 7.352 ton ha-1, un incremento del 75 % sobre el obtenido con insecticida (Pérez et al.,1999). A partir de 1995 se evaluaron extractos obtenidos utilizando solventes de distinta polaridad; tales como etanol, éter, cloroformo y acetona. Los extractos etanólicos de Artemisa (Artemisa sp.) y rabanillo (Raphanus rapinastrum), fueron los más efectivos para reducir las poblaciones de mosca blanca (Martínez et al., 1996). En 1994 se evaluó la posibilidad de utilizar cubiertas flotantes (agribón) como barreras físicas para el control de la virosis transmitida por mosca blanca (Pérez et al., 1995). Los resultados en tomate fueron espectaculares, ya que los rendimientos de tomate casi se cuadruplicaron con relación a usar insecticida. Para el caso del chile, los incrementos fueron solo

240

del 37 %. Se determinó que, para el cultivo de tomate, era suficiente mantener las cubiertas hasta el inicio de la fructificación. Al parecer la tecnología de extractos, ya sea acuosos o en solventes, funcionó mejor cuando la incidencia de moscas blancas fue de baja a moderada. Para condiciones de baja precipitación y alta temperatura, conducentes a una mayor densidad poblacional del insecto, las mejor opciones fueron el agribón y el insecticida químico. El uso de agribón tuvo auge a fines de los 90 s, pero fue perdiendo popularidad debido a los altos costos del material y mano de obra requerida para su instalación. Otros factores que propiciaron el abandono de esta alternativa fue la aparición del insecticida sistémico Confidor y la producción en ambientes protegidos. Se concluyó que es necesario integrar la tecnología de extractos vegetales con otras prácticas, tales como: fechas de siembra, barreras biológicas y físicas, plántulas sanas, trampeo de moscas y aplicación racional de insecticidas.

Agentes entomopatógenos Hongos entomopatógenos. Esta línea de investigación se desarrolló a partir de 1994, con la realización de un muestreo para la obtención de hongos entomopatógenos (HE) nativos y la evaluación de su patogenicidad contra ninfas de mosca blanca a distinta humedad relativa (Ruiz et al., 1995). Se detectó que el hongo entomopatógeno Paecilomyces farinosus sobresalió por su alta capacidad de control a una humedad relativa promedio del 63 %. Debido a la importancia de la mosca blanca como factor limitativo para la producción de chile y tomate, durante el período 1995-2001, se evaluaron distintas especies de hongos HE y tipos de barreras para disminuir las poblaciones de este insecto (Ruiz y Medina, 2001). Se determinó que las barreras de maíz pueden interaccionar favorablemente con los hongos entomopatógenos, al propiciar un incremento en la humedad relativa, y servir como barreras físicas para entorpecer el desplazamiento de la mosca blanca. Se recomendó la utilización del hongo entomopatógeno Paecilomyces farinosus a una concentración de 1x107 esporas/ml en aplicaciones semanales para el control de mosca blanca en conjunción con una barrera de maíz H-311 cada cinco surcos en chile y cada tres surcos en jitomate. En tomate, el desarrollo excesivo de la barrera al momento del transplante afectó adversamente los rendimientos, por lo que las barreras no deben sobrepasar 0.50 m al momento del transplante. La presencia de mosca blanca estuvo altamente condicionada por temperatura al inicio del año y por la precipitación pluvial a mediados de este, por lo que el productor debe establecer lo cultivos de tomate y chile en los meses de diciembre-enero y durante los meses de julio-agosto para minimizar la incidencia de virosis. El primer periodo de siembra conlleva el riesgo de heladas, mientras que el segundo propicia la presencia de enfermedades. Nemátodos entomopatógenos. En 1997 se realizó una colecta de nemátodos entomopatógenos nativos en las siete regiones de Oaxaca; se aislaron los nemátodos Steinernema feltiae y Heterorhabditis sp., los cuales fueron caracterizados por su dosis y tiempos letales medios para el control de Phyllophaga vetula (Ruiz et al., 2003). Durante el período 2000-2001 se realizaron experimentos semicontrolados y de campo encaminados a determinar el nivel de tolerancia de las plántulas de maíz y el método de control mas adecuado para gallinas ciegas (Ruiz et al., 2003). En los experimentos semicontrolados se utilizaron bolsas plásticas (40 x 60 cm) llenas con suelo y enterradas al nivel de la superficie del terreno.

241

Durante el período 2000-2001, tomando en cuenta los experimentos de campo con presencia significativa de gallina ciega, se concluyó que los organismos entomopatógenos S. carpocapsae (4500 nemátodos/mata)+ M. anisopliae (6x108 esporas/mata) o S. feltiae a 9000 nemátodos/mata se pueden considerar como una buena opción para el control de gallina ciega (P. vetula), pues no existieron diferencias significativas en rendimientos al utilizar el insecticida o estos controles biológicos. A partir de la relación número de larvas-porcentaje de daño radicular, el umbral económico mostrado se asoció con un 60 % de daño radicular, el cual se obtuvo con 4 larvas/planta. Sin embargo, al considerar el valor del forraje perdido, el control se justifica hasta con un 20 % de daño, es decir 1 larva/planta. Se concluyó que si se tiene 1 larva/planta de segundo estadio en la etapa vegetativa temprana (V3-V6), se debe combatir la plaga. Durante 2004 se realizaron experimentos semicontrolados y de campo encaminados a determinar el umbral económico y el método de control y formulación más adecuado para el combate de gallinas ciegas (Ruiz et al., 2006). En el experimento semicontrolado, se encontró que la utilización del hongo Metarhizium anisopliae formulado en aceite igualó estadísticamente y superó el porcentaje de control observado con el insecticida químico. Sin embargo, los mayores pesos de follaje y raíces se observaron en el tratamiento con nemátodos formulados en pellets. A fin de aumentar la vida de anaquel de los nematodos entomopatógenos, se realizaron experimentos para seleccionar por tolerancia a la desecación (Ruiz et al., 2011) y para evaluar las proporciones de distintos materiales para elaborar pellets con una máquina peletizadora (Mendoza, 2011).

Discusión y conclusiones La mayoría de estas tecnologías, en especial las de extractos vegetales y uso de entomopatógenos son susceptibles de adopción, pero su uso no se ha generalizado debido a la falta de promoción y capacitación. En cuanto al uso de depredadores y parasitoides, el CREROB (Centro Regional de Estudios y Reproducción de Organismos Benéficos, antes CRIB) ubicado en Santo Domingo B. Bajo, Etla, ha producido cantidades limitadas de Crisoperla y altos volúmenes de Trichogramma desde 1977. Durante dos décadas este Centro Produjo y libero millones de huevecillos de Trichogramma en todo el Estado. Este programa fue subsidiado por la SAGARPA en su totalidad (Insumos, servicios, vehículos y combustible, así como el personal técnico de laboratorio y campo), pero a partir de 2010 ya no opera, El Comité Estatal de Sanidad Vegetal de Oaxaca promovió en 2010 el control biológico de mosca de la fruta, langosta y cochinilla rosada en unas 13,000 ha. Sin embargo, en café se dejó de promover el combate de la broca con hongos entomopatógenos (CESVO, 2010); en cambio se implementaría un manejo sanitario preventivo de la plaga. En cuanto a la adopción del control biológico de plagas con entomopatógenos, se ha tenido un menor impacto, ya que estas tecnologías están todavía en la fase de experimentación. Experiencias en otras latitudes indican que el nivel de pobreza y disponibilidad de mano de obra (Noorhosseini et al., 2010), así como el nivel de educación y participación con extensionistas (Hosseini y Niknami, 2001), fueron de los factores más importantes para la adopción del control biológico. La carencia de un análisis de beneficio/costo que considere el riesgo es otro de los factores que inciden en la baja adopción (Jetter, 2005). También se debe fomentar un equilibrio entre los estudios básicos y los aplicados, para transitar más rápido del laboratorio hacia la

242

validación y transferencia de tecnología (Rodríguez-del-Bosque y Arredondo, 2007). Una necesidad más obvia es la de contar con extensionistas agrícolas capacitados en control biológico. Una conclusión general es que se requiere de la validación y promoción inmediata de las tecnologías generadas, así como de la capacitación de los extensionistas cuando se vuelva a promover el servicio de extensión agrícola.

Literatura Citada Arce G., F. 1989. Estudios básicos para el diseño de un programa de manejo de plagas. p. 4. Resultados de proyectos de investigación y de desarrollo tecnológico en 1988. Cuaderno de Investigación no. 12, abril de 1989, CIIDIR OAXACA, IPN. Arce G., F., García, G. J., Pérez J., L., y Cortés R., C. 1990. Estudios básicos para el diseño de un programa de manejo de plagas en los cultivos de mayor importancia económica de los Valles centrales de Oaxaca. Informe final del proyecto DEPI 843971, mayo de 1990, CIIDIR OAXACA, IPN. 124 p. Arce G., F. 1991. Alternativas de control contra el gusano cogollero del maíz Spodoptera frugiperda Smith. Folleto no. 2, CIIDIR OAXACA, IPN. 20 p. CESVO. 2010. Comité Estatal de Sanidad Vegetal de Oaxaca. Campañas fitosanitarias recientes. http://cesvo.org.mx/index.html Hosseini, S.M. and M. Niknami, 2001. Factors affecting the adoption of Trichogramma application by rice growers in Amol. J Agric. Sci., 7(1): 95-110. Jetter, K. 2005. Economic framework for decision making in biological control. Biol. Control, 35, 348–357. Martínez S., D., J. García G., F. Arce G., R. Pérez P. y N. Pérez P. 1996. Manejo integrado de plagas y enfermedades en el cultivo de tomate y chile. pp. 57-60. Resultados de Investigación y desarrollo tecnológico, CIIDIR OAXAC, IPN. Montes B., R., R. Pérez P., F. Arce G. y J. García G. 1991. Evaluación de extractos vegetales para el control de plagas y enfermedades en hortalizas. Informe anual de resultados de proyectos de investigación 1991. pp. 81-84, CIIDIR-IPN, OAXACA. Mendoza P, M. 2011. Efecto de la dureza del pellet en la mortalidad del nematodo entomopatógeno Steinernema glaseri encapsulado mecánicamente. Tesis de Maestro en Ciencias, CIIDIR OAXACA, IPN. 50 pp. Noorhosseini, S. A., N. R. Radjabi and M. S. Allahyari. 2010. Social Factors Critical for Adoption of Biological Control Agents Trichogramma Spp. Egg Parasitoid of Rice Stem Borer Chilo suppressalis in North of Iran American-Eurasian J. Agric. & Environ. Sci., 9 (2): 133-139. Pérez P. R., R. Montes B., S. Martínez T., G. Flores A. e I. Rodríguez A. 1994. Manejo integrado de plagas y enfermedades de cultivos hortícolas. pp. 99-102. Resultados de Investigación y desarrollo tecnológico 1994. CIIDIR OAXAC, IPN, febrero de 1995. Pérez P. R., R. Montes B., S. Martínez T., G. Flores A. e I. Rodríguez A. 1999. Extractos vegetales, una alternativa preventiva para reducir daños ocasionados por plagas en jitomate y chile de agua en Oaxaca, México. pp. 81-91. Memorias del V Simposio Nacional sobre Substancias vegetales y Minerales en el Combate de Plagas, Aguascalientes, Ags., México. Rodríguez-del-Bosque, L. A. y H. C. Arredondo-Bernal. 2007. Enfoques y tendencias del control biológico en México, pp. 267-276. En: L. A. Rodríguez-del-Bosque y H. C. Arredondo-

243

Bernal (eds.), Teoría y Aplicación del Control Biológico. Sociedad Mexicana de Control Biológico, México. 303 p. Ruiz V., J., Ibarra J., E., y Pérez P., R. 1995. Virulencia de varios hongos entomopatógenos de mosquita blanca a distintas humedades relativas. Revista Mexicana de Fitopatología (13): 160. Ruiz V., J. y Medina Z., J. 2001. Avances en el manejo integrado de Bemisia tabaci en tomate y chile en Oaxaca, México. Manejo Integrado de Plagas (Costa Rica) 59: 32-38. Ruiz V., J., Aquino B., T., Kaya H. K. y Stock, P. 2003. Colecta y evaluación de nemátodos entomopatógenos para el control de gallinas ciegas Phyllophaga vetula (Horn) en Oaxaca, México. Folia Entomol. Mex. 42: 169-175. Ruiz V., J., Aquino B., T. y Pérez P., R. 2003. Control integrado de gallina ciega Phyllophaga vetula en condiciones semicontroladas y de campo. pp. 299-311. En Aragón G. A., M. A. Morón y A. Marín J. (eds.) Estudios sobre coleópteros del suelo en América. Instituto de Ciencias, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla. ISSBN 968 863 684 3. Ruiz-Vega, J., S. Girón Pablo y Aquino B. 2006. Umbrales económicos para el uso de entomopatógenos en el control de gallinas ciegas (Phyllophaga vetula Horn). pp. 263-274. En Diversidad, importancia y manejo de escarabajos edafícolas. Castro-Ramírez, A. E., M. A. Morón y A. Aragón (Eds.) 2006. Publicación especial de El Colegio de la Frontera Sur, y la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla. ISSBN 970-9712-30-6. Ruiz-Vega, J., R. Pérez-Pacheco, T. Aquino-Bolaños and M. E. Silva-Rivera. 2012. Participatory evaluation of sustainable land use and technology adoption in two agroecosystems. Tropical and Subtropical Agroecosystems. In Press.

244

EVALUACIÓN DE Bacillus thuringiensis E Isaria fumosorosea EN INVERNADERO PARA EL CONTROL DE Bemisia tabaci EN JITOMATE

Rosalío Lehninger Estrada-Urbina1, Guadalupe Peña-Chora2*, Víctor Manuel Hernandez-Velazquez3*, Andrés Alvear- García1, Vicente Emilio Carapia-Ruiz4, Antonio Castillo-Gutierrez4. 1Facultad de Ciencias Agropecuarias, Universidad Autónoma del Estado de Morelos, Campus Norte, Av. Universidad 1001, Colonia Chamilpa, Cuernavaca, Morelos, México. CP 62209. 2Centro de Investigaciones Biológicas, Universidad Autónoma del Estado de Morelos, Campus Norte, Av. Universidad 1001, Colonia Chamilpa, Cuernavaca, Morelos, México. CP 62209. 3Centro de Investigación en Biotecnología, Universidad Autónoma del Estado de Morelos, Campus Norte, Av. Universidad 1001, Colonia Chamilpa, Cuernavaca, Morelos, México. CP 62209. 4Universidad Autónoma del Estado de Morelos, Campus Oriente, Av. Nicolás Bravo s/n Parque Industrial Cuautla, Xalostoc, Ayala, Morelos, México. CP 62740. *C. A. Entomología y Fitopatología. [email protected].

RESUMEN. En este estudio, se evaluó la proteína total de Bacillus thuringiensis y conidios de Isaria fumosorosea contra ninfas del estadio 1, 2 y 3 de Bemisia tabaci. Al respecto, no hay antecedentes sobre la evaluación de Bt en el control de B. tabaci en campo. La mortalidad producida por B. thuringiensis fue del 16 – 24% en estado ninfal 1, 2 y 3 (dosis: 10 ml/l, 20 mg/l, 30 mg/l). El porcentaje de mortalidad producido por I. fumosorosea fue del 15.5-18.4% en ninfas del estadio 2 y 3 (dosis: 106conidios, 108conidios). En el primer estadio se observo diferencia significativa en la mortalidad producida por B. thuringiensis e I. fumosorosea. Sin embargo, en el estadio 2 y 3 I. fumosorosea produjo de manera significativa mayor mortandad comparada con B. thuringiensis. Los resultados indican que B. thuringiensis e I. fumosorosea tienen potencial como agentes de control microbiano contra ninfas de Bemisia tabaci.

Palabras clave: entomopatogenos, mosca blanca, control biológico.

ABSTRACT. In this work, were evaluated the total protein of Bacillus thuringiensis and conidia of Isaria fumosorosea against nymphs of first, second and third instar of Bemisia tabaci. In this regard, there is not background on the assessment of Bt under field conditions to control B. tabaci. The mortality caused by B. thuringiensis was 16 to 24% in nymphs of first, second and third instar (dose: 10 ml/l, 20 mg/l, 30 mg/l). The mortality rate produced by I. fumosorosea was 15.5-18.4% in nymphs of second and third instar (dose: 106conidia/l, 108conidia/l). In the first instar was observed significant difference in mortality caused by B. thuringiensis and I. fumosorosea. However, I. fumosoroseus produced significantly mortality in second and third instar compared to B. thuringiensis. The results indicate that B. thuringiensis and I. fumosorosea have potential as microbial control agents against nymphs of Bemisia tabaci.

Key words: entomopathogenic, whitefly, biological control.

Introducción La especie Bemisia tabaci (Genn.) de “mosquita blanca” fue descrita hace mas de 100 años, posee una gran capacidad de adaptación en plantas huéspedes atacando a más de 600 especies de plantas cultivadas, desde entonces se ha convertido en una de las plagas más importantes en la agricultura tropical y subtropical, así como en sistemas de producción en invernadero (De Barro et al., 2011). La susceptibilidad que presenta a insecticidas químicos sintéticos disminuye de manera paulatina, debido a la aplicación de éstos, se ha presentado resistencia en diversos estadios ninfales (Dennehy et al., 2005). En consecuencia ha desarrollado un alto grado de resistencia contra una gran cantidad de insecticidas químicos, incluyendo organofosforados, carbamatos, piretroides, reguladores de crecimiento y neonicotinoides (Elbert y Nauen, 2000). Esta resistencia se observa principalmente en adultos por esta razón, es necesario una mejor estrategia en el manejo de B. tabaci (Ahmad et al., 2002). El complejo de mosca blanca comprende biotipos diferenciados por planta huésped, reacción a fitotoxicos, resistencia a insecticidas, pruebas moleculares (Navas-Castillo et al., 2011). El biotipo B (Bemisia tabaci Genn. biotipo B), también conocido como B. argentifolii

245

Bellows & Perring, presenta mayor resistencia a piretroides y organofosforados, por lo cual su control es más complejo (Deying et al., 2007). Debido a la aparición de poblaciones de insectos resistentes a insecticidas químicos, existe como alternativa ecológica la aplicación de entomopatógenos, dentro de los cuales los más utilizados son especies de bacterias y hongos altamente específicas (Soberón y Bravo, 2007). Dentro del grupo de las bacterias, Bacillus thuringienis (Bt) es la que más se emplea a nivel mundial para el control de plagas agrícolas, principalmente larvas de lepidópteros, y mosquitos vectores de enfermedades. B. thuringiensis produce proteínas insecticidas (delta- endotoxinas) durante la fase de esporulación, las cuales son selectivas y biodegradables (Soberón y Bravo, 2007). Sin embargo no se ha reportado el uso de cepas de Bt que produzcan proteínas que sean activas contra B. tabaci. Los hongos entomopatógenos tienen un papel importante en la regulación de poblaciones de insectos, por lo cual, las epizootias debido a éstos son comunes, aunque en ocasiones algunos son raramente afectados (Lawrence y Sarjeet, 2010). Isaria fumosorosea es el hongo más empleado en el control de mosquitas blancas (Zimmermann, Gisbert. 2008). El objetivo del trabajo fue el de evaluar bajo condiciones de invernadero la cepa GP139 de B. thuringiensis y la cepa EH-511/3 de I. fumosorosea para el control de B. tabaci, en jitomate.

Materiales y Método La presente investigación se realizó en un invernadero tipo túnel de una superficie de 70m2, (perteneciente al Centro de Investigaciones Biológicas, Universidad Autónoma del Estado de Morelos, Cuernavaca, Mor.) presenta una cubierta de polietileno del 80% de transparencia y malla antiáfidos. La temperatura promedio fue de 28.8 ºC, la humedad relativa de 71.2%, se cuenta con sistema de cultivo para jitomate de semihidroponia, el sustrato utilizado fue tezontle negro. Se utilizó el hibrido TORO F1 de Harris Moran Company, las plántulas de Jitomate de 30 días de crecimiento se trasplantaron en bolsas de plástico de 10 litros. Se colocaron 5 surcos con 136 plantulas en cada uno, el espacio entre planta fue de 0.15 metros, el espacio entre surcos fue de 0.70 metros. La inoculación se realizó 90 días después del trasplante, para tal efecto, se introdujo al invernadero plantas de noche buena con ninfas y adultos de B. tabaci. De acuerdo a la capacidad reproductiva de mosca blanca, se le proporcionó un tiempo de 2 meses para infestar el cultivo. Al observarse altas densidades de la población plaga se aplicaron los entomopatógenos con un aspersor de motor marca Honda WJR 2121 a potencia máxima, con mínima apertura de boquilla durante 20 segundos por unidad experimental. La aplicación fue dirigida hacia el envés de la hoja, lugar donde se sitúan las ninfas de la plaga en cuestión. Se evaluaron las siguientes concentraciones: 10, 20 y 30 mg/L de proteína total de la cepa GP139 de B. thuringiensis, así como 104, 106, 108 conidios de la cepa EH-511/3 de I. fumosorosea. Al control se le aplicó agua con surfactante. Debido a la clara localización de los estados ninfales en el cultivo, se muestrearon las hojas ubicadas en la zona apical, media y basal. De esta manera, los muestreos se realizaron al tercer, quinto y séptimo día en los estadios ninfales 1, 2 y 3. El conteo del porcentaje de mortandad se efectuó en microscopio estereoscópico. Se realizó un ANOVA bajo el diseño completamente al azar con la metodología de análisis de experimentos combinados con ayuda del paquete estadístico SAS 9.0.

246

Resultados y Discusión En la primera columna del Cuadro 1, referente a la patogenicidad de los tratamientos aplicados en ninfas del estadio 1, se puede apreciar que los tratamientos de B. thuringiensis causaron mortalidad significativa 23.9, 17.5 y 16.6 % comparada con la mortalidad originada por las dosis de I. fumosorosea, las cuales fueron no significativas. Al respecto no hay reportes de la utilización de Bt para el control en campo de B. tabaci. La segunda columna del mismo cuadro, muestra la mortandad del segundo estado ninfal de mosca blanca, se observó que los mejores tratamientos fueron B. thuringiensis 20mg/L e I. fumosorosea 106, 108 conidios/L con un 19.5, 17.9 y 15.5 % respectivamente. En el estadio 3, los tratamientos con diferencia significativa fueron B. thuringiensis 30 y 20 mg/L e I. fumosorosea 106 y 108 conidios/L. Las dosis 20 y 30 ml/l de proteína total de Bt causaron el 16.6 y 16.4 % de la mortalidad, al respecto Peña-Chora y Bravo (2002) reportan que el aislamiento de B. thuringiensis en cadáveres de ninfas de B. tabaci presenta actividad insecticida en bioensayos de laboratorio. Comprobaron la toxicidad de la bacteria cuando se aplica por apertura anal o espiráculos. Así mismo, probaron que es altamente tóxica en adultos de mosca blanca, empleando esporas-cristales, cristales puros y solubilizados. Así mismo se observa que las dosis 106 y 108 de I. fumosorosea originaron el 18.4 y 17.4% de mortalidad respectivamente. Al respecto, James et al. (2003), mencionan que Paecilomyces fumosoroseus (Isaria fumosorosea) germina más adecuadamente en ninfas del tercer y cuarto estado ninfal llegando a producir mortalidad del 60%. Lo que ellos mencionan concuerda con los resultados obtenidos en el presente trabajo ya que la mortalidad originada por I. fumosorosea fue más claramente observada en los estados ninfales 2 y 3. Scorsetti (2007) obtuvo una mortalidad entre el 26.6 y 76.6 % a los 7 días después de aplicación de entomopatogenos en ninfas del tercer estadio de Trialeurodes vaporariorum con una suspensión conidial de 107. Así mismo, Saito y Sugiyama (2004) obtuvieron mortalidad del 98% en ninfas de Bemisia tabaci con dosis de 6 x 108. Los resultados obtenidos en el presente trabajo concuerdan con lo que han encontrado éstos autores, sin embargo, los porcentajes de mortalidad de 17.9, 15.5% en el estado ninfal 2 y 18.4, 17.4% del estado ninfal 3 se deben a las concentraciones 106 y 108 respectivamente de I. fumosorosea las cuales son bajas , comparadas con las dosis utilizadas por los autores arriba mencionados.

Cuadro 1. Patogenicidad de esporas-cristales B. thuringiensis cepa GP139 y conidios de I. fumosorosea en ninfas de B. tabaci en diversos estados ninfales. Estado ninfal 1 Estado ninfal 2 Estado ninfal 3 Concentraciones Medias (%) Concentraciones Medias (%) Concentraciones Medias ± EEµ ± EEµ (%) ± EEµ 10 mg/l Bt 17.5a±0.30 10 mg/l Bt 14.6±0.36 10 mg/l Bt 14.4±0.49 20 mg/l Bt 23.9a±0.32 20 mg/l Bt 19.5ª±0.21 20 mg/l Bt 16.4ª±0.31 30 mg/l Bt 16.6a±0.23 30 mg/l Bt 14.9±0.31 30 mg/l Bt 16.6ª±0.36 104 conidios/l If 10.1±0.38 104 conidios/l If 13.1±0.25 104 conidios/l If 13.6±0.24 106 conidios/l If 12.9±0.48 106 conidios/l If 17.9ª±0.20 106 conidios/l If 18.4ª±0.29 108 conidios/l If 11.3±0.32 108 conidios/l If 15.5ª±0.43 108 conidios/l If 17.4ª±0.21 Testigo 7.8±0.29 Testigo 4.6±0.44 Testigo 3.3±0.31 a= Mejores tratamientos (medias de cuadrados mínimos-lsmeans, α0.0 ). EEµ=error estándar de la media. Bt = Bacillus thuringinsis. If = Isaria fumosorosea.

247

Conclusiones Por todo lo anterior, con un 95% de confiablidad los mejores tratamientos por estado ninfal son: B. thuringiensis en dosis de 10, 20 y 30 mg/L de esporas-cristales para el estadio 1, B. thuringiensis 20 mg/L de esporas-cristales e I. fumosorosea 106 y 108 conidios/L para el estadio 2, y finalmente B. thuringiensis 20 y 30 mg/L de esporas-cristales e I. fumosorosea 106 y 108 conidios/L para el estadio 3. La mortalidad producida por el hongo entomopatógeno, claramente se ve asociada al estado ninfal de B. tabaci, las cuales poseen lípidos en la cutícula con efectos tóxicos o inhibidores de los conidios, los esteres producidos tienen un papel importante en la defensa contra enfermedades. Sin embargo, el segundo y tercer estadio de mosca blanca es más susceptible (James et al., 2003). Es posible que por esta razón no se observara mortalidad significativa en el estado ninfal 1. A pesar de no encontrar literatura que mencione la utilización en campo de la bacteria entomopatógena, se observó en el presente trabajo, que logra causar mortandad casi similar en los tres primeros estados ninfales, ello se debe a que dicho patógeno logra penetrar por diversas aperturas naturales y causar la muerte del insecto. De igual manera, la mortandad en las diversas etapas de desarrollo, está estrechamente relacionada con las inclusiones proteicas tóxicas que posee Bt, La cepa GP139 de B. thuringiensis presenta toxinas Cry 1Aa, 1Ac, 2Aa y S-layer. Como reporta Van Frankenhuyzen K. (2009), las proteínas Cry1Aa, Cry2Aa presentan actividad tóxica en contra de hemípteros (Macrosiphum euphorbiae), debido a que estas proteínas se encuentran presentes en la cepa ya mencionada, es posible que la mortalidad observada sea debido a dichas proteínas. Así mismo, de acuerdo a Peña-Chora et al. (2006) las proteínas S-layer presentan actividad tóxica (contra Epilachna varivestis), éstas quizá muestran un efecto toxico junto con las demás proteínas que presenta la cepa bacteriana en cuestión, para originar así la muerte de las ninfas de B. tabaci.

Literatura Citada Ahmad, M., M. I. Arif, Z. Ahmad y I. Denholm. 2002. Cotton whitefly (Bemisia tabaci) resistance to organophosphate and pyrethroid insecticides in Pakistan. Pest Management Science. 58: 203–208. De Barro, P. J., L. Shu-Sheng, L. M. Boykin y A. B. Dinsdale. 2011. Bemisia tabaci: A statement of species status. Annual Review of Entomology. vol. 56: 1-19. Dennehy, T. J., B. A. DeGain, V. S. Harpold, J. K. Brown, S. Morin y J. A. Fabrick. 2005 .New challenges to management of whitefly resistance to insecticides in Arizona. University of Arizona College of Agriculture and Life Sciences. University of Arizona, Tucson, AZ Pp 1-31. Deying M., K. Gorman, G. Devine, W. Luo y I. Denholm. 2007. The biotype and insecticide- resistance status of whiteflies, Bemisia tabaci (Hemiptera: Aleyrodidae), invading cropping systems in Xinjiang Uygur Autonomous Region, northwestern China. Crop Protection. 26: 612-617. Elbert, A. y R. Nauen. 2000. Resistance of Bemisia tabaci (Homoptera: Aleyrodidae) to insecticides in southern Spain with special reference to neonicotinoids. Pest Management Science. 56: 60–64.

248

James, R.R., J.S. Buckner y T.P. Freeman, 2003. Cuticular lipids and silverleaf whitefly stage affect conidial germination of Beauveria bassiana and Paecilomyces fumosoroseus. Journal of Invertebrate Pathology 84: 67-74. Lawrence I. G. y S. S. Gill. 2010. Biological and Synthetic agents. Academic press: Elsevier. Jamestown Road. London. UK. Pp 387-419. Navas-Castillo, J., E. Fiallo-Olive y S. Sánchez-Campos. 2011Emerging virus diseases transmitted by witheflies. Annual Review Phitopathology. Vol. 49: 219-248. Peña-Chora, G. y A. Bravo. 2002. Discovery of a new Bacillus thuringiensis toxins. Biotechnology of Bacillus thuringiensis and its Environmental Impact. Proceedings of the 4th Pacific Rim Conference. R. J. Akhurst, C. E. Beard and P. Hughes (Eds.). Peña-Chora, G., J. Miranda-Rios, G. de la Riva, L. Pardo-López, M. Soberón y A. Bravo. 2006. A Bacillus thuringiensis S-layer protein involved in toxicity against Epilachna varivestis(Coleoptera: Coccinellidae). Appl. Environ. Microbiol. 72: 353–360 Saito, T. y K. Sugiyama. 2005. Pathogenicity of three Japanese strains of entomopathogenic fungi against the silverleaf withefly, Bemisia argentifolii. Applied Entomology and Zoology Vol. 40(1): 169-172. Scorsetti, A. C. 2007. New records of entomopathogenic fungi infecting Bemisia tabaci and Trialeurodes vaporariorum, pests of horticultural crops, in Argentina. BioControl. Vol. 53: 787-796. Soberón, M. y A. Bravo. 2007. Las toxinas Cry de Bacillus thuringiensis: modo de acción y consecuencias de su aplicación. Biotecnologia V14: 303. Van Frankenhuyzen, Kees. 2009. Insecticidal activity of Bacillus thuringiensis crystal proteins. Journal of invertebrate pathology. Vol. 101(1): 1-16. Zimmermann, Gisbert. 2008. The entomopathogenic fungi Isaria farinosa (formerly Paecilomyces farinosus) and the Isaria fumosorosea species complex (formerly Paecilomyces fumosoroseus): biology, ecology and use in biological control. Biocontrol Science and Technology. Vol. 18 (9): 865-901.

249

UN AÑO DE REGISTRO DE PARASITISMO DE GUSANO COGOLLERO Spodoptera frugiperda J. E. SMITH EN MAÍZ Y EN SORGO, EN SINALOA, MÉXICO

Edgardo Cortez-Mondaca1, Bianey Armenta-Arredondo1, Jesús Pérez-Márquez1 y Fernando Bahena-Juárez3. 1INIFAP-C.E. Valle del Fuerte, Km. 1609, carret. México-Nogales, J. J. Ríos, Sinaloa. [email protected]. 3INIFAP-C.E. Uruapan, Av. Latinoamericana 1101, Uruapan, Michoacán. 4INIFAP- C.E.

RESUMEN. Con el objetivo de estimar el parasitismo natural de parasitoides nativos de gusano cogollero en maíz cultivado y voluntario, y sorgo voluntario, en el norte de Sinaloa durante un año, se realizaron recolectas de larvas en 29 muestreos a intervalos irregulares de febrero a diciembre de 2010. Se obtuvieron siete especies de parasitoides: Chelonus insularis, Ch. Sonorensis, Pristomerus spinator, Cotesia marginiventris, Meteorus sp., Ophion flavidus y Lespesia sp., representantes de Hymenoptera con cuatro especies de Braconidae y dos Ichneumonidae, y un Diptera de Tachinidae. Ch. insularis y C. marginiventris mostraron mayor abundancia relativa en maíz cultivado. El porcentaje de parasitismo general fue de 21.9%, con máximo de 49.8%. Los resultados permiten argumentar candidatos para el control biológico por aumento de gusano cogollero, pero por lo pronto se sugiere el control biológico por conservación aprovechando la abundancia y diversidad de especies determinadas e integrando otras tácticas de control.

Palabras Clave: plantas voluntarias, parasitoides, diversidad, abundancia.

ABSTRACT. In order to estimate the natural parasitism of fall armyworm by native parasitoids in corn cultivated and voluntary and voluntary sorghum, in northern Sinaloa for one year, were collected larvae on 29 samples date at irregular intervals, from February to December 2010. Seven species of parasitoids were obtained: Chelonus insularis, Ch. Sonorensis, Pristomerus spinator, Cotesia marginiventris, Meteorus sp., Ophion flavidus y Lespesia sp., specimens representatives of Hymenoptera with four species of Braconidae and two Ichneumonidae, and one Tachinidae Diptera. Ch. insularis and C. marginiventris showed higher relative abundance in cultivated maize. The percentage of overall parasitism was 21.9, with maximum of 49.8. The results allow proposing candidates for the augmentation biological control by fall armyworm, but so far suggest the conservation biological control taking advantage of the abundance and diversity of parasitoid species determinate and integrating others control tactics.

Key Words: voluntary plants, parasitoids, diversity, abundance.

Introducción Las plagas del maíz en México y específicamente en el estado de Sinaloa, son estimuladas principalmente por la presencia abundante y permanente del cultivo; en las últimas temporadas, de 2007 a la fecha, en el estado se establecen alrededor de 500,000 ha de maíz anualmente (SIAP-SAGARPA, 2010), una cantidad enorme de alimento y refugio que los insectos plaga de éste cultivo pueden aprovechar. Provocando que se viertan al ambiente toneladas de ingrediente activo de insecticidas (Cortez et al., 2010) que originan la eliminación de organismos no blanco de control, contaminan suelos y las cosechas, incrementan los costos de producción, seleccionan resistencia en insectos plaga, problemas de salud en humanos, entre otros. No obstante lo anterior, numerosas investigaciones, tanto en México como en otras partes del mundo, han demostrado la presencia de unas 100 especies de entomófagos que regulan en forma natural las poblaciones del gusano cogollero, de los cuales para nuestro país se han reportado a más de 40 (Ashley, 1986; Bahena, 2002; Carrillo-Sánchez, 1993; y Molina et al., 2000). En Sinaloa Cortez- Mondaca et al. (2008), reportaron nueve especies de parasitoides de S. frugiperda: Cotesia marginiventris (Cresson), Chelonus insularis (Cresson), Chelonus sonorensis Cameron, Chelonus sp. Meteorus sp., (Hymenoptera: Braconidae), Pristomerus sp. (Hymenoptera: Ichneumonidae), Euplectrus sp. (Hymenoptera: Eulophidae), Lespesia sp., y Eucelatoria sp. (Diptera: Tachinidae), causando parasitismo hasta de 53.5% y del 21.2% en promedio. En el año

250

2010 Cortez-Mondaca et al. Reportaron siete especies parasitoides de gusano cogollero en el norte de Sinaloa, en los cultivos de maíz y sorgo: Ch. insularis, Ch. Sonorensis, Pristomerus spinator F., C. marginiventris, Meteorus sp., Ophion sp., y Lespesia sp., ocasionando parasitismos máximo de 38.0% y promedio de 23.1%. El objetivo del presente trabajo fue estimar el parasitismo natural de parasitoides nativos de gusano cogollero en maíz cultivado y voluntario, y sorgo voluntario, en el norte de Sinaloa durante un año.

Materiales y Método El estudio consistió en la búsqueda y evaluación de porcentaje de parasitismo natural de parasitoides nativos de S. frugiperda, en cultivo de maíz cultivado y voluntario, y sorgo voluntario, aledaños al INIFAP-CEVAF, en los municipios de Ahome y Guasave, Sinaloa, de acuerdo a metodología utilizada por Molina-Ochoa et al. (2004) y Cortez et al. (2006; 2008). Se realizaron recolectas de larvas de gusano cogollero en 29 muestreos cada dos o tres semanas durante el año 2010, 16 se realizaron en maíz cultivado de febrero al dos de junio y del 29 de octubre al 29 de diciembre; seis muestreos en maíz voluntario, del primero de septiembre al 18 de octubre; y siete muestreos en sorgo voluntario a intervalos semanales del 28 de julio al 27 de agosto de 2010 (Cuadro 1). En todos los casos se inspeccionaron plantas en etapa de desarrollo vegetativo (cuatro a seis hojas verdaderas). En cada muestreo se recolectaron al azar altas cantidades de larvas aparentemente sanas, de diferentes etapas de desarrollo, buscando que por lo general fueran un promedio de 100; las cuales se introducían en vasos desechables de plástico debidamente etiquetados y con dieta para la alimentación del insecto. Las larvas de gusano cogollero se concentraron en el laboratorio de Entomología del Campo Experimental Valle del Fuerte (CEVAF), manteniéndolas en observación, en condiciones de temperatura ambiente, administrándoles alimento para que continuaran el desarrollo hasta adulto, o bien hasta que se obtuvieran especímenes parasitoides. Por cada especie de enemigo natural que se detectó se realizó el montaje y etiquetado, y una parte se dejó para elaborar una colección de referencia regional, y la otra parte del material fue utilizada para la determinación taxonómica. Se utilizaron las claves taxonómicas de Schauff et al. (1997), Ruiz (S/f), Shaw (1998), Whitfield (1998). El porcentaje de parasitismo (mortalidad aparente) se obtuvo por especie de acuerdo al número de especímenes obtenidos de larvas confinadas, de acuerdo con Hunsberger y Peña (1997). Finalmente, se obtuvo el índice de diversidad Shannon-Wiener (Krebs, 1985; Magurran, 1988) por especie y forma de cultivo.

Resultados y Discusión En 29 muestreos realizados en el norte de Sinaloa, entre febrero y diciembre de 2010, se recolectaron 5,165 larvas de gusano cogollero, recolectando un promedio de 178 especímenes en un rango de 35 hasta 350 larvas. En maíz cultivado se obtuvieron 2,827 larvas, 1,502 en maíz voluntario y el resto, 836 en sorgo (Cuadro 1). Se obtuvieron un total de 1,129 ejemplares parasitoides, 703 especímenes en maíz cultivado y 253 en maíz voluntario, y 173 en sorgo voluntario; un promedio de 43.9, 42.1 y 24.7 parasitoides en maíz cultivado, maíz voluntario y sorgo voluntario, respectivamente. Se obtuvieron siete especies parasitoides: Ch. insularis, Ch. Sonorensis, Pristomerus spinator F., C. marginiventris, Meteorus sp., Ophion flavidus Brulle, y Lespesia sp., previamente indicadas por Cortez-Mondaca et al. (2010), pero en este caso reportando a especie a Pristomerus y a Ophion. P. spinator es la única reportada en México (Molina-Ochoa et al., 2004) en Colima, Jalisco, Michoacán, Sinaloa, Quintana Roo y Tamaulipas

251

(Carrillo, 1980); O. flavidus está previamente reportado en el centro del estado, así como en Colima, Jalisco, Michoacán y Nayarit por Molina et al. (2000 y 2004). En suma se obtuvieron especies representantes de Hymenoptera con cuatro Braconidae y dos Ichneumonidae, y un Diptera Tachinidae.

Cuadro 1. Larvas de gusano cogollero y parasitoides asociados obtenidos en cultivos de maíz cultivado y voluntario, y de sorgo voluntario en el norte de Sinaloa. INIFAP-CEVAF, 2010. sp.1 = Ch. insularis, sp. 2 = Ch. Sonorensis, sp. 3 = P. spinator, sp. 4 = C. marginiventris, sp. 5 = Meteorus sp., sp. 6 = O. flavidus, sp. 7 = Lespesia sp. *: sorgo voluntario. **: maíz voluntario.

Larvas % Fecha recolec. sp. 1 sp. 2 sp. 3 sp. 4 sp. 5 sp. 6 sp. 7 parasitoide 23-feb-10 105 8 2 6 8 0 0 0 22.8 18-mar-10 100 9 1 4 16 0 0 0 30.0 07-abr-10 100 11 0 4 11 0 0 0 26.0 28-abr-10 100 12 9 1 1 0 0 0 23.0 19-may-10 100 4 0 0 0 0 0 0 4.0 21-may-10 100 17 3 3 0 2 0 0 25.0 02-jun-10 100 24 5 7 0 2 0 0 38.0 28-jul-10 102 12 2 0 0 0 4 5 22.5* 02-ago-10 179 6 2 2 0 0 21 8 21.7* 04-ago-10 35 3 0 0 0 0 2 2 20.0* 10-ago-10 102 1 0 0 0 0 0 0 0.9* 12-ago-10 62 8 0 0 0 0 0 0 12.9* 25-ago-10 174 30 3 0 0 0 0 0 19.0* 27-ago-10 182 19 4 5 0 0 0 0 15.3* 01-sep-10 293 86 7 4 0 34 1 0 45.0** 29-sep-10 236 34 8 0 0 3 0 0 19.0** 01-oct-10 300 32 2 0 0 0 0 0 11.3** 06-otc-10 223 4 0 0 0 0 0 0 1.7** 08-oct-10 100 25 3 0 0 10 0 0 38.0** 18-oct-10 350 93 11 0 4 5 0 0 32.2** 29-oct-10 243 32 4 0 4 2 0 0 17.2 03-nov-10 277 10 3 6 64 0 0 1 30.3 10-nov-10 142 3 1 0 6 0 0 0 7.0 17-nov-10 197 4 1 0 14 0 0 0 9.6 26-nov-10 262 3 0 1 17 3 0 0 9.1 01-dic-10 220 0 0 2 3 0 0 3 3.6 22-dic-10 258 0 0 4 87 2 0 0 36.0 24-dic-10 268 0 0 10 116 0 0 0 47.0 29-dic-10 255 0 0 7 119 1 0 0 49.8 Suma= 5165 490 71 66 470 64 28 19 Media 21.9

En el presente estudio no se obtuvo Euplectrus sp., ni E. armígera reportados por Cortez et al. (2008). Las especies más abundantes fueron Ch. insularis con 490 individuos y C. marginiventris con un poco menos, 470 especímenes, sin embargo, mientras el primer parasitoide se obtuvo en 25 de los muestreos realizados, el segundo se observó en 14 muestreos; en este sentido Cortez-Mondaca et al. (2006, 2008 y 2010) indican que éste parasitoide se presenta

252

durante los meses de temperaturas frescas y prácticamente desaparece a mediados de abril (Cuadro 1). El resto de las especies se obtuvieron en cantidades notoriamente menores, siendo Lespesia sp., la menos abundante. C. marginiventris y Meteorus sp., no se obtuvieron en sorgo voluntario, el primero probablemente por los requerimientos de temperatura mostrados. En contraste la presencia predominante de O. flavidus y Lespesia sp., ocurrió en dicho cultivEl porcentaje de parasitismo (mortalidad aparente) total varió 0.9 a 49.8%, y un promedio general de 21.9%, el cual es importante, no obstante, cabe señalar que los porcentajes más elevados de parasitismo, por arriba del promedio indicado, ocurrieron en el mes de diciembre debido a la actividad de C. marginiventris. Otros porcentajes elevados de parasitismo ocurrieron cuando se incrementó Ch. insularis, entre septiembre y octubre.

1.00 0.90 0.80

0.70 0.60 0.42 0.31 0.50 0.27 0.40 0.30 0.20 relativa Densidad 0.10 0.00 Maíz cultivado Maíz voluntario Sorgo voluntario

Figura 1. Abundancia relativa de especies de parasitoides de gusano cogollero en maíz cultivado y voluntario, y sorgo voluntario durante un año en el norte de Sinaloa. INIFAP-CEVAF, 2010.

0.96 1.00 0.99 0.90 0.83 0.81 0.79 0.80 0.70 0.56 0.60 0.44 0.50 0.41 0.40 0.28 0.30 0.19 0.21

Densidad relativa Densidad 0.16 0.15 0.20 0.06 0.11 0.04 0.10 0.010.00 0.000.00 0.00 0.00

Maíz cultivado Maíz voluntario Sorgo voluntario

Figura 2. Abundancia relativa de especies de parasitoides de gusano cogollero por especie y forma de cultivo durante un año en el norte de Sinaloa. INIFAP-CEVAF, 2010.

En el cálculo de la abundancia relativa se corrobora lo mencionado en parte antes, con relación a especie y forma de cultivo; el maíz cultivado mostró la mayor abundancia de

253

parasitoides, seguido por el sorgo voluntario y finalmente por el maíz voluntario (Fig. 1); en tanto que en el caso de parasitoides la mayor diversidad se presentó en maíz cultivado con seis especies, sorgo y maíz voluntario presentaron cinco especies; Ch. insularis mostró la mayor abundancia relativa en maíz voluntario (0.55), seguida de maíz cultivado (0.28) y menor en sorgo cultivado (0.15); C. marginiventris la segunda especie más abundante mostró definitivamente mayor abundancia relativa en maíz cultivado (0.99) y en maíz voluntario el resto (0.1). Ch. insularis, Ch. sonorensis y P. spinator se obtuvieron en las tres especies y formas de cultivo (Fig. 2). Chelonus insularis reafirma su potencial como candidato para el control biológico por aumento de S. frugiperda, mediante liberaciones inundativas, sin embargo, un factor negativo para su cría, es que se ha observado que después de reproducirlo en laboratorio durante varias generaciones, la proporción de hembras disminuye rápidamente (Martínez-Martínez et al., 1998). Mientras que C. Marginiventris, también candidato para control biológico por aumento, por su comportamiento, el periodo de utilidad se restringe a los meses de temperaturas relativamente bajas, de fines de octubre a mediados de abril. Los resultados obtenidos muestran una importante abundancia y diversidad de parasitoides de gusano cogollero, en cultivos de maíz y de sorgo en el estado de Sinaloa, y argumenta candidatos para el control biológico por aumento. En tanto es posible realizar una cría exitosa y económicamente factible de alguna de estas especies parasitoides, es importante promover el control biológico por conservación, aunado a tácticas de manejo como el establecimiento del cultivo en la fecha de siembra adecuada y otras medidas de tipo cultural, mediante liberaciones de crisopa durante la etapa crítica de daño y en última instancia con la aspersión de insecticidas biorracionales o selectivos, lo anterior es suficiente para el manejo apropiado del insecto plaga en mención sin recurrir a insecticidas convencionales o a otras tecnologías.

Agradecimiento Al INIFAP por el financiamiento económico del proyecto 1068 6A “Control Biológico del Gusano Cogollero Spodoptera frugiperda J.E. Smith (Lepidoptera: Noctuidae) en Maíz, en México.

Literatura Citada Ashley, T.R, Wiseman, B.R, Davis F.M, Andrews, K.L, 1986. The fall armyworm: a bibliography. Florida Entomologist, 72(1):152-202. Bahena J., F., H. C. Arredondo B., M. Vázquez G., A. González H. y M. A. Miranda S. 2002. Parasitoides del gusano cogollero Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lep.: Noctuidae) en el occidente de México. Entomol. Mex. Vol. 1: 260 – 265. CABI. 2005. Crop Protection Compendium. CABI, Wallingford, UK. Carrillo, H. 1980. Determinación del parasitismo natural de gusano cogollero, Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) en Quintana Roo. Folia Entomol. Méx. 45: 111-112. Carrillo-Sánchez, J. L. 1993. Síntesis del control biológico de Heliothis spp y Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) en México. Folia Entomologica Mex. 87: 85 -93.

254

Cortez, M. E. R. Camacho, B., J. L. Meza, G., y J. Romero, B. 2006. Insectos entomófagos asociados a cultivos de grano en el norte de Sinaloa. In: Memorias Tercer Foro Estatal de Ciencia y Tecnología Sinaloa. Culiacán, Sin. pp 145-153. Cortez, M. E., J. M. Fierro-Corrales, F. Bahena-Juárez, E. J. Machado-Torres, M. A. Reyes- Rosas. 2008. Reporte preliminar de parasitoides de gusano cogollero Spodoptera frugiperda J.E. Smith en maíz, en Sinaloa, México. Memoria XXXI Congreso Nacional de Control Biológico. S.M.C.B. p. 76-80. Cortez, M, E., R. B. Armenta-Arredondo, V. O. Orduño-Tinoco, F. Bahena-Juárez, y J. Pérez- Márquez. 2010. Parasitismo Natural de Gusano Cogollero J. E. Smith en Maíz y Sorgo, en Sinaloa, México. In: Coria A.V. M., Ma. B. N. Lara, Ch., G. Orozco, G., H. J. Muñoz, F., y R. Sánchez M. (eds). XXXIII Congreso Nacional de Control Biológico. Pp 213-216. Hunsberger, A. G., and J. E. Peña. 1997. Catolaccus hunteri (Hymenoptera: Pteromalidae), a parasite of Anthonomus macromalus (Coleoptera: Curculionidae) in south Florida. Flo. Entomol. 80: 301-304. Krebs, C. J. 1985. ECOLOGIA. Estudio de la distribución y la Abundancia. Segunda edición. Editorial Harla. México, D.F. 753 p. Magurran, A. E. 1988. Ecological diversity and its measurement. First Edition. Princeton University Press. Princeton, New Yersey, E.U.A. 17b9 p. Martínez-Martínez, L., M. C. Hernández y M. Gutiérrez. 1998. Variables en la cría de Chelonus insularis (Hym.: Braconidae), parasitoide del gusano cogollero. Memorias del XXI Congreso Nacional de Control Biológico. pp. 88-90. Molina-Ochoa, J., J. J. Hamm; R. Lezama G.; M. López E.; M. González R. y A. Pescador R. 2000. A survey of fall armyworm (Lepidoptera: Noctuidae) parasitoids in the mexican states of Michoacán, Colima, Jalisco, and Tamaulipas. Flo. Entomol, 84: 31 – 36. Molina-Ochoa, J., J. E. Carpenter, R. Lezama-Gutiérrez, J. E. Foster, M. González-Ramírez, C. A. Angel-Sahagún, and J. Farías-Larios. 2004. Natural Distribution of Hymenopteran Parasitoids of Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) Larvae in Mexico. Flo. Entomol. 87: 461-472. Ruiz, C E. Claves Taxonómicas para la determinación de géneros de Ichneumonidae (Hymenoptera) de México. Univ. Autónoma de Tamaulipas. (inédito) 69 pp. Schauff, M. E., J. LA Salle and L.D.Coote. 1997. Eulophidae, 327-429 pp. In: G.A.P. Gibson, J.T. Huber, and J.B. Woolley (Eds.). Annotated keys to the genera of Neartic Chalcidoidea (Hymenoptera). NRC National Research Press, Ottawa, Canada. Shaw, S. R. 1998. Subfamilia Cheloninae, pp. 197-205. En: R.A. Wharton, P.M. Marsh y M.J. Sharkey (Eds.). Manual para la identificación de géneros de la Familia Braconidae del Nuevo Mundo. The International Society of Hymenopterists. Allen Press. Lawrence, Kansas. SIAP-SAGARPA. 2010. Servicio de información estadística agroalimentaria (SIAP). http://www.siap.sagarpa.gob.mx/integra/Agricola/DatsBas/DBmaiz.pdf. Consultada en octubre de 2010. Whitfield, J. B.. 1998. Subfamilia Cheloninae, pp. 340-371. En: R.A. Wharton, P.M. Marsh y M.J. Sharkey (Eds.). Manual para la identificación de géneros de la Familia Braconidae del Nuevo Mundo. The International Society of Hymenopterists. Allen Press. Lawrence, Kansas.

255

INSECTOS DEPREDADORES Y PARASITOIDES ASOCIADOS A CULTIVOS DE ZARZAMORA EN LOS REYES, MICHOACÁN, MÉXICO

Miguel Bernardo Nájera-Rincón1, Brígida Souza2, Víctor Manuel Coria-Ávalos1 e Hipólito Jesús Muñoz-Flores1. 1Campo Experimental Uruapan, Instituto Nacional de Investigaciones Forestales Agrícolas y Pecuarias (INIFAP). Av. Latinoamericana No. 1101. Col. Revolución. C.P. 60500, Uruapan, Michoacán. 2Departamento de Entomología, Universidade Fedaral de Lavras (UFLA). Minas Gerais, [email protected], [email protected]

RESUMEN.Se estima que en los agroecosistemas únicamente el 3% de las especies de insectos se comportan como plaga, el 97% está integrado por fauna auxiliar, de la cual, el 35% está representado por insectos benéficos.En contraste, el mayor porcentaje de información disponible se relaciona con las especies plaga, debido a que en el concepto tradicional de control, las plagas representan el objeto principal de conocimiento. En éste trabajo se presentan avances en el conocimiento de los insectos depredadores y parasitoides asociados a cultivos de zarzamora en Los Reyes, Michoacán, México. La investigación se llevó a cabo como parte del proyecto participativo “Manejo Agroecológico de Insectos Plaga en el Cultivo de arzamora”, desarrollado por el INIFAP en colaboración con la UFLA y la Sociedad de Producción Rural “Productores Agropecuarios por la Calidad” (PROCAL).

Palabras clave: Insectos benéficos, zarzamora, México.

ABSTRACT.It is estimated that in agroecosystems only 3% of insects behave as a pest, 97% is composed by auxiliary fauna, of wich 35% is represented by beneficial insects. In contrast, the highest percentage of available information is related with pest species, because in the traditional concept of control, pests are the main object of knowledge. In this paper we present advances in knowledge of predators and parasitoids insects associated to blackberry crop in Los Reyes, Michoacan, Mexico. The research was conduced as a part of the participatory project “Agroecological Management of Insect Pests in Blackberry Crop” developed by INIFAP in collaboration with UFLA and the Rural Production Society “Rural United Farmers for Quality” (PROCAL) by its Spanish acronym.

Key words: Beneficial insects, blackberry, Mexico.

Introducción El cultivo de frutales pequeños en México es relativamente reciente (Sánchez, 2008). No obstante, el crecimiento de la producción nacional de zarzamora (Rubus sp.) ha sido sorprendente, ya que entre 1996 y 2006 la producción creció 335%, es decir, pasó de 9,765 a 42,496 toneladas, lo que equivale a una tasa media de crecimiento anual del 34%. En éste contexto, Michoacán es el primer productor de zarzamora en el ámbito nacional. Entre los años 2004 y 2006, el Estado contribuyó con el 96% de la producción, con rendimientos promedio de 13 toneladas por hectárea en unidades de producción de 2 hectáreas en promedio (SAGARPA, 2007). En un entorno donde el aguacate (Persea americana) presenta una posición dominante en la generación de riqueza, la zarzamora destaca debido a su contribución en valor, ya que entre los frutales que se producen en Michoacán, contribuye con el 11% de la superficie y con el 34% del valor de la producción, con una generación de valor por unidad de superficie superior a la del aguacate (SAGARPA, 2006). La zarzamora es un cultivo susceptible a plagas y enfermedades. Los principales insectos plaga del cultivo en el Valle de Los Reyes son la “araña de dos puntos” Tetranychus urticae C. L. Koch, 18 6; “trips” Frankliniella occidentalis Pergande, 1895 y diferentes especies de coleópteros entre los que destaca el “mayate calabacero” Euphoria basalis (Gory y Percheron, 1833) algunos lepidópteros y la hormiga arriera, factores que afectan la rentabilidad de la producción. No obstante, se desconocen los insectos benéficos asociados al cultivo.

256

Aunque no se dispone de estudios precisos sobre los costos asociados al control fitosanitario en el cultivo de zarzamora, se estima que representa entre el 6 y 7% del costo de producciónbajo producción forzada, a la intemperie y sin renta de terreno, que equivale a $109, 440.00 por hectárea, lo que significa una inversión aproximada de $7,000.00 por hectárea por concepto de plaguicidas. Es importante destacar que, dentro de los factores que pueden modificar las tendencias del mercado se señalan aspectos de inocuidad y estatus fitosanitario de la zarzamora. En este sentido, es fundamental evitar riesgos de rechazo o prohibición de las importaciones de zarzamora en el mercado de los Estados Unidos, países de la Unión Europea y Asia, donde se exporta esta frutilla. Con base en estos antecedentes, y para dar respuesta a las necesidades de capacitación de los agricultores de la Sociedad de Producción Rural Productores Agropecuarios por la Calidad “PROCAL”, se desarrolló el proyecto titulado “Manejo Agroecológico de Insectos Plaga en el Cultivo de arzamora”, que en su segunda fase hizo énfasis en la Identificación de Enemigos Naturales. Se impartió el curso-taller “Colecta e Identificación de Insectos Depredadores y Parasitoides” que culminó con la publicación del libro “Insectos Benéficos: Guía para su Identificación” (Nájera-Rincón y Souza, 2010) y con la presente publicación, donde se dan a conocer los resultados de la investigación a la comunidad científica.

Materiales y Método El Curso-Taller “Colecta e identificación de insectos depredadores y parasitoides” estuvo dirigido a productores de zarzamora y asesores técnicos. Se desarrollaron tres tipos de actividades: a) sesiones teóricas en las cuales se proporcionaron conocimientos generales y aspectos básicos sobre la taxonomía de los principales grupos de insectos depredadores y parasitoides, métodos de colecta, preservación de ejemplares y métodos prácticos de identificación (Morón y Terrón, 1988); b) actividades de campo que estuvieron enfocadas a la colecta de insectos benéficos en seis parcelas de zarzamora con diferente estado de desarrollo (vegetativo, floración y fructificación) y áreas de transición entre cultivos y bosque natural (Pino- Encino) ubicadas en el valle de Los Reyes, Michoacán. Para la colecta de insectos fueron utilizadas redes y aspiradores entomológicos; c) actividades de laboratorio para efectuar la separación de los especímenes a nivel de familia con la colaboración de los asistentes al curso- taller. La identificación de los ejemplares a nivel de especie y familias de parasitoides se llevó a cabo en el Laboratorio de Entomología y Manejo Agroecológico de Insectos Plaga del Campo Experimental Uruapan del INIFAP y en el Departamento de Entomología de la Universidade Federal de Lavras (UFLA) MG, Brasil, tomando como base los criterios de Cano y Carballo (2004); Goulet y Huber (1993); así como Morón y Terrón (1988). Los ejemplares fueron etiquetados, conservados en húmedo (acetato de etilo y/o alcohol al 70%) y se encuentran depositados en el laboratorio del C.E. Uruapan.

Resultados Como resultado de la determinación taxonómica de los especímenes se cuenta con una lista preliminar de insectos depredadores (Cuadro 1), los cuales fueron ubicados en ocho órdenes, 14 familias, 16 géneros y al menos 21 especies. Cabe destacar que, debido a la dificultad en la identificación de algunos ejemplares, representantes de las familias Reduviidae y Nabidae (Hemiptera); Syrphidae y Asilidae (Diptera); Hemerobiidae (Neuroptera); Calopterygidae y Coenagrionidae (Odonata); así como los Vespidae (Hymenoptera), se encuentran en diferente

257

grado de avance, en algunos casos, se han identificado los géneros y en otros es necesario determinar el género y la especie.

Cuadro 1. Lista preliminar de insectos depredadores asociados al cultivo de zarzamora en Los Reyes, Michoacán, México. ORDEN FAMILIA GÉNERO ESPECIE Hippodamia H. convergens Guérin-Meneville, 1842 Olla O. v-nigrum (Mulsant, 1866) Coccinellidae Cycloneda C. sanguinea (Linnaeus, 1763) Coleoptera Coleomegilla C. maculata (De Geer, 1775) Scymnus S. loewii Mulsant, 1850 Melyridae Collops C. quadrimaculatus (Fabricius, 1798) Orius O. insidiosus (Say, 1832) Anthocoridae O. tristicolor (White, 1879) Hemiptera Nabidae Nabis N. spp. Reduviidae Por determinar Por determinar Syrphidae Syrphus S. spp. Diptera Asilidae Efferia E. sp. Dermaptera Forficulidae Doru D. lineare (Eschsch, 1822) Chrysopidae Chrysoperla C. carnea (Stephens, 1836) Megalomus M. sp. Neuroptera Hemerobiidae Nusalala N. sp. Sympherobius S. sp. Calopterygidae Por determinar Por determinar Odonata Coenagrionidae Por determinar Por determinar Mantodea Mantidae Stagmomantis S. sp. Hymenoptera Vespidae Por determinar Por determinar

La mayor riqueza de especies se presentó entre los Coleoptera (Coccinellidae y Melyridae) con seis especies, seguidos por Hemiptera(Anthocoridae, Nabidae y Reduviidae) y Neuroptera (Chrysopidae y Hemerobiidae) con al menos cuatro especies en cada familia. Es importante destacar que en el valle de Los Reyes se realizan liberaciones de Chrysoperla carnea, razón por la cual, durante el mes de mayo es frecuente colectar huevecillos, larvas y adultos de ésta especieen cultivos de zarzamora (Fig. 1), huertos de aguacate y vegetación silvestre aledaña a los cultivos.

Figura 1. Adulto, larva y huevecillos de C. carnea en cultivos de zarzamora en Los Reyes, Michoacán.

258

Con respecto a los insectos parasitoides (Cuadro 2), éstos fueron ubicados en dos ordenes, cinco superfamilias y 14 familias.En el caso de los insectos parasitoides, fue evidente la riqueza de Hymenoptera, en particular de la superfamilia Chalcidoidea, representada por nueve familias. La determinación de géneros y especies de parasitoides continúa en proceso, no obstante, la información proporcionada a los agricultores (Nájera-Rincón y Souza, 2010) es de gran utilidad para iniciar el reconocimiento de insectos benéficos asociados al cultivo de zarzamora. La abundancia relativa de los insectos depredadores estuvo representada principalmente por H. convergens (24%), Chrysoperla spp. (15%) y Orius spp. (11%); en cuanto a los parasitoides, el 77% fueron Ichneumonoidea, de los cuales el 98% correspondió a Braconidae. Los Chalcidoidea representaron el 18%, principalmente Pteromalidae (30%).

Cuadro 2. Lista preliminar de insectos parasitoides asociados al cultivo de zarzamora en Los Reyes, Michoacán, México. ORDEN SUPERFAMILIA FAMILIA Aphelinidae Chalcididae Encyrtidae Eulophidae Chalcidoidea Mymaridae Perilampidae Hymenoptera Pteromalidae Torymidae Trichogrammatidae Cynipoidea Figitidae Braconidae Ichneumonoidea Ichneumonidae Plastygastroidea Scelionidae Diptera Oestroidea Tachinidae

Discusión y Conclusiones La identificación de los 35 taxones de insectos benéficos, que ocurren en cultivos de zarzamora, es fundamental para el establecimiento de un sistema de manejo que promueva el incremento de sus poblaciones naturales y/o el establecimiento de especies criadas en laboratorio y liberadas en campo. A través del manejo de los insectos depredadores y parasitoides, que representan cerca del 83% de la entomofauna asociada al cultivo será más eficiente el control de las seis o siete especies de insectos plaga identificadas hasta el presente.El conocimiento de los insectos benéficos y sus relaciones con la diversidad vegetal es un reto al que se enfrentan los productores, técnicos e investigadores orientados al manejo agroecológico de plagas. De ésta forma, la diversidad sugerida en los agroecosistemas debe ser seleccionada, con especies que potencialicen la funcionalidad de los enemigos naturales, lo que implica el conocimiento de las plantas que puedan ofrecer, por ejemplo, recursos florísticos (polen) para depredadores. Por lo tanto, la conservación y uso de la biodiversidad genera un nuevo enfoque en el manejo de plagas, con una perspectiva ecológica, holística y sostenible (Altieri et al., 2003). Como parte del proyecto, se identificaron 56 especies de arvenses visitadas por los enemigos naturales, de las cuales,40 fueron publicadas en una guía para su identificación (Fuentes-Chávez et al., 2010) y el 20% tienen potencial para ser utilizadas como fuente de

259

recursos alimenticios por insectos parasitoides y/o fuente alternativa de alimento para los depredadores. En el futuro, estas especies vegetales podrán estudiarse con el objetivo de seleccionar aquellas con potencial para ser utilizadas en asociación con el cultivo de zarzamora. De ésta forma, se podrá incrementar la diversidad funcional de plantas e insectos y se contribuirá al diseño de un agroecosistema sostenible.Los resultados obtenidos representan una contribución al conocimiento de los insectos depredadores y parasitoides asociados al cultivo de zarzamora, es necesario efectuar un esfuerzo de colecta que incluya cuando menos un ciclo agrícola.

Agradecimientos Los autores expresan su reconocimiento a la Fundación Produce Michoacán A.C. por el apoyo financiero del proyecto “Manejo Agroecológico de Insectos Plaga en el Cultivo de Zarzamora. Segunda Fase: Identificación de Enemigos Naturales y Capacitación a Productores y Técnicos”. Esta publicación es un producto del proyecto.A la Sociedad de Producción Rural “Productores Agropecuarios por la Calidad S.P.R de R.L. (PROCAL), de manera especial al Ing. Juan José Hernández Segura e Ing. Gustavo Calleros Coloni. Al Biól. Antonio Marín Jarillo por su invaluable participación en el desarrollo de las actividades del curso-taller “Colecta e Identificación de Insectos Depredadores y Parasitoides”. Al M.C. Ricardo Lima Tanque de la Universidade Federal de Lavras (UFLA) por la identificación de familias de Chalcidoidea. Al Ing. Nicandro Tapia Mendoza por su apoyo en diversas actividades de laboratorio, campo y logística durante el desarrollo del proyecto.A los productores y técnicos asistentes al curso-taller por su apoyo en la colecta y separación del material entomológico.

Literatura Citada Altieri M.A.; E.N. Silva y C.I. Nichols. 2003. O papel da biodiversidade no manejo de pragas. RibeirãoPreto: Holos. 226p. Cano, E. y M. Carballo. 2004. Control biológico de insectos mediante depredadores. En: Control biológico de plagas agrícolas. Carballo, M.; Guaharay, F. (Eds.). Serie Técnica. Manual Técnico No. 53. CATIE. Turrialba, Costa Rica. pp. 113-122. Goulet, H., and J. T. Huber. 1993. Hymenoptera of the world: An identification guide to families. Centre for Land and Biological Resources Research. Ottawa, Ontario, Ca. 668 p. Fuentes-Chávez, R.I., M.B. Nájera-Rincón yJ. Sánchez-Blanco. 2010. Guía para la identificación de malezas asociadas al cultivo de zarzamora en Los Reyes, Michoacán. Cuadernos de Divulgación Científica y Tecnológica del Consejo Estatal de Ciencia y Tecnología de Michoacán C+Tec. Serie 4. Cuaderno 38. 65p. Morón, M. A. y R. Terrón. 1988. Entomología Práctica. Publicación No. 22. Instituto de Ecología. México, D.F. 504 p. Nájera-Rincón, M. B. y B. Souza.2010. Insectos Benéficos. Guía para su identificación. SAGARPA-INIFAP. UFLA. Fundación Produce Michoacán, COECyT Michoacán. 73p. SAGARPA-Programa de Sanidad Vegetal. 2006. Exportaciones de zarzamora varios años. SAGARPA. 2007. Sistema de Información Agropecuaria de Consulta (SIACON). Sánchez, R. G. 2008. La Red de Valor de la Zarzamora. Elcluster de Los Reyes, Michoacán: Un ejemplo de reconversión competitiva. Fundación Produce Michoacán. 116 p.

260

PRUEBAS CONFINADAS EN CAMPO DE HONGOS ENTOMOPATÓGENOS PARA EL CONTROL DE LARVAS DE MOSQUITOS Anopheles albimanus

María Guadalupe Vázquez-Martínez, Américo David Rodríguez-Ramírez, Luis Alberto Cisneros-Vázquez, Olga Ruth Gálvez-Coutiño y Mario Henry Rodríguez-López. Centro Regional de Investigación en Salud Pública. Instituto Nacional de Salud Pública. 4ª Norte y 19 Poniente s/n, Colonia Centro C.P. 30700. Tapachula, Chiapas, México. [email protected]

RESUMEN. En este estudio se evaluó, mediante pruebas confinadas en campo, el potencial para el control de mosquitos Anopheles albimanus vectores de paludismo de la cepa nativa del hongo entomopatógeno Gliocladium virens, comparándola con la cepa de Metarhizium anisopliae y un producto comercial. Se ubicaron dos grupos (zona de sol y zona de sombra) de 12 criaderos experimentales cada uno, en donde se realizaron muestreos pre y post-tratamiento para estimar el efecto de los tratamientos sobre las poblaciones larvarias. El hongo M. anisopliae y el insecticida comercial controlaron durante seis colectas (dos semanas) las poblaciones larvarias. El hongo G. virens demostró mayor potencial patógeno y persistencia ya que logró un control del 100% de las poblaciones larvarias de An. albimanus durante 19 colectas, un mayor tiempo que los otros tratamientos.

Palabras Clave: hongos entomopatógenos, pruebas confinadas, mosquitos, control biológico.

ABSTRACT. This study evaluated the potential for the control of Anopheles albimanus mosquito malaria vectors of the native strain of the entomopathogen fungus Gliocladium virens, comparing it with the strain of Metarhizium anisopliae and a commercial product. In field tests, two groups (sun and shadow zone) of 12 experimental breeding sites were placed each, where were sampling pre and post-treatment to estimate the effect of treatments on larval populations. Metarhizium anisopliae fungus and the commercial insecticide controlled larval populations during six collections (two weeks). The fungus G. virens showed greatest pathogenic potential and persistence because reduced the 100% of An. albimanus larval populations during 19 collections, a greater time than other treatments.

Key words: entomopathogenic fungi, mosquitoes, biological control.

Introducción Los hongos entomopatógenos representan una opción prometedora para el futuro del control de insectos vectores debido a su gran potencial entomopatógeno y de autodiseminación (Tamez et al., 2001); además de sus ventajas de producción por métodos artesanales que los hacen una alternativa de bajo costo. En bioensayos de laboratorio los hongos Gliocladium virens (cepa 297 cepario del CRISP, Tapachula) y Metarhizium anisopliae (cepa 33, cepario del CINVESTAV, Irapuato) demostraron patogenicidad contra la fase de larva y adulto de Anopheles albimanus (Vázquez- Martínez et al., 2008), por lo que estos hongos entomopatógenos son excelentes candidatos para el desarrollo de un producto bioinsecticida. Sin embargo, hacen falta estudios en pruebas confinadas de campo a pequeña escala que demuestren la eficacia de estos hongos para su uso en campo. A este respecto, se sabe que las cepas nativas son más efectivas que una cepa introducida (Castillo, 2006), por lo que se esperaría que la cepa de G. virens, nativa de Chiapas y aislada de criaderos de mosquitos, tenga mayor potencial para adaptarse en campo. En este estudio se evaluó, mediante pruebas confinadas en campo, el potencial para el control de mosquitos An. albimanus vectores de paludismo de la cepa nativa de G. virens, comparándola con la cepa de M. anisopliae y un producto comercial.

261

Materiales y Método Criaderos experimentales. Los criaderos experimentales fueron ubicados en el Ejido Emiliano Zapata del Municipio de Mazatán, Chiapas. Se colocaron dos grupos de 12 criaderos experimentales cada uno (recipientes de 60L), a una distancia de 200 m entre cada grupo y con una separación entre recipiente de 2 m. Un grupo fue construido en una zona expuesta al sol y otro en una zona sombreada. Toda el área alrededor de los criaderos fue encerrada con malla para impedir el paso de animales domésticos y silvestres a la zona de estudio. Los recipientes se mantuvieron con un nivel mínimo de agua de 40 L y se dejaron estabilizar por 7 días, permitiendo que las poblaciones de mosquitos se establecieran de manera natural. Muestreos pre-tratamiento. Los muestreos larvales fueron realizados usando un calador estándar de lámina ovalado con un borde plano y con capacidad de 850 ml y un mango de 1.5 m de largo con graduaciones en centímetros para medir la profundidad del agua (Vázquez-Martínez et al., 2002). Se tomó una muestra de 10 calados distribuidos uniformemente en la superficie del recipiente y se revisó la presencia de larvas, clasificándolas por género y estadio larvario. Se realizó el conteo y se retornaron las larvas hacia sus respectivos criaderos. Las poblaciones larvarias fueron monitoreadas por un periodo aproximado de tres meses antes de la aplicación de los tratamientos. Aplicación de tratamiento. A tres criaderos de cada zona se aplicó la CL95 de la cepa nativa del hongo Gliocladium virens (Vázquez-Martínez et al., 2008), a otros tres criaderos de cada zona se aplicó la CL95 de la cepa del hongo M. anisopliae (Vázquez-Martínez et al., 2008), y a otros tres una formulación comercial a una CL95 del bioinsecticida PHC Root Mate, Plant Health Care que tiene como ingrediente activo a Trichoderma virens. Los tres criaderos restantes de cada zona se dejaron sin tratamiento (control). Muestreos post-tratamiento. Se llevaron a cabo de la manera ya descrita, cada tercer día durante un mes y luego una vez por semana durante dos meses. Los efectos del tratamiento sobre las poblaciones larvarias fueron expresados como el porcentaje de reducción de las poblaciones larvarias.

Resultados y Discusión Las poblaciones larvarias de Anopheles albimanus se establecieron en los criaderos experimentales a las dos semanas de instalados y fue posible observar que éstas permanecían por cerca de un mes con altos índices larvarios absolutos (I.L.A.= suma de larvas I, II, III y IV estadio y pupas). Luego de ese tiempo, el agua de los criaderos experimentales se observaba con presencia de materia orgánica y en los cuerpos de agua se empezó a detectar la presencia de larvas de Culex quinquefasciatus. Durante los muestreos pre-tratamiento, en los criaderos experimentales de la zona soleada se presentó un ILA máximo de 1024 y un mínimo de 500, con un ILA promedio de 713.25. En la zona sombreada se presentó un ILA máximo de 662 y un mínimo de 446, con un ILA promedio de 504.75 (Fig. 1 y 2). Las abundancias larvarias de An. albimanus presentes en las dos zonas (sol y sombra) no presentaron diferencias significativas (t=1.698, P=0.188), aunque sí fue posible observar que las mayores abundancias de larvas se presentaron en los criaderos de la zona soleada. Lo anterior era lo esperado debido a que los criaderos de An. albimanus más productivos son sitios soleados (Vázquez-Martínez et al., 2002) y entre más sombra tengan los cuerpos de agua menos poblaciones larvarias de anofelinos se presentarán (Sattler et al., 2005).

262

1200

1000

800

600 ILA Sol-Pre 400 Sol-Post

200

0 Control G. virens M. Insecticida anisopliae

Figura. 1. Poblaciones larvarias de Anopheles albimanus en los criaderos experimentales de la zona soleada durante los muestreos pre-tratamiento y post- tratamiento.

1200

1000

800

600 ILA Sombra-Pre 400 Sombra-Post

200

0 Control G. virens M. Insecticida anisopliae

Figura 2. Poblaciones larvarias de Anopheles albimanus en los criaderos experimentales de la zona sombreada durante los muestreos pre-tratamiento y post-tratamiento.

El efecto en el control de mosquitos An. albimanus de los hongos entomopatógenos G. virens (cepa nativa), M. anisopliae y el insecticida comercial fue evidente al comparar el ILA promedio que se reportó en los muestreos pre-tratamiento contra el ILA promedio en los muestreos realizados posteriores al tratamiento, y especialmente al comparar contra el ILA promedio presente en el control (Figs. 1 y 2). La cepa nativa de G. virens causó una reducción promedio de 70.06% de las poblaciones larvarias en la zona de sol y un promedio de 53.69% en la zona sombreada. La cepa de M. anisopliae causó una reducción promedio del 78.71% en la zona de sol y de 79.82% en la zona de sombra. Por otra parte, el insecticida comercial que tiene como ingrediente activo conidias del hongo T. virens causó un 45.20 % de reducción promedio en la zona de sol y de 72.87% en la zona de sombra. Se pudo apreciar que el bioinsecticida comercial presentó diferencias entre la mortalidad larvaria que causó en la zona de sol y la zona de sombra, lo cual parece indicar que este bioinsecticida es afectado por los rayos UV del sol.

263

La tasa de germinación y la persistencia de las conidios de los hongos son afectadas por factores ambientales como la radiación UV y las altas temperaturas (Moore et al., 1993; Morley- Davies et al., 1996), por lo que el uso de cepas nativas adaptadas a las condiciones del sitio asegura el éxito del control. La cepa nativa del hongo G. virens demostró ventajas para controlar las poblaciones larvarias ya que su acción patógena se mantuvo en la zona de sol y en la zona de sombra. El análisis del ILA por colecta nos permitió observar las diferencias entre los tratamientos (Fig. 3). El hongo G. virens demostró mayor potencial patógeno y persistencia ya que logró un control del 100% en las poblaciones larvarias de An. albimanus durante mayor tiempo que los otros tratamientos y hasta la colecta 19 (finales de los tres meses de muestreos) se presentaron larvas en baja abundancia. El hongo M. anisopliae y el insecticida comercial controlaron durante seis colectas (dos semanas) las poblaciones larvarias y de éstos, M. anisopliae logró un mayor control. La patogenicidad en campo de la cepa nativa fue superior a una cepa foránea y al producto comercial. La eficacia de la cepa nativa del hongo Gliocladium virens en el control de larvas de mosquitos en condiciones de campo a pequeña escala, fue demostrada en este estudio.

250

200

150 G. virens ILA 100 M. anisopliae 50 Insecticida

0 Control C1 C3 C5 C7 C9 G. virens C11 C13 C15 C17 C19 C21 No. colectas

Figura 3. Poblaciones larvarias de Anopheles albimanus durante las colectas post-tratamiento en los criaderos experimentales de la zona soleada.

Agradecimientos Al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología, que financió este estudio a través del Proyecto No. 87102 de los fondos sectoriales SSA.

264

Literatura Citada Castillo, Z. 2006. Uso de Metarhizium anisopliae para el control biológico del salivazo (Aeneolamia spp. y Prosapia spp.) en pastizales de Brachiaria decumbens en el Petén, Guatemala. Tesis de Maestría. Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza. Turrialba, Costa Rica. Moore, D., Bridge P.D., Higgins P.M., Bateman R.P., and C. Prior. 1993. Ultra-violet radiation damage to Metarhizium flavoviride conidia and the protection given by vegetable and mineral oils and chemical sunscreens. Annals of Applied Biology, 122:605-616. Morley-Davies, J., Moore D., and C. Prior. 1996. Screening of Metarhizium and Beauveria spp. conidia with exposure to simulated sunlight and a range of temperatures. Mycological Research, 100:31-38. Sattler, M., Mtasiwa D., Kiama M., Premji Z., Tanner M., Killeen G., and Ch. Lengeler. 2005. Habitat characterization and spatial distribution of Anopheles sp. mosquito larvae in Dar es Salaam (Tanzania) during an extended dry period. Malaria Journal, 4:4. Tamez, G.P., Galán W.L.J., Medrano R.H., García G.C., Rodríguez P.C., Gómez F.R.A. y G.R.S. Tamez. 2001. Bioinsecticidas: su empleo, producción y comercialización en México. Ciencia UANL, 2: 143-152. Vázquez-Martínez, M. G., Rodríguez M. H., Arredondo J. I., Méndez J. D., Bond J. G. and M. Gold. 2002. Cyanobacteria associated with Anopheles albimanus (Diptera:Culicidae) larval habitats in southern México. Journal of Medical Entomology, 39:825-832. Vázquez-Martínez, M. G., Rodríguez-Meneses A. y M. H. Rodríguez-López. 2008. Patogenicidad de diferentes cepas de hongos sobre el mosquito Anopheles albimanus Wiedemann (Diptera:Culicidae), vector de paludismo. Entomología Mexicana, 7:760-763.

265

AISLAMIENTO DE Beauveria bassiana Y Metarhizium anisopliae CON MEDIO SELECTIVO Y PRUEBAS DE TOXICIDAD CONTRA EL GORGOJO DEL MAÍZ Sitophilus zeamais

Arely Archuleta-Torres1, Cipriano García-Gutiérrez1, Rey David Ruelas2, Luis Alberto Gaxiola-Castro1, Miguel Ángel López1. 1CIIDIR COFAA-IPN Unidad Sinaloa Blvd. Juan de Dios Bátiz Paredes No. 250, Guasave, Sinaloa. 2UAIM Juárez No. 39, Mochicahui, El Fuerte, Sinaloa. [email protected].

RESUMEN. El maíz es el principal cultivo de grano en el Estado de Sinaloa el cual es afectado en poscosecha y durante su almacenamiento por el gorgojo del maíz Sitophilus zeamais (Motchulsky). Se realizó un muestreo de suelos en 5 municipios del norte del estado para realizar la búsqueda de hongos entomopatógenos, los cuales fueron aislados utilizando medios selectivos adicionando sales inorgánicas antimicrobiales, de esta manera se recuperaron del suelo 16 aislamientos, 10 de Beauveria bassiana (Balsamo) Vuillemin y 6 de Metarhizium anisopliae (Metsch) Sorokin, los cuales se evaluaron mediante un bioensayo contra adultos de S. zeamais. Los dos hongos fueron patógenos para los insectos de prueba, obteniendo una mortalidad de gorgojos mayor al 50% en todos los aislamientos al quinto día; no obstante, los mejores resultados se tuvieron con el aislamiento B1 de Bb con un 93.33% de mortalidad de insectos al séptimo día, mientras que el aislamiento M1 de Ma tuvo 80% de mortalidad en el mismo periodo de tiempo.

Palabras clave: entomopatógenos, gorgojo, maíz, Sinaloa.

ABSTRACT. Corn is the main crop in the state of Sinaloa, which is affected in post-harvest and during the grain storage gates by of the maize weevil Sitophilus zeamais (Motchulsky). A sampling of soil in 5 sites in the northern state region was carried out to search entomopathogenic fungi, which were isolated using a selective medium elaborate with inorganic salts. With this procedure were obtained 16 isolates, 10 of Beauveria bassiana (Balsamo) Vuillemin and 6 of Metarhizium anisopliae (Metsch.) Sorokin. The recover fungi were evaluated trough a bioassay against S. zeamais adults. The greater insect mortality level was 50% in all isolates on fifth day. However, the better result was obtained with the B1 isolate of Bb with 93.33% of adult mortality on the seventh day, while with Ma code M1 has 80% of death insects at the same time.

Key words: entomopathogenic, weevil, corn, Sinaloa.

Introducción En el Estado de Sinaloa el maíz es el principal cultivo, el cual se ve afectado por insectos durante su desarrollo y almacenamiento, como el caso del gorgojo del maíz Sitophilus zeamais, éstos insectos encuentran condiciones óptimas para alimentarse y multiplicarse en los silos y bodegas de almacenamiento, cuando la humedad y temperatura le son favorables tienen a su disposición una gran cantidad de alimento que asegura su multiplicación y sobrevivencia, (Ramayo, 1983). La vida de estos gorgojos se prolonga por 7 a 8 meses, o un año. Las hembras ponen de 50 a 250 huevos, abriendo una cavidad con su aparato bucal en el grano, ovipositando en su interior y tapando esta perforación con una sustancia gelatinosa que luego endurece. La larva se alimenta del interior del grano, transcurriendo entre 3 a 4 semanas antes de pasar a pupa en el interior del grano, pasando en ese estado entre 8 a 10 días y finalmente sale al exterior como adulto (SIAP-SAGARPA, 2010). El control biológico ha adquirido interés significativo como una alternativa para el control de este insecto, destacando el uso de hongos entomopatógenos, los cuales se encuentran distribuidos en diferentes ecosistemas y zonas geográficas, donde causan infecciones naturales en los insectos (Iskandarov et al., 2006). Prácticamente todos los insectos son susceptibles a algunas de las enfermedades causadas por hongos (López y Borjes, 2001). Los hongos más estudiados y utilizados son Beauveria bassiana (Balsamo) Vuillemin y Metarhizium anisopliae

266

(Metsch.) Sorokin, para el aislamiento de estos en suelo se han utilizado larvas de Gallería mellonella L, que son altamente susceptibles a infecciones por microorganismos y medios de cultivo selectivos los cuales permiten además del aislamiento la cuantificación de los hongos en el suelo. En el presente trabajo se realizó el aislamiento de hongos entomopatógenos con medio selectivo, los cuales fueron probados en un bioensayo de patogenicidad contra Sitophilus zeamais.

Materiales y Método Se colectaron muestras de suelo en los 5 municipios de la zona norte del Estado de Sinaloa (5 puntos por cada municipio, 25 sitios en total). El aislamiento de los hongos entomopatógenos se realizó utilizando un medio selectivo para Beauveria bassiana y Metarhizium anisopliae a base de cloruro de cobre, cristal violeta y benzoato de sodio, a diferentes concentraciones (Ruelas y Garcia, 2010). La identificación se llevó a cabo de acuerdo a las características morfológicas de los hongos especialmente las estructuras de reproducción de acuerdo a las claves taxonómicas de Humber (1997). Los aislamientos fueron conservados por triplicado en crioviales con medio de cultivo LB y 15% de crioprotector almacenándose en un ultracongelador a -70° C para su próxima caracterización molecular. Se realizó un bioensayo para determinar la patogenicidad de los aislamientos contra Sitophilus zeamais, se utilizaron 5 aislamientos de B. bassiana (B1, B2, B3, B4 y B5) y 2 de M. anisopliae (M1 y M2). Se utilizaron 10 adultos de S. zeamais a los cuales se aplicaron 30 μL de una suspensión de 1x109 esporas por mililitro a cada insecto, se colocaron en un recipiente de plástico de una onza, se dejaron secar por 24 horas y después de este tiempo se agregaron granos de maíz estériles para su alimentación. Los tratamientos se realizaron por triplicado, manteniéndose a una temperatura de 27°C y una humedad relativa de un 75%.

Resultados Se obtuvieron un total de 16 aislamientos de hongos entomopatógenos, de los cuales 10 pertenecen a B. bassiana y 6 a M. anisopliae. De los 5 municipios muestreados, en 3 se encontró la presencia de hongos entomopatógenos (Cuadro 1).

Cuadro 1. Lista de aislamientos de hongo entomopatógenos Clave Aislamiento Localidad y municipio B1 Beauveria bassiana El Vado, Choix B2 Beauveria bassiana El Vado, Choix B3 Beauveria bassiana El Vado, Choix M1 Metarhizium anisopliae El Vado, Choix M2 Metarhizium anisopliae El Vado, Choix M3 Metarhizium anisopliae El Vado, Choix B4 Beauveria bassiana El Guayabito, Choix B5 Beauveria bassiana Colexio, Choix B6 Beauveria bassiana Colexio, Choix B7 Beauveria bassiana Colexio, Choix B8 Beauveria bassiana Colexio, Choix M4 Metarhizium anisopliae La Uva, Guasave M5 Metarhizium anisopliae Cubiri, Sinaloa de Leyva M6 Metarhizium anisopliae Cubiri, Sinaloa de Leyva B9 Beauveria bassiana Bacubirito, Sinaloa de Leyva B10 Beauveria bassiana Porohuí, Sinaloa de Leyva

267

Resultados del bioensayo Los insectos empezaron a morir a partir del segundo día de la inoculación en los aislamientos M2 y B2, y a partir del tercer día en el resto de los tratamientos, al quinto día los insectos empezaron a presentar signos de micosis (Fig. 1), presentando un mayor porcentaje de mortalidad los aislamientos M1 con 80% y B1 con 93.33% al séptimo día (Cuadro 2).

Cuadro 2. Porcentaje de mortalidad. Porcentaje de mortalidad Día 5 7 % de % de Aislados R1 R2 R3 mortalidad R1 R2 R3 mortalidad M1 9 7 6 73.33% 9 8 7 80% M2 5 5 5 50% 5 5 6 53.33% B1 9 9 8 86.66% 10 9 9 93.33% B2 7 10 9 86.66% 8 10 9 90% B3 8 7 7 73.33% 9 7 9 83.33% B4 7 6 5 60% 10 9 5 80% B5 10 7 6 76.66% 10 7 7 80% CONTROL 2 0 2 13.33% 2 0 2 13.33%

Figura 2. Micosis causada por B. bassiana sobre Sitophilus zeamais. Foto: Ruelas y García, (2011).

Discusión y Conclusiones En México han sido aislados diferentes hongos entomopatógenos en algunos estados del país como Jalisco, Colima, Michoacán, Nuevo León, Campeche, Durango y Tabasco, obtenidos a partir de suelo con la técnica del insecto trampa, por la gran susceptibilidad de Galleria mellonella a infecciones por microorganismos (Lezama et al., 2001). En este estudio se obtuvieron 16 aislamientos, 10 de B. bassiana y 6 de M. anisopliae utilizando un medio selectivo (Ruelas y García, 2011) que favorece el crecimiento de dichos hongos. Los bioensayos mostraron que los 7 aislamientos evaluados después de 5 y 7 días, fueron patogénicos contra adultos de S. zeamais, provocando que el insecto no se alimentara desde el primer día de inoculación y que se

268

presentara crecimiento micelial sobre la cutícula del insecto al 5° día. El cuadro 2 muestra los diferentes grados de patogenicidad de los aislamientos utilizados en el bioensayo siendo más efectivo el aislamiento M1 con un 80% de mortalidad en el caso de M. anisopliae y el B1 con un 93.33% en el caso de B. bassiana, concordando con los resultados obtenidos por Potrich en 2006 donde B. bassiana obtuvo mayor mortalidad a partir del 5° día sobre adultos del gorgojo del maíz.

Agradecimientos Al proyecto: Diseño y evaluación de formulaciones micro y nanoencapsuladas para el control de plagas de hortalizas. Clave SIP 20113533.

Literatura Citada Humber R. A. 1997. Fungi: preservation of cultures. In: L. Lacery (Ed.). Manual of Techniques in insect pathology. Academic Press. New York USA. Iskandarov U. S., Guzalova A. G. y K. D. Davranov. 2006. Effects of Nutrient Medium Composition and Temperature on the Germination of Conidia and the Entomopathogenic Activity of the Fungi Beauveria bassiana and Metarhizium anisopliae. Applied Biochemistry and Microbiology, 2006, Vol. 42, No. 1, pp. 72–76. Lezama Gutiérrez, R., Hamm J. J., Molina Ochoa, J., López Edwards M., Pescador Rubio A., González Martin M. y E. Styer. 2001. Ocurrence of Entomophatogens of Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) in the mexican states of Michoacan, Colima, Jalisco y Tamaulipas. Florida Entomologist. 23-29. López, L. V., and J. H. Borjes. 2001. Biodiversidad del suelo: control biológico de nemátodos fitopatógenos por hongos nematófagos. RUA (Ed.). Caracas, Venezuela. Potrich M., Alves L. F. A., Mertz N. R., y E. R. L. DA SILVA. 2006. Evaluación de Beauveria bassiana (Bals.) Vuill. y Metarhizium anisopliae (Metsch.) Sorok. Para el control de Sitophilus zeamais (Coleoptera: Curculionidae). Bioassay 2006, Brasilia, Brasil. Ramayo R. L. F. 1983. Tecnología de granos. Universidad Autónoma Chapingo. Departamento de industrias agrícolas. Chapingo, Estado de México. 216 p. Ruelas Ayala D. y C. Garcia Gutierrez. 2010. Optimization of a media with antimicrobial effects on the germination of Beauveria bassiana. International congress on invertebrate pathology µbial control OECD symposium on disease in aquatic crustaceans 44th annual meeting of the society for invertebrate pathology, Halifax, Canada. SIAP-SAGARPA, 2010. En línea disponible en http://www.siap.gob.mx/.

269

PATOGENICIDAD DE Beauveria bassiana Y Metarhizium anisopliae SOBRE LA MOSCA DE LOS ESTIGMAS DEL MAÍZ Euxesta stigmatias (LOEW)

Arely Archuleta-Torres, Cipriano García-Gutiérrez, Nadia Vazquez-Montoya y Claudia López-Aguilar. 1CIIDIR COFAA-IPN Unidad Sinaloa Blvd. Juan de Dios Bátiz Paredes No. 250, Guasave, Sinaloa. [email protected].

RESUMEN. En Sinaloa el maíz es el cultivo de mayor importancia por la superficie sembrada, por lo que las plagas de este cultivo son estimuladas por la permanencia del cultivo en dos ciclos agrícolas durante el año. Una de los principales plagas que actualmente se presenta en esta planta es la mosca de los estigmas Euxesta stigmatias (Loew), la cual causa bajas en la producción y calidad del grano. Debido a que los hongos entomopatógenos figuran como posibles agentes de biocontrol de insectos plaga, se colectaron adultos de E. stigmatias en campo y se estableció su cría en el laboratorio con el objetivo de evaluar la patogenicidad de Beauveria bassiana y Metarhizium anisopliae a sobre larvas y adultos a una concentración de 1x109 blastosporas/ml. Los resultados indicaron patogenicidad contra larvas en rangos de 97 a 100%, se encontró además que sólo B. bassiana fue capaz de infectar al 97% de adultos de la mosca.

Palabras clave: mosca, Sinaloa, estigmas, maíz.

ABSTRACT. Corn is the crop with the greatest presence in Sinaloa. The pests of this crop are stimulated by the permanence of maize culture along of two agriculture cycles during each year. One of the main insect pests for this plant is the cornsilk fly Euxesta stigmatias, which cause reductions of production and grain quality. Entomopathogenic fungi have potential as biocontrol agents against many pest insects, due to adults of E. stigmatias were collected for their mass rearing to obtain larvae and adults and use these in two bioassay to evaluate the pathogenic effects of Beauveria bassiana and Metarhizium anisopliae against cornfly larvae and adult stages; in the trial were used 1x109 blastoespores/ml. The larvae mortalities ranged of 97 to 100%, also found that only B. bassiana was able to infect 97% of adult flies.

Keys word: cornsilk fly, Sinaloa, entomopatogenic fungus, corn.

Introducción El maíz es el cultivo con mayor presencia en Sinaloa. En el ciclo agrícola otoño-invierno 2007-2008 se documentó una superficie sembrada de 486 mil 425 ha. Por la relevancia socioeconómica que tiene este cultivo en el Estad, la calidad y cantidad del grano en la cosecha es muy importante (SIAP-SAGARPA, 2009). Las plagas de maíz en Sinaloa son estimuladas por la permanencia del cultivo durante casi todo el año. Los principales insectos-plaga que presenta esta planta son gusano cogollero Spodoptera frugiperda (J. E. Smith), gusano elotero Heliothis zea (Boddie) y la mosca de los estigmas (Cortez, 2009). Las moscas del género Euxesta son consideradas como una plaga en maíz. Estos insectos aprovechan los daños iniciales en Heliothis zea para ingresar al elote y ocasionar la pudrición de la mazorca (García, 2009). El uso de hongos entomopatógenos ha destacado como alternativa para el control de plagas (Iskandarov et al., 2006). La región norte de Sinaloa y específicamente en Guasave, existen 100 mil ha de maíz blanco que han sido afectadas severamente en los últimos ciclos agrícolas por la presencia de la mosca de los estigmas, disminuyendo notablemente la producción, lo cual ha despertado el interés de estudiar al insecto y de iniciar estudios para su control con hongos entomopatógenos (HE).

Materiales y Método Para iniciar la cría de la mosca de los estigmas se realizó una recolección intensiva de larvas en frutos y granos de maíz. De febrero a mayo de 2009 se hizo la cría masiva del insecto

270

en el laboratorio de Bioinsecticidas del CIIDIR-IPN Unidad Sinaloa; con temperatura de 28 a 30 ºC y una humedad relativa de 60 a 70%, con el objeto de obtener material biológico para realizar la prueba de patogenicidad del insecto a los hongos. Las moscas adultas se mantuvieron en una cámara de cría de 60x40x30 cm, construida con acrílico y aluminio; estas se alimentaron con miel de abeja, azúcar, vitaminas y agua impregnada sobre algodón; para la oviposición de las hembras se utilizaron frutos de tomate. Las moscas fueron mantenidas a una temperatura de 28 a 30 ºC y una humedad relativa de 60 a 70%. Producción. De la colección de cepas de CIIDIR-SIN se seleccionaron dos de las más virulentas, una de B. bassiana y otra de M. anisopliae. Su producción masiva se realizó en un medio de cultivo líquido elaborado a base de sales minerales. Como fuente de carbono se utilizó melaza de caña de azúcar y como fuente de nitrógeno sulfato de amonio. El medio se inoculó con el 10% del hongo y para su propagación se incubó a 27 ºC y 130 rpm en una incubadora con control de temperatura y agitación. Se realizo el conteo de blastoesporas/ml y se hizo una prueba de su viabilidad. Prueba de susceptibilidad. Para probar la efectividad de los hongos se tomó un grupo de insectos y se impregno (en inmersión y aspersión) con la solución que contenía a los diferentes hongos a una concentración de 1x109 esporas/ml. Los insectos fueron puestos en dieta artificial para observar su desarrollo y calcular el porcentaje de mortalidad causada por los hongos.

Resultados y Discusión El ciclo de vida de la mosca del estigma fue de 52 días a nivel de laboratorio (con temperatura entre 25 y 30 ºC, y humedad relativa de 60 a 70%); dos días en etapa de huevo, 13 en larva, 7 en pupa, y 30 como adulto (Fig. 1). A diferencia de las condiciones de campo donde el insecto completa su ciclo entre 24 y 27 días (Nuessly y Capinera, 2006).

Figura 1. Huevecillos, larva pupa y adulto de Euxesta stigmatias.

Producción masiva. En la propagación de ambos hongos bajo las condiciones descritas se alcanzó una concentración de 1x109 esporas/ml con un 97% de esporas viables. En las pruebas de patogenicidad para B. bassiana y M. anisopliae, a concentraciones de 1x109 esporas/ml, se observo una mortalidad de larvas de 97 a 100%, respectivamente. En el caso de los adultos se encontró que solo B. bassiana fue capaz de infectar moscas en un 97%, los resultados anteriores demuestran el potencia que estos hongos nativos pueden tener en pruebas de efectividad de campo contra esta plaga (Fig. 2). Estos resultados se suman a los enemigos naturales de este insecto en esta región, reportados por Cortez et al. (2009).

271

Figura 2. Adulto de E. stigmatias infectada por B. bassiana.

Agradecimientos A Fundación Produce Sinaloa A.C., por el financiamiento al proyecto: Estudio del comportamiento de la mosca de los estigmas del maíz como base para su control biológico con hongos entomopatógenos en el Valle agrícola de Guasave, Sinaloa.

Literatura Citada Cortez, M. E., Meza G. J., y B. J. Camacho. 2009. La mosca de los estigmas Chaetopsis massyla (Walker), Eumecosomya nubila (Wiedman) y Euxesta stigmatias (Loew) en maíz. Bioecología y manejo. En: Tecnología de granos y semillas. Libros Técnicos. Serie Agricultura, Universidad Autónoma Indígena de México. pp. 153-169. García, G. C., Nava E., Camacho J. R., Bojórquez D. A., Vázquez L., y M. E. Cortez. 2009. Control biológico y comportamiento de la mosca de los estigmas del maíz. Folleto técnico. Fundación Produce Sinaloa A.C. 27pp. Iskandarov U. S., Guzalova A. G., y K. D. Davranov. 2006. Effects of Nutrient Medium Composition and Temperature on the Germination of Conidia and the Entomopathogenic Activity of the Fungi Beauveria bassiana and Metarhizium anisopliae. Applied Biochemistry and Microbiology, 2006, Vol. 42, No. 1, pp. 72–76. Nuessly, G. S., y J. L. Capinera. 2006. Corn silk Fly Euxesta stigmatias. Publication No.: EENY- 224. University of Florida-United States Department of Agriculture, ARS. SIAP-SAGARPA, 2010. En línea disponible en http://www.siap.gob.mx/.

272

HONGOS ENTOMOPATÓGENOS DEL GENERO Cordyceps s.l. (FUNGI: ASCOMYCOTA) EN EL ESTADO DE MORELOS

Denis Castro Bustos1, Ma. de Lourdes Acosta-Urdapilleta2, Ricardo Valenzuela-Garza3 y Armando Burgos-Solorio4 1Facultad de Ciencias Biológicas; 2Laboratorio de Micología, CIB, UAEM; 3Laboratorio de Micología, ENCB, IPN; 4Laboratorio de Parasitología Vegetal, CIB, UAEM; Av. Universidad 1001, Col. Chamilpa, Cuernavaca, Morelos, México. C.P. 62209; [email protected]

RESUMEN: Los hongos del genero Cordyceps s.l. son entomopatógenos y pueden producir epizootias en arácnidos y en insectos. Este género tiene más de 500 especies en todo el mundo, y en México se conocen 15 especies de las cuales 11 son entomopatógenas y cuatro parasitan hongos del género Elaphomyces. La mayoría de las especies de México provienen principalmente de las zonas centro, sur y poniente. En Morelos existe solo un registro de Cordyceps militaris que data de hace 35 años por lo que en este estudio se reportan nuevos hallazgos y se amplía el número de especies conocidas en Morelos. Se consultó literatura y se realizaron visitas a herbarios micológicos nacionales; asimismo, se realizaron salidas de campo entre los meses de Junio a Octubre de 2011 en distintas localidades del estado de Morelos, con vegetación de selva baja caducifolia y bosque de pino-encino. Se recolectaron insectos infectados por Cordyceps s.l. de los órdenes Hymenoptera, Coleoptera, y Lepidoptera. Como resultados de estos trabajos se identificaron morfológicamente cuatro especies C. militaris, C. sphecocephala, C. melolonthae y C. gracilioides en Morelos.

Palabras clave: bosque de pino-encino, Cordyceps s.l, hongos entomopatógenos, Morelos, selva baja caducifolia.

ABSTRACT: Fungi of the genus Cordyceps s.l. are entomopathogenic that can cause epizootics in insects and arachnids. This genus has more than 500 species worldwide, and in Mexico is known 15 of which are 11 and four entomopathogenic fungi parasitize Elaphomyces. Most of the species in Mexico are mainly from central areas, south and west. In Morelos, there is only a record of Cordyceps militaris; this study expands the number of known species in Morelos. Literature was consulted and included visits to national mycological herbariums, also field trips were conducted between the months of June to October 2011 in various localities in the state of Morelos, with vegetation of tropical dry forest and pine-oak forest. Insects of the orders Hymenoptera, Coleoptera and Lepidoptera infected by Cordyceps sl were collected. As results of this work four species were identified morphologically C. militaris, C. sphecocephala, C. melolonthae and C. gracilioides in Morelos.

Key words: pine-oak forest, Cordyceps s.l., entomopathogenic fungus, Morelos, deciduous forest.

Introducción El género Cordyceps s.l. comprende a más de 500 especies de hongos entomopatógenos a nivel mundial. El género tiene como hospederos a insectos de los órdenes Hemiptera, Lepidoptera, Coleoptera, Hymenoptera, Diptera, Orthoptera entre otros, y varias especies de la clase Arachnida, lo que sugiere que estos hongos podrían ser utilizados como agentes de control biológico. También se ha reportado que crecen sobre hongos de hábitos hipogeos del género Elaphomyces (Nikoh y Fukatsu, 2000). Cordyceps s.l. es un género que ha sido poco estudiado en México, a la fecha se conocen 15 especies de las cuales 11 son entomopatógenas y cuatro parasitas de tres especies de Elaphomyces. La mayoría de las especies encontradas en México provienen de las zonas occidente, centro y sur (Rubio-Bustos et al., 1999). Hasta la fecha, el único registro que se tiene del género Cordyceps s.l. en Morelos es el de Pérez-Silva (1977), donde describe a Cordyceps militaris que generalmente crece sobre pupas de lepidópteros. Las especies de este género forman estromas emergentes de masas miceliares compactas que difieren en forma, tamaño y color. Los estromas pueden ser aciculares, cilíndricos, clavados o capitados, con cabezas cilíndricas, obovoides, ovoides, elipsoides, globosas, aplanadas o peltadas, simples o con ramificaciones y tamaños que van de 1.5-2.5 mm, hasta 20-30 cm.

273

A pesar de que el género Cordyceps s.l. contiene más de 500 especies y tiene una distribución cosmopolita, los reportes que hay en México son escasos, lo que demuestra la falta de interés por conocer este género, así como la dificultad para recolectar ejemplares. Por ello es necesario realizar estudios que actualicen la distribución en el país y contribuyan al conocimiento de este grupo de hongos. Con base en la facilidad de parasitar varios insectos, este grupo de hongos ofrecen potencial para ser utilizados como agentes de control biológico. En este trabajo se reportan nuevos hallazgos de las especies de Cordyceps s.l. presentes en el estado de Morelos.

Materiales y Método Para la recolección de especímenes se efectuaron 10 salidas de campo durante la temporada de lluvias, en el periodo comprendido entre Junio y Octubre de 2011. En cada salida se realizaron exploraciones en diferentes localidades del estado de Morelos, en áreas de bosque templado y selva baja caducifolia. Los ejemplares recolectados fueron trasladados al laboratorio utilizando cajas Petri esterilizadas. La determinación taxonómica de los hongos entomopatógenos consistió en la revisión de las características macro y microscópicas de los especímenes recolectados, utilizando un microscopio óptico con objetivos de 40x y 100x, y claves taxonómicas especializadas Mains (1958), Kobayasi (1941, 1981a, 1981b, 1982), Van Vooren y Audibert (2005, 2006) y Candoussau (1989). Los insectos hospederos fueron identificados hasta el nivel taxonómico de familia, utilizando un microscopio y claves adecuadas. Se tomaron fotografías de las características macroscópicas, utilizando un microscopio estereoscópico modelo SMZ 1500 con cámara Nikon digital DXM 1200c. Toda la información y los ejemplares colectados se encuentran depositados en el Herbario Micológico de Morelos (HEMIM) Dr. Gastón Guzmán, del Centro de Investigaciones Biológicas de la UAEM para su consulta. Con el fin de encontrar registros previos de Cordyceps s.l. entomopatógenos del estado de Morelos, se consultaron los siguiente herbarios micológicos nacionales: Herbario de la Facultad de Ciencias de la UNAM (FCME), Herbario del Instituto de Biología de la UNAM (MEXU), Herbario del Instituto de Ecología (XAL), Colección de Hongos del Herbario de la Escuela Nacional de Ciencias Biológicas, IPN (ENCB), Herbario Micológico de Morelos (HEMIM) Dr. Gastón Guzmán, y Herbario Etnomicológico Dr. Teófilo Herrera Suarez (ITVO). De cada espécimen se tomaron los datos correspondientes a localidad, tipo de vegetación, altitud, fecha y hospedero.

Resultados y Discusión De acuerdo con la literatura consultada y la revisión de los herbarios micológicos nacionales anteriormente citados, solamente se encontró un registro del género de Cordyceps s.l. para el estado de Morelos (Cordyceps militaris). La distribución del género Cordyceps s.l. en la República Mexicana está asociada a zonas con bosques de pino, bosques de pino-encino y bosque tropical perennifolio, que se localizan en un intervalo de altitud de 800 a 3,500 msnm. Hasta el momento se encontraron especímenes en cinco localidades de las seis que se muestrearon correspondientes a los municipios de: Cuernavaca, Tetela del Volcán, Tlaquiltenango, Miacatlán y Coatlán del Río del estado de Morelos (Cuadro 1) de los cuales solo se encontraron especímenes en cinco localidades. Como resultado preliminar de la identificación morfológica de los especímenes recolectados se muestra que hasta ahora existen cuatro especies de Cordyceps s.l. (C. militaris, C. sphecocephala, C. melolonthae y C. gracilioides). Estas especies de hongos

274

entomopatógenos han sido encontradas en hospederos que perteneces a los Ordenes Lepidoptera, (Fig. 1), Coleoptera e Hymenoptera. Las especies de Cordyceps se encontraron parasitando tanto a larvas como adultos de los hospederos mencionados.

Cuadro 1. Especies de Cordyceps recolectadas en diversas localidades del estado de Morelos.

Figura. 1 Cordyceps militaris asociado a una pupa de un lepidóptero; recolectado en la región Sierra de Huautla, Tlaquiltenango, Morelos.

Derivado de este estudio pretende establecer aspectos básicos sobre tan importante recurso, así como poner a disposición de la comunidad científica esta información en particular sobre aquellos interesados en el manejo integrado, para establecer bases que conlleven a establecer alternativas para el uso de estos organismos como medias de control biológico sobre todo aquellas especies de mayor importancia económica del país o del mundo.

275

Literatura Citada Candoussau, F. 1989. Recolete de Cordyceps entomorrhiza (Dickson ex Fr.) Link dans le Bois de Bugange (64 Oloron). Bulletin de la Societe Mycologique du Berne 89:1-2. Kobayasi, Y. 1941. The genus Cordyceps and its allies. Science reports of the Tokyo Bunrika Daigaku. Section B 84:53-260. Kobayasi, Y.1981a. Revision of the genus Cordyceps and its allies 1. Bulletin Natural Science Museum Tokyo, Serie B, 7: 1-13. Kobayasi, Y., 1981b. Revision of the genus Cordyceps and its allies 2. Bulletin Natural Science Museum Tokyo, Serie B, 7: 123-129. Kobayasi, Y., 1982. Keys to the taxa of the genera Cordyceps and Torrubiella. Transactions of the Mycological Society, Japan 23: 329-364 Mains, E. 1958. North American entomogenous species of Cordyceps. Mycologia 50: 169-222. Nikoh, N. & T. Fukatsu. 2000. Interkingdom Host Jumping Underground: Phylogenetic Anaysis of Entomoparasitic Fungi of the Genus Cordyceps. Molecular Biology and Evolution. 17: 629-638. Pérez-Silva, E. 1977. Algunas especies del género Cordyceps (Pyrenomycetes) en México. Boletín Sociedad Mexicana de Micología. 11:145-153. Rubio-Bustos, S., L. Guzmán-Dávalos y J. L. Navarrete-Heredia. 1999. Especies entomopatógenas de Cordyceps (fungi, Ascomycotina) en México. Boletín del Instituto de Botánica. 7:135-157. Van Vooren, N. é C. Audibert, 2005. Révision du complexe Cordyceps sphecocephala. 1re partie: les guêpes végétales Bulletin Mensuel de la Societe Linneenne de Lyon 74:221- 254. Van Vooren, N. é C. Audibert, 2006. Révision du complexe Cordyceps sphecocephala. 2e partie: les mouches végétales. Bulletin Mensuel de la Societe Linneenne de Lyon 75: 225-237.

276

TOXICIDAD DE LOS INSECTICIDAS: SPINOSAD, MALATION, DICOFOL Y CIPERMETRINA, SOBRE HUEVOS Y LARVAS (L2) DE Chrysoperla carnea (STEPHENS) EN CONDICIONES DE LABORATORIO

Arturo Huerta-de la Peña1, Erika Marlén Martínez-Méndez2, Patricia Ramírez-Carrasco1, Ana Lilia Chacón-Aguayo1, Leonardo Fabián Chávez-Pérez2 y Magnolia Michelle Llamas-Peña2. 1Colegio de Postgraduados Campus Puebla, C.P. 72760. 2 Universidad Politécnica de Puebla. Juan C. Bonilla, Puebla. C.P. 72640. [email protected]

RESUMEN. El manejo integrado de plagas considera el uso conjunto de insecticidas de bajo impacto ambiental y especies de enemigos naturales, que disminuyan los daños ocasionados por plagas en los cultivos. En el presente trabajo, se evaluó la toxicidad de diferentes insecticidas sobre huevos y larvas de Chrysoperla carnea para conocer la compatibilidad del control químico y biológico. El trabajo se realizó en el Laboratorio de Entomología del Colegio de Postgraduados Campus Puebla. Se evaluaron los insecticidas: malatión, dicofol, cipermetrina y spinosad a las dosis máximas utilizadas en campo. En el ensayo con huevos (48 horas de edad), tratados con el método de inmersión, se evaluó la emergencia de larvas. En el ensayo con larvas (L2), tratadas con el método aspersión-efecto residual, se evaluó mortalidad (24, 48 y 72 horas). El malatión, dicofol y la cipermetrina resultaron ser altamente tóxicos en huevos y larvas, mientras que el spinosad resultó ser inocuo.

Palabras Clave: efectos secundarios, insecticidas, Chrysoperla carnea.

ABSTRACT. Integrated Pest Management considers the joint use of low environment impact insecticides and natural enemies, in order to reduce crop damage by insect pest. At this research, the toxicity of different insecticides upon Chrysoperla carnea was evaluated. The principal objective was to generate knowledge about the compatibility of chemical and Biological control. This work was completed at Colegio de Postgraduados, Campus Puebla Entomology laboratory. We evaluated the insecticides malathion, dicofol, cipermetrina and spinosad at the maximum field recommended dose. The eggs assay (48 old eggs) treated by the immersion method with insecticides, larvae emergency was evaluated. The assay with L2 larvae treated with insecticides by residual method, we evaluated mortality at 24, 48 and 72 hours. Malathion, dicofol and cipermetrin were highly toxic to eggs and larvae, and spinosad was harmless.

Key Words: side effects, insecticides, Chrysoperla carnea.

Introducción La protección de cultivos en la Agricultura se ha distinguido principalmente por un uso intensivo de plaguicidas, los cuales han jugado un papel importante para hacer frente a los daños ocasionada por los diferentes organismos perjudiciales, entre los que sobresalen los insectos. El uso indiscriminado de los insecticidas de síntesis, ha generado diferentes efectos secundarios que incluyen contaminación del medio ambiente, residuos en los productos cosechados, intoxicación en las personas que aplican estos productos y eliminación de especies de enemigos naturales (Medina et al., 2002). El uso conjunto de plaguicidas y enemigos naturales es un tema que ha llamado el interés de los productores, técnicos y científicos, ya que es una estrategia de control que puede ser implementada en programas MIP (Vogt, et. al., 2000). Los insecticidas como el malatión, dicofol, cipermetrina y más recientemente el spinoasad, son ejemplos de productos que se están utilizando para combatir insectos plaga en nogal de Castilla en la Sierra nevada de Puebla, para combatir principalmente la mosca de la fruta Rhagoletis zoqui Bush, por lo que es necesario conocer la toxicidad de estos productos sobre los enemigos naturales y en especial sobre el depredador Chrysoperla carnea, con el propósito de seleccionar los de menor toxicidad que puedan ser utilizados de manera conjunta con el Control Biológico y desarrollar métodos sostenibles de producción.

277

Materiales y Método Los ensayos se realizaron en el laboratorio de Entomología del Colegio de Postgraduados Campus Puebla, en una cámara bioclimática visitable con temperatura controlada de 24°C ± 2, humedad relativa de 70 % ± 5 y con un fotoperíodo de 16:8 horas luz/oscuridad. Los huevos y larvas de Chrysoperla carnea Stephens, se obtuvieron de una cría en laboratorio utilizando una adaptación de la metodología propuesta por la OILB, (McEwen et al., 1999; Vogt et al., 2000). I. Ensayo con huevos de C. carnea: Se trataron gasas con huevos de 48 horas de edad por el método de inmersión, el cual consistió en introducir una gasa en las diferentes soluciones con insecticida de acuerdo al tratamiento por 10 segundos aproximadamente, posteriormente la gasa se dejó secar por 30 minutos y, posteriormente se guardó de manera individual en un recipiente de plástico en la cámara de cría, para esperar la emergencia de las larvas de primer estadio al quinto o sexto día de edad de los huevos. Cada gasa tuvo un promedio de 160 huevos. Los insecticidas evaluados fueron el malatión® 1000 CE, cipermetrina® y dicofol®, preparados a las dosis comerciales máximas utilizadas o recomendadas en campo. Como tratamiento control se utilizó agua potable purificada de botellas de pet de marca comercial. Cada tratamiento se realizó con 4 repeticiones, con un diseño completamente al azar. II. Ensayo residual con larvas L2.: Se utilizaron los insecticidas en soluciones, a las concentraciones comerciales, los cuales fueron aplicados por aspersión con aplicadores manuales, los insecticidas se aplicaron sobre placas de vidrio de 12 cm por lado, se dejó secar la solución en la placa por 30 minutos y posteriormente se colocaron envases de pet de 25 ml de capacidad invertidos sobre la placa y se les eliminó el fondo para poder introducir una larva por envase, posteriormente se agregó alimento (huevos de Sitotroga cerealella) “Ad libitum”, en la superficie de la placa en cada unidad, finalmente se introdujeron las larvas para que estuvieran en contacto con la superficie del vidrio, colocándose en la cámara de cría. La variable evaluada fue la mortalidad a las 24, 48 y 72 horas. Los insecticidas utilizados fueron el malatión® 1000 CE, cipermetrina® y el spinosad® formulado como cebo para moscas de la fruta, todos los insecticidas se utilizaron a la máxima dosis recomendada en campo. Como tratamiento control se utilizó agua potable embotellada de marca comercial. Se consideraron 30 repeticiones por tratamiento, con un diseño completamente al azar. A cada uno de los tratamientos se les dio seguimiento hasta la formación de pupas, y su posterior paso a adultos. El análisis estadístico de los datos de ambos ensayos se realizó con el programa Statgraphics V. 4.0, aplicando un análisis de varianza y la prueba de medias de Tukey (α = 0.0 ).

Resultados En el ensayo de inmersión de huevos en las soluciones con los diferentes insecticidas, se observó una alta mortalidad con respecto al control, ya que la emergencia de larvas L1 en el testigo fue del 100%, mientras que en los tratamientos con malatión, cipermetrina y dicofol, no se observó emergencia de larvas L1, por lo que éstos resultaron altamente tóxicos en esta fase de desarrollo y por el método de inmersión. En el ensayo residual con L2, en la Cuadro 1 se presentan los porcentajes de mortalidad de las larvas de segundo estadío que fueron expuestas a los residuos de los diferentes insecticidas evaluados a las 24, 48 y 72 horas respectivamente. El insecticida de mayor toxicidad a las 24 horas fue el malatión, ya que en este período de tiempo se tuvo un 100± 0.0% de mortalidad; en

278

un segundo nivel de toxicidad se observó la cipermetrina con un 36.7± 12.01 % de mortalidad y en tercer lugar el spinosad con una mortalidad mínima de 6.7± 6.66 %. Para las 48 horas, la tendencia en cuanto a toxicidad fue similar que en el período anterior, con un ligero incremento significativo en la mortalidad en la cipermetrina, ya que en este período ésta fue de 73.3 %; en el tratamiento con spinosad la mortalidad tuvo un incremento mínimo, ya que éste fue de 10%. A las 72 horas, en tratamiento con cipermetrina se incrementó nuevamente a un 90% y el spinosad llegó hasta un 16.7%. Una vez concluido el ensayo, se observaron las larvas del testigo y del spinosad, hasta que pasaron al siguiente estadio (L3) y posteriormente a pupa y hasta la emergencia de adultos, para detectar si se presentaban problemas en el desarrollo del insecto. En este sentido, no se observaron deformaciones o problemas para pasar al siguiente estadio, ni en la emergencia de adultos, ya que estos procesos se llevaron a cabo de manera normal con el 100% de obtención de pupas y emergencia de adultos.

Cuadro 1. Toxicidad de spinosad, cipermetrina y malatión sobre larvas (L2) de Chrysoperla carnea (Stephens) en tratamiento residual bajo condiciones de laboratorio. Mortalidad (%) ± EE* Tratamiento 24 horas 48 horas 72 horas Control 0.0 ± 0.00 a 0.0 ± 0.00 a 0.0 ± 0.00 a Spinosad 6.7 ± 6.66 a 10.0 ± 6.83 a 16.7 ± 6.14 a Cipermetrina 36.7 ± 12.01 b 73.3 ± 12.29 b 90.0 ± 6.83 b Malatión 100.0 ± 0.00 c 100.0 ± 0.00 b 100.0 ± 0.00 b *= Diferentes letras en la misma columna indican diferencias significativas entre las medias, de acuerdo a la Prueba de Tukey (α = 0.0 ). EE = Error Estándar.

Discusión Los insecticidas convencionales afectan las poblaciones de enemigos naturales en los cultivos y en el caso de C. carnea Corrales y Campos (2004), mencionan que las poblaciones de este neuróptero son más abundantes en huertos de olivo tratados de manera orgánica, en comparación con los sistemas tratados convencionalmente con insecticidas. En relación con los resultados obtenidos, encontramos datos similares que demuestran la alta toxicidad del malatión en huevos y larvas de C. carnea, tal como lo mencionan Badawy y El Arnaouty (1999), quienes realizaron estudios similares con huevos y larvas de segundo estadio con varios insecticidas, entre ellos con malatión, el cual fue altamente tóxico en huevos de C. carnea de 3 días de edad tratados por aspersión; en el caso de las larvas, se encontró una mortalidad del 90%. (Zaki et al. 1999), estudiaron la susceptibilidad de larvas de C. carnea hacia el malatión en campo y laboratorio, se encontró que las poblaciones del depredador presentan diferentes niveles de susceptibilidad hacia este insecticida, dependiendo si se trata de una zona agrícola con aplicaciones intensivas comparada con otra con iones; en laboratorio, compararon dos poblaciones de larvas de C. carnea por cinco generaciones, una con aplicación de malatión y la otra sin aplicación, resultando más resistentes las que se sometieron a las aplicaciones con el malatión. En este trabajo se constató la alta toxicidad de este insecticida, ya que tanto en huevos como en larvas produjo un 100% de mortalidad. El dicofol es otro insecticida de alta toxicidad, lo cual fue observado de manera contundente en el ensayo con huevos. En el caso de la cipermetrina, en trabajos similares se ha demostrado la toxicidad de este insecticida aunque de menor nivel en relación con el malatión, por ejemplo, Singh y Varma (1986), encontraron niveles

279

de mortalidad de 34.1 y 38.1% de larvas de C. carnea tratadas con cipermetrina por ingestión, contaminando la presa, por lo que la toxicidad en este ensayo fue considerada como media. El spinosad ha sido considerado como un insecticida de baja toxicidad hacia C. carnea; Medina et al. (2001), evaluaron los efectos tóxicos del spinosad sobre huevos de C. carnea por el método de inmersión, a las dosis máximas recomendadas en campo; en este trabajo se concluyó que este insecticida resultó inocuo, ya que no afectó la emergencia de larvas en condiciones de laboratorio. Medina et al. (2002), demostró que el spinosad resultó inocuo para adultos de C. carnea, con excepción del tratamiento tópico y por ingestión 39,8 y 87.2 % respectivamente. Said (2009), encontró que el spinosad no afecta los huevos de C. carnea independientemente del modo de aplicación: no obstante cuando las larvas del primer estadio fueron tratadas por aspersión directa, los porcentajes de pupación disminuyeron y también se afectó la supervivencia de las larvas de este estadio. Nadel et al. (2007), demostraron que los adultos de C. carnea tratados con spinosad tuvieron mayores porcentajes de mortalidad en comparación con el testigo; se observó en estudios de preferencia y no preferencia, que si los adultos tienen una fuente dulce alterna como la miel de abeja, entonces dejan de ingerir el spinosad. En conclusión se observó que los insecticidas malatión, dicofol y cipermetrina, aplicados por inmersión en huevos y residual en larvas de segundo estadio, resultaron ser de mayor toxicidad, mientras que el spinosad resultó ser prácticamente inocuo, aunque es necesario realizar más trabajos en invernadero y campo así como evaluar diferentes formas de aplicación en los diferentes estadios de C. carnea.

Literatura Citada Badawy, H. M. A. and S. A. El Arnaouty (1999). Direct and indirect Effects of some insecticides on Chrysoperla carnea (Stephens) (Neuroptera: Chrysopidae). Journal of Neuropterology 2: 67-74. Corrales N. and M. Campos 2004. Populations, longevity, mortality and fecundity of Chrysoperlacarnea (Neuroptera, Chrysopidae) from olive-orchards with different agricultural management systems.Chemosphere 57:1613-1619. Hannah Nadel , Marshall W. Johnson, Martha Gerik, and Kent M. Daane .2007. Ingestion of spinosad bait GF-120 and resulting impact on adult Chrysoperlacarnea (Neuroptera: Chrysopidae), Biocontrol Science and Technology, 17:10, 995-1008. Mandour, N. S. 2009. Influence of spinosad on immature and adult stages of Chrysoperlacarnea (Stephens) (Neuroptera:Chrysopidae). Biocontrol, 54, 93-102. Mcewen P. K., Kid N. A. C., Bailey E., and Ecleston L., 1999. Small sacale production of the common green Iacewing Chrysoperlacarnea (Stephens) (Neurop., Chrysopidae): minimizing cost and maximizing output. J. Appl. Entomol. 123: 303-305. Medina, P., Budia, F., Vogt, H., Del Estal, P., andViñuela, E. 2002. Influencia de la ingestión de presa contaminada con tres modernos insecticidas en Chrysoperla carnea (Stephens) (Neuroptera: Chrysopidae). Boletin Sanidad Vegetal Plagas 28, 375-384. Medina, P., F. Budia, L. Tirry, G. Smagghe, and E. Viñuela .2001. Compatibility of Spinosad, Tebufenozide and Azadirachtin with Eggs and Pupae of the Predator Chrysoperla carnea (Stephens) Under Laboratory Conditions, Biocontrol Science and Technology, 11:5, 597- 610.

280

Nadel, H., Johnson M.W., Gerik M. and Daane, K.M. (2007). Ingestion of spinosad bait G F 120 and resulting impact on adult Chrysoperla carnea (Neuroptera: Chrysopidae). Biocontrol Science and technology, 17 (10): 995-1008. Singh, P.P. and G. C. Varma. 1985. Comparative toxicities of some insecticides to Chrysoperlacarnea(chrysopidae: Neuroptera) and Trichogramma brasiliensis (trichogrammatidae: Hymenoptera), two arthropod natural enemies of Cotton pests. Agric. Ecosys. Environ 15:23-30. Said, N.M. (2009). Influence of spinosad on immature and adult stages of Chrysoperla carnea (Stephens) (Neuroptera: Chrysopidae). Biocontrol 54:93-102. Singh, P.P. and G.C. Varma (1986). Comparative toxicities of some insecticides to Chrysoperla carnea (Chrysopidae: Neuroptera) and Trichogramma brasiliensis (Trichogrammatidae: Hymenoptera), two arthropod natural enemies of cotton pests. Agriculture, ecosystems and environment, 15: 23-30 Vogt H., 1994. Effects of pesticides on Chrysoperla carnea in the field and comparison with laboratory and semi- field results. IOBC/WPRS Bulletin 17:71-82. Zaki, F.N., Farag, N.A. & Abdel-Aziz Shadia, E. 1999. Evaluation of tolerance of Chrysoperla carnea Steph. (Neuropt., Chrysopidae) to successive insecticidal treatments. J. Appl. Entomol. 123: 299-302. Vogt H. , Bigler F., Brown K., Candolfi M.P., Kemmeter F., Kuhner C.H., Moll M. Travis A., Ufer A., Viñuela E., Waldburger M. and Waltersdorfer A., 2000. Laboratory method to test effects of plant protection products on larvae of Chrysoperla carnea (Neuroptera:Chrysopidae). In: Guidelines to evaluate side-effects of plant protection products to non-target arthropods. Pp. 27-44. Candolfi M.P., Blumel S., Forster R., Grimm C., Hassan S.A., Heimbach U., Mead-Briggs B., Reber R., and Vogt H. (eds). IOBC/wprs. Gent.

281

CAPACIDAD DEPREDADORA DE Ranatra fusca (HEMIPTERA: NEPIDAE) SOBRE LARVAS DE Aedes aegypti (DIPTERA: CULICIDAE) EN CONDICIONES DE LABORATORIO

Raúl Alexis Sánchez-Cornejo, Gerardo Jair Flores-Hernández, Andrea Alejandra Adame-Fernández, Gabriela Cordoba-Merino, Melany Sarahi Flores-Gutiérrez y Moises Flores. Laboratorio de Entomología y Artrópodos, Facultad de Biología, Universidad Autónoma de Nuevo León. [email protected].

RESUMEN. La especie Aedes aegypti desempeña una importante función en la transmisión de enfermedades y es una de las especies de mosquitos resistentes a la acción de insecticidas, por lo que es necesario la implementación de nuevas técnicas para regular la especie, como es el control biológico. La importancia del depredador Ranatra fusca radica en que no causa efectos nocivos para el ambiente. La capacidad depredadora de Ranatra fusca fue evaluada en larvas del mosquito Aedes aegypti (Diptera: Culicidae) como presa. Con el método de respuesta funcional, siete densidades de larvas fueron expuestas a depredadores individuales en peceras bajo condiciones del laboratorio. Los resultados fueron analizados mediante la regresión lineal, se evaluó la capacidad de búsqueda y el tiempo de manipuleo con la ecuación de la respuesta funcional de tipo Holling (1959). De acuerdo a los resultados obtenidos la especie Ranatra fusca puede ser utilizada como agente biorregulador de larvas de mosquito.

Palabras Clave: Ranatra fusca, Aedes aegypti, control biológico, depredación.

ABSTRACT. The species Aedes aegypti plays an important role in the transmission of viral diseases and is one of the species of mosquitoes resistant to the action of insecticides, therefore the implementation of new techniques to regulate the species, like biological control, its necessary. Its importance is in not causing harmful effects to the environment. Predatory capacity of Ranatra fusca was evaluated in larvae of mosquito Aedes aegypti as prey. With functional response methodology, seven larval densities were exposed to predator individuals in a glass jar under laboratory conditions. The results were analyzed trough lineal regression, searching capacity and handling time were also analyzed trough Holling (1959) functional response. According to the results the species Ranatra fusca can be used as a bioregulator agent of larvae of Aedes aegypti.

Key Words: Ranatra fusca, Aedes aegypti, biological control, predation.

Introducción Varias especies de mosquitos han demostrado ser resistentes a la acción de insecticidas, entre ellas se encuentra Aedes aegypti Linnaeus, muy importante en México por la transmisión de enfermedades víricas como el dengue y la fiebre amarilla lo que causa grandes impactos en la salud pública (Lehane, 1991). La reducción de larvas en el hábitat acuático requiere el uso de agentes de control biológico en vez de insecticidas químicos para evitar efectos negativos sobre las comunidades acuáticas, y superar los problemas asociados con el desarrollo de resistencia a los insecticidas y magnificación biológica (Ghosh y Goutam, 2011). Diversos experimentos se han realizado utilizando depredadores de larvas de mosquitos tales como crustáceos, ácaros acuáticos y peces. Los mayores estudios se han realizado con el grupo de insectos acuáticos: náyades de odonatos, hemípteros y escarabajos, destacando las familias Dytiscidae y Notonectidae determinando su eficacia como agentes de control de mosquitos en el laboratorio, así como en condiciones de campo (Hati, 1988; Blaustein, 1998; Su T y Mulla, 2002; Chandra et al., 2008; y Mandal et al., 2008). La familia Nepidae son hemípteros depredadores y usan sus fuertes patas delanteras para capturar a sus presas. Son generalmente delgados y respiran a través de un par de sifones que se encuentran al final del abdomen. Ranatra es el más común en Norteamérica y cuenta con 10 especies (Menke, 1979). Los escorpiones de agua como son conocidos capturan a sus presas mientras se aferran a la vegetación sumergida cerca de la superficie del agua (Radinovsky, 1964;

282

Menke, 1979). El género Ranatra generalmente depreda una variedad de organismos acuáticos tales como insectos, cladóceros, ostrácodos, renacuajos y pequeños peces (Radinovsky, 1964; Menke, 1979; Rao, 1976; Blinn et al., 1982; y Bailey, 1986). La respuesta funcional de un depredador es un factor clave en la regulación de la dinámica poblacional de los sistemas depredador-presa en cualquier ecosistema. En él se describe la velocidad a la que un depredador mata a su presa en densidades de presas diferentes y por lo tanto, se puede determinar la eficacia de un depredador en las poblaciones de presas de control en programas de control biológico en condiciones de laboratorio o en el estudio de campo (Murdoch y Oaten, 1975). El presente estudio fue diseñado para evaluar la eficiencia de depredadores y la respuesta funcional de Ranatra fusca sobre los estados inmaduros de Aedes aegypti.

Materiales y Método Para el desarrollo del estudio se emplearon adultos de Ranatra fusca (Hemiptera:Nepidae) los cuales fueron recolectados en estanques de cría de peces de ornato en la localidad del Ojasen en el municipio de Salinas Victoria, Nuevo León. Siete escorpiones del agua fueron trasladados al laboratorio de entomología y colocados en acuarios de 50 litros de capacidad. Durante su mantenimiento en condiciones de laboratorio (25 °C) fueron alimentados con larvas de mosquitos y quironómidos. Las pruebas de depredación fueron realizadas en recipientes de vidrio de un litro de capacidad con 750 ml de agua declorada, a estos sistemas de prueba les fueron agregadas las densidades de 1, 5, 7, 10, 20, 30 y 40 larvas del IV estadio de Aedes aegypti, las cuales fueron obtenidas de una colonia establecida en el laboratorio, con un individuo de Ranatra fusca por sistema. En la selección del depredador no se sexo a los individuos. El número de larvas muertas fue obtenido al cabo de 24 horas de exposición, realizándose tres repeticiones. Los datos del número de larvas del mosquito Ae. aegypti depredadas o muertas por el escorpión del agua R. fusca fueron analizados estadísticamente a través del modelo de regresión lineal, coeficiente de correlación y coeficiente de determinación; así como por el modelo de respuesta funcional de Holling para obtener la capacidad de búsqueda y tiempo de manipuleo.

Resultados y Discusión Los resultados relativos a la depredación ejercida por el escorpión del agua R. fusca sobre las larvas del mosquito Ae. aegypti se incrementaron en función del aumento de la densidad de presas. Tales resultados se presentan en el cuadro 1. En términos generales se puede mencionar del buen efecto regulatorio del depredador sobre la especie de importancia en salud pública ya que prácticamente depredó todas las larvas a las que fue expuesto. El análisis de los datos obtenidos se llevó a cabo mediante regresión lineal y los modelos de respuesta funcional de Holling (1959), obteniéndose con este último la capacidad de búsqueda (a´) y el tiempo de manipuleo (Th). Analizando los datos mediante la regresión lineal se obtuvo la ecuación y= -0.011 + (0.9914) (x) (Fig. 1) donde “y” corresponde al número de presas consumidas y “x” a la densidad de presas (larvas de Ae. aegypti). De los componentes de la ecuación el valor del coeficiente de regresión es el más importante ya que indica la respuesta o intensidad del depredador en función del cambio de densidades de la presa, dicho coeficiente es de β = 0.991 muy cercano al 1.0.

283

Cuadro 1. Promedio de larvas de Aedes aegypti consumidas por Ranatra fusca en laboratorio. Promedio de Densidad larvas consumidas 1 1.0 5 5.0 7 7.0 10 10.0 20 19.33 30 30.0 40 39.66

Figura 1. Representación Gráfica de la Depredación de Ranatra fusca, sobre larvas de Aedes aegypti analizado mediante Regresión lineal.

Con el modelo de respuesta funcional de Holling, se determinó la capacidad de búsqueda, considerado en sus tiempos como el primer atributo de un entomófago y del cual el valor fue de a´ = 0.041, que corresponde a la capacidad del depredador de moverse para localizar a su presa; además del tiempo de manipuleo que es considerado el tiempo que gasta un depredador para localizar, atrapar, consumir a su presa e incluye la pausa digestiva, en este estudio se obtuvo un valor de Th = 0.0075. Entre los estudios con el escorpión del agua Quiroz et al. (2000), reportan que la capacidad de búsqueda de adultos de R. fusca sobre larvas de Culex pipiens donde el resultado obtenido fue a = 0.0 8. Este resultado no coincide con el obtenido en este estudio, ya que se obtuvo una capacidad de búsqueda igual a 0.041 utilizando como presa larvas de Ae. aegypti. Se considera que la diferencia entre las dos especies de mosquitos se debe a que la primera tiene respuestas antidepredacion más efectivas y el mosquito transmisor del dengue es más vulnerable como presa. Quiroz (1996)¸ evaluó la depredación del notonectido Buenoa antigone sobre larvas de Ae. aegypti. Se tomaron diferentes densidades larvarias, las que coinciden con este trabajo son 10, 20, 30 y 40 resultando 10.0, 19.0, 21.8, 23.0 larvas depredadas respectivamente. Tales resultados no coinciden con los obtenidos en este estudio ya que resultaron 10.0, 19.33, 30.0, 39.66 larvas de Ae. aegypti depredadas respectivas a las densidades antes mencionadas. Esto

284

muestra que el escorpión del agua R. fusca fue mejor depredador de larvas de Ae. aegypti que el notonectido Buenoa antigone. Muchos son los factores que afectan los resultados relativos a la capacidad depredadora, como el estado fisiológico del depredador y la presa, la historia alimenticia del depredador, densidad larval, entre otras. Estos factores pueden provocar las diferencias que ocasionan que difícilmente coincidan los resultados con otros trabajos, (Krebs, 1973; Chesson, 1987; Shi, 1972; Quiroz y Rodríguez 2007).

Conclusión La especie Ranatra fusca puede ser utilizada como agente biorregulador de larvas de mosquito Aedes aegypti debido a su alta capacidad depredadora.

Agradecimientos El Dr. Humberto Quiroz Martínez y la Dra. Ariadna Rodríguez Castro quienes amablemente asesoraron y revisaron el manuscrito.

Literatura Citada H F Bailey, P. C. E. 1986. The feeding behavior of a sit-and-wait predator, Ranatra dispar, (Heteroptera: Nepidae): Description of behavioral components of prey capture and the effect of food deprivation on predator arousal and capture dynamics. Behaviour. 97(1- 2):66-93. Blaustein L. 1998. Influence of the predatory backswimmer Notonecta maculata, on invertebrate community structure. Ecological Entomol 23: 246–52. Blinn, D. W., Pinney, C., Sanderson, M. W. 1982. Nocturnal planktonic behavior of Ranatra montezuma (Nepidae: Heteroptera, Hemiptera) in Montezuma Well, Arizona, USA. Journal of the Kansas Entomological Society. 55(3):481-484. Chandra, G., Mandal S.K., Ghosh A.K., Das D., Banerjee S.S., Chakraborty S. 2008. Biocontrol of larval mosquitoes by Acilius sulcatus (Coleoptera: Dytiscidae). BMC Infect Dis 8: 138. doi: 10.1186/1471-2334-8-138. Chesson, J. 1987. Contribución al conocimiento de los insectos acuáticos de Potrero Redondo: Una Localidad de la Sierra Madre Oriental en el Municipio de Santiago, Nuevo León, México. Tesis Inedita, Facultad de Ciencias Biológicas, U.A.N.L. 112pp. Hati A.K. 1988. Studies on four predacious arthropods for biological control of mosquitoes. Bicovas 1: 25–40. Holling, C. S. 1959. Some Characteristics of Simple Types of Predation and Parasitism. Can. Ent. 91: 385 -398. Krebs, J. D. 1973. Behavioral Aspects of Predation, En P. P. Bateson and P.H. Klopppfer,Perspectives in Ethology. Plenum Press 336. Lehane MJ. 1991. Biology of blood-sucking insects. London: Harper Collins Academia. Mandal SK, Ghosh A, Bhattacharjee I, Chandra G. 2008. Biocontrol efficiency of Odonate nymphs against larvae of the mosquito, Culex quinquefasciatus Say 1823. Acta Tropica 106: 109–14. Menke, A.S. 1979. Family Nepidae, pp. 70-75in Menke AS (Ed.), The semiaquatic and aquatic Hemiptera of California. Bulletin of the California Insect Survey 21:1-166 + xi. Murdoch W.W and Oaten A. 1975. Predation and population stability. Adv Ecol Res 9: 1–131.

285

Quiroz H. 1996. Efecto de Bacillus thuringensis en la depredación de Buenoa antigone sobre larvas de Aedes aegypti. Pp. 483-484. Quiroz-Martínez H. and Rodríguez-Castro V. A. 2007. Aquatic Insects as Predators of Mosquito Larvae. The American Mosquito Control Association, Inc. 110-117. Quiroz H., Rodríguez A., Badii MH, Solis C., Flores AE, Tejada LO, Olson JK. 2000. Control biológico de larvas de mosquitos. In: Badii MH, Flores EE, Galan-Wong LJ, eds. Fundamentos y Perspectivas de Control Biológico. Universidad Autónoma de Nuevo León. P 243-254. Radinovsky, S. 1964. Cannibal of the pond. Natural History 73:16-25. Rao, S. B. R. 1976. Narayana, gen. nov. From Burma and some synonyms. Oriental Ins. 10:87- 91. Shi, A. 1972. RandoSearch and Insect Populations Models. J. Anim. Ecol. 41(2): 369-383. Su T. and Mulla MS. 2002. Introduction and establishment of tadpole shrimp Triops newberryi (Notostraca: Triopsidae) in a date garden for biological control of mosquitoes in Coachella Valley, southern California. J Vector Ecol 27(1): 138–48.

286

CAPACIDAD DEPREDADORA DE Acilius sp. (COLEOPTERA: DYTISCIDAE) SOBRE LARVAS DE Aedes aegypti (DIPTERA: CULICIDAE)

llse Alejandra Siller-Aguillon1, Irma Guadalupe Zepeda-Cavazos1, Francisco Iruegas-Buemtello2 y Baldemar Escobar-González2. Laboratorio de Entomología1, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma de Nuevo León. Av. Pedro Alba y Manuel L. Barragán s/n, Ciudad Universitaria, C. P. 66450, A. P. 67-F. San Nicolás de los Garza, Nuevo León. Laboratorio de Parasitología2, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma de Nuevo León. Av. Pedro Alba y Manuel L. Barragán s/n, Ciudad Universitaria, C. P. 66450, A. P. 67-F. San Nicolás de los Garza, Nuevo León., [email protected]

RESUMEN. Dentro de los problemas que enfrenta la Salud Pública están aquellos relacionados con los mosquitos, debido a que son vectores de enfermedades tales como la malaria, dengue entre otras enfermedades. Una de las alternativas para el control de mosquito es el uso de insectos acuáticos. En este trabajo se evaluó la capacidad de Acilius sp. con varias densidades de larvas de Aedes aegypti del cuarto estadio, en condiciones de laboratorio; el número de larvas depredadas fué registrado y los datos fueron analizados mediante la regresión lineal y el modelo de respuesta funcional. La capacidad depredadora en términos de regresión lineal y capacidad de búsqueda de Acilius sp. demostraron que es un buen depredador de larvas de Ae. aegypti del cuarto estadio en condiciones de laboratorio. Los resultados obtenidos en el presente estudio mostraron que la especie Acilius sp. depredó más del 99% de las larvas de mosquito de cuarto estadio de Ae. aegypti.

Palabras clave: Aedes aegypti, Capacidad depredadora, Acilius sp.

ABSTARCT. Among the problems public health issues faces are those associated with mosquitoes, because they are vectors of diseases such as malaria, dengue. One alternative for mosquito control is the use of aquatic insects. In this project we evaluate the predatory capacity of Acilius sp., with various densities of fourth instar larvae of Aedes aegypti under laboratory conditions; the number of larvae of this predator was recorded and data were analyzed using linear regression and functional response model. Predatory capacity in terms of lineal regression and searching capacity of Acilius sp. showed as a good predator of fourth instar larvae of Aedes aegypti under lab conditions. The results obteined in this study showed that Acilius sp. predater more than 99% of mosquito larve Aedes aegypti.

Key words Aedes aegypti, predatory capacity, Acilius sp.

Introducción Uno de los principales problemas que enfrenta el sector Salud es aquel relacionado con los mosquitos, debido a que son vectores de enfermedades tales como la malaria, dengue entre otras; además de ser plagas molestas para el hombre y los animales por la picadura al momento de alimentarse. Tradicionalmente los insecticidas son la principal forma de combate para estos, a veces ya no son suficiente herramienta para el control del mosquito, debido que estos tienen la capacidad de ser cada vez más resistentes a estos compuestos. Otras alternativas para el control de mosquito es el uso de insectos acuáticos y hoy en día va creciendo el interés por los depredadores acuáticos. El papel de los mosquitos como vectores de enfermedades en humanos y animales, ha conducido a intensas investigaciones en su biología y control, ya que es uno de los principales problemas de salud pública (Moreno, 1988) Uno de los atributos principales de un organismo como agente de control biológico, es su capacidad depredadora (Krebs, 1985). Se ha podido evaluar la capacidad de depredación de insectos acuáticos en condiciones de laboratorio y campo; además de establecer evaluaciones dentro de un manejo integrado de larvas de mosquitos en criaderos naturales y artificiales, por ejemplo la unión de Bacillus thuringiensis var. israelensis con notonéctidos han dado resultados muy prometedores (Quiroz-Martínez et al. 2000). Un depredador es un organismo de vida libre a lo largo de todo su ciclo vital, suele ser de mayor tamaño que su presa, requiere más de una presa para completar su desarrollo y siempre

287

mata a sus presas. Las adaptaciones de los insectos depredadores son muy diversas. Las interacciones depredador presa son muy complejas al estar condicionadas por numerosas variables. En general, las tasas de reproducción y el comportamiento de cada uno de los miembros de la interacción dependen de la densidad de ambos y de los cambios del medio ambiente físico. Entre los entomófagos acuáticos están las especies de la familia Dytiscidae, uno de los géneros es Acilius los cuales son individuos de aproximadamente 12 mm, su distribución es para el Noreste de Estados Unidos, Canadá. Por primea ocasión fue colectado en México, los datos de su registro se encuentra actualmente en desarrollo. La cabeza, tórax y la parte media basal de élitro son de un color cafesoso-amarilloso con márgenes negros, los élitros son de color negro con numerosos puntos y la línea sutural es de un color amarillo. El objetivo del presente estudio fue evaluar la capacidad depredadora de adultos de Acilius sp., sobre larvas de cuarto estadio de Aedes aegypti en condiciones de laboratorio. La hipótesis planteada en este estudio es que los resultados de laboratorio de la depredación de Acilius sp. sobre larvas de Aedes aegypti mostraron eficiencia en el control del mosquito.

Material y Método El material biológico fue colectado en unos estanques en la comunidad del Ojasén en el municipio de Salinas Victoria (coordenadas 26º 09´ 22.99´´ N, 100º 21´ 30.64´´ O, elevación 708 m). Los depredadores fueron insectos de la familia Dytiscidae, estos escarabajos son ampliamente conocidos por sus hábitos depredadores, de quienes algunos géneros/especies se ha evaluado su capacidad depredadora. Para este estudio se utilizó la especie Acilius sp., los ejemplares cuales fueron colectados con redes entomológicas y cucharones de plástico blanco con 350 ml de capacidad, los cuales se introdujeron en los estanques para después extraer los escarabajos y colocarlos en recipientes de plástico de 4 litros. Posteriormente fueron trasladados en depósitos de plástico de cuatro litros de capacidad al Laboratorio de Entomología de la Facultad de Ciencias Biológicas, para colocarlos en acuarios de 200 litros. A estos contenedores se les agregó agua hasta su máxima capacidad y se les colocó oxígeno para que se mantuvieran vivos, cotidianamente se le agregó larvas de mosquito como fuente de alimento. Las larvas de mosquito de Ae. aegypti fueron obtenidas de una colonia establecida en el laboratorio. El trabajo de laboratorio para evaluar la capacidad depredadora de Acilius sp. consistió en colocar densidades larvales de 5, 7, 10, 20, 30, 40, 50, 60 y 70 del cuarto estadio de Ae. aegypti, con un adulto de Acilius sp., registrándose el numero de presas consumidas después de 24 horas, efectuándose tres repeticiones por cada densidad. Las condiciones de laboratorio fueron la temperatura ambiental, la cual se mantuvo casi constante a aproximadamente 30o C. La temperatura del agua se mantuvo entre 21 y 23 o C. Los datos fueron analizados mediante la regresión lineal, coeficiente de correlación de Pearson (r), coeficiente de determinación (r2), Así mismo, se determinaron la capacidad de búsqueda (a´), la cual es definida como la capacidad de un entomófago para desplazarse y localizar a una presa mediante las formulas de respuesta funcional de Holling tipo II (1959) y Rogers (1972)

288

Resultados y Discusión En el análisis de datos mediante regresión lineal se obtuvo la ecuación Y= 0.2467 + 0.99X, "Y" corresponde al número de presas consumidas y "X" a la densidad de presas (larvas de mosquito), donde el coeficiente b = 0.99, el cual corresponde al cambio en el consumo de presas en función del cambio unitario de las densidades de ellas. Dicho valor representa un incremento de esa proporción a medida que aumenta el número de larvas de Ae. aegypti. La variación entre las variables dependiente (número de presas consumidas) e independiente (densidad de presas), fue directa y positivamente proporcionales, ya que al aumentar la densidad de presas, aumentó el número de presas consumidas. La asociación entre las dos variables fue representada por un coeficiente de correlación de r = 0.99, por otro lado un coeficiente de determinación de r2 = 0.9801. Con la ecuación de Holling, se obtuvo una capacidad de búsqueda de a´= 0.041, mientras que con el modelo de Rogers a´= 0.327. Los resultados se compararon con el trabajo de Ohba y Takagi (2010) en el que ellos clasifican a los depredadores de la familia Dyticidae como grandes (Individuos > 20 mm), medianos (Individuos 9 - 20mm) y pequeños (Individuos < 9 mm), en un estudio de 14 especies de la familia Dytiscidae. Basándose en ésta clasificación, el género Acilius estaría en la categoría de mediano por poseer 10 mm de longitud. Ohba y Takagi (2010), trataron de correlacionar el tamaño del escarabajo con su capacidad depredadora, mencionaron que los ditíscidos de longitud media depredan un 90% de las presas en comparación con los de longitud pequeña con un 31% y la longitud grande con un 19% de depredación. Los resultados obtenidos en el presente trabajo contrastan con los reportados por los autores antes mencionados ya que los adultos del escarabjo depredador acuático Acilus sp. depredaron casi todas las larvas del mosquito a las que fueron expuestas, en términos de porcentaje fue más del 99%. La capacidad de búsqueda de Acilius sp. fue mayor que la obtenida con otros escarabajos de la misma familia, los cuales fueron evaluados en el estado de Nuevo León; entre ellos Laccophilus fasciatus (Quiroz-Martínez y Rodríguez-Castro, 2007) con Culex pipiens como presa. La alta capacidad de depredación del escarabajo Acilius sp. se debió a que la respuesta antidepredación de Ae. aegypti han sido consideradas como menos efectivas que las de Cx. pipiens, (Quiroz-Martínez, experiencias personales).

Conclusión La especie Acilius sp. fue altamente eficaz para el control de mosquitos, depredando más del 99% de los individuos a los que fueron expuestos de Aedes aegypti.

Agradecimientos Al Dr. Humberto Quiroz Martínez y a la Dra. Violeta Ariadna Rodríguez Castro del Laboratorio de Entomología de la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Autónoma de Nuevo León por la asesoría brindada en el análisis de este estudio.

Literatura Citada Holling, C.S. 1959. Some Characteristics of simple types of predation and parasitism. Can. Ent. 91: 385- 398. Krebs, C. J. 1985.- Ecología. Estudio de la distribución y la abundancia. Segunda Edición. HARLA 753 pp.

289

Moreno, R. 1988. Capacidad depredadora de Tropisternus sp (Coleoptera: Hydrophilidae) sobre larvas de Culex pipiens quinquefasciatus Say (Díptera: Culicidae) y efectos de la CL50 de Bacillus thuringiensis B. Cepa GM-10 en la depredación. Tésis Inédita, Facultad de Ciencias Biológicas, U.A.N.L. 62 pp. Obha S. Y and M. Takagi, 2010, Predatory ability of adult diving beetles on the Japanese encephalitis vector Culex tritaeniorhynchus. Journal of the American Mosquito Control Association. 26(1):32-36, 2010. Quiroz-Martínez, H.; A. Rodríguez. M. H. Badii, C. Solís, A. E. Flores, L. O. Tejada y J. K. Olson. 2000. Cap 21. Control Biológico de larvas de mosquitos.243-254. In: Badii, M.H., A. E. Flores y L. J. Galan-Wong. Editores. Fundamentos y perspectivas de control Biológico. Universidad Autónoma de Nuevo León. 462 pp. Quiroz-Martínez H. and V. A. Rodríguez-Castro, 2007. Aquatic insects as predators of mosquito larvae. Biorational Control of Mosquitoes, The American Mosquito Control Association 110- 117. Rogers, D. 1972. Random Search and Insect Populations Models. S. Anim. Ecol. 41(2): 369-383.

290

CONTROL DE MOSQUITA BLANCA (Trialeurodes vaporariorum Westwood) CON TABACO (Nicotiana tabacum L.) EN NOCHEBUENA (Euphorbia pulcherrima Willd. EX KLOTZSCH)

María Idalia Cuevas-Salgado1, Mario Jacobo Reynoso-Sánchez2, y Xarely Teresita Rodríguez-Urueña3. Laboratorio de Entomología. Centro de Investigaciones Biológicas. Universidad Autónoma del Estado de Morelos. Av. Universidad 1001 Colonia Chamilpa. C. P. 62209. [email protected] [email protected] [email protected]

RESUMEN. El Estado de Morelos es el principal productor de nochebuena en el país; sin embargo, su producción se ve afectada principalmente por mosquita blanca que ocasiona elevadas pérdidas económicas, sobre todo por la resistencia que ha adquirido a los insecticidas más comunes. Ante esto se desarrolló una investigación en la que se evaluó el tabaco en infusión como instrumento para el control de huevos y ninfas de la plaga, aplicado a diferentes dosis que incluyeron detergente como tensoactivo. Los resultados mostraron que N. tabacum a dosis de 1, 4 y 8 gr por 125 ml de agua es efectivo para eliminar el 100% de los estados inmaduros. No obstante, se determinó que dosis altas de tabaco propician el manchado de las hojas. Por tal motivo, se concluye que la dosis óptima para su control es de 1 gr de tabaco y 0.1 gr de detergente en 125 ml de agua.

Palabras clave: tabaco, infusión, mosquita blanca.

ABSTRACT. The state of Morelos is the leading producer of poinsettias in the country; however, its production is affected mainly by whitefly causing high economic losses, primarily by increased resistance to common insecticides. For this reason we developed a research that evaluated the infusion tobacco as a tool for control of eggs and nymphs of the pest, applied at different doses using detergent like surfactant. The results showed that N. tabacum at doses of 1, 4 and 8 g per 125 ml of water is effective to eliminate 100% of the immature stages. However, are found that high doses of snuff cause spotting the leaves. Therefore, we conclude that the optimal dose for control is 1 g of tobacco and 0.1 g of detergent in 125 ml of water.

Key words: tobacco, infusion, whitefly.

Introducción El Estado de Morelos es el principal productor de nochebuena en el país, con una producción promedio de 5 millones de plantas en diferentes presentaciones y colores, y alrededor de 30 millones de esquejes (plántulas) para el abasto de los mercados de Estados Unidos, Canadá, China, Kenya, Japón y Holanda entre otros (AITG, 2008). Las plagas más importantes y habituales de esta especie son la mosquita blanca y araña roja, destacando la primera por su rápido desarrollo ya que de huevecillo a adulto se requiere de cuatro a cinco semanas. Además del daño directo que causa, favorece la presencia de fumagina y en algunos casos la transmisión de virus, lo que se traduce en una merma considerable de la calidad y un bajo costo en el mercado (Cabrera et al., 2006). A ello se agrega además, el alto costo de los insecticidas y la resistencia que ha ido adquiriendo a los productos tradicionales y algunos de nueva generación (Ortega et al., 1998; Laznik et al., 2011). En este contexto el actual ensayo maneja como objetivo general, el evaluar bajo condiciones de laboratorio el efecto insecticida de tabaco en infusión sobre diferentes estados de desarrollo de mosquita blanca.

Materiales y Método La investigación se llevó a cabo en el insectario del Laboratorio de Entomología del Centro de Investigaciones Biológicas de la UAEM. Para su desarrollo se establecieron los siguientes lineamientos. Formulación de tratamientos. El criterio seguido para establecer al tabaco como instrumento de control en mosquita blanca, tuvo como base las investigaciones desarrolladas por

291

Brechelet (2004), Cuevas et al. (2007) y Cuevas y Nápoles (2011), en las cuales se demuestra experimentalmente el potencial insecticida de la infusión de N. tabacum. Adicionalmente como tensoactivo y adherente se utilizó detergente en polvo, producto también empleado en los trabajos citados. En este contexto y a diferencia de los ensayos referidos, en la investigación se emplearon diversas dosis de tabaco y detergente, quedando los tratamientos conformados de la siguiente manera (Cuadro 1).

Cuadro 1. Formulación y dosificación de tratamientos. TRATAMIENTO FORMULACIÓN 1 8 gr de tabaco a granel y 0.2 gr de detergente en 125 ml de agua 2 8 gr de tabaco a granel y 0.1 gr de detergente en 125 ml de agua 3 8 gr de tabaco a granel y 0.05 gr de detergente en 125 ml de agua 4 4 gr de tabaco a granel y 0.2 gr de detergente en 125 ml de agua 5 4 gr de tabaco a granel y 0.1 gr de detergente en 125 ml de agua 6 4 gr de tabaco a granel y 0.05 gr de detergente en 125 ml de agua 7 1 gr de tabaco a granel y 0.2 gr de detergente en 125 ml de agua 8 1 gr de tabaco a granel y 0.1 gr de detergente en 125 ml de agua 9 1 gr de tabaco a granel y 0.05 gr de detergente en 125 ml de agua 10 0.5 gr de tabaco a granel y 0.1 gr de detergente en 125 ml de agua 11 0.1 gr de detergente 12 TESTIGO (sólo agua)

El motivo de ir reduciendo progresivamente las dosis de tabaco tuvo por finalidad, el tratar de determinar con cierto grado de precisión, la dosis mínima necesaria de producto requerida para ocasionar la muerte de los diferentes instares de mosquita blanca. En contraparte, la dosificación de detergente obedeció al establecimiento de la cantidad mínima requerida del producto sin menoscabo de sus propiedades tensoactivas y adherentes, así como aquellas que le confieren atributos abrasivos sobre la plaga. Aunado a ello se intentó minimizar de igual manera, la probable fitotoxicidad expresada por necrosis foliar. Desarrollo de infusiones. El proceso utilizado para la extracción de los principios activos del tabaco fue la infusión; procedimiento químico más adecuado, sencillo y económico para extraer los productos solubles (Cuevas y Nápoles, 2011). Las infusiones se elaboraron con la cantidad de gramos de tabaco requerida para cada tratamiento, siguiendo como metodología general el elevar la temperatura de 125 ml de agua a 90oC, vertiéndola posteriormente en un frasco de vidrio de 500 ml de capacidad agregando a continuación tanto el tabaco pulverizado como la cantidad de detergente correspondiente. La preparación se mezclaba ligeramente y se tapaba dejándola macerar por espacio de 24 horas, al término de las cuales se filtraba con un cedazo y se empleaba inmediatamente en el ensayo. Obtención de especímenes. En la investigación se utilizaron organismos silvestres, para lo cual se tuvo la precaución de obtenerlos a partir de cultivos libres de insecticidas, estableciéndose como puntos de captura algunos cultivos de nochebuena ubicados en la parte norte del municipio de Cuernavaca, Morelos. De éstos se colectaron hojas de planta infestadas con mosquita blanca, las que se transportaron en bolsas de papel encerado para ser utilizados inmediatamente en el desarrollo experimental.

292

Diseño experimental. La investigación se llevo a cabo bajo condiciones controladas (25 +/- 20C y H.R. de 50 +/- 5%), estableciéndose como lo sugiere Reyes (1985) y Díaz (2009) un diseño estadístico de distribución completamente al azar con tres repeticiones, utilizando varias pruebas estadísticas para el análisis de los resultados con intervalo de confianza del 95%, empleando el Paquete Estadístico XLSTAT Versión 7.5.2. para EXCEL. Desarrollo experimental. La unidad experimental de cada repetición consistió de una caja Petri de plástico, en la que se introdujeron hojas y/o fracciones de éstas infestadas por mosquita blanca (huevos y ninfas), colocando en la orilla de cada caja algodón humedecido con agua para prolongar la turgencia de la hoja; metodología propuesta por Cuevas et al. (2007) y Millán (2010) para mosquita blanca y araña roja respectivamente. A continuación se procuraba seleccionar de la hoja únicamente 30 ninfas (discriminando instar) y 30 huevecillos, ambos con apariencia intacta. Todo este proceso se realizó con la ayuda de microscopio estereoscópico. Una vez detectados los dos estados de desarrollo, se trazaba un círculo en torno a ellos con marcador permanente de punto fino para permitir ubicarlos de manera rápida en las revisiones posteriores. Para evaluar los tratamientos se llevaron a cabo tres aplicaciones, la primera al inicio del experimento y las posteriores con intervalo de 24 horas. Éstas se realizaron con un atomizador manual generando un rociado por el envés de las hojas, en tanto que para establecer su efecto se hicieron tres observaciones microscópicas a las 24, 48 y 72 horas. En las revisiones microscópicas de todos los tratamientos incluyendo al testigo, se determinó el estado de huevos y ninfas, verificando de los primeros el cambio de turgencia, forma o color, y de las ninfas su estado en general.

Resultados y discusión En el cuadro 2 se muestran los resultados de mortalidad obtenidos en el experimento; sin embargo, estos no pudieron ser analizados mediante la estadística paramétrica en virtud de ser virtualmente imposible la normalización de datos. No obstante, a la luz de las pruebas no paramétricas se llegó a las siguientes conclusiones.

Cuadro 2. Mortalidad de huevos y ninfas a las 72 horas de aplicados los tratamientos. Total Huevos Ninfas TRAT. FORMULACIÓN Vivos Muertos Vivas Muertas 1 8 gr tabaco y 0.2 gr detergente 0 90 0 90 2 8 gr tabaco y 0.1 gr detergente 0 90 0 90 3 8 gr tabaco y 0.05 gr detergente 0 90 0 90 4 4 gr tabaco y 0.2 gr detergente 0 90 0 90 5 4 gr tabaco y 0.1 gr detergente 0 90 0 90 6 4 gr tabaco y 0.05 gr detergente 0 90 0 90 7 1 gr tabaco y 0.2 gr detergente 0 90 0 90 8 1 gr tabaco y 0.1 gr detergente 0 90 0 90 9 1 gr tabaco y 0.05 gr detergente 7 83 3 87 10 0.5 gr tabaco y 0.1 gr detergente 76 14 53 37 11 0.1 gr de detergente 83 7 75 15 12 Testigo 90 0 87 3

293

Para el caso de mortalidad de huevecillos, la prueba de Kruskal-Wallis señaló que al umbral de significancia Alfa=0.050 se puede rechazar la hipótesis nula de ausencia de diferencia entre los 12 tratamientos, esto es que la diferencia entre ellos es significativa. Aspecto ratificado por la prueba de Kendall, que marca una correlación significativa entre tratamientos; es decir, la mortalidad de huevos dependió del tipo de tratamiento aplicado. En cuanto a la mortalidad de ninfas las pruebas anteriores mostraron el mismo resultado (Cuadro 3).

Cuadro 3. Pruebas no paramétricas para mortalidad de huevos y ninfas.

Lo expuesto hace referencia a que los tratamientos que incluyeron de 1 a 8 gr de tabaco ocasionaron el 100% de mortalidad en huevos y ninfas a las 72 horas, a excepción del tratamiento 9 en donde la misma se redujo escasamente debido probablemente a la disminución del detergente que impidió la distribución adecuada del producto. En contraste, la dosis de 0.5 gr de N. tabacum (tratamiento 10) ocasiono una mortalidad por debajo del 50% en ambos estados de desarrollo. Con respecto al tratamiento 11, es evidente que el detergente por si solo no provoca una mortalidad importante, todo ello en comparación al testigo. Por otra parte, es necesario destacar que se observó una rápida necrosis del tejido vegetal a mayor cantidad de tabaco, por tanto bajo condiciones controladas y de acuerdo a los resultados presentados, la dosis de 1 gr de tabaco con 0.1 gr de detergente parecería ser la proporción exacta para eliminar el 100% de la plaga. Para corroborar tal afirmación se realizó un nuevo ensayo (sin análisis estadístico) con esta dosis e igual número de organismos y aplicaciones, empleando seis repeticiones con su correspondiente testigo. El resultado obtenido fue exactamente el mismo, 100% de mortalidad, apreciándose que el deceso de al menos el 50% de los individuos se registra a las 48 horas. Al respecto se pudo apreciar que la muerte tanto de huevos y ninfas se caracterizó generalmente por una pronunciada deshidratación, probablemente antecedida por la muerte del

294

organismo debido a las propiedades tóxicas del tabaco (Silva, 2002). En el caso de ninfas la estructura corporal se veía quebradiza en la mayoría de las ocasiones, aunque en realidad al desprenderlas de las hojas se apreciaban como una lámina cóncava producto de la deshidratación. En cuanto a huevecillos la pérdida de agua posterior a la muerte, propiciaba que estos normalmente se contrajeran. Finalmente, aunque no formó parte del experimento, se determinó que el tabaco también presenta efecto insecticida en la etapa de pupa, no obstante la deshidratación es menos marcada que en los casos anteriores (Fig. 1).

Figura 1. Aspecto de huevos y ninfas a las 72 horas de aplicado el tratamiento

Ahora bien, es evidente que los resultados presentados se obtuvieron bajo condiciones de laboratorio y en hojas de nochebuena desprendidas, por tanto tal vez los mismos en campo pudieran ser diferentes. Ante esta perspectiva y para tener una proyección de los posibles resultados en invernadero, se efectuó la aplicación de esta dosis en algunas plantas vivas infestadas con mosquita blanca. El efecto del tabaco en la plaga se confirmó, aunque se observó un ligero manchado de las hojas al secarse la solución, el cual no obstante era superficial y se lixiviaba al mojar la planta con agua corriente. Los resultados presentados confirman el conocimiento popular en torno a las propiedades insecticidas del tabaco, y sobre todo, lo postulan como una alternativa importante para el control de mosquita blanca en nochebuena.

Literatura Citada AITG, 2008. Primera Jornada de Transferencia de Tecnología en Agricultura protegida. Agenda de Innovación Tecnológica Guerrero. Fundación Produce Guerrero A. C. 2008-2011. pp. 200-299. En: http://www.fundacionproducegro.org.mx/agendadeinnovacion/Agenda%20de%20Innova cion%20-%20Tercera%20parte.pdf Brechelt, A. 2004. Manejo Ecológico de Plagas y Enfermedades. Ed. Red de Acción en Plaguicidas y sus Alternativas para América Latina (RAP-AL). Fundación Agricultura y Medio Ambiente (FAMA). República Dominicana. 36 p.

295

Cabrera, R. J., F. M. Medina, R. T. Quintero, A. P. Barraza y L. G. Carret. 2006. Producción de Nochebuena Euphorbia pulcherrima Willd. ex Klotzsch. en Morelos. INIFAP. Folleto Técnico No. 23. 20 p. Cuevas, S. M., A. G. López y C. R. Nápoles. 2007. Insecticidas vegetales, alternativa de combate para Trialeurodes vaporariorum Westwood (Homoptera: Aleyirodidae) en rosa (Rosa sp.). Revista Oficial de la Sociedad Mesoamericana para la Biología y la Conservación. 11(3):37. Cuevas, S. M. y C. R. Nápoles. 2011. Bases experimentales para el uso de bioplaguicidas botánicos: uso experimental de infusiones botánicas en ornamentales. Editorial Académica Española. LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co. KG. Germany. 78 p. Díaz, C. A. 2009. Diseño estadístico de experimentos. Editorial Universidad de Antioquia. Segunda edición. Colección Ciencia y Tecnología. Colombia. pp. 46-64. Laznik, Ž., D. Žnidarčič y S. Trdan. 2011. Control of Trialeurodes vaporariorum (Westwood) adults on glasshouse-grown cucumbers in four different growth substrates: an efficacy comparison of foliar application of Steinernema feltiae (Filipjev) and spraying with thiamethoxamn. Turkish. Journal of Agriculture and Forestry. 35:1-10 (in press). En: http://journals.tubitak.gov.tr/havuz/tar-1007-1110.pdf Millán, P. B. 2010. Evaluación de infusiones vegetales para el control de araña roja (Tetranychus urticae Koch) (Acari: Tetranychidae) en rosa (Rosa sp.), bajo condiciones de laboratorio. Tesis de Licenciatura en Biología. Universidad Autónoma del Estado de Morelos. México. 71 p. Ortega, A. L., A. Lagunas, J. Rodríguez, C. Rodríguez, R. Alatorre y N. Barcenas. 1998. Susceptibilidad a insecticidas en adultos de mosca blanca T. vaporariorum de Tepoztlán, Morelos, México. Agrociencia. 32(3):249-254. Reyes, C. P. 1985. Diseño de experimentos aplicados. Cuarta reimpresión. Editorial Trillas. México. 348 p. Silva, A. G. 2002. El texto mundial del MIP: Insecticidas Vegetales. University of Minnesota. 12 p.

296