Susceptibilidad De Distintos Genotipos Experimentales De Salix Spp a La
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Tercer Congreso Internacional de Salicáceas en Argentina Trabajo Técnico Susceptibilidad de distintos genotipos experimentales de Salix spp a la avispa sierra Nematus oligospilus - Evaluación de daños a campo y estudios de preferencia en laboratorio Teresa Cerrillo 2, Celina L. Braccini 1,3 , Romina Martínez 3, Hugo D. Chludil 3, Silvia R. Leicach 3, Patricia C. Fernandez 2,3 1Instituto de Recursos Biológicos, CNIA-INTA. De los Reseros y las Cabañas S/N, Castelar Buenos Aires 2 EEA Delta del Paraná, INTA. Paraná de las Palmas y Canal Laurentino Comas, Campana, Buenos Aires 3 Cátedra de Biomoléculas, Facultad de Agronomía, UBA. Av. San Martin 4453, CABA, Argentina E-mail: [email protected] Resumen La avispa sierra Nematus oligospilus (Hymenoptera: Tenthredinidae) es una plaga que provoca defoliaciones severas en diferentes especies del género Salix , con gran variación en el grado de ataque según el año considerado. Se estudió la susceptibilidad y preferencia de diferentes genotipos de Salix desde dos niveles de estudio complementarios: a campo y de laboratorio. En los ensayos a campo, 125 individuos o genotipos de Salix spp establecidos en bancos clonales fueron analizados. El nivel más alto de daño por defoliación se registró en genotipos de S. nigra , mientras que el más bajo fue registrado en S. viminalis . En el laboratorio, los siguientes genotipos fueron comparados en ensayos de oviposición múltiple: S. babylonica var sacramenta ‘Americano’, S. nigra ‘Alonzo nigra 4’, los híbridos, S. babylonica x S. alba ‘Ragonese 131-27 INTA’ y S. matsudana x S. alba ‘Barrett 13-44 INTA’; el sauce experimental ED1 (obtenido del cruzamiento controlado entre [ S. babylonica x S. humboldtiana ] x S. matsudana ) y el mimbre Macollado amarillo ( S. viminalis). Estos experimentos demostraron que Alonzo nigra 4 superaba al resto significativamente en el nivel de preferencia, lo cual sugiere que el mayor nivel de daño observado en el campo puede estar relacionado con una alta preferencia de oviposición. Por otra parte, el mimbre Macollado Amarillo ( S. viminalis) mostró relativamente baja preferencia de oviposición y baja fecundidad (es decir, número de óvulos maduros presentes en el oviducto en el momento de la emergencia de hembras provenientes de larvas alimentadas con S. viminalis ), lo que podría explicar el bajo nivel de daño detectado en este genotipo. Teniendo en cuenta que la capacidad de los insectos herbívoros de reconocer su planta hospedadora se relaciona frecuentemente con la presencia de metabolitos secundarios de la misma, se está estudiando el perfil de los derivados fenólicos de los diferentes genotipos con el fin de correlacionarlos con el comportamiento de preferencia. Las diferencias en los perfiles cromatográficos de los diferentes genotipos están siendo evaluadas por análisis de cromatografía líquida de alta resolución (HPLC). Esta información es un primer paso en un intento de revelar los mecanismos de la preferencia de la avispa sierra en los sauces con el objeto de encontrar una señal de oviposición que pueda ser aplicada para la protección del cultivo. Palabras clave : Salix , clones, Delta argentino, crecimiento inicial, metabolitos secundarios, avispa sierra Tercer Congreso Internacional de Salicáceas en Argentina Trabajo Técnico Introducción La avispa sierra Nematus oligospilus Foerster (= N.desantisi Smith) es un insecto himenóptero que ataca los sauces ( Salix spp), produciendo excepcionalmente también daños en los álamos (Alderete et al. 2010). El nivel de sus ataques varía a lo largo de los años, en ocasiones causa intensas defoliaciones y pérdida de ejemplares, incluso aquellos de varios años de edad. Las larvas se alimentan de las hojas pudiendo provocar severas defoliaciones que pueden ocasionar la pérdida de hasta el 100 % del follaje. Los primeros registros de la plaga en Argentina datan de inicios de la década del ‘80, cuando fue detectada por primera vez en el valle inferior del Río Chubut entre 1980 y 1981, y descripto como una especie nueva (Smith 1983). Luego se dispersó rápidamente, llegando al cabo de 10 años al extremo norte del país (Ovruski y Smith 1993). Hay registros de ataque en Buenos Aires, Catamarca, Corrientes, Chubut, Entre Ríos, Mendoza, Río Negro, Neuquén, Tucumán y Jujuy (Giménez 2006). En el mundo, se ha documentado su distribución en Norteamérica, Europa, Asia y en otros países del hemisferio sur, además de Argentina, Chile (González et al. 1986), Sudáfrica (Urban y Eardley 1995) y Nueva Zelanda (Berry 1997), donde tuvo su principal dispersión en los ´90, con notables aumentos poblacionales, lo cual generó severas defoliaciones al igual que en Argentina (Alderete et al. 2010). Respecto al grado de ataque y preferencias, en Patagonia, Dapoto y Giganti (1994) consignan daños entre los meses de septiembre y abril, sobre ejemplares de Salix elegantissima K. Koch, S. fragilis, S. babylonica L. ("sauce llorón"), Populus x canadensis Moench cv I 214 ("álamo híbrido I 214") y Populus alba L. ("álamo plateado, álamo blanco") de diferentes edades con distintos grados de ataque. Cerrillo et al. (2009) detectaron diferentes grados de ataque en genotipos experimentales de distintas especies del género Salix . Desde que se registró la plaga en Argentina se han realizado avances en el estudio del insecto, de su ciclo biológico y de aspectos bioecológicos y de manejo vinculados al mismo en diferentes ambientes (Dapoto & Giganti 1994, Dapoto et al. 1985, Alderete et al. 2010, Toscani 1992, Cabarcos 1995). No obstante, continúa siendo aún un serio problema que demanda soluciones a partir del desarrollo tecnológico. La capacidad de los insectos herbívoros de reconocer su planta hospedadora está frecuentemente asociada a la composición química de la misma (Tahvanainen et al. 1985, Orians et al. 1997, Hjaltén y Hallgren 2002, Forkner et al. 2004). Aún cuando la composición química de cada especie vegetal está genéticamente determinada (Karban y Baldwin 1997), es además el resultado de respuestas locales a factores bióticos y abióticos (Multikainen et al. 2000, Leicach 2006). La variación genotípica en árboles influye sobre el comportamiento y tipo de herbívoros asociados. En el género Salix existe una variación importante en la cantidad y calidad de metabolitos secundarios entre las distintas especies y sus híbridos. Un grupo de metabolitos secundarios típicos de la familia Salicaceae son los glucósidos fenólicos. Numerosos trabajos han demostrado gran variabilidad en los niveles de glucósidos fenólicos foliares presentes en diferentes especies e híbridos de Salix (Julkunen-Tiitto 1986, 1989, Orians 2000), donde dichos compuestos suelen actuar como la principal defensa química de la planta (Kolehmainen et al. 1995). Éstos pueden intervenir en el comportamiento de oviposición de insectos, por ejemplo estimulándola, como en el caso de la avispa de la agalla Euura lasiolepis (Roininen et al. 1999), o bien en el comportamiento de alimentación, resultando tóxicos para mamíferos y microorganismos, reduciendo la palatabilidad de la planta para insectos herbívoros generalistas o actuando como señales positivas de orientación en insectos herbívoros especialistas (Kolehmainen et al. 1995, Hjältén et al. 2007). En el caso de N. oligospilus , hay evidencias que muestran un comportamiento diferencial hacia distintas especies de sauce. Nuestra hipótesis de trabajo plantea que el comportamiento diferencial de la avispa sierra estaría correlacionado con diferencias cuali y/o cuantitativas en los metabolitos secundarios presentes en las distintas especies e híbridos del género Salix . Tercer Congreso Internacional de Salicáceas en Argentina Trabajo Técnico Objetivo Evaluar la preferencia de oviposición de N. oligospilus y la susceptibilidad de diferentes genotipos experimentales de Salix comúnmente utilizados en plantaciones en la zona del Delta del Paraná, tanto a campo como en ensayos de laboratorio. Estudiar el perfil de derivados fenólicos en los diferentes genotipos de Salix con el objeto de correlacionarlos con el comportamiento previamente observado. Materiales y métodos Experimentos a campo El germoplasma evaluado a campo consistió en clones experimentales, en diferentes etapas de selección, que forman parte del actual programa de mejoramiento de sauces del INTA. Uno de los objetivos fundamentales del plan es incrementar la variabilidad, produciendo nuevas familias a partir de las cuales seleccionar clones de utilidad productiva. Entre las características consideradas en la selección, la resistencia o tolerancia a las principales plagas es una de las más importantes; en este caso, la evaluación de daños diferenciales de “avispa sierra”. Para evaluar el posible impacto diferencial de la plaga en diferentes combinaciones a las cuales pertenecen los clones experimentales, se observaron, registraron y analizaron los datos correspondientes a 125 clones, obtenidos por cruzamientos controlados, en las que están involucradas 6 especies o combinaciones de especies: Salix nigra Salix alba x Salix alba S x argentinensis (Salix babylonica x Salix humboldtiana) S. babylonica x S. alba. S. matsudana x S. alba S. viminalis Los 125 clones, o genotipos, fueron evaluados a lo largo de 2 temporadas de ciclo vegetativo, registrándose el grado de ataque en 4 estaqueros a campo (espaciamiento 1 m x 0,50 m, lo que corresponde a una densidad de 20000 plantas por hectárea). Se utilizaron dos sitios del Delta del Paraná, ambos en terrenos bajos, con características homogéneas de suelo, manejados con drenaje adecuado y protegidos