TESIS DOCTORAL Control biológico de estados edáficos de tefrítidos (Diptera: Tephritidae) mediante tratamientos de suelo con ascomicetos mitospóricos entomopatógenos (Ascomycota: Hypocreales) Doctoranda: Dª. Inmaculada Garrido Jurado Director: Prof. Dr. Enrique Quesada Moraga Córdoba, 2012 TÍTULO: Control biológico de estados edáficos de tefrítidos (Diptera: Tephritidae) mediante tratamientos de suelo con ascomicetos mitospóricos entomopatógenos (Ascomycota: Hypocreales) AUTOR: Inmaculada Garrido Jurado © Edita: Servicio de Publicaciones de la Universidad de Córdoba. 2012 Campus de Rabanales Ctra. Nacional IV, Km. 396 A 14071 Córdoba www.uco.es/publicaciones [email protected] TÍTULO DE LA TESIS: Control biológico de estados edáficos de tefrítidos (Diptera: Tephritidae) mediante tratamientos de suelo con ascomicetos mitospóricos entomopatógenos (Ascomycota: Hypocreales) DOCTORANDO/A: Inmaculada Garrido Jurado INFORME RAZONADO DEL/DE LOS DIRECTOR/ES DE LA TESIS (se hará mención a la evolución y desarrollo de la tesis, así como a trabajos y publicaciones derivados de la misma). La Doctoranda, Dña. Inmaculada Garrido Jurado, se incorporó a nuestro Grupo de Investigación AGR 163 “Entomología Agrícola” en el año 2005 para la realización del Trabajo Profesional Fin de Carrera que da opción al título de Ingeniero Agrónomo. Inmediatamente tras su obtención fue contratada con cargo al Proyecto de Excelencia de la Junta de Andalucía P07-AGR-02933 “Los Hongos Entomopatógenos en la desinfestación biológica del suelo”, del que fuimos Coordinador e Investigador Principal junto con el Prof. Dr. D. Cándido Santiago Álvarez. Los distintos objetivos planteados en esta tesis doctoral se abordan en capítulos como trabajos independientes con formato artículo, ya que la mayor parte de ellos han sido publicados como ”full lenght papers” o están en proceso de publicación, como se indica a continuación: Garrido-Jurado, I., Márquez, M., Ortiz-Urquiza, A., Santiago-Álvarez, C., Iturriaga, E.A., Quesada-Moraga, E., Monte, E., Hermosa, R., 2011. Genetic analyses place most Spanish isolates of Beauveria bassiana in a molecular group with word-wide distribution. BMC Microbiology 11, 84. Garrido-Jurado, I., Torrent, J., Barrón, V., Corpas, A., Quesada-Moraga, E., 2011. Soil properties affect the availability, movement, and virulence of entomopathogenic fungi conidia against puparia of Ceratitis capitata (Diptera: Tephritidae). Biological Control 58, 277-285. Garrido-Jurado, I., Valverde-García, P., Quesada-Moraga, E., 2011. Use of a multiple logistic regression model to determine the effects of soil moisture and temperature on the virulence of entomopathogenic fungi against pre-imaginal Mediterranean fruit fly Ceratitis capitata. Biological Control 59, 366-372. Garrido-Jurado, I., Ruano, F., Campos, M., Quesada-Moraga, E., 2011. Effects of soil treatments with entomopathogenic fungi on soil dwelling non-target arthropods at a commercial olive orchard. Biological Control 59, 239-244. Quesada-Moraga, E., Valverde-García, P., Garrido-Jurado, I., 2012. The effect of temperature and soil moisture on the development of the pre-imaginal Mediterranean fruit fly Ceratitis capitata (Diptera: Tephritidae). Environmental Entomology (Enviado). Por tanto, se han publicado tres trabajos en la revista Biological control, una de las revistas de mayor impacto Q1 del Área de Entomología del Journal of Citation Reports (11 de 83; IP: 2.164; JCR 2010); se trata de una de las revistas de mayor índice de impacto donde se puede publicar un trabajo de este tipo de Control de Plagas en el área de Entomología, pues las que la preceden se refieren a aspectos de investigación básica en fisiología de insectos. Además, se ha publicado otro trabajo en la revista BMC Microbiology, situada en Q2 en el área de Microbiología del JCR (38 de 107; IP: 2.960; JCR 2010), y otro se ha enviado a la revista Environmental Entomology, situada en el Q2, en primera posición, en el área de Entomología del JCR (21 de 83; IP: 1.534; JCR 2010), y que es una de las mejores revistas de la Sociedad Americana de Entomología. Por todo ello, se autoriza la presentación de la tesis doctoral. Córdoba, 10 de febrero de 2012 Firma del/de los director/es Fdo.: Dr. D. Enrique Quesada Moraga Índice I. Los hongos entomopatógenos en el control de tefrítidos ………………………………. 1 1. Introducción ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 3 2. Los hongos entomopatógenos ………………………………………………………………………………………………………. 4 2.1. Posición sistemática de los hongos entomopatógenos ……………………………………………………………. 4 3. Empleo de ascomicetos mitospóricos entomopatógenos en el control de plagas …………………………. 5 3.1. Papel de los ascomicetos mitospóricos entomopatógenos en el control integrado de tefrítidos 5 3.1.1. Tratamientos dirigidos a los adultos ……………………………………………………………………………... 5 3.1.1.1. Aplicación aérea ………………………………………………………………………………………………. 5 3.1.1.2. Atracción e infección ……………………………………………………………………………………….. 6 3.1.2. Tratamientos de suelo dirigidos a estados preimaginales …………………………………………….. 6 4. Diversidad y evolución de los ascomicetos mitospóricos entomopatógenos …………………………………. 7 4.1.Sistemática molecular de los ascomicetos mitospóricos entomopatógenos ……………………………. 8 5. Ecología de los ascomicetos mitospóricos entomopatógenos en hábitats epígeos e hipogeos ……... 10 5.1. Los ascomicetos mitospóricos entomopatógenos en hábitats epígeos …………………………………... 10 5.2. Los ascomicetos mitospóricos entomopatógenos en hábitats hipogeos …………………………………. 11 5.2.1. Factores edáficos de naturaleza biótica que pueden intervenir en la eficacia insecticida 11 y la persistencia del inóculo …………………………………………………………………………………………. 5.2.2. Factores edáficos de naturaleza abiótica que pueden intervenir en la eficacia insectici- 12 da y la persistencia del inóculo ……………………………………………………………………………………... 6. Bibliografía ……………………………………………………………………………………………………………………………………. 13 II. Las moscas de la fruta: biología, comportamiento y control ………………………….. 21 1. La familia Tephritidae ……………………………………………………………………………………………………………………. 23 2. Morfología del adulto ……………………………………………………………………………………………………………………. 23 3. Morfología de estados pre-imaginales …………………………………………………………………………………………... 23 4. Distribución geográfica ………………………………………………………………………………………………………………….. 25 5. Biología y comportamiento …………………………………………………………………………………………………………... 26 5.1. Ceratitis capitata ……………………………………………………………………………………………………………………. 26 5.2. Bactrocera oleae …………………………………………………………………………………………………………………….. 27 6. Daños e importancia económica ……………………………………………………………………………………………………. 28 7. Control de tefrítidos ………………………………………………………………………………………………………………………. 29 7.1. Control de adultos ………………………………………………………………………………………………………………….. 29 7.1.1. Medidas basadas en prácticas agronómicas …………………………………………………………………. 29 7.1.2. Capturas de adultos …………………………………………………………………………………………………….. 30 7.1.3. Lucha autocida por medio de machos estériles ……………………………………………………………. 31 7.1.4. Control químico …………………………………………………………………………………………………………... 32 7.1.5. Control biológico …………………………………………………………………………………………………………. 33 7.1.5.1. Control macrobiano ………………………………………………………………………………………… 33 7.1.5.2. Control microbiano …………………………………………………………………………………………. 34 7.2. Control de estados pre-imaginales ………………………………………………………………………………………….. 35 7.2.1. Medidas basadas en prácticas agronómicas ……………………………………………………………….. 35 7.2.2. Control químico …………………………………………………………………………………………………………… 35 7.2.3. Control biológico …………………………………………………………………………………………………………. 36 i Índice 8. Bibliografía …………………………………………………………………………………………………………………………………… 37 III. Justificación y objetivos …………………………………………………………. 45 IV. Genetic analyses place most Spanish isolates of Beauveria bassiana in a molecular group 49 with world-wide distribution ……………………………………………………… 1. Backgroud ……………………………………………………………………………………………………………………………………… 51 2. Results …………………………………………………………………………………………………………………………………………... 52 2.1. Analysis of group I introns in 3’ LSU rDNA ………………………………………………………………………………. 52 2.2. EF1-α gene analysis ………………………………………………………………………………………………………………… 55 2.3. Integration of intron insertion patterns and EF1-α phylogenetic distribution …………………………. 56 3. Discussion ……………………………………………………………………………………………………………………………………... 56 4. Conclusion …………………………………………………………………………………………………………………………………….. 61 5. Methods ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 61 5.1. Fungal isolates and morphological studies ……………………………………………………………………………… 61 5.2. DNA extraction, PCR amplification, and sequencing ……………………………………………………………….. 61 5.3. Molecular analyses …………………………………………………………………………………………………………………. 62 6. Additional material ……………………………………………………………………………………………………………………….. 63 7. Acknowledgements ……………………………………………………………………………………………………………………….. 63 8. References …………………………………………………………………………………………………………………………………….. 64 V. Soil properties affect the availability, movement, and virulence of entomopathogenic 67 fungi conidia against puparia of Ceratitis capitata (Diptera: Tephritidae) …………… 1. Introduction ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 69 2. Material and methods …………………………………………………………………………………………………………………... 70 2.1. Propagation of fungal isolates ………………………………………………………………………………………………... 70 2.2. Soils ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 70 2.3. Influence of soil type and electrolyte concentration on adsorption and drag of conidia on soil 71 2.3.1. Influence of soil type …………………………………………………………………………………………………….. 71 2.3.1. Effect of the electrolyte concentration ………………………………………………………………………….