martha patricia españa luna maestria

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UNIVERSIDAD DE COLIMA MAESTRÍA EN CIENCIAS: ÁREA BlOTECNOLOGiA CARACTERlZACIÓN ENZIMÁTICA DE AISLADOS DE BEAUVERIA bassiana (DEUTEROMYCOTINA: HYPHOMYCETES), Y SU VIRULENCIA SOBRE Epilachna varivestis (COLEOPTERA: COCCINELLIDAE) TESIS Que para obtener el grado de Maestro en Ciencias: Ama Biotecnologia Presenta MARTHA PATRICIA ESPAÑA LUNA ASESORES: DR. ROBERTO LEZAMA GUTIÉRREZ DR. SERGIO HUGO SANCHEZ RODRÍGUEZ Tecomán, Col. Méx. octubre de 2000

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Page 1: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

UNIVERSIDAD DE COLIMA

MAESTRÍA EN CIENCIAS: ÁREA BlOTECNOLOGiA

CARACTERlZACIÓN ENZIMÁTICA DE AISLADOS DE BEAUVERIA bassiana(DEUTEROMYCOTINA: HYPHOMYCETES), Y SU VIRULENCIA SOBRE

Epilachna varivestis (COLEOPTERA: COCCINELLIDAE)

TESIS

Que para obtener el grado de

Maestro en Ciencias: Ama Biotecnologia

Presenta

MARTHA PATRICIA ESPAÑA LUNA

ASESORES:

DR. ROBERTO LEZAMA GUTIÉRREZDR. SERGIO HUGO SANCHEZ RODRÍGUEZ

Tecomán, Col. Méx. octubre de 2000

Page 2: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

/I

Page 3: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

Facultad de Ciencias Biológicas y Agropecuarias

C. MARTHA PATRICIA ESPAÑA LUNAALUMNO DEL POSGRADO DE LA FCBAPRESENTE.

En base a los dictámenes emitidos por los miembros de Cuerpo de revisión asignado por elConsejo Académico de la Facultad, así como los asesores, sobre su tesis titulada:“Caracterización enzimática de aislados de Beauveria bassiana (Deuteromycotina:Hyphomycetes) y su virulencia sobre Epilachna varivestis (Coleoptera: Coccinelidae”, mepermito informar a Ud., que habiendo cumplido con los requisitos académicos, así como deforma y fondo, se autoriza la impresión del mismo para ser presentada ante un jurado, conel fin de obtener el grado de Maestro en Ciencias, área Biotecnología.

Dicho trabajo fue realizado bajo la dirección de los Doctores Roberto Lezama Gutiérrez ySergio Hugo Sánchez Rodríguez de la Universidad de Colima y Universidad Autónoma deZacatecas, respectivamente.

Esta tesis fue revisada y autorizada por los Doctores Alfonso Pescador Rubio y OscarRebolledo Domínguez y la Maestro en Ciencias Edelmira Galindo Velasco, todos de laUniversidad de Colima.

ATENTAMENTE

c.c.p. Dr. Francisco 1. Le ord. Gral. de Docencia.c.c.p. Dra. Sara Griselda ovarrubias. Dir. Gral. de Posgrado.c.c.p. Dr. Carlos E. 1 Espinal. Del. Reg. No. 2c.c.p. Dr. Jaime Mo11 a. Coord. Posgrado en Biotecnologíac.c.p. CPT. Evelia Facio Vieyra. Srio. Admvo. FCBA.c.c.p. Archivo.c.c.p. Interesado.

“Por el saber compartido. Año 2000, sesenta aniversario de la Universidad de Colima”

Carretera Jiquilpan-Manzanib, km 260 I Tecomán, Colima, 28100, A.P. 36 I Telefax 01 (332) 4 42 37,4 46 42E-mail: [email protected]

Page 4: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

AGRADECIMIENTOS

A la Universidad de Colima, y particularmente a la Facultad de Ciencias Biológicas y

Agropecuarias, por permitirme realizar estudios de posgrado.

A la Universidad Autónoma de Zacatecas, por considerarme dentro de sus

programas de formación de recursos humanos.

Al Rector de la UAZ, Ing. Rogelio Cárdenas Hernández, quien depositó su confianza

y me brindó todo su apoyo para iniciar y poder concluir satisfactoriamente este paso

en mi formación académica.

Al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología por el apoyo financiero durante mis

estudios de maestría.

Al Centro Nacional de Referencia de Control Biológico de la Dirección General de

Sanidad Vegetal, por facilitar parte del material biológico para la ejecución de la

investigación.

A los Doctores Roberto Lezama Gutiérrez y Sergio Hugo Sánchez Rodríguez, por la

colaboración y asesoría durante la investigación y elaboración de ésta tesis.

A los profesores del posgrado, en especial a los revisores de éste documento por

sus atinadas observaciones y sugerencias; M.C. Edelmira Galindo Velasco, Dr.

Oscar Rebolledo Domínguez, Dr. Alfonso Pescador Rubio, Dr. Javier Farías Larios,

y Dr. Jaime Molina Ochoa.

Un agradecimiento muy especial al M.C. Julio Lozano Gutiérrez por su apoyo

durante mis estudios de maestría. Al Ing. José Hernández Martínez por sus

observaciones hechas a este documento. Al Ing. José Inocencio Jahuey Neria + por

su ayuda en el trabajo de investigación.

Page 5: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

DEDICATORIA

A mis padres María Guadalupe y Manuel de Jesús por su apoyo y cariño

incondicional.

A mis hemanos; Lupe, Hilda, Manuel y Norma, por su comprensión y apoyo.

A mis sobrinos; Gerardo, Erika y Abraham, porque con ellos comparto este momento

importante de mi vida.

Page 6: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

ÍNDICE

íNDICE DE CUADROS ............................................................................................... VI

íNDICE DE FIGURAS.. .............................................................................................. VII

RESUMEN .............................................................................................................. VIll

Abs t rac t ....................................................................................................................................................................................... IX

I.I INTRODUCCIóN.. ..................................................................................................... .1

II.ANTECEDENTES.. .................................................................................................. .6

2.1 El escarabajo mexicano del frijol Epilachna vativestis Mulsant .........................62.1 -1 Característias morfológicas de E. varivestis ...................... .................... .7

2.1 -2 Ciclo de vida y hábitos de E. varivestis ................................................. .8

2.1 -3 Con~ol de E. varivestis ........................................................................... .

2.2 Control biológico ............................................................................................... 10

2.3 El hongo entornopatógeno Beauveria bassiana (Balsamo) Vuillemin................. 42.3.1 Cara&erísticas morfológicas de Be bassiana.. ........................................ 17

2.3.2 Cultivo de B. bassiana ............................................................................ 19

2.3.3 Antecedentes de control de 8. bassiana en coleópteros ....................... .20

2.3.4 Antecedentes de control de B. bassiana en otros insectos....................2 32.3.5 Factores que afectan a Be bassiana...................................................... .26

2.5.6 Identificación y caracterización de B. bassiana ..................................... .31

2.3.7 Modo de infección................................................................................... 34

2.3.7.1 Función de las enzimas durante la infección.................................. .37

2.4 Mecanismos de defensa de los insectos ........................................................ .42

III. MATERIALES Y MÉTODOS ................................................................................ .45

3.1 Localización del experimento......................................................................... .45

3.2 Origen de 10s aislados en estudio .................................................................. .45

3.3 Producción del inóculo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

3.4 Cría de E. varivestis bajo condiciones de laboratorio......................................47

3.5 Evaluación de la virulencia de aislados de B. bassiana sobrelarvas y adultos de E. varivestis.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ., . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48

Page 7: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

3.6 Evaluación de la actividad enzimática de las lipasas de aislados de B.bassiana.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

3.7 Caracterización de aislados de B. bassiana con base en losperfiles de isoesterasas..................................................................................50

3.7-l Enfoque isoelectrico . ......................................................................................51

3.7.2 PAGE _ gradiente.......................................................................................52

3.7.3 Tinción de los geles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

3.7.4 Secado de los geles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...................................................... 53

3.7.5 Análisis de los geles. . . . . . . . . . . . . . . ............................................................... 53

IV. RESULTADOS. . . . . . . . . . . . . . . . . ..-.................................................................................. 54

4.1 Evaluación de la virulencia de aislados de B. bassianasobre Ee varivestis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .... . .._............................... 54

4.2 Tiempo letal medio de los aislados de B. bassiana sobreE. varivestis . . , . . . . . . . . . . . . . . .... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55

4.3 Evaluación de la actividad enzimática de las lipasas de aislados

de B. bassiana . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

4.4 Correlación de la actividad de las lipasas de los aislados de

8. bassiana con la virulencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..................... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . *5g

4.5 Caracterización de los aislados de B. bassiana con base en jos

perfiles de isoesterasas . . . . . . . ................................................................................60

V. DlSCUSlÓN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

VI. CONCLUSiÓn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

VI{. LITERATURA CITADA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

Page 8: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

INDICE DE CUADROS

Cuadro Pag.

1.

2 .

3 .

4 .

5 .

6 .

7 .

8 .

Aislados de Beauveria bassiana y N. nleyi utilizados en esteestudio.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Análisis de varianza de los factores de virulencia de los aislados de 5.

bassiana (A), y susceptibilidad de los estados biológicos de E.arivestis (B). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Comparación de medias de los factores de virulencia de los aislados

de 5. bassiana (Factor A), y susceptibilidad de los estadios biológicosde E . varivestis (Factor B)... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Porcentajes de mortalidad de los estadios larvales y adultos de E.

varivestis por los aislados de .5. bassíana al día 20 después de lainoculación.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

TL50’s de aislados de B. bassiana sobre estadios larvales de E.varivestis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Análisis de varianza de actividad de las lipasas de los aislados de 5.bassiana.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Actividad lipasa (mm) y datos de virulencia de los aislados de 5.bassiana sobre E. varivestis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

lndice de Jaccard entre aislados de 5. bassiana y N. rileyi en geles dePAGE-gradiente y enfoque isoeléctrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

46

54

55

56

56

58

59

64

Page 9: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura

1.

2.

3.

4.

5 .

6.

7.

Pag.

Estrategia de los hongos entornopatógenos para la penetración através de Ia cutícula de los insectos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

Tendencia de la mortalidad de larvas de primer estadio de E.

vativestis, dada por el tiempo letal medio obtenido con el aisladoBbCo1 de Be bassiana (5.79 días) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

Tendencia de la mortalidad de larvas de segundo estadio de E.

varivestis, dada por el tiempo letal medio obtenido con el aisladoBbCOl de B bassiana (lo.59 días) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

Actividad enzimática de lipasas (en mm de diámetro de halo) de los

aislados BbCOl, BbZl, BbD2 y BbCR de B. bassiana............................ 59

Correlación entre actividad lipasa y virulencia de los aislados BbCOl,BbZl, BbD2 y BbCR de 8. bassiana . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 0

Gradiente de poliacrilamida, teñido con azul de comassie (A) y con salazul base RR (B) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

Gradiente de pH por enfoque isoeléctrico, teñido con azul de comassie(A) y con sal azul RR (B). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

Page 10: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

CARACTERIZACIÓN ENZIMÁTICA DE AISLADOS DE Beauveria, bassiana

(DEUTEROMYCOTINA: HYPHOMYCETES), Y SU VIRULENCIA SOBRE Epilachna

vativesfis (COLEOPTERA: COCCINELLIDAE).

RESUMEN

El control del “escarabajo mexicano del frijol” Epilachna varivestis Mulsant ha

dependido principalmente de los químicos; sin embargo, sus efectos nocivos a la

salud pública y al ambiente obligan a la búsqueda de alternativas al uso de estos

productos, Beauvetia bassiana (Balsamo) Vuillemin es un hongo que se reporta

como un buen agente de control biológico para coleopteros; por lo tanto, su uso

podría ayudar en el control de esta plaga; sin embargo, su virulencia, sobre este

insecto, no ha sido consistentemente probada; por lo cual el objetivo del estudio fue

determinar la actividad lipasa, la virulencia y el perfil de isoesterasas de los aislados

BbD2, BbCR, BbCO1 y BbZl. Se realizaron bioensayos de patogenicidad B bassiana

E. varivestis; la actividad lipasa fue determinada por un halo alrededor de la colonia,

y las técnicas PAGE - gradiente y Enfoque isoeléctrico fueron utilizadas para

identificar polimorfismo en isoesterasas. Los valores de TL50 fueron de 5 a más de 14

días. El aislado más patogénico (BbCOl) produjo mayor actividad lipasa. Los perfiles

de isoesterasas fueron diferentes para cada aislado, se detectó un total de ll

bandas. Los resultados soportan la hipótesis que B bassiana puede ser un agente de

control biológico, para el primer instar larval. Se recomienda continuar con la

evaluación y caracterización de aislados para el control de E. vativestis.

Palabras clave: Epilachna varivestis; Beauvria bassiana; Patogenicidad; Actividadlipasa; Isoesterasa. I

Page 11: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

ENZIMATIC CHARACTERIZATION OF Beauveria bassiana (DEUTEROMYCOTINA:

HYPHOMYCETES) ISOLATES ANO THEIR VIRULENCE TOWARD THE MEXICAN

BEAN BEETLE Epilachna varivestis (COLEOPTERA: COCCINELLIDAE).

ABSTRACT

The control of the “mexican bean beetle” Epilachna varivesfis Mulsant mainly relies

on applicatíons of chemical insectiúdes; however, their detrimental effects on’ the

environment and human health force to the search for altematives to these

chemicals. Beauveria bassiana (Balsamo) Vuillemin is being developed as a

inundative control agent of beetles, it has potential as a biocontrol agent of this pest,

however its virulence on this pest has not been consistently proved. The aim of this

study was to determine lipase activity, the virulence, and the isoesterases profiles of

the isolates BbD2, BbCR, BbCO1 and BbZl. Bioassays were performed to assess

the virulence against E. varivestis; lipasa activity was determined by the formation of

a halo around the colony; and the gradient - PAGE, and the Isoelectrofocusing

techniques were used to identify polymorphism of isoesterases among the isolates.

LT50 values ranged from 5 days to > 14 days. The most pathogenic isolate (BbCOl)

produced more lipase actìvity than nonpathogenic isolates. The isoesterases profiles

were different, a total of 11 bands was detected. More isolates should be examined

for their virulence against E. varivestis. The results soport the hypothesìs of B

bassiana can be a biological control agent to the first larval instar. More isolates

should be examined for these characteristics and their virulence against E. varivestïs.

Key Words: Epilachna varivestis; Beauvetia bassiana; lipase activity; pathogenicity;isoesterase. *

Page 12: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

1. INTRODUCCIÓN

En los ecosistemas naturales como en los agrícolas, los Insectos herbívoros y los

agentes patógenos tienen un impacto significativo sobre la productividad vegetal

(Matson et al., 1997). Un total de 65,000 especies de plagas en plantas cultivadas en

campo y productos almacenados, ocasionan pérdidas de aproximadamente el 40%

de la cosecha anual en el mundo (Perrin, 1997).

El control de plagas se efectúa principalmente a través del uso de plaguicidas

químicos; se estima que 5 millones de toneladas de productos químicos son

aplicados anualmente en el mundo (Matson et al., 1997); sin embargo, se reporta

que afectan a organismos benéficos y presentan efectos adversos en los mamíferos

incluyendo al hombre (Cook et al., 1996). Del mismo modo, su uso trae

consecuencias locales como la disminución de la fertilidad del suelo, reducción de la

biodiversidad, y los insectos crean resistencia a los plaguicidas; contaminan aguas

subterráneas, ríos y lagos, con consecuencias globales negativas, sobre la atmósfera

y el clima (Matson et al., 1997; Stuart et al., 1997), así como en la salud humana

(Hajek y St Leger, 1994; Pedigo, 1996).

En América latina y Africa, algunas especies de insectos conocidos como

escarabajos, chicharritas y larvas, causan daño a las plantas de frijol Phaseolus spp.

(Leguminosae) (Graham y Ranallì, 1997). La defoliación ocasionada por estos

insectos reduce el potencial fotosintético y por lo tanto, el rendimiento; en la soya se

reporta una reducción en la cosecha de hasta el 38% (Haile ef al., 1998).

La especie conocida‘como ‘conchuela del frijol” o “escarabajo mexicano del frijol”,

Epilachna varivestis Mulsant (Coleoptera:Coccinellidae), es capaz de reducir hasta el

70% del área foliar de las plantas (Peterson et al., 1998) y ocasionar daño económico

en los primeros meses del ciclo agrícola; se reporta que el mayor daño ocurre

durante las etapas fenológicas de floración y llenado de la vaina (McPherson et al.,

Page 13: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

1996). Algunos autores mencionan a E. varivestis como la plaga más importante

en los cultivos de frijol y soya (Gannon y Bach, 1996; Underwood, 1998).

El uso de los plaguicidas químicos disminuye las poblaciones de E varivestis en

los cultivos de frijol y soya, sin embargo; debido a las consecuencias que éstos

productos ocasionan en el ambiente y el hombre, las estrategias de control han

cambiado y pocos insecticidas son recomendados para su uso en programas de

manejo integrado de este insecto (Kogan y Tumipseed, 1987).

El Manejo Integrado de Plagas (MIP) es una combinación armoniosa de las

medidas disponibles de control de plagas, que minimiza el uso de insecticidas

químicos (Kaaya, 1994; Királiy, 1996), integra el uso de plantas resistentes, control

cultural, control biológico y deja el uso de los plaguicidas como ultima alternativa

(Matson et a/., 1997).

Los efectos ambientales por la contaminación de los plaguicidas químicos

sintéticos, obligan a buscar alternativas seguras, como el desarrollo de agentes de

control biológico (Hajek y St. Leger, 1994; Pedigo, 1996). Se reporta que los

insectos plaga pueden ser controlados a través del uso de enemigos naturales;

éstos son vertebrados e invertebrados y entornopatógenos como nematodos,

virus, bacterias, protozoarios y hongos (Cook et al., 1996; Mills y Getz, 1996).

En el control biológico de E. varivestis, se reportan varios depredadores, entre los

que destacan los hemìpteros (Legaspi y O’Neil, 1993), y el parasitoide Pediobius

foveolafus Crawford; no obstante, los depredadores no consumen lo suficiente

para reducir la población de la plaga; además de que no se ha logrado el

establecimiento del parasitoides en zonas donde han sido introducido (Hooker y

Barrows, 1992).

Los hongos entornopatógenos son agentes de control biológico que tienen la

capacidad de infectar activamente una gran diversidad de insectos; están

ampliamente distribuidos en diferentes ecosistemas por lo que se pueden utilizar

7

Page 14: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

para el control de plagas insectiles, son inocuos para animales de sangre caliente,

plantas y demás componentes del ecosistema y tienen la capacidad de desarrollar

epizootias en las poblaciones de insectos plaga (Jackson, 1997). Son

particularmente importantes para el control de coleópteros, debido a que las

enfermedades virales y bacterianas son raras entre los escarabajos (Hajek y St.

Leger, 1994).

Para seleccionar un hongo entornopatógeno, con el fin de utilizarse como

bioinsecticida dentro de un programa de MIP en el control de E. varivestis, es

importante identificar las características de virulencia contra el insecto plaga (Varela

y Morales, 1996); además de conocer la variabilidad bioquímica y la biofísica, para

seleccionar el aislado con las mejores características de uso (Sosa et al., 1994;

Hajek y St. Leger, 1994).

El hongo Beauveria bassiana (Balsamo) Vuillemin (Deuteromycotina: Hyphomycetes)

es un patógeno que infecta más de 700 especies de insectos (Barbercheck y Kaya,

1990), entre los más importantes incluye especies del orden Coleoptera (Feng et al.,

1994). Se tiene conocimiento que los diferentes aislados de esta especie presentan

diferencias en su virulencia sobre un insecto plaga (Bing y Lewis, 1991), así como

en sus características fisiológicas y producción de enzimas (Bidochka y

Khachatourians, 1990; Feng y Johnson, 1990; Havukkala et a/., 1993; Sosa et al.,

1994). Además, los aislados generalmente tienden a ser más virulentos a su

hospedero original, o especies cercanamente relacionadas (Feng et al., 1994).

Está demostrado que la actividad entornopatógena de los hongos depende de su

equipamiento enzimático; ya que para la penetración de la cutícula del insecto plaga,

requiere de la acción de enzimas hidrolíticas, como: proteasas, lipasas y quitinasas

que degradan los componentes cuticulares importantes y proporcionan nutrientes

para el hongo (Feng et al., 1994; Hegedus y Khachatourians, 1995).

Page 15: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

Del mismo modo, se reporta que los niveles de enzimas específicas tienen

relación con los parámetros de virulencia (Gupta et a/., 1994; Hajek y St. Leger,

1994). Esta variación está relacionada con la actividad enzimática del hongo

durante los procesos de germinación de la espora, crecimiento de la hifa y

penetración de ésta a la cutícula (Bidochka y Khachatourians, 1990; Lecuona et

al., 1997).

En el hongo 8. bassiana, la virulencia también esta relacionada con la actividad

enzimática (Samsináková et al., 1971; Bidochka y Khachatourians, 1990), aunque

se sabe que no es el único factor que determina la virulencia (Champlin et al.,

1981). Las lipasas y proteasas actúan antes que las quitina-s, por lo que, la

quitina no puede ser degradada, hasta que las proteínas y lípidos externos son

removidos, razón por la cual la producción secuencial de enzimas puede ser

interpretada como una estrategias de ataque del hongo al insecto (Bidochka et al.,

1997).

En el proceso de penetración del hongo en el insecto, la primera barrera a la que

se enfrenta es a la superficie lípida de la epicutícula; las lipasas son importantes

en este proceso, y la incapacidad de los hongos para degradar los Iípidos modifica

la virulencia (St Leger, 1993; Bidochka y Khachatourians, 1994; Hegedus y

Khachatourians, 1995).

El estudio de la variación de las isoesterasas se utiliza como un indicador de la

diversidad genética de diferentes especies de hongos (Riba ef al., 1986;

Poprawski et al., 1988; Mugnai et a/., 1989; Riba et al., 1989; Tigano-Milani et al.,

1990; St. Leger et a/., 1992; Rakotonirainy et a/., 1994; Varela y Morales, 1996),

asimismo, se usa para distinguir entre aislados o especies de un mismo origen y

aislados exóticos introducidos a un ecosistema nuevo (Rakotonirainy et al., 1994;

Castrillo y Brooks., 1998), así como para conocer la capacidad potencial de un

aislado en su adaptabilidad ecológica (Riba et al., 1986).

Page 16: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

Hasta la fecha no se conoce la virulencia de B. bassiana sobre larvas y adultos de E.

vativestis; del mismo modo, no se han caracterizado aislados con el fin de evaluarlos

en este insecto. En el presente trabajo se planteó la hipótesis que el hongo

entomopatógeno B. bassiana es virulento al escarabajo mexicano del frijol E.

vativestis y que esta virulencia esta relacionada con la actividad enzimática de las

lipasas. Asimismo, que los perfiles de ìsoesterasas varían entre aislados.

Para dar respuesta a esta hipótesis, se plantea el siguiente objetivo:

Objetivo general:

Evaluar la virulencia de aislados del hongo entornopatógeno Beauveria bassiana

sobre el escarabajo mexicano del frijol Epilachna variestisis, la actividad enzimática

de las lipasas y los perfiles de isoesterasas.

Objetivos particulares:

l.- Evaluar la virulencia de diferentes aislados de B. bassiana sobre larvas y adultos

de E. varivestis, bajo condiciones controladas.

2.- Evaluar la actividad enzimática de las lipasas entre diferentes aislados de B.

bassiana.

3.- Caracterizar los aislados de B. bassiana con base en los perfiles de isoesterasas.

Page 17: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

II. ANTECEDENTES

2.1 El escarabajo mexicano del frijol Epilachna varivesfis Mulsant

La ‘conchuela’ o “escarabajo mexicano del frijol” E. varivesfis es originaria de

América Central (Coll y Bottreell, 1994), del sudeste de México (Tumipseed y Kogan,

1976). Aunque Pedigo (1998), menciona que su origen es la región semárida del

sudeste de Estados Unidos con un rango natural dentro y en los alrededores de

México.

En menos de un siglo, ha extendido su distribución desde América Central a Canadá

(Fan ef al., 1992). Sin embargo, a partir de 1993 esta plaga se detectó en Nagano y

Yamanashi, Japón atacando cultivos de leguminosas, donde los adultös pueden

sobrevivir el invierno (Fujiyama et al., 1998).

Este insecto es específico de leguminosas (Underwood, 1998), es la plaga más

importante del cultivo del frijol Phaseolus spp. (Fan ef al., 1992; Coll y Bottreell,

1994; Gannon y Bach, 1996), y la soya G. max (L.) Merril (Nagarajan et al., 1994;

Gannon y Bach, 1996; Underwood, 1998). El cultivo del haba Vicia faba L., también

es hospedero de E. varivestis en todo el medio oeste y este de los Estados Unidos

(Pedigo, 1996).

Las larvas y adultos se alimentan de las hojas, generalmente por el envés, dejando

tiras angostas y paralelas de hoja intacta entre ellas, dando a la planta una

apariencia característica descamada como de encaje, hasta ocasionar la muerte de

la hoja, y posteriormente de la planta (Nolting y Edwards, 1989).

Este insecto daña significativamente la producción al reducir la tasa fotosintética en

las hojas en plantas cultivadas de soya y frijol, ocasionando hasta un 70% en la

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reducción de área foliar, debido a que sus hábitos alimenticios son físicamente

diferentes a los ocasionados por otros defoliadores (Peterson ef al., 1998).

En Indiana, el mayor daño es producido por la segunda generación, que comienza en

los últimos días del mes de julio y los primeros de agosto. La defoliación ocasionada

por E. varivestis ocurre en todas las etapas de crecimiento del cultivo (Nolting y

Edwards, 1989). Esta plaga ocasionalmente puede causar pérdidas económicas en

epocas tempranas de la temporada, pero el potencial mayor de daño ocurre desde el

tiempo de la floración al llenado de la vaina (McPherson et al., 1996).

Además, E. varivesfís transmite el virus “mosaico del chícharo de vaca” en frijol

(Borrar et al., 1989), retiene el virus del mosaico sureño del frijol (VMSF) por 4 días

después de 24 horas de adquisición en hojas de frijol infectadas, y pierden su

habilidad de transmisión en 4 días Wang ef al., 1994). Transmite los virus SBMV

(Mosaico del frijol del sudeste) y BPMV (Moteado de la vaina del frijol), en el cultivo

del frijol variedad Negro Valentina (Field ef al., 1994).

2.1.1 Características morfológicas de E. varivestis

El adulto de 15. varivestis es de color amarillo a café cobrizo, con 8 puntos negros en

cada élitro. Las larvas son amarillas, de forma oval y convexas, con espinas

bifurcadas de puntas negras en el cuerpo, cuando están completamente

desarrolladas miden 0.8 cm de largo y 0.4 cm de ancho (Borror et al., 1989). Los

huevos miden poco más de 1 mm de largo, son de color amarillo anaranjado y

adheridos en su extremo en grupos de 50 o más, la pupa es lisa, de color amarillo

anaranjado y redondeada en el frente (Pedigo, 1996).

Page 19: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

2.1.2 Ciclo de vida y hábitos de E. varivestis

Este insecto pasa el invierno en estado adulto, en el suelo entre las hojas, y otras

basuras, algunas veces en grupo, especialmente en terrenos cercanos a los campos

en que se cultivó el frijol (Pedigo, 1996).

En primavera, los adultos emergen de la hibernación para alimentarse y ovipositar

(Nagarajan et al., 1994; Coll y Bottreell, 1994). Después de alimentarse una o dos

semanas de plantas de frijol, los adultos depositan los huevos en el envés de las

hojas, para eclosionar en 7 días aproximadamente (Pedigo, 1996).

Existen cuatro estadios larvales, con duración aproximada de 6 días cada uno

(dependiendo de la temperatura). Cuando se completa el desarrollo, las larvas pegan

la parte posterior de sus cuerpos al envés de las hojas no dañadas del frijol o de otras

plantas, frecuentemente reuniéndose en grupos. La pupa se abre paso fuera de la

envoltura larvaria juntándola al final de la punta del abdomen, la cual permanece

cubierta con esta piel arrugada y espinosa. La pupación ocurre y termina en 7 días

aproximadamente (Pedigo, 1996).

Cuando el adulto emerge, puede poner huevos para la segunda generación a las dos

semanas siguientes. El tiempo que tarda este insecto para pasar de huevo a adulto es i

de un mes en promedio. Pueden haber de una a cuatro generaciones al año,

dependiendo de la latitud y temperatura (Pedigo, 1996). En Mariland este insecto es

divoltino (Coll y Bottreell, 1994).

2.1.3 Control de E. varivestis

El control químico generalmente ha logrado una disminución efectiva y económica de

los insectos plaga de la soya que rebasan los umbrales de daño económico. Sin

embargo, las estrategias del control químico han cambiado, en la actualidad, pocos

Page 20: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

insecticidas selectivos son recomendados para su uso en programas de Manejo

Integrado de Plagas (MIP) de este cultivo, y la adopción de estas recomendaciones

deben contribuir en la preservación de los enemigos naturales en los ecosistemas

(Kogan y Turnípseed, 1987).

En el control genético, los trícomas de las hojas influyen fuertemente sobre la

mortalidad de las pupas, las variedades con hojas pubescentes son menos

preferidas por la mayoría de las plagas, la pubescencia de las hojas de soya’

beneficia el control del escarabajo mexicano del frijol; la longitud y oríentación de los

trícomas pueden ser más importantes que la densidad en proporcionar resistencia al

ataque de E. varivestis (Gannon y Bach, 1996).

En el control biológico de E. varivestis, se han reportado 10 especies de dípteros

parasitoides y 14 especies de depredadores. En los primeros meses de la

temporada, los depredadores pueden reducir las poblaciones de larvas y huevecillos

(Tumipseed y Kogan, 1976).

Coll y Bottreell (1994), reportan las siguientes especies depredadoras de E.

varivesris: L o s c o c c í n é l i d o s Coleomegilla maculata (DeGeer), Hippodamia

convergens G. y Coccinella septempunctata L.; las chinches Podsus maculiventris

(Say), Orius insidiosus (Say), Geocoris punctipes (Say), Nabis roseípennís Reuter,

N. americoferus y arañas. Legaspi y O’Neil (1993), mencionan que P. maculivenfris

es un depredador importante al consumir un promedio constante de 0.4 adultos de E.

vativesfis al día.

Algunos de estos depredadores consumen relativamente pocas larvas del

escarabajo, por lo que no afectan significativamente la densidad poblacional de la

plaga. Por ejemplo, un adulto de C. maculafa consume dos larvas del primer instar al

día, mientras que un adulto de N. roseipennis sólo una larva del primer instar (Coll y

Bottreell, 1994).

Page 21: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

La avispita Pediobius foveolafus Crawford de la familia Eulophidae es un

superparásito de E. vativestis (Hooker y Barrows, 1992) la avispita Tefrastichus ’

ovulorum, un parasitoide de huevecillo, y la mosca Paradexodes epilachnae originaria

de México, que fue introducida a los Estados Unidos, sin embargo no logró

establecerse (Turnipseed y Kogan, 1976).

En Japón, el hongo entornopatógeno Beauvetia brongnialfii reduce las poblaciones

de E. varivestis en forma natural (Fujiyama et al., 1996). Adultos muertos colectados

en localidades de Maryland, fueron examinados para identificar al agente causal, y se

encontró a Rickettsiella-like sp. en el intestino medio, tráquea, músculo, y tejido

hipodérmico, además de encontrar virus en músculo, tráquea e hipodermis (Adams et

al., 1997).

2.2 Control biológico

El “control biológico clásico” es típicamente definido como el proceso mediante el cual

se controla plagas no nativas con especies importadas, frecuentemente antagonistas

del lugar de origen de la plaga (Myers ef al., 1994; Simberloff y Stiling, 1996). El

término ‘control biológico neoclásico” es cuando se introduce un antagonista de una

especie nativa (Simberloff y Stiling, 1996).

La mayoría, si no es que todas las especies de insectos son depredadas, o sirven

como hospederos para otras formas de vida. Esta diversidad de enemigos naturales

de insectos incluye vertebrados, otros invertebrados, nematodos, microorganismos, y

quizá los más importantes son los insectos mismos. Los enemigos naturales pueden

funcionar como parásitos, depredadores, o patógenos (Pedigo, 1996).

Los atributos deseables de los enemigos naturales incluyen: especificidad de

hospedero, sincronía con la plaga, habilidad para reproducirse rápidamente cuando la

plaga lo hace, la necesidad de matar sólo pocos individuos plaga para completar el

10

Page 22: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

ciclo de vida del enemigo, y una alta tasa de capacidad de búsqueda de presas u

hospederos (Murdoch y Briggs, 1996). Los agentes microbianos entornopatógenos

son selectivos y presentan mínimo impacto ambiental (Lacey y Goettel, 1995).

El desarrollo y disponibilidad comercial de nematodos entornopatógenos de las

familias Steinemematidae y Heterortiabditidae amplía las opciones de control de

insectos, especialmente de aquellos estados que habitan en el suelo (Lacey y

Goettel, 1995).

El control microbiano debe ser utilizado como un componente en programas de MIP

con mayor énfasis en alargar la permanencia de la solución (Lacey y Goettel, 1995).

Aunque los microorganismos introducidos no siempre proporcionarán una solución

inmediata, contribuyen significativamente en las estrategias de manejo de plagas

cuando las condiciones son propicias para desarrollar epizootias naturales. Los

insecticidas microbianos pueden ser usados como alternativa a los químicos, por lo

que tienen un futuro brillante (Lacey y Goettel, 1995). ’

El resultado de epizootias naturales de hongos y virus frecuentemente evita el

requerimiento de intervenciones adicionales de control. Avances importantes en el

conocimiento de la genética de los Baculovirus y la subsecuente manipulación de

genes han incrementado su virulencia y utilidad. Los hongos continuamente ofrecen

las únicas opciones de control microbiano contra insectos fitófagos succionadores,

aunque estos tienen gran potencial para su desarrollo como agentes de control -

microbiano, sólo pocos han sido usados en escala operacional (Lacey y Goettel,

1 9 9 5 ) .

Sin embargo, estos microorganismos también presentan características que pueden

ser ventajas o desventajas, debido principalmente a que son organismos vivos,

pueden dispersarse, y si sobreviven a las nuevas condiciones se pueden establecer

en la región en que fueron introducidos. Muchos programas de control biológico

implican nuevas asociaciones de hospederos y enemigos, y frecuentemente

Page 23: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

conllevan al uso de nuevos hospederos por especies previamente consideradas

monófagas u oligófagas (Simberloff y Stiling, 1996).

Existen otros factores que limitan el uso potencial de los entornopatógenos,

incluyendo el desarrollo de resistencia. Si los insecticidas microbianos son usados

como reemplazadores de los plaguicidas químicos, entonces eventualmente estos

agentes estarán en la misma situación que los químicos, particularmente con

respecto a la resistencia (Lacey y Goettel, 1995).

Existen numerosas ventajas en el uso de los hongos como agentes de control

biológico, la capacidad de infectar y matar al hospedero es ciertamente el más

importante. Las esporas son capaces de germinar y penetrar la cutícula del insecto, y

no siempre se encuentran con mecanismos de defensa del hospedero. Sus

propulsores infectivos, son generalmente más estables que los producidos por las

bacterias, y la disponibilidad de numerosas especies para el control de diversas

plagas es una de sus grandes ventajas (Jackson, 1997).

Existen más de 700 especies de hongos entornopatógenos (Feng et aI., 1994; Hajek y

St. Leger, 1994). Pedigo (1996) menciona que son más de 750 especies de hongos

entornopatógenos conocidos. Además, Parker et al. (1997), citan la necesidad de

realizar más evaluaciones de los efectos de los hongos entornopatógenos en

diferentes artrópodos.

En los últimos años, ha surgido gran interés en el uso de los hongos

entornopatógenos como agentes de control biológico y un avance significativo en el

desarrollo y manufacturación de estos agentes, con innovaciones biotecnológicas a

futuro (Khachatourians, 1986).

Los Deuteromycetes comprenden un gran número de entornopatógenos incluyendo

géneros con amplia distribución geográfica (Beauveria y Mefarhizium), así como

los que están distribuidos principalmente en regiones tropicales y subtropicales

Page 24: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

(Gibellula e Hymenosfilbe). Muchas especies tienen un amplio rango de hospederos

y son patogénicos a diferentes órdenes de insectos como: Lepidoptera, Coleoptera o

Hemiptera. Los hongos mejor conocidos son Beauvetia bassiana y Metarhizium

anisopliae, los cuales, junto con otros Deuteromycetes, tiene gran potencial como

agentes de control biológico de plagas (Zimmermann, 1986). Son particularmente

importantes para el control del Orden Coleoptera, debido a que las enfermedades

virales y bacterianas son raras entre los escarabajos. Estos microorganismos están

asociados con los insectos en diferentes hábitats, incluyendo; agua, suelo, y lugares

aéreos (Hajek y St. Leger, 1994).

Los hongos entomopatbgenos ofrecen un potencial para el control de insectos plaga,

pero su introducción dentro del ambiente demanda un cuidado y enfoque

responsable, particularmente si los hongos no. son endémicos al área (Bidochka et

al., 1995).

Los hongos son potencialmente los más versátiles entornopatógenos, algunos :

*producen toxinas, lo que los provee de un potencial para dañar rápidamente, pero

generalmente son patógenos de acción lenta. Muchos tienen amplio rango de

hospederos, infectan diferentes estados, son virulentos y frecuentemente causan

epizootias naturales (Fuxa, 1987).

Recientemente varios micoinsecticidas han entrado al mercado, sin embargo, de las

700 especies de hongos entornopatógenos actualmente conocidos, sólo 10 especies

han sido desarrollados para el control, y el potencial de los hongos entornopatógenos

no ha sido abordado en su totalidad (Hajek y St. Leger, 1994).

Los hongos tienen-algunas ventajas únicas entre los entornopatógenos; son capaces

de infectar a través del integumento del hospedero, por lo que la ingestión del

microorganismo es innecesaria (Leathers y Gupta, 1993; Hajek y St. Leger, 1994).

Page 25: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

Los hongos en el suelo están sujetos al parasitismo y depredación por diversos

elementos de la micro- y mesofauna, incluyendo otros hongos (micoparásitos), virus

(micovirus), bacterias, actinomycetos, protozoarios, ácaros, nematodos, colembolos,

escarabajos, anélidos, y otros (Rosenheim, 1998). Además pueden perder su

virulencia durante la reproducción en medios- -de cultivo; uno de los métodos más

comúnmente usados para recuperar la virulencia perdida es pasar el hongo

entornopatógeno a través de insectos hospederos vivos (Hayden ef al., 1992;

Steinkraus ef al., 1991).

Es necesario encontrar métodos confiables para detectar la persistencia y

propagación del hongo introducido. Las deficiencias en las técnicas de detección

microbiano tradicionales, han ocasionado la iniciativa de investigar dentro de

métodos moleculares con la selectividad y sensibilidad requeridos para distinguir

cepas no nativas de poblaciones nativas (Bidochka et al., 1995).

Steenberg et al. (1995), mencionan la necesidad de realizar estudios para evaluar Ia

importancia d e los hongos entornopatógenos en el desarrollo de poblaciones de

escarabajos depredadores, incluyendo infecciones fúngicas de insectos durante la

temporada y la frecuencia de las epizootias. Asimismo, se debería dar atención

especial a las infecciones fúngicas de larvas y pupas. También, se deben considerar

el impacto de la movilidad de los depredadores en la dispersión del inóculo de los

sitios de hibernación a los campo de cultivo.

2.3 El hongo entornopatógeno Beauveria bassiana (Balsamo) Vuillemin

El hongo hyphomycete, Beauveria basiiana (Balsamo) Vuillemin es un patógeno que

infecta naturalmente numerosos insectos (Barbercheck y Kaya, 1990; Harrison et al.,

1993; Sosa et al., 1994). Es considerado como una de las especies más promisorias

por su potencial como agente de biocontrol de insectos (Leathers y Gupta, 1993;

Feng et al., 1994).

Page 26: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

Más de 700 especies de insectos pertenecientes a nueve ordenes, principalmente

Lepidoptera y Coleoptera han sido reportados como hospederos de 5. bassiana

(Barbercheck y Kaya, 1990; Feng et al., 1994). Sin embargo, este hongo también se

ha encontrado en los áfidos de los cereales -(Feng. -et. al., 1990; Feng y Johnson,

1990), chicharritas (Dorschner ef al., 1991) y chapulines (Khachatourians, 1992).

5. bassiana es el hongo más extensamente estudiado desde que fue reportado por

primera vez como un patógeno del gusano de seda Bombyx mori L., por Agostìno

Bassi en 1834 (Feng et al., 1994). Ha sido usado para el control de muchas plagas’

importantes en varios cultivos de todo el mundo y ha sido probada su virulencia

sobre diferentes insectos (Hajek et al., 1987; Anderson ef al., 1988; Feng y Johnson,

1990; Leathers y Gupta, 1993).

5. bassiana es un hongo de suelo, en donde encuentra las condiciones ambientales

favorables para las conidias (Gaugler et a/. , 1989; Bing y Lewis, 1991). Puede

presentarse en residuos de plantas, y en el tejido vegetal de la planta de maíz (Bing y

Lewis, 1991; 1992).

En el cultivo de la soya en Argentina y Brasil, este hongo regula poblaciones de

diferentes coleópteros de los géneros Diabrofica, Colapis, y Maecolapis. En Brasil se

presenta en altos niveles sobre poblaciones de Aracanfhus, una plaga importante del

cultivo del frijol (Sosa ef aI., 1994).

La colección de hongos entornopatógenos de la USDA-ARS contiene cerca de 100

aislados diferentes de 5. bassiana, algunos de los cuales han sido obtenidos de

Lepfinofaarsa decemlineata (Say), de escarabajos de la familia Coccinellidae, entre

otros insectos (Todorova et al., 1994).

.

En los últimos años 5. bassiana ha sido extensamente estudiado y usado en el

control de muchos insectos plaga en diversos cultivos en el mundo (Feng y Johnson,

Page 27: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

1990). Recientemente, este hongo ha recibido especial atención para su uso en

campo como un micoinsecticida contra plagas importantes de la agricultura como la

catarinita de la papa L. decemlineata (Hajek ef al., 1987; Anderson et al., 1989).

-- Este patógeno infecta huevos, larvas-(Lezama et al., 1996), ninfas,. püpas o adultos,

la infección puede ocurrir después de la germinación de la espora dentro de los

intestinos del hospedero o en la superficie de la cutícula. La susceptibilidad de la larva

disminuye con el aumento en los estadios larvales, aunque los primeros estadios

larvales pueden ser capaces de superar la infección mediante la eliminación del

integumento, antes de que la hifa penetre al hemocele (Hare y Andreadis, 1983).

En caso de no ocasionar la muerte por la enfermedad, el hongo B. bassiana puede

tener efectos secundarios en sus hospederos. Por ejemplo, las dosis de B. bassiana

cercana a la DLs -(Dosis Letal media) reduce el potencial reproductivo de Sitona

lineafus (L.); la fertilidad y fecundidad de Chilo suppressalis (Walker) al sobrevivir a la

infección; así como el desarrollo de los huevecillos de las chicharritas en plantas de i

arroz (Feng et al., 1994).

Los problemas que actualmente limitan el éxito de la implementación de B. bassiana

en el control de la catarinita de la papa son relacionados a su producción, formulación

y sensitividad a las condiciones ambientales extremas (Anderson et a/. 1988).

8. bassiana es ccmpatible con la mayoría de los insecticidas, siempre y cuando éstos

no contengan solventes a base de xyleno (Anderson y Roberts, 1983). Los

insecticidas abamectin, triflumuron, y thuringiensin son compatibles con B. bassiana

(Andersen et al., 1989).

Este hongo afecta el desarrollo de los nematodos entornopatógenos Steinernema

feltiae y Heterorhabdítis helíothidis cuando se aplica 48 horas antes de los

nematodos. Las poblaciones naturales de nematodos y B. bassiana se adaptan a los

Page 28: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

climas de origen, y sus preferencias a temperaturas diferentes pueden ser los

mecanismos por los cuales 6. bassiana y los nematodos evitan infectar un mismo

hospedero (Barbercheck y Kaya, 1990).

Se pueden obtener mejores resultados en el control del gusano Spodoptera exigua

(Hübner), al realizar liberaciones inundativas de nematodos entornopatógenos donde

está presente 6. bassiana, que, realizar las aplicaciones de nematodos solos

(Barbercheck y Kaya, 1991).

Es necesario realizar más investigaciones para obtener éxito en el uso de B.

bassiana en regiones áridas. Las aplicaciones deberían ser cronológicas para una

mejor aproximación a las condiciones del laboratorio. También se debe investigar el

uso posible de diferentes formulaciones con retenedores de humedad, los cuales

aumentan la capacidad de infección, así como la selección de cepas mejor

adaptadas a altas temperaturas y bajas condiciones de humedad (Dorschner et al.,

1991).

Para B. bassiana la competencia y depredación influyen en la persistencia del hongo

en el suelo. Es necesario un trabajo adicional para a los enemigos naturales de

mayor importancia ecológica para los hongos entornopatógenos (Rosenheim, 1998).

2.3.1 Características morfológicas de B. bassiana

El hongo B. bassiana puede producir tres tipos de espora: conidia aérea, conidia

sumergida y blastosporas. Las principales características de la espora son:

hidrofobia, encapsulación, y aglutinación por lecitinas específicas presentes en la

superficie de las conidias. La hidrofobicidad de las conidias aéreas y sumergidas es

similar, las blastosporas son menos hidrófobas que las anteriores. La hidrofobicidad

es importante en la adhesión de las esporas al cuerpo del hospedero. La aglutinación

es muy similar en las esporas aéreas y sumergidas, pero difiere en las blastosporas.

Page 29: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

La viabilidad de las esporas aéreas y sumergidas permanece por más tiempo que en

las blastosporas (Hegedus et al., 1992).

Debido al modo de formación, las blastosporas de B. bassiana se consideran

funcionalmente idénticas a las células hifales y debido a esto son llamadas

adecuadamente “cuerpos . hifales’ (Rombach, 1989). Las características

macroscópicas de las colonias muestran amplia variación, por lo que no pueden ser

consideradas rasgos importantes de selección (Varela y Morales, 1996).

Bidochka et al. (1987), mencionan seis estados de desarrollo: (1) la deshinchazón de

la conidia, (ll) la hinchazón de la conidia, (III) la emergencia del tubo germinativo, (IV)

elongación del tubo germinativo y formación de la primer septa, (V) elongación polar y

bipolar (crecimiento) del micelio resultante e iniciación de las. blastosporas y, (VI)

división de las blastosporas.

El color de las colonias de aislados diferentes de 6. bassiana muestra una variación

amplia entre blanco y amarillo. El aspecto de las colonias es también una

característica variable (Varela y Morales, 1996). Existen diferencias en el color de las

colonias del hongo vistas a través del agar, varía de crema a morado pálido y rojo

púrpura. La coloración de rojo se cree que está relacionada con la producción de

oosporeina (Feng y Johnson, 1990).

Es probable que este pigmento no esté directamente relacionado con la virulencia, ya

que un aislado virulento no lo produce (Varela y Morales, 1996). Aislados con

coloración intensa son más patogénicos al pulgón ruso D. noxia que a la broca del

café Hipofhenemus hampei (Coleoptera: Scolytidae)( Feng y Johnson, 1990).

La capacidad de producir pigmentaciones de color rojo, amarillo y verde ha sido

usada como característica taxonómica en la clasificación de aislados de Beauveria

spp. (Hegedus y Khachatourians, 1995).

Page 30: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

Las conidias de diferentes aislados de 6. bassiana, presentan tres rangos de medida

y dos tipos de forma: 5 2.5 uum (globosa), 2.6-3.75 um (globosa), y 4.9-5.0 x 2.5-3.0

um (elipsoidal) (Varela y Morales, 1996). La longitud es de 0.95 a 3.41 um (Sosa et

al., 1994). Son lisas y miden de 2 - 3 um de diámetro (Feng ef aI., 1994). El

polimorfismo coñidial en algunos aislados se debe a su variabilidad genética (Varela

y Morales, 1996).

2.3.2 Cultivo de B. bassiana

B bassiana se cultiva fácilmente en medios líquido y sólido, por ejemplo,

Saubouraud, POA (papa dextrosa agar). Las conidias aéreas se producen en medios

sólidos y su morfología e infectividad son similares de aquellos que emergen en la

superficie de los insectos muertos (Bidochka ef al., 1987). Las blastosporas se

pueden producir a partir de una célula madre depositada en levadura (Bidochka et

al., 1987; Rombach, 1989).

Las conidas son resistentes y el intento por producirlas en gran escala ha atraído la

atención de los investigadores. La produccicón masiva de conidias aéreas por

fermentación difásica, producción micelial vegetativo, por ejemplo, en gran cantidad

de cultivo líquido seguido por la conidiación superficial del micelio en un nutriente o

cargador inerte, es considerada una labor intensa e inadecuada por los procesos

convencionales de material fúngico en los fermentadores (Rombach, 1989).

El modo más reciente de conidiación sumergida incluye la producción de

blastosporas durante las primeras 48 horas de cultivo en caldo y la subsiguiente

formación de conidias seguida por la germinación de las blastosporas hasta la

conidiación (Feng et al., 1994).

La conidiación sumergida también se puede llevar a cabo por el cernimiento de las

conidias formadas en el caldo (Hegedus et al,. 1992). Este micro-ciclo en la

Page 31: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

germinación no fue observado por Rombach (1989), quien estudió un aislado

diferente, y así se postula la probabilidad que la conidiación sumergida depende de la

naturaleza del aislado y de las condiciones fisiológicas usadas.

2.3.3 Antecedentes de control de B. bassiana en coleópteros

Los insectos del órden Coleoptera son los más comúnmente infectados por B.

bassiana (Feng y Johnson, 1990). Así, 16 géneros de coccinélidos depredadores han

sido reportados como hospederos de éste hongo entornopatógeno (Magalhies ef al.,

1988).

Dos cepas de B. bassiana produjeron diferentes grados de toxicidad en larvas de

Coleomegilla maculata, las larvas del coccinélido son susceptibles a todas las

concentraciones del hongo. Una de las cepas causó una mortalidad insignificante,

mientras que la más virulenta ocasionó hasta un 77.8% de mortalidad por contacto

(Todorova et al., 1994)

Este hongo es virulento a la catarina Hippodamia convergens Guérin-Méneville y

posiblemente también a otros coccinélidos. Sin embargo, es necesario realizar

investigaciones más avanzadas que determinen los efectos en laboratorio y en

campo, donde interactúan varias especies (James y Lighthart, 1994).

Este hongo reduce signiticativamente las poblaciones de larvas y adultos de la

catarina de la papa L. decemlineata (Anderson et al., 1988). En un experimento

realizado con aplicaciones en diferentes dosis (104, 3 x 104, y lo5 conidias/cm* de

área foliar) de B. bassiana, todas las larvas de éste escarabajo, mueren antes de

pupar (Fargues et al., 1994).

Las larvas de L. decemlineata, difieren en susceptibilidad a la infección natural por B.

bassiana (Todorova et al., 1994), éste hongo es un agente de control promisorio para

Page 32: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

L. decemlineata dadas las experiencias en Francia, Polonia, Checoslovaquia y Rusia

(Hajek et al., 1987).

La aplicación de B. bassiana en el suelo reducen la emergencia de adultos de

Diabrotica undecimpunctata, y el daño a la raíz es menos severo en suelo tratado

con el hongo que en los suelos infestados con la plaga, sin tratamiento conidial

(Krueger y Roberts, 1997).

El crisomélido Cerotoma arcuata es susceptible a B. bassiana (Magalhaes et al.,

1988). El escarabajo Ceratosanthes hilariana Cogniaux (Coleoptera: Chrysomelidae),

es infectado por los hongos B. bassiana y M. anisophae (Daoust y Pereira, 1986).

Asimismo, f3. bassiana infecta a Cosmopolifes sordidus (Coleoptera: Curculionidae),

y M. h. sericeus en Florida, por lo que este hongo es un factor importante en la

mortalidad de los adultos de C. sordidus y M. h. sericeus en el sudeste de Florida.

Este hongo también infecta a C. sordidus y M. hemipterus en Puerto Rico, Cuba y

Brasil donde se considera un agente de control que ocurre en forma natural. La

mayoría de los picudos muertos infectados con B bassiana se encuentran adheridos

en la parte baja o caídos de la planta del plátano (Peña et a/., 1995).

B bassiana es patogénico al tercer estadio larval del picudo del plátano c. sordius,

causando mortalidades de 63-97% en los 35 días posteriores a la exposícíón de fas

esporas. Con la finalidad de infectar a la hembra durante la oviposición y a las larvas

al eclosionar los huevecillos, se pueden realizar aplicaciones de B bassiana durante

las oviposturas de la hembra de C. sordidus (Kaaya et al., 1993). El adulto de

Chalcodermus bimaculatus Fiedles (Coleoptera: Curculionidae), se considera menos

susceptible a B. bassiana que la larva (Quintela et al., 1990).

Las larvas y adultos del picudo del nogal pecanero Curculio caryae (Horn), son

infectados por B. bassiana, sin tomar en cuenta el lugar, tipo de suelo, o prácticas de

manejo de plagas (Harrison y Gardner, 1991). La virulencia de los hongos

Page 33: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

entornopatógenos contra este picudo depende del modo de aplicación y el aislado del

hongo (Harrison et al., 1993).

B. bassiana ataca especies del curculiónido Sitona en Inglaterra (Poprawski et al.,

1988). Los aislados de 6. bassiana muestran diferentes grados de virulencia sobre las

larvas del picudo Curculio caryae (Horn) (Champlin et al., 1981).

En experimento realizado, los aislados de B bassiana fueron virulentos al picudo del

maiz almacenado, Sitophilus zeamais Motsch., en laboratorio, por lo que B. bassiana

es un agente potencial para el control microbiano de esta plaga (Adane et al., 1996).,

El adulto del escarabajo Alphitobius diaperinus (Panzer) (Coleoptera: Tenebrionidae)

es menos susceptible a la infección con B. bassiana que la larva. Algunas larvas

infectadas logran pupar y la esporulación ocurre en la pupa. Los adultos

generalmente repelen la infección, y la mortalidad no excede el 27% (Steinkraus et

al., 1991).

En muestreo realizado de escarabajos de las familias Carabidae y Staphylinidae, se

presentaron niveles de infección bajos (Carabidae: 7.6%, Staphylinidae: 7.0%), el

hongo 0. bassiana infectó hasta un 67% de la población del stafilínido Anotylus

rugosus y 37% del stafilínido Gyrohypnus angustatus. Este hongo predominó, ya que

fue colectado de las dos familias en todos los sitios de estudio (Steenberg et al.,

1995).

La mayoría de los aislados probados producen un bajo porcentaje de mortalidad

(menos de 25%) en un periodo de 10 días en la broca del café H. hampei

(Coleoptera: Scolytidae), lo anterior podría indicar una pérdida de la virulencia y la

necesidad de aumentarla a traves de la infección con hospederos de la misma

especie o una especie alternante (Varela y Morales, 1996).

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Cuando B. bassiana es aislado de escarabajos del género Phyllophaga spp.,

(Coleoptera: Scarabaeidae) ocasiona un alto porcentaje de mortalidad en larvas del

mismo insecto. Este hongo es ligeramente infeccioso cuando se administra en el

alimento de las larvas; sin embargo, el hongo parece estar asociado más

específicamente còn el segundo y tercer estadio larval (Poprawski y Yule, 1991).

2.3.4 Antecedentes de control de B. bassiana en otros insectos

Los hongos B. bassiana y B. brogniartii son virulentos a Osttinia nubilalis y

Melolontha melolontha respectivamente (Lecuona et al., 1997). El hongo B. bassiana

puede persistir en la planta de maíz para proporcionar un control efectivo de 0.

nubilalis (Bing y Lewis, 1991; Lewis y Bing, 1991; Lewis et al., 1998).

f3. bassiana muestra diferentes capacidades de virulencia sobre “el gusano del elote”

Heliothis zea (Boddie) (Lepidoptera: Noctuídae) (Sandhu et a/. , 1993), y ‘el gusano

cogollero” Spodoptera exigua (Hung et al., 1993). En bioensayos realizados, los

aislamientos de B. bassiana presentan virulencia variable sobre S. frugiperda, con un

parasitismo entre 3 y 90% en huevos y 54 a 100% en larvas; el aislamiento más

sobresaliente presentó un TL50 de 3.1 y 2.8 días en huevos y larvas,

respectivamente, y una CL50 de 2.4 x 1 O3 conidias/ml (Lezama et al., 1996).

En el control de S. exigua, las liberaciones ínundativas de los nematodos

entornopatogénicos Steinernema carpocapsae y Heterorhabditis bacteriophora junto

con B. bassiana, se pueden obtener mejores resultados en el control de este gusano

que realizar las aplicaciones de nematodos solos (Barbercheck y Kaya, 1991).

El fango de hospederos de B. bassiana incluye a los lepidópteros; palomilla de la

cera Galletia mellonella, el cortador de la col Tiichoplusia ni (Gupta et al, 1994);

Pieris rapae (L.), P/ufe//a xylosfella (L.), Trichoplusia ni (Hübner) (Ignoffo et al., 1979),

y P/ute//a xylostella (Vandenberg et al., 1998a).

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B. bassiana es efectivo contra el lepidóptero Malacosoma americanum, ya que

ocasiona la muerte de larvas en 4 días. En algunos casos, las larvas muestran signos

de enfermedad (inactividad y melanización de la cutícula) a las 6 horas de la

exposición a las esporas. Los niveles altos de susceptibilidad de M. americanum a

ciertas cepas de B. bassiana sugieren que este hongo es ideal para el biocontrol de

la plaga (Leathers y Gupta, 1993).

Los chapulines también son infectados por B. bassiana (Bidochka y Khachatourians,

1990; Johnson y Goettel, 1993; Goettel et al., 1995; Inglis et al., 1997b), ya que este

hongo reduce las poblaciones de diferentes especies de chapulines en forma natural

(Shah et al., 1994).

El chapulín Melanoplus sanguinipes es susceptible a varios hongos imperfectos,

incluyendo a B. bassiana (Khachatourians, 1992; Inglis et al., 1997c). Las ninfas de

este acrídido son altamente susceptibles a la infección por B. bassiana formuiado en

cebo, y la eficacia de la formulación depende del grado en que las ninfas contaminen

su superficie cuticular durante y en la ingestión del cebo (Inglis et al., 1993; Inglis et

al., 1996).

La mortalidad de M. sanguinipes está relacionada con la dosis ingerida de esporas

(54.3-60.0 mg por chapulín), las primeras muertes atribuidas a B. bassiana ocurren en

los días 6 y 7 en dosis de 1 .1 x 10’ y 5.4 x 1 O6 esporas por mililitro, mientras que las

dosis bajas de 1 .l x lo4 y 1.2 x 10’ ocasionan la muerte hasta los días 13 y 14

respectivamente (Jeffs et ai., 1997).

En bioensayos realizados sobre M. sanguinipes, las cepas de B. bassiana GK2016,

“tipo nativo” (virulento), y GK2051, presentaron un TL50 de 5.8 y 7.8 días

respectivamente, aunqua son sólo dos días de diferencia en el valor de TL50 la cepa

GK2051 consistentemente requiere 17 días para matar el 90% de la población y

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nunca produce 100% de mortalidad, mientras que la cepa “tipo nativo” GK2016,

causó el 100% de muerte en 8-10 días (Kosir ef al., 1991).

El éxito de 5. bassiana contra chapulines en campo depende del desarrollo de las

estrategias bioracionales que superan la luz y la temperatura como limitantes del

hongo (Inglìs et aI., 1997a). Sin embargo, por la elevación de la temperatura de su

cuerpo, los chapulines pueden inhibir y/o prevenir las enfermedades causadas por 5.

bassiana y M. flavoviride, los efectos de la termoregulación son considerados más

inhibitorios para 5. bassiana que para M. flavoviride (Inglis et al., 1997c).

En ambiente controlado, la mezcla de conidias de 5. bassiana con arena como

substrato para oviposición causó una mortalidad extensiva por infección durante la

oviposición de las hembras de M. sanguinipes, en machos asociados y

subsecuentemente en la emergencia de las ninfas (Inglis et al., 1995b).

El hongo 5. bassiana es potencial para el control biológico de áfidos, en un

bioensayo realizado, con dosis de lo4 a l0 8 conidias/ml, el hongo exhibió un alto

nivel de virulencia sobre el pulgón Phorodon humuli (Schrank); así, se obtuvo una

CL50 de 1.37 x 10’ conidias/ml, y el TL50 se redujo en la medida del incremento de la

dosis conidial (Dorschner et a/., 1991). Asimismo, puede infectar al pulgón ruso

Diuraphis noxia (Homoptera: Aphididae), sin embargo, la virulencia de los aislados

varía mucho (Feng y Johnson, 1990).

En la mayoría de los casos 5. bassiana es más virulento que V. Lecanii cuando se

aplica sobre diferentes especies de áfidos (Homoptera:Aphididae) (Feng et al., 1990).

Asimismo, éste hongo produce un 7 7 % de mortalidad sobre ninfas de Empoasca

kraemeri (Homoptera: Cicadellídae) (Magalhaes et al., 1988).

5. bassiana es un agente potencial de control biológico de la hormiga de fuego,

Solenopsis invicta Buren (Himenoptera: Formicidae) (Siebeneìcher et al., 1992). Este

hongo tiene la capacidad de crecer, dispersarse, y esporular en nidos y suelos de la

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hormiga de fuego (Pereira et al., 1993). Bajo condiciones de laboratorio, el

hongo 5. bassiana infecta poblaciones de S. invicta. La presencia o ausencia de

suelo no influye en la susceptibilidad de las hormigas al patógeno (Pereira y Stimac,

1992).

El hongo 5. bassiana también es un agente de control promisorio para la mosca

casera Musca domestica L en establos asperjados con conidias se detectó al hongo

en el 43 a 47% de adultos colectados (Watson et a/., 1996).

Este hongo puede ser aplicado en suelos forestales para el control de trips

Taeniothrips inconsequens (Uzel), plaga importante de los árboles, sin ocasionar

efectos negativos en la población natural de invertebrados de áreas forestales (Parker

et al., 1997). En un experimento realizado, se obtuvo un 24% de mortalidad en larvas

de trips del melón Thrips palmi tratadas con 5. bassiana (Castineiras et al., 1996).

2.3.5 Factores que afectan a B bassiana

Una variedad de factores abióticos y bióticos afectan la estabilidad y persistencia de

5. bassiana en el suelo (Lingg y Donaldson, 1981; Gaugler et al., 1989, Studdert et

al., 1990).

En los factores abióticos, la dispersión de los propágulos infectivos a un nuevo

hospedero representa una de las partes más peligrosas del ciclo de vida del hongo,

los procesos de producción, liberación, dispersión, germinación y sobrevivencia de

esporas, frecuentemente dependen de las condiciones ambientales (Hajek y St.

Leger, 1994). La radiación solar, temperatura, y la baja virulencia del patógeno hacia

el hospedero que se quiere controlar limitan la eficacia de 5. bassiana en el campo

(Inglis et al., 1997a; Inglis et al., 1997b).

Page 38: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

Las conidias de B. bassiana son hialinas y el parámetro más importante que limita la

sobrevivencia de la conidia en los habitantes epigeales es la luz solar (Daoust y

Pereira, 1986; Inglis et al., 1995a; Inglis et a/., 1993). Las conidias mueren

rápidamente por la exposición a la luz solar y en particular por los rayos ultravioleta

que causan principalmente mutación en el ácido nucleico y/o fotoreacción, que los

lleva a la muerte celular (Inglis ef al., 1995a).

La sobrevivencia de las conidias en la superficie de las hojas, declina

logarítmicamente por la exposición al ambiente; este mismo fenómeno ocurre con la

población conidial sobre el integumento de los chapulines (Inglis et al., 1997a).

La sobrevivencia de las conidias en la parte más alta de la superficie de las hojas de

alfalfa y pastos es relativamente baja, en 4 días la población conidial disminuye en

más del 75%, en la parte media de la planta la persistencia de la conidia es de más

tiempo; en hojas de pasto la población conidial se reduce en más del 99% a los 16

días de exposición y de 28 a 85% en hojas de alfalfa (Inglis et al., 1993). En 28 días

se obtiene un 90% de viabilidad conidial perdida en hojas de alfalfa, sin embargo aún

se observa un gran número de conidias vivas (James y Lighthart, 1994).

La vida media de B. bassiana sobre el follaje de la soya es de menos de 24 horas

(Ignoffo et al., 1979), puede llegar a ocasionar hasta un 83% de mortalidad en larvas

de Spodopfera frugiperda y Heliofis zea el día de la aplicación, 44% al quinto día y 0

al décimo día (Gardner et al., 1977).

El rojo congo, la arcilla, y todos los abrillantadores probados proporcionan un grado

de protección de la radiación ultravioleta artificial a B. bassiana. La arcilla y el

abrillantador stilbene, Tinopal LPW, incrementan consistentemente la persistencia de

las conidias de B. bassiana en hojas de gramíneas (Inglis et al., 1995a).

La temperatura es uno de los factores principales que afectan el desarrollo de B.

bassiana. Este hongo presenta variación en las temperaturas óptimas, siendo de 25

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y 28°C, exhibiendo crecimiento óptimo a temperaturas tan bajas de 20°C o tan altas

de 30°C. Sin embargo, el umbral máximo de temperatura es de 30 a 37°C, y la

temperatura mínima de 8°C (Fargues ef al., 1997).

La mayor mortalidad de Plutella xylosfella ocasionada por B bassiana se presenta a

una temperatura de 25°C, y disminuye a temperaturas más altas o más bajas, es

decir la temperatura óptima para este hongo es a 25°C, donde ocasiona la mayor

mortalidad en este lepidóptero (Vandenberg el al., 1998b).

En un ensayo realizado con ninfas del chapulín Melanoplus sanguinipes expuestas a

35°C, y tratadas con 5. bassiana, se observó una mayor mortalidad a 35 que a 40°C

(Inglis et al., 1997c). Sin embargo, las cepas mutantes de B. bassiana por su

sensibilidad al calor matan chapulines M. sanguinipes a temperatura de 20°C pero no

a 30°C o más (Hegedus y Khachatourians, 1996c).

Se menciona con frecuencia que la humedad relativa (HR) es el factor abiótico clave

en el potencial de los hongos. Usualmente, la germinación de la conidia ocurre en un

rango de HR de 90-100%. Sin embargo, se ha demostrado que las infecciones de

varios insectos hospederos son posibles a diversos niveles de HR. Las infecciones de

B bassiana sobre larvas del escarabajo negro del olmo Sco/ytus sco/ytus fueron

posibles a humedades relativas bajas (51%). Estos datos revelan que es necesario

distinguir entre HR atmosférica, HR macroambìental, y HR microambiental próxima

inmediata a la cutícula del insecto o la superficie de las hojas (Zimmermann, 1986).

Las condiciones de humedad o HR son de menor importancia, o incluso no la tienen

cuando el uso de. los hongos entomopatbgenos es contra insectos de suelos

cultivados. Excepto para los niveles superficiales, el micelio normalmente permanece

en el suelo en una atmósfera de cerca del 99% de HR (Zìmmermann, 1986).

Por otro lado, en el ambiente del suelo, al decremento en la sobrevivencia puede ser

causado por efectos fungistáticos (Hajek y St. Leger, 1994). Al parecer, existen

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ciertos factores en el estiércol que durante la descomposición reducen la

sobrevivencia de B. bassiana (Rosin et al., 1996).

Los mejoradores del suelo benefician la sobrevivencia de las conidias en suelo

estéril, mientras que en el suelo no estéril son dettimentales debido a la estimulación

de la microflora (Lingg y Donaldson, 1981). Por otro lado, las prácticas culturales

influyen en la densidad de propágulos de hongos entornopatógenos en los

agroecosistemas, y la no-labranza favorece la prevalencia de los hongos en el suelo

(Sosa y Moscardi, 1994).

Para B. bassiana la competencia y la depredación parecen tener influencia en su

persistencia en el suelo. Son necesarios estudios adicionales para evaluar la

importancia de los depredadores en la ecología de los hongos entornopatógenos

(Rosenheim, 1998).

Los hongos entornopatógenos que se aplican contra insectos plaga; en la agricultura,

también pueden ser afectados por los agroquímicos, como los fungicidas,

insecticidas, o herbicidas (Zimmermann, 1986). B. bassiana puede ser usado en

mezcla con la mayoría de los insecticidas, siempre y cuando éstos no contengan

solventes a base de xyleno (Anderson y Roberts, 1983).

La susceptibilidad de los hongos a los fungicidas es variable, dado que el

ditiocarbamato derivado del zineb + oxicloruro de cobre, y mancozeb, inhiben

completamente la germinación de B. bassiana. Los fungicidas triadimefon, oxicloruro

de cobre, metalaxil, azufre, azufre + nitrothalisopropil y himexazol afectan a los

hongos. El impacto de los fungicidas en los hongos entornopatógenos es

aparentemente delicado, es necesario realizar estudios a gran escala, debido a que

los fungicidas podrían ser más dañinos a los hongos entornopatógenos cuando son

aplicados varias veces en un año (Majchrowicz y Poprawski, 1993).

Page 41: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

Entre los factores bióticos, las plantas hospederas pueden interferir con los patógenos

fúngicos directa o indirectamente por su influencia en los insectos hospederos. LOS

insectos herbívoros tienen una relación compleja con sus plantas hospederas. La

variación entre plantas hospederas también puede afectar la relación entre herbivoros

y sus enemigos naturales. Las larvas de L. decemlineata desarrolladas en diferentes

especies de plantas hospederas en campo, difirieron en susceptibilidad a la infección

natural por B bassiana. Así, se observó como las larvas desarrolladas en

Lycopersicom esculentum fueron más susceptibles a la infección por B bassiana que

las desarrolladas en sus especies hospederas adecuadas (Hare y Andreadis, 1983).

El desarrollo de los patógenos fúngicos dentro de los hospederos, puede ser afectado

no sólo por las reacciones de inmunidad de los hospederos, sino también,

indirectamente por el alimento del hospedero (Hajek y St. Leger, 1994).

Los pocos estudios desarrollados in vitro, han demostrado que la adición de

glicoalcaloides a una diversidad de extractos de plantas inhiben el crecimiento de B.

bassiana. Adultos de la chinche Blissus leucopterus, inoculados con B. bassiana,

mostraron mayor mortalidad cuando se alimentaron de trigo, cebada, o dieta artificial

comparado con maíz o sorgo. Pocos cadáveres de las chinches alimentadas de maíz

o sorgo produjeron conidias. Lo anterior podría deberse al resultado de químicos

fungistáticos secundarios de las plantas (Hajek y St. Leger, 1994).

El antibiótico polyene nistatina reduce la formación de colonias, crecimiento y

desarrollo de conidióforas de B. bassiana, en concentraciones más bajas que los

alcaloides. La tomatina inhibe el crecimiento y formación de colonias en mayor grado

que la solanina, la cual presenta relativamente poco efecto sobre el hongo. Lo

anterior sugiere que la germinación de la conidia y el crecimiento hifal se inhibe

cuando un insecto consume follaje, conteniendo 0.100 mg/g (peso fresco) de este

compuesto (Costa y Gaugler, 1989).

Page 42: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

2.3.6 identificación y caracterización de B. bassiana

Históricamente la identificación de los hongos ha sido basada en las características

morfológicas, bioquímicas y propiedades inmunológicas (Hegedus y Khachatourians,

1996b).

Debido a la importancia del género Beauvetia en los programas de control de plagas

en el mundo, se ha usado un número de técnicas para la identificación de éste

hongo. Los estudios más frecuentes han usado isoenzimas (Poprawski et al., 1988;

St. Leger et al., 1992; Castrillo y Brooks, 1998), secuencias de rRNA (Rakotonìrainy

et al., 1991), y análisis con PCR (Pfeifer y Khachatourians, 1989; Kosir ef al., 1991;

St. Leger et al., 1992; Pfeifer y Khachatourians, 1993; Neuvéglise et al., 1994;

Hegedus y Khachatourians, 1993, 1996a, 1996b; Couteaudier et al., 1996; Viaud et

aI., 1996; Maurer et a/., 1997; Cravanzola et al., 1997; Castrillo y Brooks, 1998; Glare

y Inwood, 1998; Ben-eta et a/. , 1998; Travis y Inwood, 1998; Viaud et al , 1998).

El uso de los métodos de genética molecular como PCR, pueden complementar y

evaluar el impacto ambiental. También se pueden evaluar los efectos de las

liberaciones intencionales de micoinsecticidas sobre la biodiversidad y en el

reestablecimiento de poblaciones nativas de flora microbiana (Hegedus y

Khachatourians, 1996a). Además, estos métodos han proporcionado marcadores

para el análisis de poblaciones; otros estudios moleculares aplicados recientemente

incluyen el análisis de secuencias de ARN para distinguir entre los géneros

Tolypocladium y Beauveria (Rakotonirainy et al., 1991).

Las variaciones en el ADN ribosomal de los filamentos del género Beauveh

muestran un alto grado de polimorfismo entre cepas de B. brongniartii, y permite su

separación dentro de siete grupos distintos, uno de estos grupos contiene

específicamente todas las cepas aisladas de gallina ciega Hoplochelus marginalis

(Neuvéglise, 1994).

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Las variaciones genéticas entre aislados de Beauveria spp. definidas por un

análisis de electroforesis demuestra variaciones alélicas de alozima codificando

genes. 146 aislados de diversos sitios geográficos fueron asignados a 47

distintas clases de genotipos. El análisis de la agrupación demostró que 4

especies morfológicas (B. brongnia rtii, B vermiconia, B . caledonica y

Tolypocladium cylindrosporum) son genéticamente distintas (St. Leger et al.,

1992).

El nivel de distancia genética entre cepas de B. bassiana indica que éste representa

un agregado de especies; a pesar del mantenimiento de la alta diversidad en B.

bassiana, se encontró que tres genotipos ampliamente distribuidos contienen a la

mayoría de los aislados; esto sugiere que en muchas situaciones, B. bassiana existe

con una estructura poblacional clonal. Otros aspectos de los datos de alozima (la

magnitud de las distancias genéticas entre poblaciones, diversidad genética, y el

patrón de distribución de clases genotípicas) indican que la recombinación

cromosoma1 entre diferentes genotipos de B. bassiana es rara o no se presenta (St.

Leger et a/., 1992).

El análisis genómico con RFLP de dos cepas de B. bassiana con características de

virulencia distantes, no indica diferencias detectables entre ellas, ya que muestran

similares patrones de bandas en el gel (Kosir et al., 1991).

Los hongos tienen diferentes proporciones de proteínas totales (Gorinstein et al.,

1996). Se ha analizado la variación proteínica de este hongo a través de

electroforesis por varios autores (Poprawski ef a/., 1988; Sosa ef al., 1994; Todorova

et al., 1994; Varela y Morales, 1996; Gorinstein et al., 1996).

El análisis electroforétìco de proteína de cepas diferentes de B. bassiana indica

diferencias significativas entre ellas; la cepa ARSEF 2991 posee una banda de

proteína predominante con bajo peso molecular, estimado a 34 kDa, mientras que la

Page 44: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

cepa ATCC 44860 difiere en la presencia de una proteína de 70 kDa ausente en la

cepa ARSEF 2991 (Todorova et al., 1994).

Varios sistemas enzimáticos son polimórficos y suficientemente bien resueltos para

la realización de estudios genéticos confiables de B. bassiana (St. Leger et al., 1992).

Las isoenzimas han sido usadas como marcadores genéticos para analizar la

variabilidad entre aislados de B. bassiana (Poprawski et a/., 1988; Mugnai et al.,

1989; St. Leger et al., 1992). La electroforesis, y especialmente la técnica de enfoque

isoeléctrico pueden ser utilizadas para detallar la variabilidad entre especies

(Poprawski et al., 1988). El enfoque isoeléctrico es una técnica que da alta resolución

en bandas de proteína, y ya ha sido ampliamente usado en estudios de variabilidad

de especies en hongos (Riba et al., 1986). La electroforesis de isoesterasa es una

herramienta de gran uso y ventaja en la caracterización de aislados (Varela y

Morales, 1996).

Se puede usar el análisis de isoesterasa para identificar un aislado virulento, debido

a la variación en los perfiles de ésta enzima entre aislados de diferentes insectos

hospederos y/o diferentes regiones geográficas (Poprawski et al., 1988).

Los aislados de B. bassiana, que atacan especies de Sitona en Inglaterra, Francia, y

Marruecos fueron analizados con enfoque isoeléctrico, los perfiles de isoesterasa son

monomórficos y similares a una cepa que originalmente se aisló de Osttinia nubilalis

(Hübner) del norte de Francia (Poprawski et al., 1988).

La variabilidad en isoesterasas entre poblaciones de regiones geográficas cercanas

es menor que la variabilidad entre poblaciones de regiones distantes (Sosa et al.,

1994). Este mismo fenómeno fue observado por Poprawski et al. (1988), aunque

ellos consideraron sólo un carácter; contrariamente Varela y Morales (1996),

encontraron que de acuerdo a los perfìles electroforéticos de isoesterasa, los

Page 45: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

aislados de un hospedero en común estan más relacionados que los que son de un

origen geográfico similar.

En análisis por electroforesis de isoesterasas de seis aislados de B. badana, se

presentaron seis perfiles distintos, uno para cada aislado. El 75% de las bandas

fueron comunes entre dos o más aislados (Varela y Morales, 1996).

Algunos aislados de B. bassiana son polimórficos en las bandas de isoesterasa,

mientras que otros presentan bandas idénticas (Sosa et al., 1994). En investigaciones

realizadas con distintos aislados del mismo hongo, derivados de picudos del género

Sitona, se presentaron 11 perfiles electroforéticos de a-esterasa diferentes; 18

aislados de un mismo sitio geográfico fueron monomórficos en sus perfiles de

isoesterasa (Poprawski et al., 1988) .

2.3.7 Modo de infección

Los hongos entornopatógenos poseen un conjunto de mecanismos que les permite

penetrar y asimilar los materiales del hospedero, y a la vez superar los mecanismos

de resistencia. La mayoría de los metabolitos fúngicos ayudan al patógeno con

aspectos físicos de ingreso. Las enzimas degradadoras de cutícula destruyen o

modifican la integridad estructural del hospedero, inhiben sus procesos selectivos, e

interfieren con su sistema regulatorio (Hajek y St. Leger, 1994).

Los hongos penetran a través de la cutícula, la cual está compuesta principalmente

de proteínas, quitina, lípidos y compuestos fenólicos, los cuales funcionan como una

barrera contra la invasión de microorganismos y medio ambiente (Hegedus y

Khachatourians, 1995).

Cada daño, asociado con los síntomas de la enfermedad, puede ser producido por

las enzimas del patógeno y sus metabolitos de bajo peso molecular (toxinas) (Hajek

Page 46: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

y St. Leger, 1994). Sin embargo, la producción de enzimas no es el único factor que

influye en el factor de la virulencia, o en el éxito del proceso de la penetración

(Champlin et al., 1981).

La infección inicia con esporas asexuales (conidias) depositadas sobre el

integumento externo de los insectos (Johnson y Goettel, 1993; Feng ef al., 1994).

Los insectos generalmente son infectados por B bassiana después de que la conidia

está en contacto con la cutícula del hospedero, germina y penetra el integumento. En

algunos insectos como los chapulines, la ruta precisa de invasión dentro de cuerpo

se desconoce, pero generalmente se cree que el modo principal de infección es a’

través del integumento externo (Goettel et al., 1995).

-Los propágulos germinativos de los hongos, están continuamente en movimiento a.través de diferentes partes durante la penetración cuticular, éstos responden a

cambios por estímulo de los procesos bioquímicos hasta originar una diferenciación

celular y formar estructuras morfológicas específicas (Hajek y St. Leger, 1994). Las

interacciones hidrofóbicas, la producción de mucosidad y apresorios por el hongo

influyen en la adhesión del hongo a la cutícula del insecto (Bidochka ef al., 1997),

aunque es raro que estas estructuras se produzcan en B. bassiana (Hegedus y

Khachatourians, 1995).

Los tubos germinativos constantemente detectan su medio y se adaptan para

colonizar el tejido del insecto y contrarrestar el potencial de respuestas del

hospedero, éstas estructuras infecciosas probablemente evolucionaron como un

mecanismo con el cual el patógeno supera las barreras del hospedero (Hajek y St.

Leger, 1994).

Durante la infección, la epicutícuta es la primer barrera en cruzar (St. Leger et al.,

1988); la penetración de la ésta puede realizarse por infección a través de ganchos

producidos por apresorios (St. Leger et al., 1989a; Hajek y St. Leger, 1994), o por la

Page 47: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

entrada directa de los tubos germinativos, las hifas y placas penetran en la

procutícula (St. Leger, 1993).

Una vez que la epicutícula es perforada, el inicio de la penetración a través de la

cutícula puede ser vía directa por hifas o estructuras que se pueden extender

lateralmente, esta expansión lateral puede causar fracturas que favorecen el proceso

y facilitan la dispersión de las enzimas fúngicas degradadoras de la cutícula (Hajek y

St. Leger, 1994).

Al invadir el hemocele, el hongo prolifera, y el micelio de los tubos germinativos libera

blastosporas (Feng et al., 1994; Hegedus y Khachatourians, 1995). Las blastosporas

se desarrollan para su dispersión a través del hemocele (St. Leger, 1993). Estas

usualmente germinan a las 48 h después de la infección, comparado con 3 o 4

semanas de las conidiosporas (Todorova et al., 1994). El hongo prolifera dentro del

cuerpo del hospedero, frecuentemente como un estado de vida que no sobrevive

naturalmente fuera del hospedero (Hajek y St. Leger, 1994).

El insecto infectado muere debido a la reducción drástica de su hemolinfa, nutrientes

y la toxemia causada por los metabolitos tóxicos del hongo (Feng ef al., 1994), o bien,

por la combinación de éstos con el daño mecánico producido por el crecimiento del

hongo (Hajek y St. Leger, 1994; Pedigo, 1998; Bidochka et al., 1997). En ocasiones el

cuerpo graso puede ser infectado inmediatamente después de la penetración a la

cutícula, mientras que otros tejidos y órganos permanecen intactos por más de una

semana, o son coionizados hasta después de la muerte (Hegedus y Khachatourians,

1995).

Bajo condiciones húmedas, uno o dos días después de que el hospedero muere, el

hongo emerge y produce una capa de conidias en la superficie del cadáver

(Steinkraus et al., 1991; Feng et al., 1994; Goettel et al., 1995).

Page 48: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

La importancia de estos mecanismos varía con el aislado específico del hongo o el

hospedero (Hajek y St. Leger, 1994). La habilidad de la conidia de B. bassiana para

germinar rápida y sincronizadamente se considera un aspecto importante en el

proceso de infección (Inglis et al., 1997b).

2.3.7.1 Función de las enzimas durante la infección

El éxito en la penetración de la cutícula de los insectos por B. bassiana depende

principalmente de varias enzimas hidrolíticas que degradan las proteínas, quitinas y

lípidos en el integumento del insecto y proporcionan nutrientes para el hongo (Feng

et al., 1994; Hegedus y Khachatourians, 1995).

Los niveles de enzimas específicas que degradan la cutícula como la lipasa,

quitinasa, proteasa, quimoelastasa, y quimotripcina tienen relación con los

parámetros de virulencia específica (Gupta ef al., 1994). Indudablemente, muchas

enzimas patogénicas son importantes al determinar la virulencia debido a que

permiten al patógeno coexistir con el proceso de cambios metabólicos asociados con

el estado de la enfermedad del hospedero (Hajek y St. Leger, 1994).

La variación en la virulencia de 8. bassíana se puede relacionar con la producción y

actividad enzimática durante la penetración en la cutícula del hospedero (Bidochka y

Khachatourians, 1990). Sin embargo, las enzimas no son el único factor que influye

en el fenómeno de la virulencia, o en el éxito del proceso de la infección (Champlin

ef al., 1981). Otros factores pueden ser el éxito de la adhesión de la conidià a la

cutícula, presencia de ácidos grasos en la superficie de la cutícula, crecimíéto

fúngico antes de la penetración, y la producción y regulación de otras toxinas

(Bidochka y Khachatourians, 1990).

La mezcla de quitinasa, lipasa y proteasa, en B bassiana actúa como una unidad, y

aparentemente tiene una acción común que permite al hongo penetrar, con ayuda de

Page 49: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

la secreción enzimática de las hifas a través del integumento del insecto

(Samsináková et al., 1971). Las lipasas y proteasas actúan antes que las quitinasas,

la producción secuencial de estas enzimas se puede interpretar con respecto a la

estructura física de la cutícula del insecto, las fibras de quitina son rodeadas por una

capa de proteína; por consiguiente, la quitina no puede ser degradada hasta que las

proteínas son removidas (Fig. 1) (Bidochka et al., 1997; Leathers y Gupta, 1993).

Estas enzimas son sintetizadas en una manera coordinada con relación a la

estructura cuticular, y son inducidas in vitro cuando son cultivadas sobre cutícula de

insecto; la significancia de alguna de las enzimãs depende de las características

cuticulares, y estado fisiológico del insecto, así como de los mecanismos de invasión

por el hongo (Hegedus y Khachatourians, 1995).

Los lípidos de la epicutícula son la primer barrera en cruzar, por lo que las lipasas son

importantes en el proceso de la infección; la composición de estos lípidos incluye

aproximadamente 65% de alkanos, 25% de ésteres cerosos secundarios, triglicéridos,

alcoholes, y ácidos grasos; además de lípidos, la apicutícula contiene aminoácidos, y

aminoazucares que funcionan como nutrientes para la germinación del hongo

(Bidochka et al., 1997). Los hidrocarburos son los lípidos más comunes y abundantes

en la cutícula de los insectos, en Schisfocerca gregaria constituyen el 76% del total de

lípidos extraídos de la cutícula, los lípidos son usualmente mezclas de n-alcanos

(principalmente C12 - C33) y alcanos ramificados metilados (St. Leger et aI., 1988).

La incapacidad para utilizar los lípidos que predominan sobre la superficie de la

cutícula puede reducir la virulencia de algunos hongos; éstos lípidos son

suficientemente heterogéneos y contribuyen en la especificidad de la relación

patógeno-hospedero (St Leger, 1993; Kosir et al., 1991). La importancia de las lipasas

depende principalmente del sistema de especificidad patógeno-hospedero

(Hegedus y Khachatourians, 1995). Los hongos entornopatógenos f3. bassiana y M.

Page 50: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

anisopliae poseen lipasas y otras esterasas que son capaces de hidrolizar los lípidos

cuticulares de los insectos (Bidochka et al., 1997).

Los estudios preliminares indican que existen dos posibles funciones de los lípidos

cuticulares de los insectos en la actividad de los hongos entornopatógenos; algunos

de ellos podrían ser usados como recursos pobremente accesibles de energía para

la germinación de la espora. Otros.podrían tener una actividad antifúngica específica

probablemente expresada en el crecimiento hifal, polaridad, insaturación, o

ramificación como longitud de cadenas de los lípidos cuticulares probablemente

involucrados en cada proceso. Es necesario realizar investigaciones sobre la posible

correlación entre cepas infectivas y los lípidos cuticulares de los hospederos

(Lecuona et al., 1997).

La producción constitutiva de niveles de lipasa es evidente cuando 6. bassiana es

propagado en un medio complejo, y la adición de triglicéridos, como el aceite de

oliva, inducen en gran cantidad a la actividad de las lipasas sin alterar las

características de crecimiento del hongo. Además ciertos ácidos grasos presentes en

la cutícula de los insectos, inhiben el crecimiento fúngico y la germinación de la

espora (Hegedus y Khachatourians, 1995).

Las lipasas han ganado atención especial por su uso potencial en la biotecnología

debido a su disponibilidad y estabilidad (Essamri et al., 1998). La producción de

lipasa por un hongo entornopatógeno contribuye significativamente en la penetración

y provisión de nutrientes. In vivo, la lipasa actúa antes que la quitinasa sobre los

lípidos, y como en el caso de las proteínas, pueden situarse como una capa

protectora de la quitina. Sólo a través de la acción coordinada y combinada de las

tres principales enzimas hidrolíticas, (proteasa, quitinasa y lipasa) ocurre la

desintegración completa de la cutícula (Hegedus y Khachatourians, 1995).

Una vez que la superficie Iípida de la epicutícula es degradada por las lipasas, el

hongo produce grandes cantidades de proteasas (Prl), para degradar el material

Page 51: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

proteínico de la procutícula que se encuentra adherido como una cubierta de la

quitina. Una vez liberadas las fibras de quitina, las proteínas solubilizadas son

degradadas por aminopeptidasas y exopeptidasas, para ser convertidas en

aminoácidos útiles como nutrientes para el hongo (Bidochka ef al., 1997)

La degradación de la cubierta de proteína permite accesar a las enzimas quitinolíticas

hacia las fibras de quitina para degradarlas, lo cual induce a la producción de más

quitina (GlcNAc), y esta a su vez a la síntesis de más’ quitinasa, reduciendo la

actividad de las proteasas (Hegedus y Khachatourians, 1995; Bidochka et al., 1997).

Las quitinasas extracelulares o N-acetilglocusamidasas (NAGasa) son producidas por

B. bassiana y M. Anisopliae después que las proteasas; esta secuencia se debe a la

estructura física de la cutícula del insecto. Las fibras de quitina se encuentran

cubiertas por una capa de proteína, la cual debe ser degrada para poder activar a las

quitinasas e hidrolizar la quitina (Bidochka et al., 1997); sin embargo, la degradación

parcial de lípidos es suficiente para abrirle el camino a las quitinasas (Samsináková et

al., 1971).

Las proteasas extracelulares producidas por B. bassiana solubilizan las proteínas

cuticulares, las cuales ayudan en la penetración y proporcionan nutrientes para una

mayor proliferación del hongo dentro del insecto (Bidochka et al., 1997). Durante los

primeros estados de infección, la proteasa Pr1 de B. bassiana se localiza próxima a la

hifa, pero es indispensable la separación mecánica de las proteínas, en los últimos

estados, Pr1 se distribtiye en toda la región de invasión (Hegedus y Khachatourians,

1995). La Fig. 1 muestra la representación de la interacción entre las enzimas

extracelulares y la degradación de la cutícula.

Page 52: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

Fig. 1. Estrategia de los hongos entornopatógenos para la penetración a través de la cutícula de los

insectos.

Se ha identificado una variedad amplia de proteasas extracelulares en hongos

entornopatógenos; en B bassiana, estas enzimas muestran mayor preferencia por

las proteínas ácidas que básicas (Hegedus y Khachatourians, 1994).

Varias cepas de B. bassiana y algunas de B. brongniartii producen una proteasa

inmunológicamente idéntica, y la proteasa básica de B. bassiana inmunológicamente

difiere de las proteasas de P. fumosoroseus y M. Anisopliae; las proteasas básicas

de B bassiana, P. fumosoroseus, y M. anisopliae contienen antígenos comunes

(Shimizu et al., 1993).

La proteasa degradadora de cutícula con una quimoelastasa específica, es la

proteina principal en la generación de estructuras infecciosas de M. anisopliae in situ

durante la penetración de la cutícula del hospedero. La producción de quimoelastasa

por las estructuras infecciosas se favorece por los niveles de nutrientes insuficientes

Page 53: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

por las estructuras infecciosas se favorece por los niveles de nutrientes insuficientes

para reducir la represión catabólica. Así, el proceso patogénico involucra la relación

morfogénesis - infección, y la producción de enzimas ocurre sólo cuando es necesario

para establecer una relación nutricional del patógeno con el hospedero (St. Leger et

al., 1989b).

Una cepa de 5. bassiana que sobre produce proteasa tendrá un valor más bajo de

TL50 (Tiempo Letal medio); en este caso, otros factores de virulencia pueden limitar el

curso de la patogénesis y por consiguiente cambiar el TL50 (Bidochka y

Khachatourians, 1990).

Se ha encontrado una relación entre la producción de amilasa y la virulencia, donde

niveles elevados de amilasa se asocian con una hipervirulencia en M. anisopliae, y

los aislados con deficiencia de esta enzima, no presentan virulencia (Hegedus y

Khachatourians, 1995).

Se ha identificado una amplia variedad de enzimas catabólicas en hongos

en!omopatógenos; alcalino fosfatasa, esterasa C4, esterasa/lipasa C8, lipasa C14,

leucina aminopeptidasa, valina aminopeptidasa, cisteina aminopeptidasa, tripsina,

quimotripcina, ácido fosfatasa, fosfohidrolasa, a-galactosidasa, P--galatosidasa,

fi-glucuronidasa, a-glucosidasa, B--glucosidasa, @-glucosaminidasa, a-mannosidasa

y a-fucosidasa, y P-galactosidasa. No se ha desarbierto la contribución de estas

enzimas en los procesos de infección (Hegedus y Khachatourians, 1995).

2.4 Mecanismos de defensa de los insectos

Los insectos manifiestan respuestas inmunes tanto humorales como celulares que

son efectivas contra varios patógenos y parásitos, incluyendo hongos, protozoarios,

bacterias, nematodos e himenópteros parasitoides (Washburn ef al., 1996). El

mecanismo principal de defensa contra la invasión de microorganismos es la barrera

Page 54: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

que proporciona la cutícula (Hegedus y Khachatourians, 1995), así como la membrana

peritrófica que rodea el bolo alimenticio y protege el epitelio del intestino medio (Dunn,

1986). Poco se conoce sobre como un insecto reconoce al hongo como algo extraño, e

inicia sus respuestas de inmunidad (Hajek y St. Leger, 1994).

La epicutícula presenta múltiples capas, y cada una tiene sus propiedades; la capa

superior se caracteriza en la mayoria de los insectos por ser mecánicamente frágil,

resistente a la degradación enzimática e impermeable. La composición de la epicutícula

interior consiste de quitina protegida con una capa proteica; ésta composición implica

resistencia, pero las enzimas producidas por los hongos entomopatógenos ‘pueden

superar este obstáculo (Hajek y St. Leger, 1994).

Una infección puede ser abortada en la epicutícula si un factor esencial de la fase de

adhesión, desarrollo microbiano, o patogénesis está ausente. Específicamente, la

infección puede ser inhibida por la falta de humedad, inhabilidad para utilizar los

nutrientes disponibles en la superficie de la cutícula, o ausencia de los factores

necesarios para el reconocimiento de un hospedero susceptible o sitio penetrable para

la infección (Hajek y St. Leger, 1994).

Para algunos sistemas, los fracasos de los hongos en invadir la cutícula del insecto, se

atribuyen a la presencia de compuestos inhibidores (fenoles, quinones, y lípidos) en la

superficie cuticular (Hajek y St. Leger, 1994). En el estudio realizado por Samsináková

ef al. (1971), encontraron que el contenido de lípidos de la cutícula de larvas de Galleria

mellonella es de 18.5% de peso seco en promedio. 24% de carbohidratos, quitina

16.6% de peso seco, el contenido de nitrógeno total fue de 2.46%, considerando el

nitrógeno contenido en la quitina; el total de nitrógeno que contiene un 15.1% de

proteínas.

Los triacigliceroles, esteroides, y fosfolípidos han sido encontrados en pequeñas

cantidades en la cutícula. Sin embargo, sólo evidencias circunstanciales indican que

Page 55: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

algunos de estos compuestos pueden estar involucrados en la resistencia a la

enfermedad (St. Leger et al., 1988).

El proceso de la muda puede emplazar la infección de los insectos hasta que el

hongo finalmente invade el organismo y causa la muerte; la infección se desarrolla

rápidamente en algunas larvas de L. decemlineata que mueren antes de mudar (Vey

y Fargues, 1977).

La respuesta inicial de la hemolinfa de los insectos a partículas extrañas se origina

por la circulación de los hemocitos; éstos son extremadamente eficientes removiendo

las partículas extrañas como bacterias, hongos, nematodos, y huevecillos de

parasitoides; también por fagocitosis, formación de nódulos, o encapsulación

(Hegedus y Khachatourians, 1995).

La reacción principal en los mecanismos de defensa celular antifúngica es la

encapsulación del hongo, el cual es rápidamente melar-izado. Durante la

encapsulación, los granulocìtos son atraídos hacia el hongo y pueden cubrirlo

totalmente (fagocitosis), entonces los plasmatocitos son aislados y forman un

pseudotejido en capas concéntricas que forman un nódulo en el cual el hongo puede

ser descompuesto (Hajek y St. Leger, 1994).

En el caso de cepas hipervirulentas de una especie de hongo, los hospederos son

incapaces de formar granulomas típicos o superar la encapsulación y el crecimiento

fúngico continúa (Hajek y St. Leger, 1994). B. bassiana es capaz de suprimir la

habilidad de extensión de los hemocitos en larvas de Spodoptera exigua; las

blastosporas fagocitadas de B bassiana producen tubos germinativos que crecen

fuera de los granulocitos y las hifal circularon libremente (Hung ef al., 1993).

Page 56: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

III. MATERIALES Y METODOS

3.1 Localización del experimento

El presente trabajo se realizó en el Laboratorio de Biología Celular, del Centro

Regional de Estudios Nucleares, y en el Laboratorio de Entomología y Control

Biológico, de la Facultad de Agronomía, de la Universidad Autónoma de Zacatecas,

durante el período de agosto de 1998 a julio de 1999.

3.2 Origen de los aislados en estudio

Los aislados de B bassiana utilizados fueron originalmente extraídos de insectos del

orden Coleoptera, BbD2, BbCOl y BbCR, fueron proporcionados por el Centro

Nacional de Referencia de Control Biológico de la SAGAR, mismos que se

encuentran en la colección de hongos entornopatógenos de dicho Centro, que se

ubica en el municipio de Tecomán, Colima. El aislado BbZl fue obtenido por la

autora de este trabajo en el campo agrícola de la Facultad de Agronomía de la

Universidad Autónoma de Zacatecas y un quinto aislado de la especie Nomuraea

fireyi (Farlow) Samson, fue proporcionado por el Dr. Roberto Lezama Gutiérrez, de la

Facultad de Ciencias Biológicas y Agropecuarias de la Universidad de Colima, fue

utilizado como testigo por ser especie diferente de B. bassiana, y su inocuidad a

coleópteros (Ignoffo, 1981), para la caracterización de los aislados, a través de la

expresión de las isoesterasas. Estos hongos tienen su origen en diferentes sitios

geográficos de la República Mexicana (Cuadro 1).

Page 57: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

Cuadro 1. Aislados de Beauveria bassiana y N. rileyi, utilizados en este estudio.

Aislado Hospedero de origen Cultivo Origen

geográfico

BbD2 Diabrotica sp. (Coleoptera: Chrysomelidae) Maíz Ocotlán, Jal.

BbCOl Hypofhenemus hampei (Ferrari) Café Oaxaca

(Coleoptera: Scolytiadae)

BbCR (Coleoptera: Chrysomelidae) Maíz desconocido

BbZl (Coleoptera: Curculionidae) Frijol Zacatecas, 1998

N. rileyi L9 Spodopfera frugiperda (J. E. Smith) Maíz Colima, 1998

(Lepidoptera: Noctuidae)

3.3 Producción de inóculo

Los aislados de B. bassiana se cultivaron en un medio estéril a base dé Sabouraud

dextrosa agar + 0 . 2 % de extracto de levadura, en cajas petri, e incubados por 7 días,

a 25° C. Las conidias se colectaron en 20 ml de agua destilada estéril con Tween 20

al 0.05%. La suspensión conidial se pasó, a través de un filtro No.4, con una medida

de poro de 5-15 Mm (Millipore Corp.), y la concentración se determinó en una cámara

nomatìmétrica de Neubauer (Rombach, 1989). La suspensión de conidias se ajustó a

1 x l07 conidias/ml, con esta concentración se llevaron a cabo los bioensayos de

virulencia y determinación de los valores de TL50 Varela y Morales, 1998).

Por otro lado, se ílevó a cabo la producción de micelio de cada uno de los hongos

para extraer las proteínas, evaluar la actividad de las lipasas y caracterizar los

aislados con base en perfiles de isoesterasas. Para lo anterior, se utilizó el medio

líquido Sabouraud dextrosa + 0.2% de extracto de levadura. A matraces de 250 ml se

les adicionó 150 ml de medio, mismos que se esterilizaron a 120 libras de presión

durante 20 minutos y se inocularon con 20 u1 de la suspensión conidial, preparada

Page 58: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

con anterioridad, se incubaron a 25°C, en un agitador rotatorio a 150 rpm, durante

siete días,

Posteriormente, el micelio fue separado del caldo de cultivo, lavado y centrifugado,

con agua destilada estéril, una parte de él fue secado en una liofilizadora a -5O°C y

se conservó a -2O°C; mientras que la otra parte de micelio fue utilizado

inmediatamente, para evaluar la actividad de las lipasas (Sosa et al., 1994).

3.4 Cría de E. varivestis bajo condiciones de laboratorio

La cría de E. varivestis fue realizada mediante una modificación de la técnica de

Todorova et al. (1994). Los adultos fueron colectados en campo, de parcelas con

frijol, establecido bajo condiciones de riego en la Facultad de Agronomía de la

Universidad Autónoma de Zacatecas. Tres grupos de 20 insectos fueron colocados

en frascos de vidrio de 2,500 ml de capacidad, a los cuales diariamente se les colocó

hojas de frijol frescas como alimento para los insectos; las hojas además de

funcionar como alimento, lo hicieron como sustrato de ovìposición.

Los huevos fueron colectados de las hojas y colocados dentro de una caja petri, con

algodón húmedo al centro, para evitar la deshidratación. Una vez eclosionadas, las

larvas se colectaron de las cajas petri y se colocaron en frascos estériles con

alimento fresco; estas larvas se utilizaron para mantener la colonia y para los

experimentos de virulencia de los aislados. Las larvas que se utilizaron para los

bioensayos fueron de 48 horas después de haber eclosionado para larvas de primer

estadio, o de haber mudado para larvas de segundo, tercer y cuarto estadio. El

insectario se mantuvo bajo condiciones de laboratorio a una temperatura de 23 + 1°C

y 70 % de humedad relativa, con un fotoperiodo de 16:8 horas luz: oscuridad.

Del mismo modo, para disponer de hojas de frijol frescas y en cantidades suficientes

para mantener la colonia durante los experimentos, desde un mes anterior al

Page 59: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

establecimiento del insectario se sembró frijol de la variedad Flor de Mayo por SU

mayor

disponibilidad y aceptación por el insecto, en macetas de plástico de 2 litros de

capacidad, con suelo arcillo-arenoso.

3.5 Evaluación de la virulencia de aislados de B. bassiana sobre larvas y

adultos de E. varivestis

Para evaluar la virulencia y cuantificar los TL50 de los cuatro aislados de B bassiana

sobre E. varivestis, se realizaron bioensayos de virulencia en larvas de primero,

segundo, tercero y cuarto estadio, y en adultos.

Para lo anterior, se inocularon hojas de frijol frescas con una suspensión de conidias

a la concentración de 1 X I0 7 conidias por mililitro de tween 20 al 0.05%, por

inmersión durante 30 segundos. Posteriormente, a las hojas se les eliminó el exceso

de agua, dejándola durante 5 minutos en ventilación en una campana de flujo

laminar; une vez ventiladas, se depositaron en forma individual, en frascos de vidrio

de 150 ml de capacidad, estériles. A la hoja de frijol se le colocó en la base algodón

húmedo y un papel filtro húmedo (Whatman No. 3) en el fondo del frasco, para

mantener condiciones de alta humedad. Como testigo, se utilizaron hojas frescas de

frijol, inmersas en tween 20 al 0.05% estéril (Varela y Morales, 1996).

A cada uno de los frascos con la hoja de frijol inoculada, se les colocó una larva o

adulto, los frascos se taparon con tela de algodón y se incubaron a 25°C, con un

fotoperiodo de l0:14 h durante 20 dias. Los frascos fueron revisados cada 24 h, para

proporcionar alimento, humedecer el papel filtro y el algodón, asi como para registrar

el número de larvas muertas en cada tratamiento. Para corroborar la muerte de los

insectos a causa del hongo, éstos fueron colocados en cámaras húmedas para

propiciar el desarrollo y esporulación del hongo aplicado.

Page 60: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

Terminado el experimento el número de larvas muertas cada 24 h, en cada

tratamiento, fue sometido a análisis Probit, mediante la correlación entre el logaritmo

del tiempo de la muerte de los insectos y el Probit de la mortalidad, para determinar

el TL=50 de los aislados que causaron una mortalidad superior a 50% en cada uno de

los estadios larvales y/o adulto (Finney, 1971). Del mismo modo, con los porcentajes

de mortalidad obtenidos en cada uno de los tratamientos se realizó un análisis de

varianza y prueba de medias de Tukey (P<O.05) en el paquete estadístico SAS

(1988), previa transformación angular de los porcentajes (Studdert y Kaya, 1990;

Varela y Morales, 1996), considerando dos factores de estudio, con distribución

completamente al azar de los tratamientos con cuatro repeticiones, donde el factor

“A” fueron los aislados del hongo más el testigo y el factor “B” los estadios larvales y

adulto del insecto.

3.6 Evaluación de la actividad enzimática de las lipasas de aislados de B.

bassiana

Para evaluar la actividad de las lipasas se utilizó la técnica de Hankin y

Anagnostakis (1975). Se empleó el medio de cultivo formado a base de Peptona

Difco (10 g), Cloruro de Sodio (5 g), Cloruro de calcio-2H20 (0.1 g), agar (20 g) y

Tween 20. La mezcla se ajustó a pH de 6.0, utilizando HCL 0.5 M y se esterilizó

durante 20 minutos a 15 libras; una vez estéril se colocó en cajas de petri estériles.

El Tween fue esterilizado por separado, durante 20 minutos a 15 libras de presión y

se adicionó 1 ml , por cada 100 ml de medio de cultivo estéril frío.

El micelio lavado fue tratado en buffer Tris 0.1 M, pH 6.0 (Varela y Morales, 1996),

se tomaron 10 ul de extracto y micelio y se inoculó en cada caja petri, con el medio

de cultivo descrito antes, colocado en el centro de la caja. Posteriormente, cada caja

se selló con cinta testigo y se incubaron a 26° C por 6 días (Rajami y Hilda, 1987). A

partir del sexto día, cada caja se examinó para medir, con un vernier, el diámetro de

Page 61: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

la colonia, así como, el diámetro del halo característico de la actividad enzimática en

mm.

La producción de las enzimas se expresó con la proporción del diámetro de la

colonia y el diámetro del halo (Rajami y Hilda, 1987) y para calcular la actividad

enzimática, a los datos de diámetro de halo se les restó los de diámetro de colonia.

(Sosa ef al., 1994). Los resultados de la actividad enzimática fueron sometidos a

análisis de varianza y prueba de medias de Tukey (P<O.05); y la correlación entre la

actividad enzimática de las lipasas y la virulencia fueron desarrollados en el paquete

estadístico SAS (SAS, 1988).

3.7 Caracterización de aislados B. bassiana con base en los perfiles de

isoesterasas

A los aislados de B. bassiana se les extrajo la proteína total pasando 1 g de micelio

en un mortero de porcelana a O° C, donde se adicionó 1 ml de buffer Tris-HCI 0.04 M

(pH 6.8). Una vez molidas las preparaciones miceliales, éstas fueron centrifugadas a

16,000 g por 30 min a 4° C, el sobrenadante fue extraído y liofilizado para concentrar

la proteína, finalmente el extracto fue puesto en tubos eppendorf de 1.5 ml y

congelado a -20° C hasta ser utilizados (Sosa et al., 1994).

Para determinar la concentración de proteína de las muestras de cada extracto, se

utilizó el ensayo de Bradford (1976). Una vez preparadas las muestras de proteína

de los aislados, así como los estardares de albúmina de suero de bovino con el

método de Bradford, se midió la absorvancia a 595 nm en un espectrofotómetro en

cubetas de 3 ml contra un reactivo blanco. Los datos obtenidos de la proteína fueron

analizados contra los datos correspondientes a la curva estándar obtenida por las

muestras de albúmina calculada con regresión lineal en el programa de cómputo

Instat versión 3.5.

Page 62: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

Para caracterizar los aislados de B. bassíana con base en puntos isoeléctricos y

peso molecular de esterasas, se utilizaron las técnicas de Enfoque Isoeléctrico de

O’Farrel (1975), y PAGE - gradiente (520%) en condiciones nativas preparado de

acuerdo a Varela y Morales (1996).

Se prepararon las muestras para las corridas con 1 OO ug de proteína y 10 ul de

buffer de muestra para enfoque isoeléctrico y 50 ug de proteína y 10 ul de buffer de

muestra para el gel de PAGE - gradiente.

3.7.1 Enfoque isoeletrico

Las isoenzimas a y B esterasas fueron separadas por enfoque isoeléctrico usando

Anfolinas pH 3.5 a 10 y 4 a 7 (Pharmacia Biotech). La corrida se realizó en una

cámara vertical grande, el contenido del gel fue de 10 ml de acrilamida al 40%, bis

5%; 10 ml de NP40 al 10%; 20 ml de agua destilada; 3 ml de anfolinas pH 4 - 7; 2 ml

de anfolìnas pH 3.5 - 10; 45 u l de temed, y 70 ~1 de PSA al 10%.

El buffer del ánodo fue preparado en medio litro de agua desionízada degasificada y

ácido fosfórico 10 mM; mientras que el buffer del cátodo se preparó con NaOH 20

mM en la misma cantidad de agua con similares características.

Se realizó una precorrida con 20 ul de buffer de overlay (urea 9M y amfolitos 2%) en

cada pozo, a 200, 300 y 400 V durante 15 minutos cada voltaje, a temperatura

ambiente para formar el gradiente. Posteriormente se retiraron los buffers de corrida

y el overlay para colocar las muestras de proteína de los aislado, las muestras se

colocaron por duplicado, la corrida se llevó a cabo a 400 V a 4” C durante 12 horas,

al finalizar se le dio una corrida final de 60 minutos a 800 V.

Al finalizar la corrida se verificó la formación del gradiente, para lo cual, se cortó el

carril inicial y final del gel, es decir, donde no se colocó muestra, posteriormente

Page 63: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

estos fueron cortados en pequeños trozos de 0.5 cm cada uno y colocados en 2 ml

de agua destilada en tubos de ensayo ordenados en forma descendiente, después

de 24 horas se midió el pH del agua de cada uno.

3.7.2 PAGE - gradiente

El gel (520% de acrilamida) en condiciones nativas se preparó en un formador de

gradiente, y la corrida en una minicámara de electroforesis, ambos de Bio-Rad. El

contenido del gel fue de acrilamida-bisacrilamida, tris-HCL 1.5 M, pH 8.8, ,agua

destilada, sacarosa, persulfato de amonio 10% y TEMED. Las concentraciones

usadas fueron las indicadas por Varela y Morales (1996).

Se prepararon dos geles en las mismas condiciones, se les colocaron las muestras

de proteína de los cinco aislados de hongos entornopatógenos en cada uno, la

corrida se desarrolló a 4°C durante 12 horas a 120 V. Al finalizar la corrida, se

retiraron los geles para ser teñidos y secados.

3.7.3 Tinción de los geles

El gel de enfoque isoeléctrico se dividió en dos de la par-te media, para obtener dos

geles con las mismas características de cada uno de los aislados, uno para teñir el

total de proteína con azul de comassie y otra para teñir las bandas de los enzimas

a y B-esterasas. Del mismo modo los geles de PAGE - gradiente, uno fue teñido con

azul de comassie, mientras que el otro fue utilizado para observar la expresión de las

a y p-esterasas.

La solución teñidora de esterasas de Shaw y Prassad (1970) fue preparada de la

manera siguiente: 100 mg de Fast blue salt RR (sal azul base RR); 10 ml de Tris-HCI

0.5 M, pH 7.1; 3 ml de substrato a y B - naftil acetato y 87 ml de agua desionizada.

Page 64: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

La solución teñidora se filtró en papel filtro Whatman No.1, los geles fueron inmersos

en la preparación a 37° C, por una hora para propiciar la reacción de las enzimas en

la presencia del sustrato, posteriormente se lavaron con agua destilada y se fijaron

en ácido acético al 7%.

La solución teñidora para el total de proteína se preparó con 1.25 g de azul de

comassie; 200 ml de agua desionizada; 250 ml de metanol y 50 ml de ácido acético.

Los geles fueron incubados en el buffer a temperatura ambiente durante 1 hora,

luego lavados y fijados en solución desteñidora, se agitaron lentamente hasta

observar una formación clara de bandas azules.

3.7.4 Secado de los geles

Con el fin de secar los geles, se colocaron entre una membrana de papel celofán y

papel filtro Whatman No.3, para posteriormente deshidratarlos en un secador de

geles Bio-Rad a una temperatura de 70° C durante 1.3 horas.

3.7.5 Análisis de los geles

La similitud entre aislados por los perfiles de isoesterasas se estimó con el índice propuestopor Jaccard, el cual consiste en la fórmula siguiente: S = A/(A + B + C)

Donde A son las bandas presentes en ambos aislados, que son comparados, B son

las bandas presentes sólo en el primer aislado y C, las bandas presentes sólo en el

segundo aislado (Skovgaard y Rosendahl, 1998).

Page 65: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

IV. RESULTADOS

4.1 Evaluación de la virulencia de aislados de 8. bassiana sobre E. varivestis.

Con la finalidad de evaluar la virulencia de los aislados BbD2, BbCR, BbCO1 y BbZ1

de B bassiana sobre los cuatro estadios larvales y adultos de E. vativestis, se

realizaron bioensayos de patogenicidad, y los porcentajes de mortalidad acumulada

transformados al arco seno se sometieron a un análisis de varianza (Cuadro 2).

Cuadro 2. Análisis de varianza de los factores de virulencia de los aislados de 8.

bassiana (A), y susceptibilidad de los estados biológicos de E. varivesfis (B).

Fuentes de Grados de Suma de Cuadrado Valor de F P>F

variación libertad cuadrados medio calculada

Factor A 4 22998.5781 5749.6445 37.9475 0.0001

Factor B 4 11886.5312 2971.6328 19.6127 0.0001

Interacción 16 6196.5625 387.2851 2.5561 0.004

Error 75 11363.6718 151.5156

Total 99 52445.3437

Coeficiente de variación= 33.97%.

La comparación de medias (cuadro 3) muestra que el aislado BbCOl fue

significativamente más virulento sobre E. varivestis, con una mortalidad superior al

76% transformado a 61, mientras que los otros tres aislados presentaron una

virulencia estadística similar hacia este insecto plaga. La mortalidad encontrada en el

testigo no presentó ningún signo de infección por el hongo.

Con respecto a la susceptibilidad de larvas y adultos, a la infección por el hongo, la

comparación de medias de Tukey indica que no existe diferencia significativa entre

los cuatro estadios larvales, no obstante que los dos primeros estadios presentan

medias de un 58 y 46% de mortalidad, transformados a 49 y 42 respectivamente,

Page 66: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

mientras que el tercer y cuarto estadio presentan medias de 38 y 33

respectivamente. El adulto fue significativamente menos susceptible al

microorganismo estudiado con un 8% de mortalidad convertido a 17 (cuadro 3).

Cuadro 3. Comparación de medias de los factores de virulencia de los aislados de B.

bassiana (Factor A), y susceptibilidad de los estadios biológicos de E.

varivestis (Factor 6).

Aislados (A) media ’ estadios de media *

E. vativestis (B)

BbCOl 6 1 . 2 2 8 5 a estadio 1 49.4195 a

BbZl 4 1 . 5 7 8 0 b estadio 2 42.9070 ab

BbD2 3 2 . 4 4 0 0 b estadio 3 3 8 . 0 4 8 4 b

BbCR 3 1 . 0 6 0 5 b estadio 4 3 3 . 7 3 1 0 b

Testigo 14.8920 c adulto 17.0930 c

ã Medias de mortalidad de E. varivesfis ocasionada por la virulencia de los aislados de 6. bassiana

b Medias de susceptibilidad de estadios de E. varivestis a B bassiana

Medias seguidas por la misma literal en cada columna, son estadísticamente iguales.

Tukey (0.05). a= 10.9133

4.2 Tiempo letal medio de los aislados de B. bassiana sobre E. varivestis

La determinación de tiempo letal medio sobre larvas y adultos de E. varivestis se

realizó con los aislados que presentaron los porcentajes de mortalidad mayores al

50% (cuadro 4).

Page 67: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

Cuadro 4. Porcentajes de mortalidad de los estadios larvales y adultos de E.

varivestis por los aislados de B. bassiana al día 20 después de la

inoculación.

Estadios BbZl Bb02 BbCOl BbCR

ler- 55* 55’ 1 00* 32.5

2do 42.5 37.5 8 5 ’ 3 5

3er 4 9 27.5 65’ 32.5

4to 45 10 67.5’ 15

Adulto 5 0 12.5 5

‘Valores utilizados para determinar el TL50

El insecto de primer estadio larval presentó mortalidad superior al 50% con los

aislados BbZl, BbD2 y BbCOl, mientras que el segundo, tercer y cuarto estadio

larval presentaron valor superior al 50% con el aislado BbCOl. El adulto no alcanzó

dicho porcentaje con ninguno de los aislados. En el cuadro 5 se presenta los TL50

obtenidos durante la investigación.

Cuadro 5. TL50*s de aislados de B bassiana sobre estadios larvales de E. varivestis.

EEtadío Aislado TL50 XL Calc. Ecuación

(días)

1 er. BbZl 20.92 1.285 y= 1.55 x -0.15

1 er. BbD2 20.02 0.838 y= 1.23 X +0.93

1 er. BbCOl 5.79 12.44 y= 2.39 X -1.6

2do BbCOl 10.59 12.10 y= 2.72 X -3.23

3er. BbCOl 19.19 10.13 y= 3 x -4.86

4to BbCOl 16.71 7.946 y= 2.56 X -3.26

X2del 5% = 11.7

En el cuadro anterior se destaca que los valores de TLs, para las larvas de primer y

segundo estadio, con el aislado BbCOl fueron de 5.79 y 10.59 días respectivamente;

Page 68: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

las figuras 2 y 3 muestran las tendencias de la mortalidad de estos datos. Los TL50

obtenidos para ios demás estadios y aislamientos fueron superiores.

0 1 2 3 4 5 6 7 6

Timpa (días)

Fig. 2. Tendencia de la mortalidad de Iarvas de primer estadio de E. vativesfis, dada por el tiempo letal

medio obtenido con el aislado BbCO1 de 5. bassiana (5.79 días).

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

liempo (días)

Fig. 3. Tendencia de la mortalidad de larvas de segundo estadio de E. varivestis, dada por el tiempo

letal medio obtenido con el aislado BbCO1 de 5. bassiana (10.59 días).

Page 69: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

4.3 Evaluación de la actividad enzimática de las lipasas de aislados. de 8.

bassiana

Con el fin de evaluar la actividad enzímática de las lipasas de los aislados de B.

bassiana, los datos de actividad medía fueron sometidos a análisis de varíanza

(cuadro 6).

Cuadro 6. Análisis de varianza de actividad de las lipasas de los aislados de B.

bassiana.

Fuentes de Grados de Suma de Cuadrado Valor de F P>F

variación libertad cuadrados medio calculada

Aislamientos 3 328.8984 109.6328 110.7452 0.000

Error 2 8 27.7187 0.9899

Total 3 1 356.6171

Coeficiente de variación= 8 . 2 O %

La comparación de medias muestra que e! aislado BbCO1 presenta un valor

significativamente mayor de actividad de lipasas (16.75), mientras que BbCR

presenta un valor menor con respecto a los demás (7.75), asimismo se observa que

los aislados BbZ1 y BbD2 son similares en esta actividad (12.56 y 11.50

respectivamente) (Fig. 4).

Page 70: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

Fig. 4. Actividad enzimática de lipasas (en mm de diámetro de halo) de los aislados BbCOl , BbZl,

BbD2 y BbCR de 5. bassiana. Barras con la misma letra son estadísticamente similares.

4.4 Correlación de la actividad de las lipasas de los aislados de B. bassiana

con la virulencia

Con el fin de evaluar la correlación existente entre las variables de actividad

enzimática de las lipasas y la virulencia de los aislados de 5. bassiana, los datos

respectivos (cuadro 7) se sometieron a un análisis de correlación.

Cuadro 7. Actividad lipasa (mm) y datos de virulencia de los aislados de 5. bassiana

sobre E. varivestis.

Aislado Actividad lipasa Virulencia

BbCOl 16.75 61.22

BbZl 12.56 41.57

BbD2 11.5 32.44

BbCR 7.75 31.06

El coeficiente de correlación fue de 0.92, no significativo.

Page 71: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

En la Fig. 5 se observa como el aislado con mayor actividad lipasa presenta la mayor

virulencia (BbCOl); lo mismo ocurre con los demás aislados, hasta llegar al aislado

con menor actividad lipasa y con la menor virulencia (BbCR), No obstante que ésta

figura muestra la relación que existe entre las dos variables, en el análisis de

correlación ésta no es significativa.

1 81 6

7 0

6 0

BbCOl BbZl BbD2 BbCR

Aislados

+Activìdad lipasa +Virulencia

Fig. 5. Correlación entre actividad lipasa y virulencia de los aislados BbCOl, BbZl , BbD2 y BbCR de

6. b a s s í a n a .

4.5 Caracterización de los aislados de B. bassiana con base en los perfiles de

isoesterasas

La expresión de las bandas de isoesterasas, en geles de PAGE - gradiente y de

enfoque isoeléctrico, se observa en las Figuras 6 y 7, respectivamente. La.

disposición de las bandas en ambos geles muestra que los aislados son diferentes

entre ellos, y presentan bandas comunes.

Page 72: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

Azul de comassie Expresión de enzimas

A B

Fig. 6. Gradiente de poliacrilamida, teñido con azul de comassie (A) y con sal azul base RR (6). Los

carriles 1, 2, 3 y 4 corresponden a los aislados BbD2, BbCR, BbCOl y BbZl respectivamente,

mientras que el 5 a N. rileyi.

En el gel (Fig. 6 B) se presentó un total de 8 bandas, donde se observan distintos

perfiles de las enzimas CC y p esterasas para cada aislado; existen dos bandas que

son comunes entre los aislados de B. bassiana (E y F), y una que se presenta en

todos los aislados (F). Los aislados BbD2 y BbCR muestran bandas exclusivas (B, C,

D G y H)

Los aislados BbCOl y BbZl son similares al presentar las mismas bandas (E y F),

sin embargo, éstas se localizan en los cuatro aislados estudiados. de B. bassiana.

Por otro lado, se observa una marcada intensidad en la banda “F” del carril 5, que

Page 73: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

corresponde al hongo entornopatógeno N. rileyi y que se manifiesta en todos los

aislados.

En la Fig. 6 (A), que corresponde al gel teñido con azul de comassie, se aprecia el

total de proteínas presentes en cada extracto. Se observa gran número de bandas

para los aislados de B. bassiana (1, 2, 3 y 4), mientras que para N. rileyi, se observa

una banda, que coincide con la expresada por la reacción de las isoesterasas (F) en

el mismo aislado.

Con el objetivo de hacer una mejor drferenciacìón entre aislados, se desarrolló la

técnica de enfoque isoelectrico (gradiente de pH) y se caracterizó a los aislados con

base en los puntos isoeléctricos (PI) de las enzimas OL y B esterasas, asimismo se

tiñó un gel con azul de comassie (Fig. 7 A) y uno más para observar la expresión de

las enzimas por la reacción en la presencia del substrato (Fig. 7 B).

El gel de enfoque isoeléctrico muestra mayor resolución de bandas, al manifestarse

mayor cantidád de éstas en diferentes perfiles para cada aislado de B bassiana y N.

rileyi (Fig. 7).

Page 74: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

6.87 b6.34 >6.10 >5.99 >

4.92 >4.80 >

I 1 2 3 4 5 1 1 2 3 4 5

Fig. 7. Gradiente de pH por enfoque isoelétrico, tenido con azul de comassie (A) y con sal azul RR

(B). Los caniles 1,2,3 y 4 corresponden a los aislados BbD2, BbCR, BbCO1 y BbZ1 respectivamente,

mientras que el 5 a N ríleyi.

En la Fig. 7 (B) se observa un total de 11bandas de isoesterasas expresadas con

base en su punto isoeléctrico, se presenta una banda en común para todos los

aislados (H). De la misma forma que en la Fig. 6 (B), el aislado BbCR presenta el

mayor número de bandas.

Con base en la presencia o ausencia de bandas de isoesterasas en los geles de

PAGE - gradiente y enfoque isoeléctrico de las Fig. 6(B) y 7(B), se calculó el índice

63

Page 75: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

de Jaccard, con el fin de observar la similitud entre aislados, así como las diferencias

por la técnica empleada (cuadro 8).

Cuadro 8. Indice de Jaccard entre aislados de B. bassiana y N. rileyi en geles dePAGE _ gradiente y enfoque jsoelectrico4 . . . . -- -.- -- -- .

Aislados

B b D 2 BbCRy

BbD2 BbCOly

BbD2 BbZly

BbD2 Nr*y

BbCR B b C O ly

BbCR BbZly

BbCR N ry

B b C O l BbZly

BbCOl Nry

I BbZl y Nr

Aislado de N rileyi.

índice en PAGE - gradiente.

0.37

0.28

0.28

0.20

0.33

0.33

0.16

1.0

0.5

0.5

hdice en EIE

0.40

0.28

0.25

0.25

0.42

0.25

0.11

0.66

0.25

0.5

En el cuadro 8 se aprecian los índices de similitud que existen entre los aislados de

B bassiana y N. rileyi con base en los perfiles de isoesterasas expresados por las

técnicas de PAGE - gradiente y enfoque isoeléctrico. Según los datos de similitud, los

aislados BbCOl y BbZl son similares, ya que en la primer técnica presentan un

índice de similitud de 1.0, y en la segunda un índice de 0.66.

Por otro lado, se observa que los índices de similitud entre el aislado de N. rileyi y los

aislados BbCOl y BbZI son de 0.5 en PAGE - gradiente, sin embargo, si se

observan las Fig. 6.(B) y 7 (B), presentan bandas que son comunes entre todos los

aislados. Asimismo, se aprecia que los aislados BbCR y Nr son los más distantes en

similitud por ambas técnicas.

Page 76: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

V. DISCUSIÓN

En la presente investigación no se observó una relación clara entre la actividad

enzimática de las lipasas de lo aislados de 8. bassiana con la virulencia sobre E.

varivestis debido a que el coeficiente de correlación no fue significativo (0.92).

Aunque, el aislado con mayor actividad de las lipasas, mayor virulencia, así como los

TL50 favorables de control los presentó el aislado BbCO1. Los aislados BbZ1 y BbD2

que fueron estadísticamente parecidos en su actividad lipolítica, presentan valores de

TL50 similares (20.92 y 20.02, respectivamente) en larvas de primer estadio.

Estos resultados coinciden con los reportados por Varela y Morales (1996), al señalar

que no existió correlación entre la virulencia y la actividad lipasa de los aislados

estudiados sobre H. hampei; no obstante que el aislado con la mayor actividad de las

lipasas fue el más virulento; asimismo Sosa et a/. (1994), reportan que en el

experimento realizado por ellos, no existió una relación clara entre actividad

enzimática y la virulencia de los aislados estudiados, aunque asumen que la alta

virulencia de un aislado fue debida a su mayor actividad Iípolítica.

Hegedus y Khachatourians (1995), y Bidochka et a/. (1997), reportan que la actividad

de las lipasas de los hongos entornopatógenos está estrechamente relacionada con

la virulencia; sin embargo, enfatizan que la importancia de estas enzimas en la

virulencia depende de muchos factores; por lo que la correlación no significativa

entre actividad lipasa y virulencia presentada en ésta investigación se debió a la

influencia de otros factores. Se reporta que varios factores intervienen en la

virulencia de los hongos entornopatógenos (Gupta ef a/., 1994; Feng et a/., 1994;

Kang et al., 1998); la producción de otras enzimas es uno de los factores principales

que participan en la regulación de la virulencia y en la especificidad al hospedero (St.

Leger, 1993; Gupta et al., 1994; Hajek y St. Leger, 1994); así, las proteasas,

quitinasas, amilasa, además de las lipasas de 5. bassiana, son un grupo de enzimas

que degradan los componentes cuticulares importantes y proporcionan nutrientes al

Page 77: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

hongo (Bidochka y Khachatourians, 1990; Feng et al., 1994; Hegedus y

Khachatourians, 1995).

La virulencia de los hongos entornopatógenos esta influenciada por la vía de entrada

al hospedero, el modo de aplicación y el aislado utilizado (Harrison et al., 1993). No

obstante que las conidias son ingeridas por el insecto, la virulencia del hongo

dependerá de que éstas germinen y logren provocar la infección (Alle et al., 1990), o

que no germinen y sean desechadas a través de las heces (St. Leger, 1993;

Bidochka et al., 1997). Lo anterior podría parcialmente explicar los bajos valores de

virulencia de los aislados sobre el insecto en los bioensayos realizados en esta

investigación, dado que la técnica de inoculación utilizada a través del alimento

podría haber ocasionado una disminución del efecto del hongo, y los valores de TL50

obtenidos para los aislados evaluados son elevados y alcanzaron los 20 días.

Los resultados coinciden con los obtenidos por Todorova et al. (1994) al aplicar B.

bassíana en el alimento de Coleomegilla maculata Timber lake (Co leoptera :

Coccinellidae), donde dos cepas de B. bassiana no causaron mortalidad después de

la ingestión, sino hasta que se aplicó por contacto; las larvas del coccinelido fueron

susceptibles a todas las concentraciones utilizadas; una de las cepas causó

mortalidad no significativa, mientras que la más virulenta ocasionó hasta un 77.8%

de mortalidad.

La baja mortalidad en larvas y adultos de E. varivestis, ocasionada por los aislados

de B. bassiana durante la presente investigación también podría deberse al poco

contacto del insecto con las conidias en las hojas de frijol. Sin embargo, se han

obtenido resultados positivos de infección en larvas del mayate de junio Phyllophaga

sp. (Coleoptera: Scarabaeidae) al administrar conidias de B. bassiana en el alimento

(Poprawski y Yule, 1991).

Los aislados de hongos entornopatógenos con TL50 mayores a los 14 días se

consideran no patogénicos (Samuels et al., 1989), por lo que los TL50 obtenidos con

Page 78: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

los aislados BbD2 y BbZl de B. bassiana sobre larvas de primer estadio de E.

varívestís, y BbCOl sobre larvas de tercer y cuarto estadio, mayores a los 14 días,

no son patogénicos a éste insecto plaga (20.92, 20.02, 19.19 y 16.71 días,

respectivamente), En contraste, el aislado BbCOl presenta valores de TL50

favorables para el primer y segundo estadio larval de E. vativesfis (5.79 y 10.59 días,

respectivamente).

Los porcentajes de mortalidad ocasionados en adultos de E. varivestis durante la

presente investigación fueron bajos (de 0 a 12.5% al día 20 de evaluación), por lo

que el TL50 no pudo ser calculado, al respecto, Steinkraus et al. (1991), menciona

que los adultos generalmente repelen la infección de hongos entomopatcigenos.

Resultados similares fueron reportados por Quintinela ef al. (1990), al aplicar

concentraciones diferentes de conidias de cinco aislados de 5. bassiana sobre larvas

y adultos del picudo Chalcodermus bimaculatus Fiedles (Coleoptera: Curculionidae),

donde observaron que el adulto es considerablemente menos susceptible que la

larva, al reportar un 30 % de mortalidad después de los 21 días de la aplicación.

Por otro lado, se reporta que la muda de los insectos tiene efecto sobre el desarrollo

de la infección ocasionada por los hongos entornopatógenos. Así, la enfermedad

fúngica se desarrolla más rápidamente en larvas de L. decemlineata que mudaron

recientemente y mueren, mientras que otras son capaces de mudar, evitar o alargar

el proceso de infección sin mostrar signos de daño o enfermedad, hasta que el

hongo finalmente invade el organismo y causa la muerte (Vey y Fargues, 1977).

El adulto del escarabajo Alphitobius díaperinus (Panzer) (Coleoptera: Tenebrionidae)

es menos susceptible a la infección con 5. bassiana que la larva. Algunas larvas

infectadas logran pupar y la esporulación ocurre en la pupa. Los adultos

generalmente repelen la infección, y la mortalidad no excede el 27% (Steínkraus et

al., 1991).

La ausencia de diferencia estadística significativa en susceptibilidad de los cuatro

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estadios larvales es una muestra de que no todas las larvas de los primeros estadíos

son más susceptibles a la infección de 8. bassiana, lo anterior concuerda con lo

mencionado por Anderson et al. (1989) al reportar que la mortalidad de larvas

ocasionada por el hongo es extremadamente variable, por lo que no se debe

generalizar que los primeros estadios son los más susceptibles. En el caso de L.

decemlineata la mayor mortalidad se presenta en larvas de los últimos estadios, así

como en adulto (Anderson et a/. , 1988).

Por otro lado, este hongo se reporta como virulento sobre adultos de Hippociamia

convergens Guerin (James y Lighthart, 1994), escarabajo benéfico de la familia

Coccinellidae. Existe evidencia de que los aislados de B. bassiana generalmente

tienden a ser más virulentos a su hospedero original, o especies cercanamente

relacionadas; aunque, también hay excepciones, en bioensayos sobre L.

decemlineata con 50 aislados de B. bassiana colectados en diferentes países y de

diferentes insectos, se obtuvieron valores de TL50 de 2 a 10 días (Feng et al., 1994);

Varela y Morales encontraron que aislados originarios de coleópteros fueron menos

virulentos sobre H. hampei, que otros aislados.

El hospedero original no es un indicador de confianza en la probable virulencia de un

aislado específico a un hospedero (Feng y Johnson, 1990; James y Lighthait, 1994).

En la presente investigación los aislados utilizados fueron originalmente extraídos de

insectos del orden Coleoptera; pero aparentemente el origen no interfirió en los TL50

obtenidos, debido a que variaron de 5 a más de 20 días. Si se quisiera evaluar el

efecto del origen, tendrían que evaluarse aislados de diferentes orígenes e incluirse

de la familia Coccinellidae o bien de E. varivestis.

Los perfiles de isoesterasas de B. bassiana, obtenidos durante la presente

investigación, resultan diferentes para cada aislado en ambas técnicas empleadas, la

misma variabilidad entre aislados de B. bassíana fue reportada por Castrillo y Brooks

(1998), a través de enfoque isoeléctrico, y por Varela y Morales (1996) en geles de

PAGE - gradiente.

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Este polimorfismo en perfiles de ìsoesterasas en aislamientos geográficos de B

bassiana se presenta como resultado del proceso evolutivo, como las mutaciones,

ciclo parasexual, procesos de selección natural relacionados a los factores bioticos y

abióticos, selección del hospedero, autolisis, y heterolisis (Poprawski et al., 1988;

Perkins, 1991),

Asimismo, éste polimorfismo es un indicador de la existencia de variabilidad genética

(Rhiba et al., 1989; Tigano-Milani et al., 1990; St. Leger el al., 1992; Rakotonirainy et

al., 1994; Varela y Morales, 1996). Además, la amplia distribución de diferentes

aislados, y el rango de hospederos favorecen la existencia de variación genética. Sin

embargo, el análisis molecular contribuiría más ampliamente en el conocimiento de la

diversidad genética en aislados de hongos hyphomycetes (Riba et al., 1989).

La variación en perfiles de isoesterasa, es usada principalmente para distinguir entre

aislados o especies de un mismo origen y aislados exóticos introducidos a un

ecosistema nuevo (Rakotonirainy et al., 1994; Castrillo y Brooks, 1998), así como

para conocer la potencial capacidad de un aislado en su adaptabilidad ecológica

(Riba et al., 1986).

En la presente investigación el aislado más virulento BbCOl presentó el menor

número de bandas (2), y por expresión de ísoesterasas es similar a BbZl en un

índice de 0.66 por EIE, y en 1.0 por PAGE - gradiente, mientras que se diferencian

claramente por actividad lipolítica y virulencia. El aislado BbCR con la mayor cantidad

de bandas (7), presenta igual virulencia que los aislados BbD2 y BbZl, sin embargo

presenta menor actividad lipolítica que los demás aislados, y con índices de similitud

muy bajos por EIE (0.40, 0.25, y 0.42 con los aislados BbD2, BbZl y BbCOl

respectivamente).

En el gel de PAGE - gradiente (Fig. 5B), todos los aislados presentan una banda en

común (F), asimismo una banda exclusiva de los aislados de 8. bassiana (E). Lo

Page 81: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

mismo ocurre en la caracterización de enfoque isoel&trico (gradiente de pH) (Fig.

6B), al presentarse una banda en común para todos los aislados (H). En este tipo de

gel se observa una mejor separación de bandas que en el anterior (Riba et al., 1986;

Castrillo y Brooks, 1998).

El uso de un sólo tipo de enzima puede ocasionar una caracterización deficiente

debido a la similitud entre los perfiles electroforéticos, por lo que este riesgo puede

ser disminuido si se utilizan varios sistemas enzimáticos (Varela y Morales, 1996;

Sosa et al., 1994). Por otro lado, resulta difícil hacer comparaciones entre los

estudios debido a la naturaleza de cada investigación y los procedimientos

empleados, así como los diferentes tipos de isoenzimas, pero una conclusión común

entre ellos es la presencia del polimorfismo (Castrillo y Brooks, 1998).

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VI. CONCLUSIÓN

Se demostró que B bassiana es virulento sobre E. vativestis.

El aislado BbCOl de 8. bassiana tiene potencial como agente de control biológico de

E. varivestis, ya que presentó un TL50 de 5.79 y 10.59 días en larvas de primer y

segundo estadio respectivamente.

No se presentó una evidencia clara de que la actividad enzimática de las lipasas de

B bassiana está relacionada con la virulencia sobre E. varivestis.

Del mismo modo, se pudo constatar que los perfiles de isoesterasas varían entre

aislados, de acuerdo a la metodología usada.

Se recomienda continuar con la evaluación y caracterización de aislados y especies

de Beauvetia, con el fin de encontrar hongos capaces de ser utilizados como agentes

de control biológico de E. varivestis.

Page 83: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

VII. LITERATURA CITADA

Adams, J. R., Clark, T. B., Tompkins, G.J., Neel, W.W., Schroder, R. F., y Schaefer,

P. W. (1997). Histopathological investigátion on Ricketisiella-like sp. and

nonoccluded viruses infecting the pecan weevil curculio caryae, the squästi

beetle Epilachna borealis, and the mexícan bean beetle Epilachna vativestis.

Journal of Invertebrate Patholoqy, 69, 119-l 24.

Adane, K., Moore, D., y Archer, S. A. (1996). Preliminary studies on the use of

Beauveria bassiana to control Sitophilus zeamais (Coleoptera: Curculionidae)

in the laboratory. Joumal of Stored Products Research, 23(2): 105-l 13.

Allee, L. L., Goettel, M. S., Gol’berg, A., Whitney, H. S., y Roberts, D. W. (1990).

Infection by Beauvetia bassiana of Leptinotarsa decemlineata larvae as a

consequence of fecal contamination of the integument followíng pef os

inoculation. Mycopathologia, 111: 17-24.

Anderson, T. E., y Roberts, D. W. (1983). Compatibility of Beauveria bassiana.iso la tes w i th insecticide formulat ions used in Cclorado potato beet le

(Coleoptera: Chrisomelidae) control. Journal of Economic Entomolocly, 7’6(6):

1437-l 441.

Anderson, T. E., Roberts, D. W., y Soper, R. S. (1988). Use of Beauveria bassiana for

suppression of colorado potato beetle populations in New York state

(Coleoptera: Chrysomelidae). Environmental Entomolocly, 17: 140-l 45.

Anderson, T. E., Hajek, A. E., Roberts, D. W., Preisler, H. K., y Robertson, J. L.

(1989). Colorado potato beetle (Coleoptera: Chrysomelidae): effects of

combinations of Beauveria bassiana with insecticides. Journal of Economic

Entomoloay, 82( 1): 83-89.

Barbercheck, M. E., y Kaya, H. K. (1990). Interactìons between Beauveria bassiana

and the entomogenous nematodes, Steinernema feltiae and Heterorhabditis

heliothidis. Journal of Invertebrate Patholocly, 55, 225-234.

Barbercheck, M. E., y Kaya, H. K. (1991). Competitive interactions between

entomopathogenic nematodes and Beauveria bassiana (Deuteromycotina:

Page 84: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

Hyphomycetes) in soilborne larvae of Spodopfera exigua (Lepidoptera:

Noctuidae). Environmental Entomology, 20 (2): 707-712.

Berretta, M. F., Lecuona, R. E., Zandomeni, R. O., y Grau, 0. (1998). Genotyping

isolates of the entomopathogenic fungus Beauveria bassiana by RAPD with

fluorescent labels. Journal of Invertebrate Patholoav, 71, 145-l 50.

Bidochka, M. J., Pfeifer, T. A., y Khachatourians, G. G. (1987). Development of the

entomopathogenic f u n g u s Beauveda badana in liquid cultures.

Mvcopathologia, 99, 77-83.

l Bidochka, M. J., y Khachatourians, G. G. (1990). Identification of Beauvetia bassiana

extracellular protease as a viruience factor in pathogenicity towarb the

migratory grasshopper, Melanoplus sanguinípes. Journal of Invertebrate

Patholoqy, 56, 362-370.

Bidochka, M. J., y Khachatourians, G. G. (1994). Basic proteases of

entomopathogenic fungi differ in their adsorption properties to insect cuticule.

Journal of Invertebrate Patholoqy, 64, 26-32.

Bidochka, M. J., Walsh, S. R. A., Ramos, M. E., St. Leger, R. J., Silver, J. C., y

Roberts D. W. (1995). Pathotypes in the Enfomophaga grylli species complex

of grasshopper pathogens differentíated with random amplification of

polymorphic DNA and cloned-DNA probes. Applied and Environmental

Microbioloay, 6l(2) 556-560.

Bidochka, M. J., St. Leger, R. J., y Roberts, D. W. (1997). Mechanisms of

deuteromycete fungal infections in grasshoppers and locusta: an overview.

Memoirs of the Entomolo&al Societv of Canada, 171: 213-224.

Bing, L. A., y Lewis, L. C. (1991). Suppression of Ostrinia nubilalis (Hübner)

(Lepidoptera: Pyralidae) by endophytic Beauveria bassiana (Balsamo)

Vuillemin. Environmental Entomoloav, 20(4): 1207-I 211.

Bing, L. A, y L. C. Lewis. (1992). Temporal relationships between Zea mays,

Ostrinia nùbilalis (Lep.; Pyralidae) and endophytic Beauveda bassiana.

Entomophaga, 37(4): 525-536.

Borror, D. J., Triplehorn, C. A., y Johnson, N. F. (1989). An introduction to the study

of insects. Sixth Edition. Saunders College Publishing. 871 pp.

Page 85: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

Bradford, M. M. (1976). A Rapid and sensitive method for the quantitation of

microgram quantities of protein utilizing the principie of protein-dye binding.

Analvtical Biochemistry, 72, 248-254.

Castineiras, A., Peña, J. E., Duncan, R., y Osborne, L. (1996). Potential of Beauveria

bassiana arid Paecilomyces fumosoroseús (Deuteromycotina: Hyphomycetes)

as biological control agents of Thrips palmi (Thysanoptera: Thripidae). Florida

Entomololgist, 79(3): 458-461.

Castrillo, L. A., y Brooks, W. M. (1998). Differentiation of Beauveria bassiana isolates

from the darkling beetle Alphítobius diaperinus, using isozyme and RAPD

analyses. Journal of Invertebrate Patholoay, 72, 190-l 96.

Champlin, F. R., Cheung, P. Y. K., Pekrul, S., Smith, R. J., Buton, R. L., y Grula, E.

A. (1981). Virulence of Beauweria bassiana mutants for the pecan weevil.

Journal of Economic Entomologv, 74: 617-621.

Coll, M., y Bottreell, 0. G. (1994). Effects of nonhost plants on an insect herbivore in

diverse habitats. Ecoloqy, 75(3): 723-731.

Cook, R. .J., Bruckart, W. L., Coulson, J. R., Goettel, M. S., Humber, R. A., Lumsden,

R. D., Maddox, J. V., McManus, M. L., Moore, L., Meyer, S. F., Quimby P. C.

Jr., Stack, J. P., y Vaughn, J. L. (1996). Safety of microorganisms intended for

pest and plant disease control: a framework for scientific evaluation. Biological

Control, 7 333351.

Costa, S. D., y Gaugler, R. R. (1989). Sensitivity of Beauveria bassiana to solanine

and tomatine: plant defensive chemicals inhibit and insect pathogen. Journal of

Chemical Ecology, l5(2): 697-706.

Couteaudier, Y., Viaud, M., y Riba, G. (1996). Genetic nature, stability, and improved

virulence of hybrids from protoplast fusion in Beauveria. Microbial Ecology, 32:

l-10.

Cravanzola, F., Piatti, P., Bridge, P. D., y Ozino, 0. 1. (1997). Detection of genetic

polymorphism by RAPD-PCR in strains of the entomopathogenic fungus

Beauveria brongniartii isolated from the european cockchafer (Melolontha

spp.). Letters and Apolied Microbioloav, 25, 289-294.

Page 86: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

.

Daoust, R. A., y Pereira, R. M. (1986). Stability of entomopathogenic fungi

Beauveria bassiana and Metarhizium anisopliae on beetle-attracting tubers

and cowpea foliage in Brazil. Environmental Entomoloqy, l5(6): 1237-1243.

Dorschner, K. W., Feng, M. G., y Baird, C. R. (1991). Virulence of an aphid-derived

isolate -of Beauvetia bassiana (Fungi: Hyphomycetes) to the hop aphid,

Phorodon humuli (Homoptera: Aphididae). Environmental Entomoloqy, 20(2):

6904393.

Dunn, P. E. (1986). Biochemical aspects of insect immunology. Annual Review of

Entomoloqy, 31: 321-39.

Essamri, M., Deyris, V., y Comeau, L. (1998). Optimization of lipase production by

Rhizopus orizae and study on the stability of lipase activity in organic solvents.

Journal of Biotechnoloqy, 60: 97-103.

Fan, Y., Groden, E., y Drummond, F. A. (1992). Temperature - dependent

development of mexican bean beetle (Coleoptera: Coccinellidae) under

constant and variable temperatures. Joumal of Economic Entomoloqv, 85(5):

1762-l 770.

Fargues, J., Delmas, J. C., y Lebrun, R. A. (1994). Leaf consumption by larvae of

colorado potato beetle (Coleoptera: Chrysomelidae) infected w i t h t h e

entomopathogen, Beauveha bassiana. Journal of Economic Entomoloqy,

87( 1): 67-71.

F argues, J., Goettel, M. S., Smits, N., Ouedraogo, A., y Rougier, M. (1997). Effect of

temperature on vegetative growth of Beauveda bassiana isolates from different

origins. Mvcoloqia, 89(3): 383-392.

Feng, M. G., Johnson, J. B., y Kish, L. P. (1990). Virulence of Verticillium lecanii and

an aphidderived isolate of Beauveria bassiana (Fungi: Hyphomycetes) for six

species of cereal aphids (Homoptera: Aphididae). Environmental Entomoloqv,

l9(3): 815420.

Feng, M. G., Poprawski, T. J., y Khachatourians, G. G. (1994). Production,

formulation and application of the entomopathogenic fungus Beauveria

bassiana for insect control: Current Status. Review. Biocontrol Science and

Technoloqy, 4: 3-34.

Page 87: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

Feng, M. G., y Johnson, J. B. (1990). Relative virulence of six isolates of Beauveria

bassiana on Diuraphis noxia (Homoptera: Aphididae). Environmental

Entomoloav, 19: 785790.

Field, T. K., Patterson, C. A., Gergerich, R. C., y Kim, K. S. (1994). Fate of viruses in

beañ leaves after depositión by Epilachna vativestis, a beetle vector of plant

viruses. Phytooatholoqy, 84: 1346-1350. ‘1

Finney, D. J. (1971). Probit analysis. 3rd edition. 333 pp. UK: Cambridge University

Press.

Fujiyama, N., Katakura, H., y Shirai, Y. (1998). Report of the mexican bean beetle,

Epilachna vanrivestis (Coleoptera: Coccinellidae) in Japan. Applied Entomolocly

and Zoology, 33(2): 327-331.

Fuxa, J. R. (1987). Ecological considerations for the use of entomopathogens in IPM.

Annual Review of Entomoloav, 32: 225-251.

Gannon, A. J., y Bach, C. E. (1996). Effects of Soybean Trichome Density on

Mexican Bean Beetle (Coleoptera: Coccinellidae) Development and Feeding

Preferente. Environmental Entomoloav, 2: 1077-I 082.

Gardner, W. A., Sutton, R. M., y Noblet, R. (1977). Persistence of Beauvetia

bassiana, Nomuraea tiley, and Nosema necatrix on Soybean Foliage.

Envìronmental Entomology, 6: 616 - 618.

Gaugler, R., Costa, S. D., y Lashomb, J. (1989). Stability ants eficacy of Beauvefia

bassiana soil inoculations. Environmental Entomologv, s(3): 412417.

Glare, T. R., y Inwood, A. J. (1998). Morphological and genetic characterisation of

Beauveria spp. from New Zealand. Mvcoloaical Research, m(2): 250-256.

Goettel, M. S., Johnson, D. L., y Inglis, G. D. (1995). The role of fungi in the control

of grasshoppers. Canadian Journal of Botany, 73: S71-S75.

Gorinstein, S., Paccola-Meirelles, L. D., Aparecida, V. B., y Azevedo, J. L. (1996).

Characterization o f Beauver ia bassiana, Metarhizium anisopfiae and

Aspergillus nidulans through electrophoretic patterns of their protein fractions.

Journal of Fermentation and Bioennineerinq, 82(2) 89-92.

Graham, P. H., y Ranalli, P. (1997). Common bean (Phaseolus vulgaris L.) a Review.

Field Crops Research, 53: 131-I 46

Page 88: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

Gupta, S. C., Leathers, T. D., El-Sayed, G. N., y Ignoffo, C. M. (1994). Relationship

among enzyme activities and virulence parameters in Beauveia bassiana

infections of Galleria mellonella and Trichoplusia ni. Journal of Invertebrate

Patholoay, 64:13-17.

Haile, F. J., Higley, L. G., y Specht, J. E. (1998). Soybean cultivars and insect

-defoliation: yield loss and economic injury levels. Aqronomv Journal, 90: 344-

352.

Hajek, A. E., y St. Leger, R. J. (1994). Interactions between fungal pathogens and

insect host. Annual Review of Entomolooy, 39 293 - 322.

Hajek, A. E., Soper, R. S., roberts D W., Anderson, T. E., Biever, K. D., Feo, D

N., Lebrun, R. A., y storch R. H. (1987). Foliar applications of Beauveria

bassiana (Balsamo) Vuillemin for control of the colorado potato beetle,

Leptinofarsa decemlineafa (Say) (Coleoptera: Chrysomelidae): An overview of

pilot test results from the nothern United States. Canadian Entomolosrist,

119( ll ): 959-974.

Hankin, L., y Anagnostakis, S. L. (1975). The use of solid media for detection of

enzyme production by fungi. Mvcolaia, 67: 597-607.

Hare, 0. J., y Andreadis, T. G. (1983). Variation in the susceptibility of Leptinotarsa

decemlineafa (Coleoptera: Chrysomelidae) when reared on different host

plants to the fungal pathogen, Beauveria bassiana in the field and laboratory.

Environmental Entomologly, 12 1892-l 897.

Harrison, R. D., y Gardner, W. A. (1991). Ocurrence of the entomogenous fungus

Beauveria bassiana in pecan orchard soils in Georgia. Journal of

Entomological Science, 26(3): 360-366.

Harrison, R. D., Gardner, W. A., y Kinard, D J. (1993). Relative susceptibility of

pecan weevil fourth instars and adults to selected isolates of Beauveria

bassiana. Bioloaical Control, 3: 34-38.

Havukkala, Y., Mitamura, C., Hara, S., Hirayae, K., Nishizawa, Y., y Hibi, T. (1993).

Induction and purification of Beauveria bassiana chitinolytic enzymes. Journal

of Invertebrate Patholoay, 61, 97-102.

Page 89: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

Hayden, T. P., Bidochka, M. J., y Khachatourians, G. G. (1992).

Entomopathogenicity of severa1 fungi toward the english grain aphid

(Homoptera: Aphididae) and enhancement of virulence with host passage train

of Paecilomyces farinosus. Journal of Economic Entomology, 85, 58-64.

Hegedus, D. D., y Khachatourians, G. G. (1993). Construction of cloned DNA probes

for the specific detection of the entomopathogenic fungus Beauveria bassiana

in grasshoppers. Journal of Invertebrate Pathology, 62, 233-240.

Hegedus, D. D., y Khachatourians, G. G. (1994). Basic proteasas of

entomopathogenic fungi differ in their adsorpcion propertíes to ìnsect cuticule.

Journal of Invertebrate Pathology, 64, 26-32.

Hegedus, D. D., y Khachatourians, G. G. (1995). The impact of biotechnology on

hyphomycetous fungal insect biocontrol agentes. Review. Biofechnology

Advances, l3(3): 455490.

Hegedus, D. D., y Khachatourians, G. G (1996a). Drtection of the entomopathogenic

fungus Beauveia bassiana with in infected ..migratory g rasshoppers

(Melanophs sanguinipes) using polymerase chain’ reaction and DNA probe

Journal of lnvertebrate Pathology, 67, 21-27.

Hegedus, D. D., y Khachatourians, G. G. (1996b). Identiftcation and diferentiation of

the entomopathogenic fungus Beauvetia bassiana using polymerase chain

reaction and single-strand conformation polymorphism ana!ysis. Journal of

Invertebrate Patholoay, 67, 289-299.

Hegedus, D. D., y Khachatourians, G. G. (1996c). The effects of temperature on the

pathogenicity of heat-sensitive mutants of the entomopathogenic fungus,

Beauveria bassiana, toward the migratory grasshopper, Melanoplus

sanguinipes. Journal of Invertebrate Patholoqy, 68, 160-I 65.

Hegedus, D. D., Bidochka, M. J., Miranpuri, G. S., y Khachatourians, G. G. (1992). A

comparision of the virulence, stability ans cell-Wall-surface characteristics of

three sporé types produced by entomopathogenic fungus Beauveria bassiana.

Applied Microbiologv and Biotechnoloay, 36: 785-789.

Hooker, M. E., y Barrows, E. M. (1992). Clutch size reduction and host díscrimation

in the superparasiting gregarious endoparasitic wasp Pediobius foveolatus

Page 90: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

(Hymenoptera: Eulophidae). Annual of the Entomoloqical Societv of America,

85(2): 207-213.

Hung, S. Y., Boucias, D G., y Vey, A. J. (1993). Effect of Beauveria bassiana and

Candida albicans on the cellular defense response of Spodoptera exigua.

Journal of Invertebrate Patholoqy, 61 179-l 87.

Ignoffo, C. M., Garcia, C., Alyoshina, 0. A., y Lappa, N. V. (1979). Laboratory and

field studies with Boverin: a mycoinsecticidal preparation of Beauveria

bassiana produced in the Soviet Union. Journal of Economic Entomoloqy,

72(4):562-565.

Ignoffo, C. M. (1981). The fungus Nomuraea rileyi as a microbial insecticide. En:

Microbial control of pests and plant diseases 1970-1980, (Burges H. D. Ed.),

Academic Press. N.Y., p. 513-538.

Inglis, G. D., Goettel, M. S., y Johnson, D. L. (1993). Persistence of the

entomopathogenic fungus, Beauveria bassiana, on phylloplanes of crested

wheatgrass and alfalfa. Biological Control, 3, 258-270.

Inglis, G. D., Goettel, M. S., y Johnson, D. L. (1995a). Influente of ultraviolet light

protectants on persistence of the entomopathogenic fungus, Beauveria

bassiana. Bioloqical Control, 5: 581-590.

Inglis, G. D., Feniuk, R. P., Goettel, M. S., y Johnson, D. L. (1995b). Mortality of

grasshoppers exposed to Beauveria bassiana during oviposition and nynphal

emergence. Journal of Invertebrate Patholoqy, 85, 139-146.

Inglis, G. D., Johnson, D. L., y Goettel, M. S. (1996). Effect of bait substrate and

formulation on infection of grasshopper nynphs by Beauveria bassiana.

Biocontrol Science and Technoloqv, 6, 35-50.

Inglis, G. D., Johnson, D. L., y Goettel, M. S. (1997a). Effects of temperature and

sunlight on mycosis (Beauveria bassíana) (Hyphomycetes: Sympodulosporae)

of grasshoppers under field conditions. Environmental Entomoloav, 26: 400-

409.

Inglis, G. D., Johnson, D. L., y Goettel, M. S. (1997b). Field and laboratory evaluation

of two conidial batches of Beauveria bassiana (Balsamo) Vuillemin against

grasshoppers. Canadian Entomoloqist,129( 1): 171-l 86.

Page 91: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

Inglis, G. D., Johnson, D. L., Cheng, K. J., y Goettel, M. S. (1997c). Use of pathogen

combinations to ovefcome the constraints of temperature on

entomopathogenic hyphomycetes against grasshoppers. Biological Control, 8

143-l 52.

Jackson, M. A. (1997). Optimizing nutritional conditions for the liquid culture

production of effective fungal biological control sagents. Journal of Industrial

Microbioloav and Biotechnoloav, l9, 180-l 87.

James, R. R., y Lighthart, B. (1994). Susceptibility of the convergent lady beetle

(Coleoptera: Coccinellidae) to four entomogenous fungi. Environmental

Entomoloay, 23: 190-l 92.

Jeffs, L. B., Feng, M. G., Falkowsky, J. E., y Khachatourians, G. G. (1997). Infection

of the migratory grasshopper (Orthoptera: Acrididae) by ingestion of the

entomopathogenic fungus Beauveria bassiana. Journal of Economic

Entomoloqy, 90(2): 383-390.

Johnson, D. L., y Goettel, M. S. (1993). Reciuction of grasshopper populations

fo l lowing field applications of the fungtus Beauveria bassiana. Bíocontrol

Science and Technology, 3, 165-l 75.

Kaaya, G. P., Seshu-Reddy, K. V., Kokwaro, E. D., y Munyinyi, D. M. (1993).

Pathogenicity of Beauveria bassiana and Serratia marcescens to the banana

weevil Cosmopolites sordidus. Biocontrol Science and Technoloay, 3, 177-l 87.

Kaaya, G. P. (1994). Achieving sustainable food production in Africa: Roles of

pesticides and biological control agents in integrated pest management. Insect

Science and Its Application, l5(2): 223-234.

Kang, S. C., Park, S., y Lee, D G. (1998). Isolation and characterization of chitinase

cDNA fromm the entomopathogenic fungus Metarhizium anisopliae. FEMS

Microbioloav Letters, 166, 267-271.

Khachatourians, G. G. (1986). Production and use of biological pest control agents.

Trends in Biotechnology, 4, ,120-124.

Khachatourians, G. G. (1992). Virulence of five Beauveria strains. Paecilomyces

farinosus, and Verficillium lecani against the migratory grasshopper,

Melanoplus saiìguinipes. Journal of Icvertebrate Patholocly, 59:212-214.

Page 92: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

Királiy, Z. (1996). Sustainable agriculture and the use of pesticide. Journal of

Environmental Science and Health part. B, l3(3): 283-291.

Kogan, M., y Tumipseed, S. G. (1987). Ecology and mangement of soybean

arthropods. Annual Review of Entomology, 2507-38.

Kosir, J. M., MacPherson, J. M., y Khachatouñans, G. G. (.1991). Genomic analysis

of a virulent and a less virulent strain of the entomopathogenic fungus

Beauveda bassiana, using restriction fragment length polymorphism. Canadian

Journal of Microbiology, 37: 534-541.

Krueger, S. R., y Roberts, D W. (1997). Soil treatment with entomopathogenic fungi

for com rootworm (Diabrofica spp.) larval control. Biological Control, 9, 67-74.

Lacey, L. A., y Goettel, M. S. (1995). Current developments in microbial control of

insect pests and prospects for the early 21st. Century. Review. Entomophaga,

40 (1): 3-27.

Leathers, T. D., y Gupta, S. C. (1993). Susceptibility of the eastern tent caterpillar

(Malacosoma americanum) to the entomogenous fungus Beauveria bassiana.

Journal of Invertebrate Patholoqy, 61: 217-219.

Lecuona, R., Loc, C. J., Riba, G., Joulie, C., y Juárez, P. (1997). Spore germination

and hyphal growth of Beauveria sp. on insect lipids. Joumal of Economic

Entomoloav, 90( 1): 119-l 23.

Legaspi, J. C., y O’Neil, R. J. (1993). Life history of Podisus maculívenfris given low

numbers of Epilachna varivestis as prey. Environmental Entomology, 22: 1192-

1200.

Lewis, L. C., y Bing, L. A. (1991). Bacillius thuringiensis berliner and Beauvetia

bassíana (Balsamo) Vuillemin for european com borer control: program for

immediate and season-long supression. Canadian Entomologist, 123: 387-393

Lewis, L. C., Berry, E. C., Obryckì, J. J., y Bing, L. A. (1996). Aptness of insecticides

(Bacillus fhuringiensis and carbofuran) with endophytic Beauveria bassiana, in

suppressing larval populations of the european corn borer. Aariculture

Ecosvstems and Environmnt, 57: 27-34.

Page 93: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

Lezama-Gutiérrez, R., Alatorre-Rosas, R., Bojalil-Jaber, L. F., Molina-Ochoa, J.,

Arenas-Vargas, M., González-Ramírez, M., y Rebolledo-Domínguez, 0.

(1996). Virulence of five entomopathogenic fungi (Hyphomycetes) against

Spodoptera frigiperda (Lepidoptera: noctuidae) eggs and neonate larvae.

Vedalia, 3: 35-39.

Lingg, A. J., y Donaldson, M. D. (1981). Biotic and abíotic factors affecting stability of

Beauveria bassiana conidía in soil. Journal of Invertebrate Patholocrv, 38: 191-

200.

Magalhaes, B. P., Lord, J. C., Wraight, S. P., Daoust, R. A., y Roberts, D. W. (1988).

Pathogenicity of Beauveria bassiana and Zoophthora radicans to the

coccinellid predators Coleomegilla maculata and Eríopis connexa. Journal of

Invertebrate Pathology, 52: 471473.

Majchrowicz l., y Poprawski, T. J. (1993). Effects In vitre of nine fungicides on growth

of entomopatogenic fungí. Biocontrol Science and Technoloqy, 3, 321-336.

Matson, P. A., Parton, W. J., Power, A. G., y Swift, M. J. (1997). Agricultura1

intensification and ecosystem properties. Science, 277, 504-509.

Maurer, P., Couteaudier, Y., Girard, P. A., Bridge, P. D., y Riba, G. (1997). Genetic

diversity of Beauveria bassiana and relatedness to host insect range.

Mycological Research, 101(2): 159-164.

McGaughey, W. H. (19853. Insect resistance to the biological insecticide Bacillus

thuringíensis. Science 229.193-l 94.

McPherson, R. M., Ruberson, J. R., Hudson, R. D., y Jones, D. C. (1996). Soybean

maturity group and incidence of velvetbean caterpillars (Lepidoptera:

Noctuidae) and mexican bean beetles (Coleoptera: Coccinellidae). Journal of

Economic Entomoloqy, 89: 1601-I 607.

Mills, N. J., y Getz, W. M. (1996). Modelling the biological control of insect pests: a

review of hoit-parasitoid models. Ecolonical Modellinq, 92: 121-143.

Mugnai, L., Bridge, P. D., y Evans, H. C. (1989). A chemotaxonomic evaluation of the

genus Beauveria. Mvcological Research, 92: 199-209.

Murdoch, W. W., y Briggs, C. J. (1996). Theory for biological control: Recent

developments. Ecoloay, 77(7): 2OOi -2013.

Page 94: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

Myers, J. H., Smith, J. N. M., y Elkinton, J. S. (1994). Biological control and refuge

theory. Technical comments. Science, 265,811.

Nagarajan, K., O’Neil, R. J., Edwards, C. R., y Lowenberg-DeBoer, J. (1994). Indiana

soybean system model (ISSM): II. Mexican bean beetle model development,

integration and evaluation. Agricultural Systems, 45: 29.1-313.

Neuvéglise, C., Brygoo, Y., Vercambre, B., y Riba, G. (1994). Comparative analysís

of molecular and biologícal characterístícs of Beauveria bt-ongniartii ísalated

from ínsects. Mvcolo&al Research, 98(3): 322-328.

Noltíng, S. P., y Edwards, C. R. (1989). Yield response of soybeans to defoliatíon by

the mexican bean beetle (Coleoptera: Coccínellidae). Joumal of Economíc

Entomology, 82: 1212-l 218.

O’Farrel, P. H. (1975). Hígh resolutíon two dimensional electrophoresís of proteíns.

Journal of Biolocrícal Chemícal, 250: 4007-1975

Parker, B. L., Skinner, M., Goulí, V., y Brownbrídge, M. (1997). lmpact of soíl

applicatíons of Beauvetia bassiana and Mariannaea sp. on nontarget forest

arthropods. Bioloaical Control, I3, 203-206.

Pedígo, L. P. (1996). Management with natural enemies. En: Entomology & Pest

Mangement. Second Editíon. (Prentíce-Hall Inc.) pp. 301-328.

Peña, J. E., Davis, R. M. G., y Duncan, R. (1995). Impact of indigenous Beauveria

bassiana (Balsamo) Vuillemin on banana weevíl and rotten sugarcane weevil

(Coleoptera: Curculionídae) populatíons in banana in Florida. Journal of

Agricultura1 Entomology, l2(2-3): 163-167.

Pereira, R. M., y Stímac J. L. (1992). Transmíssion of Beauvetia bassíana withín

nests of Solenopsis invicta (Hymenoptera: Formicidae) in the laboratory.

Environmental Entomoloav, 2l(6): 1427-1432.

Pereira, R. M., Alves, S. B., y Stímac, J. L. (1993). Growth of Beauveria bassiana in

fire ant nest soil with amendments. Journal of lnvertebrate Patholoay, 62, 9-14.

Perkins, D. D. 1991. In praise of diversity. En: More gene manipulations in fungi. (J.

W. Bennet y L. L. Lasure, Eds.), pp. 2-26. Academic Press, N.Y.

Perrín, R. M. (1997). Crop protectíon: taking stock for the new míllennium. Crep

Protection, E(5): 449-456.

Page 95: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

Peterson, R. K. D., Higley, L. G., Haile, F. J., y Barrigossi, J. A. F. (1998). Mexican

bean beetle (Coleoptera: Coccinellidae) injury affects photosyntesis of Glycine

max and Phaseolus vulgaris. Environmental Entomology, 27(2): 373-381.

Pfeifer T. A., y Khachatourians, G. G. (1989). ìsolatìon and characterizatìon of DNA

from the entomopathogen Beauvetia bassiana. Experimental Mycology, l3,

392402.

Pfeìfer T. A., y Khachatourians, G. G. (1993) . Iso lat ion of DNA f rom

entomopathogenic fungi grown in liquid cultures. Journal of Invertebrate

Patholocly, 6l, 113-I 16.

Poprawski, T. J., Riba, G., Jones, W. A., y Aioun, A. (1988). Variation in isoesterase

profiles of geographical populations of Beauveria bassíana (Deuteromycotina:

Hyphomycetes) isolated from Sifona weevils (Coleoptera: Curculionidae).

Environmental Entomology, u(2): 275-279.

Poprawski, T. J., y Yule, W. N. (1991). Incidence of fungi in natural populations of

Phyllophaga spp. and suscept ìb i l i ty o f Phyllophaga anx ia (LeConte)

(Coleoptcra: Scarzbaeidae) to Beauveria bassiana and Metat-hizium anisopliae

(Deuteromycotina). Journal of Applied Entomoloay, 112, 359-365.

Quintela, E. D., Lord, J. C., Wraight, S. P., Alves, S. B., y Roberts, 0. W. (199r)).

Pathogenicity of Beauveria bassiana (Hyphomycetes: Moniliales) to larval and

adult ChalcocJermus bimaculatus (Coleoptera: Curculionidae). Journal of

Economic Entomoloqy, 83(4): 1276-l 279.

Rajamani, S., y Hilda, A. (1987). Plate assay to screen fungi for proteolytic activity.

Current Science, 56(22): 1179-l 181.

Rakotonirainy, M. S., Outertre, M., Brigod, Y., y Riba, G. (1991). rRNA sequence

comparision of Beauveria bassiana, Tolypocladium cylindrosporum, and

Tolypocladium extinguens. Journal of Invertebrate Patholoay, 57, 17-22.

Riba, G., Bouvier, 1. F., y Caudal, A. (1986). Isoenzimes polymorphism ìn

Mefarhizium anisopliae (Oeuteromycotina: Hyphomycetes) entomogenous

fungi. Mycopatholoaia, 96: 161-l 69.

Page 96: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

Riba, G., Rakotonirainy, M., y Brygoo, Y. (1989). Phylogenic relathioships within the

genus Metarhizium. En: Proc. of a Scientific Congress Parasitis 88. Cavalloro,

R. y Delucch, M. (Eds). Barcelona, España, 25-28.

Rombach, M. C. (1989). Production of Beauveria bassiana (Deuteromycotina:

Hyphomycetes) sympoduloconidia in- submerged culture. Entomophaqa, 34( 1 ),

45-52.

Rosenheim, J. A. (1998). Higher-order predators and the regulation on insect

herbivore populations. Annual Review of Entomology, 43: 421-447.

Rosin, F., Shapiro, D Y., y Lewis, L. C. (1996). Effects of fertilizers on the survival of

Beauvetia bassiana. Journal of Invertebrate Pathology, 68, 194-I 95.

Samsináková, A., Misiková, S., y Leopold, J. (1971). Action of enzymatic systems of

Beauveria bassiana on the cuticle of the greater wax moth larvae (Galleria

mellonella). Journal of Inver-tebrate Pathology, 18: 322-330.

Samuels, K. D. Z., Heale, J. B., y Llewellyn, M. (1989). Characteristics relating to the

pathogenicity of Metarhizium anisopliae toward Nilaparvata lugens. Journal of

Invertebrate Patholoav, 53: 25-31.

Sandhu, S. S., Rajak, R. C., y Agarwal, G. P. (1993). Studìes on prologed storage of

Beauveria bassiana conidia: Effects of temperature and relative humidity on

conidial viability and virulence against chickpea borer, Helicoverpa armigera.

Biocontrol Science and Technology, 3: 47-53.

SAS, Institute. (1988). Stat user’s guide, release 6.03 de, SAS Institute, Cary, NC.

Shah, P. A., Godonou, l., Gbongboui, C., y Lomer, C. J. (1994). Natural levels of

fungal infections in grasshoppers in northern benin. Biocontrol Science and

Technolmv, 4: 331-341.

Shaw, C. R., y Prasad, R. (1970). Starch gel electrophoresis of enzymes. A

compilation of recipes. Biochemical Genetics, 4: 297-320.

Shimizu, S., Tsuchitani, Y., y Matsumoto, T. (1993). Serology and substrate specificy

of extracellular proteases from four species of entomopathogenic

hyphomycetes. Joumal of Invertebrate Patholoqv, 61, 192-l 95.

Page 97: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

Siebeneicher, S. R., Vinson, S. B., y Kenerley, C. M. (1992). lnfection of the red

imported fire ant by Beauveria bassiana through various routes of exposure.

Journal of lnvertebrate Pathology, 59, 280-285.

Simberloff, D., y Stiling, P. (1996). How risky is biological control?. Ecoloav, 77(7):

1965-I 974.

Skovgaard, K., y Rosendahl, S. (1998). Comparison ‘of intra- and extracellular

isozyme banding patterns of Fusatium oxysporum. Mvcological Research,

102(9): 1077-I 084.

Sosa, D. R. G., Batista, S. A., y Tigano, M. M. (1994). Characterization and phenetic

analysis of geographical isolates of Beauveria spp. Pesquisa Agropecuaria

Brasileira, 29(3): 401409.

Sosa, D. R. G., y Moscardi, F. (1994). Effect of till and no-till soybean cultivation on

dynamics of entomopathogenic fungi in the soil. Florida Entomolonist, 77(2):

284-287.

St. Leger, R. (1993). Biology and mechanisms of insect-cuticle invasion by

deuteromycete fungal pathogens. En: Parasites and pathogens of insects Vol.

2: Pathogens. (Beckage N. E; Thompson S. N; Federic B. A. Eds). pp. 21 l-

229. Academic Press Inc.

St. Leger, R. J., Cooper, R. M., y Charnley, A. K. (1988). Utilization of alkanes by

entomopatogenic fungi. jounal of invertebrate of Patholoqy, 52: 356-359.

St. Leger, R. J., Allee, L. L., May, B., Staples, R. C., y Roberts, D. W. (1992). World-

wide distribution of genetic variation among isolates of Beauveria spp.

Mycological Research, 96( 12): 1007-I 0 15.

St. Leger, R. J., Butt, T. M., y Roberts, D. W. (1989a). Production in vitre of

appressoria by the entomopathogenic fungus Metarhizium anisopliae.

Experimental Mvcology, 13, 274-288.

St. Leger, R. J., Butt, T. M y Staples, R. C. (1989b). Synthesis of proteins including

a cuticle-degraging protease during diferentìation of the entomopathogenic

fungus Mefarhizium anisapliae. experimental mycology l3, 253-262.

Page 98: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

Steenberg. T., Langer, V., y Esbjerg, P. (1995). Entomopathogenic fungi in predatory

beetles (Col: Carabidae and Staphylinidae) from agricultural fields.

Entomoptiaqa, 40( 1): 77-85.

Steinkraus, 0. C., Geden, C. J., y Rutz, 0. A. (1991). Susceptibility of lesser

mealworm (Coleoptera: Tenebrionidae). to. Beauvetia. bassiana _(Moniliales:

Moniliaceae): Effects of host stage, substrate, formulation, and host passage.

Journal of Medical Entomoloqv, 28(3): 314-321.

Stuart, C. F., Walker, B. H., Hobbs, R. J., Hooper, 0. U., Lawton, J. H., Sala, 0. E., y

Tilman, 0. (1997). Biotic control over the functioning of ecosystems. Science,

277, 500-503.

Studdert, J. P., y Kaya, H. K. (1990). Water potential, temperature and soil type on

the formatíon of Beauveria bassiana soil colonies. Journal of Invertebrate

Patholoqy, 56: 380-386.

Studdert, J. P., Kaya, H. K., y Duniway, J. M. (1990). Effect of water potential,

temperature, and clay-coating on survival of Beauveria bassiana conidia in a

loam and peat soil. Journal of Invertebrate Patholoqv, 55, 417427.

Tigano-Milani, M. S., Riba, G., y Aioun, A. (1990). Variabilité des alpha estérases et

de la virulence ou sein de populations de I’hyphomycete entomopathogene

Beauveria bassiana (Bals.) Vuillemin isoleés de populations larvarires

d’Ostrinia nubilalis (Huber). Bull. Societv Entomologist Fr, 95: 39-47.

Todorova, S. l., Côté, J. C., Martel, P., y Coderre, 0. (1994). Heterogeneity of two

Beauvetia bassiana strains revealed by biochemical test, protein profiles and

b io -assays on Leptinotarsa decemlineata (Col . : Chrysomel l idae) and

Coleomegilla maculata lengi (Col: Coccinellidae) larvae. Entomorìhaaa, 39:

159-I 69.

Travis, R. G., y Inwood. A. J. (1998). Morphological and genetic characterisation of

Beauvetia spp. from New Zealand. Mycol. Res. 102(2): 250-256.

Turnipseed S. G., y Kogan, M. (1976). Soybean entomology. Annual Review of

Entomoloay, 21: 247-282.

Page 99: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

Underwood, N. C. (1998). The timing of induced resistance and induced

susceptibility in the soybean-mexican bean beetle system. Oecoloaia, 114:

376-381.

Vandenberg, J. D., Shelton, A. M., Wilsey, W. T., y Ramos, M. (1998a). Assessmen!

of Beauveria bassiana sprays or control of diamondback moth (Lepidobtera:

Plutellidae) on cricifers. Journal of Economic Entomology, 91(3): 624-630.

Vandenberg, J. D., Ramos, M., y Altre, J. A. (1998b). Dose-response and age-

temperature-related susceptibility of the diamondback moth (Lepidoptera:

Plutellidae) to two isolates of Beauveria bassiana (Hyphomycetes:

Moniliaceae). Environmental Entomology, 27(4): 1017-1021.

Varela, A., y Morales, E. (1996). Characterization of some Beauveria bassiana

isolates and their virulence toward the coffee ben-y borer Hypothenemus

hampei. Journal of Invertebrate Patholoqy, 67: 147-l 52.

Vey, A., y Fargues, J. (1977). Histological and ultrastructural studies of Beauveria

bassiana infection in Leptinotarsa decemlineaia larvae during ecdysis. Journal

of Invertebrate Patholoay, 30: 207-215.

Viaud, M., Couteaudier, Y., Levis, C., y Riba, G. (1996). Genome organization in

Beauveria bassiana: Electrophoretic karyotype, gene mapping, and telomeric

fingerprint. Fungal Genetics and Biology, 20, 175183.

Viaud, M., Couteaudier, Y., y Riba, G. (1998). Molecular analysis of hypervirulent

somatic hybrids of the entomopathogenic fungí Beauveria bassiana and

Beuveria sulfurescens. Applied and Environmental Microbiology, 64( 1): 88-93.

Wang, R. Y., Gergerich, R. C., y Kim, K. S. (1994). The relationship between feeding

and virus retention time in beetle transmition of plant viruses. Phvtopatholoav,

a(9): 995-998.

Washburn, J. O., Kirkpatric, B. A., y Volkman, L. E. (1996). Insect protection against

viruses. Nature, 383,767.

Watson, D. W., Rutz, D. A., y Long, S. J. (1996). Beauveria bassiana and sawdust

bedding for the management of the house fly, Musca domestica (Diptera:

Muscidae) in calf hutches. Biological Control, 7, 221-227.

Page 100: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

Zimmermann, G. (1986). Insect pathogenic fungi as pest control agents. En:

Bioloqical Plant and Health Protection. (Franz, J. M., Ed.) G. Fischer Verlag,

Stuttgart. pp. 217 - 231.

Page 101: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

DR. JAIME MOLINA OCHOACOORD. DE POSGRADO EN BIOTECNOLOGIAPRESENTE:

Por medio de la presente me permito informar a usted que la tesis titulada “CARACTERIZACIÓNDE AISLADOS DE Beauveria bassiana (Deuteromycotina: Hyphomycetes) Y SU VIRULENCIASOBRE SOBRE Epilachna varivestis (Coleoptera: Coccinelhdae)“, realizada por la C. MarthaPatricia España Luna, estudiante de la Maestría en Ciencias, área Biotecnología, reune losrequisitos de forma y contenido, para que se le autorice la impresión de la misma. Por lo anterior, elDr. Sergio Hugo Sánchez Rodríguez y un servidor (ASESORES DE LA TESIS) autorizamos a laestudiante, para que haga llegar a usted el documento, con el fin de que sea revisado por el H.cuerpo académico que el Consejo Técnico del Posgrado designe.

Sin más por el momento, aprovecho la oportunidad para saludarlo.

ATENTAMENTETecomán, Col. a ll de mayo de 2000

ccp. Archivo.

Page 102: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE ZACATECASCENTRO REGIONAL DE ESTUDIOS NUCLEARES

Dr. Sergio Hugo Sánchez RodríguezCipres Núm Fraccto La PeAuela

Zacatecas, Zac., 98063 México.E-Mail: [email protected]

Tel/Fax (492) 27043

Zacatecas, Zac. A 17 de Mayo del 2000.

Dr. Jaime Molina Ochoa.Coord. Académico del Posgrado en Biotecnologíade la Facultad de Ciencias Biológicas y Agropecuariasde la Universidad de Colima.

Dr. Molina:

La presente, es con el fín de informar a usted que la tesis titulada“Caracterización de aislados de Beuveria bassiana (Deuteromycotina:Hyphomycetes) y su virulencia sobre Epilächna varivestis (Coleoptera:Coccinellidae)“, realizada por la C. Martha Patricia España Luna, estudiante dela Maestría en Ciencias, área Biotecnología, reune los requisitos de forma ycontenido, para que se autorice la impresión de la misma. Por lo anterior, el Dr.Roberto Lezama Gutiérrez y un servidor (Asesores de la Tesis) autorizamos ala estudiante, para que haga llegar a usted el documento, con el fin de que searevisado por el H. cuerpo académico que el Consejo Técnico del Posgradodesigne.

Agradeciendo de antemano la atención prestada a la presente, quedo deusted.

Dr sergio ;;Y&~;;JY;- TF.

Asesor de la Tesis. Laboratorio de BiologíaCelular del CREN-UAZ

ccp. C.P. Gillermo Torres García. Dir. Gral. Educ. Sup. de la U. de Colima.ccp. Dra. Sara Griselda Martínez Covarrubias. Dir. Gral. del Posgrado.ccp. Dr. Carlos Izquierdo Espinal. Delegado Regional No. 2.ccp. Ing. Rodolfo V. Morentin Delgado. Dir. de la FCBA.ccp. Interesado.ccp. Archivo.

Page 103: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

Universidad de ColimaFacultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia

Votos aprobatorios

Dr. Jaime Molina OchoaCoordinador del Posgrado de la FCBAPresente

Por medio de este conducto informo a usted que ha sido revisada y leída por segundaocasión el borrador de tesis de maestría titulado “CARACTERIZACIÓN DE AISLADOSD E Beauveria bassiatm (DEUTEROMYCOTINA: HYPHOMYCETES) , Y SUVIRULENCIA SOBRE Ii@lachtm varivestis (COLEOPTERA: COCCINELLIDAE)“, quepresenta la C. Martha Patricia España Luna alumna del programa de Maestría enCiencias, Are-a: Biotecnología.

Considero que es un trabajo valioso y bien ejecutado, por lo anterior el manuscrito finalreúne los requisitos necesarios para su impresión, por lo cual doy mi voto aprobatorio paraque la alumna pueda hacer sus trámites correspondientes de la obtención de su grado.

Sin más por el momento, agradezco la atención por haberme distinguido con el honor de serrevisor de la tesis mencionada, y me reitero a sus respetables órdenes.

Atentamente

c.c.p.- Dra. Sara G. Martínez Covarrubias- Directora General de Posgradoc.c.p.- Dr. Carlos izquierdo Espinal.- Delegado Regional No.2c.c.p.- Ing. Rodolfo Morentín Delgado.- Director de la FCBA.c.c.p.- Interesada.c.c.p.- Archivo

Page 104: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

Dr. Jaime Molina OchoaCoordinador del Posgrago de la FCBAPresente

Por medio de la presente, tengo el agrado de informar a usted, que leí y revisé, por segundaocasión, el borrador de tesis de maestría titulado “Caracterización de aislados de Beauveriabassiana (Deuteromycotina: Hyphomycetes), y su virulencia sobre Epilachna varivestis(Coleoptera: Coccinellidae)” que presenta la C. Martha Patricia España Luna, alumna delprograma de maestría en ciencias, área: Biotecnología, y detecté, que todas y cada una delas observaciones y recomendaciones que hice al primer borrador fueron consideradassatisfactoriamente en el presente manuscrito.

Por lo anterior, considero que éste manuscrito cumple con los requisitos necesarios paraque la alumna presente su examen de grado en el programa de maestría en ciencias área:Biotecnología de la Facultad de Ciencias Biológicas y Agropecuarias de la Universidad deColima.

Sin más por el momento, agradezco la atención por haberme distinguido con el honor de serrevisor de la tesis mencionada, y me reitero a sus respetables órdenes.

Atentamente

c.c.p.- Dr. Carlos E. Izquierdo Espinal.- Delegado Regional No. 2.c.c.p.- Ing. Rodolfo V. Morentín Delgado-. Director de la FCBA.c.c.p.- Interesadac.c.p.- Archivo.

Page 105: Martha Patricia España Luna MAESTRIA

Centro Universitario de Invcst@ción y DesnrroIlo &opccuario (CUID4)

OF. No. 049/CUIDA/OO

C. ING. RODOLFO V. MORENTIN DELGADODIRECTOR DE LA F.C.B,A: --- -- .. .. ..P R E S E N T E :

.,

Con fundamento en las funciones como revisor de la tesis de Maestría enCiencias del programa de Bìotecnologia, que presentó la C. Martha PatriciaEspaña Luna, la cual lleva por título, “CARACTERIZACIÓN ENZIMÁTICA DEA I S L A D O S D E Beauveria bassiana (DEUTEROMYCOTINA:HYPHOMYCETES), Y SU VIRULENCIA SOBRE Epilachna vativestìs(COLEOPTERA: COCCINELLIDAE)“, me permito informarle que he concluidodos revisiones en cuanto a forma, estilo y contenido del documento y consideroque las modificaciones y sugerencias han sido acatadas con precisión.

Sin otro particular de momento reciba un cordial saludo.

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ESTUDIA l LUCHA *TRABAJA- MAN, COL., A 02 DE OCTUBRE DE 2000

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C.C.P.- DR. JAIME MOLINA OCHOA.-Coord inador de l Posgrado deBìotecnologia.-C.C.P.- MARTHA PATRICIA ESPAÑA LUNA.-interesada.-C.C.P.- ARCHIVO.-

APR/fgv**“Por el saber compartido. Año 2000, 60 aniversario de la Universidad de Colima”.

K m 40, autopscColimcl-F.~~~1~2anillo / k~rh.?, Cd:nw? / AP 22, C P 281 CO / b!&ono @! :332) c 20 43, fau 4 66 64. .-