Respuesta diferencial de linajes del áfido Myzus persicae (Sulzer) a las defensas inducidas

presentadas por su planta hospedera Capsicum annuum

Nicol Montecinos Quinán , Cristóbal Mora GuerreroEscuela El Laurel, Valdivia

Interacción Planta - Insecto¿Cómo ocurre la interacción planta – insecto?

Los insectos herbívoros se alimentan de las plantas

¿Y como responden las plantas?

Desarrollando sistemas defensivos contra los insectos herbívoros

¿Y que pasa con los insectos herbívoros?Desarrollan sistemas de contra defensa para

seguir alimentándose

•Físicas- espinas-Tricomas-resinas

•Químicas Principalmente aleloquímicos (moléculas que afectan la biología de los insectos)

Estos sistemas defensivos pueden ser:

Constitutivos (están presentes durante la vida de la planta)

Inducidos (se desarrollan luego de que la planta ha sufrido daño producto del ataque de los insectos herbívoros.

•Insectos herbívoros cuyo tamaño oscila entre 1 y 10 mm.

• Poseen un estilete situado en su aparato bucal.

•Se alimentan succionando el floema de su planta hospedera.

•Alta tasa reproductiva.

•Capacidad de transmitir virus fitopatógenos

•En muchos casos constituyen plagas agrícolas.

Áfidos

El modo de reproducción primario de los áfidos es la partenogénesis cíclica.

• Escasa variabilidad genética.

• Los linajes de individuos derivados desde una misma hembra partenogenética son genéticamente idénticos (clones).

Alternativamente, en regiones templadas (Chile) los áfidos se pueden reproducir exclusivamente por partenogénesis

•Especie cosmopolita de climas templados, se presume que es originario de Asia.

•Es un insecto polífago (se alimenta de muchas especies de plantas), que causa importantes daños, directos e indirectos sobre diversos cultivos.

•Se han observado linajes con una respuesta diferencial a las defensas de las plantas.

•Puede inducir defensas contra su ataque en las plantas de las que se alimenta (cierre de vasos floemáticos, producción de aleloquímicos)

Myzus persicae

“¿La respuesta (en base a su tasa reproductiva) del áfido Myzus persicae depende del linaje (genotipo) del áfido o de la presencia o ausencia de defensas inducidas a su ataque

en su planta hospedera?”

Pregunta de Investigación

Hipótesis

• La respuesta (en base a su tasa reproductiva) del áfido Myzus persicae se

debe tanto a la presencia/ausencia de defensas inducidas en su planta hospedera como al linaje (genotipo) o linaje del áfido.

Objetivo

• Evaluar la respuesta diferencial de dos linajes de Myzus persicae (caracterizados previamente con desempeño

biológico contrastante) sobre plantas de pimentón (Capsicum anuum) con y sin defensas inducidas su

ataque.

• Pulgones:

- Se utilizaron dos linajes de M. Persicae.- Previamente caracterizados con desempeños biológicos contrastantes sobre pimentón (en el Laboratorio de Ecología Molecular y Genómica Evolutiva a cargo del Dr. Christian Figueroa, en el Instituto de Ecología y Evolución de la Universidad Austral de Chile, por la señora Manuela Luna, como parte de su tesis de Pregrado.

Plantas: - Pimentón (Capsicum annuum ) -15 cm de altura

-Temperatura de 21ºC- Intensidad de luz de 275 lux- En la Escuela “El Laurel”, de la ciudad de Valdivia.

Inducción de defensas

• Condiciones ambientales que aseguraban su reproducción asexual (partenogénesis) (foto periodo de 16:8, temperatura de 21ºC + 2ºC).

Luego de cinco días, se procedió al retiro total de los Áfidos de las plantas.

En forma paralela se crecieron plantas que no fueron infectadas con pulgones.

Determinación de la tasa intrínseca de crecimiento per cápita

Linaje AAlto desempeño biológico

Linaje BBajo desempeño biológico

RI C

(n = 8 por cada condición)

RI C

(n = 8 por cada condición)

• Al cabo de 14 días (aproximadamente dos generaciones), se procedió a contarlos y a calcular su tasa intrínseca de crecimiento con la formula:

(Ln N2-Ln N1)/(t2 – t1)

• Donde N1 es el número inicial de pulgones; N2 es el número final de pulgones; t1 es el tiempo de inicio del experimento y t2 es el tiempo final del experimento.

Resultados

No se observaron diferencias significativas atribuibles a la presencia o ausencia de defensas inducidas en las plantas.

Sin embargo, si se observaron diferencias marginalmente significativas entre los dos linajes de áfidos estudiados (p = 0,055; Tabla). Esta diferencia marginalmente significativa es altamente probable, que se deba al bajo número de réplicas utilizadas por condición.

Discusión

• Al conocer cómo responden los áfidos a las presiones de selección, en este caso, las defensas inducidas presentes en el pimentón se podrían diseñar estrategias adecuadas para su control, realizando muestreos en las poblaciones e identificando la presencia de linajes con capacidad de responder favorablemente a determinada estrategia de

control (selección de plantas con mas defensas, por ejemplo

Conclusión

Según los nuestros resultados, se pude observar que la respuesta del pulgón M. persicae a la presencia o ausencia de defensas inducidas en su planta hospedera dependería principalmente del linaje o genotipo del áfido y no de la presencia o ausencia de defensas en la planta.

En pimentones se ha observado que los pulgones reaccionan a las defensas de la planta. Sin embargo, no se había hecho una comparación de la respuesta de los áfidos entre linajes de la misma especie, por lo que este trabajo es un aporte al conocimiento de la respuesta diferencial de los genotipos o linajes de áfidos frente a las defensas inducidas de las plantas.

Perspectivas

• A la luz de nuestros resultados, surgen nuevas interrogantes como:

• ¿Qué características tienen estos linajes que les confiere un éxito (en términos de tasa reproductiva) por sobre otros de su misma especie?

• ¿Cuáles son las presiones de selección que favorecen la predominancia de estos linajes?

• ¿Qué estrategias son adecuadas para el control estos linajes en el campo (evitando el uso indiscriminado de pesticidas?

Agradecimientos

Primero que todo a Explora Conicit por permitirnos experimentar en un campo desconocido para nosotros.

De manera especial al Instituto de Ecología y Evolución de la Universidad Austral de Chile. Laboratorio de Ecología Molecular y Genómica Evolutiva de Insectos herbívoros a cargo del Dr. Christian Figueroa.

Al Científico Asesor, don Marco Cabrera Brandt.

A nuestro profesor de Ciencias, Enrique Quisto Rosas.