Trabajo final de Máster Agrobiología Ambiental Universitat de Barcelona

Transcripción

1 Aportación de lobularia (Lobularia maritima) para la conservación Eretmocerus mundus, parasitoide de la mosca blanca (Bemisia tabaci) en el cultivo de tomate (Solanum lycopersicum). Trabajo final de Máster Agrobiología Ambiental Universitat de Barcelona Instituto de Investigación y Tecnología Agroalimentaria (Cabrils) - Departamento de Entomologia María Cristina Sosa Directora: Dra. Rosa Gabarra Tutora: Dra. Isabel Trillas 2012

2 APROBACIÓN Los miembros del comité designado para la revisión del trabajo final de María Cristina Sosa Sosa, la han revisado y aprobado. Dra. Rosa Gabarra Ambert Directora de Investigación Recerca i Tecnologia Agroalimentàries (IRTA) Dra. María Isabel Trillas Gay Tutora de Investigación Facultad de Biología Universitat de Barcelona María Cristina Sosa Sosa Estudiante de Máster Agrobiología Ambiental II

3 AGRADECIMIENTOS A la Secretaría Nacional de Educación Superior Ciencia y Tecnología, SENESCYT y por medio de ello a mi patria el Ecuador por haberme otorgado la beca que me permitió realizar este máster. Al Instituto de Investigación y Tecnología Agroalimentaria, IRTA, y en especial al Departamento de Entomología, por permitirme formar parte de las investigaciones que se realizan en el mismo y por todos los recursos que me permitieron realizar el trabajo. A Rosa Gabarra, Directora de la investigación por su guía y apoyo. Gracias por compartir sus conocimientos y experiencia profesional para el desarrollo de la investigación. A la Univesitat de Barcelona Facultad de Biología, por permitirme realizar este máster. A María Vilas por su colaboración en el desarrollo de la investigación, a Martha Fernández por su guía y por los datos que de su investigación doctoral que fueron usados en este documento. Al personal de trabajo: Pili, Víctor y Paqui y por su colaboración día a día con los recursos necesarios para la investigación, así como por sus enseñanzas. A mi familia por el gran apoyo que me ha dado, y también por el ejemplo que me dan día a día. A Maye, por ser mi gran amiga, por su compañía, consejos y amistad III

4 DEDICATORIA A mi familia querida Sosa Sosa, mi padre, mi madre y mis dos hermanas, que ha sido siempre mi gran apoyo, alegría y aliento. IV

5 TABLA DE CONTENIDO 1. INTRODUCCIÓN Bemisia tabaci Biología Situación actual Eretmocerus mundus Biología Alimentación del huésped y producción de huevos Flores en el agroecosistema Néctar floral y extrafloral Alimento suplementario Diversidad de flores en agroecosistemas Características de los parasitoides en relación al uso de las flores Diversidad de flores en agroecosistemas vs enemigos naturales Melaza Comportamiento parasitoides Estudios de dispersión OBJETIVOS: MATERIALES Y MÉTODOS Ensayos Longevidad Longevidad B. tabaci Longevidad Eretmocerus mundus Ensayos Dispersión trampas Parasitoide: Eretmocerus mundus Desarrollo ensayo dispersión en trampas Variable V

6 3.3. Ensayo de dispersión tomate infestado Material vegetal: Insectos Infestación de las plantas con B. tabaci Desarrollo del ensayo Variables en estudio: Análisis de los datos RESULTADOS Longevidad Bemisia tabaci Hembras ( ) Machos ( ) Longevidad del parasitoide E. mundus Hembras ( ) Machos ( ) Dispersión trampas Dispersión de E. mundus a las plantas de tomate infestado DISCUSIÓN Longevidad Bemisia tabaci Longevidad E. mundus Ensayos de Dispersión Capacidad de dispersión: Parasitismo de E. mundus sobre B. tabaci Alimentación y capacidad sobre el huésped, (muerte por mutilación) de E. mundus sobre B. tabaci Efecto de la flor en el control de B. tabaci CONCLUSIONES BIBLIOGRAFÍA VI

7 FIGURAS Figura 1: Ciclo biológico de B. tabaci (Hoddle, 2003) Figura 2: Macho de Eretmocerus mundus... 3 Figura 3: Ciclo biológico de E. mundus en B. tabaci como huésped (Hoddle, 2003) Figura 5: Ensayo de dispersión de E. mundus en trampas de color Figura 6: Ninfa de B. tabaci parasitada por E. mundus Figura 7: Ninfa de B. tabaci muerta Figura 8: Orificio de emergencia de E. mundus en B. tabaci Figura 9 : Longevidad de hembras de B. tabaci con diferentes alimentos Figura 10 : Proporción de supervivencia de hembras de B. tabaci con diferentes fuentes de alimento Figura 12: Proporción de supervivencia de machos de B. tabaci con diferentes fuentes de alimento Figura 13: Longevidad de hembras de E. mundus con diferentes alimentos Figura 14: Proporción de supervivencia de hembras de E. mundus con diferentes fuentes de alimento Figura 15: Longevidad de machos de E. mundus con diferentes alimentos Figura 16: Proporción de supervivencia de machos de E. mundus con diferentes fuentes alimentos Figura 17 : Porcentaje de adultos de E. mundus capturados en las trampas amarillas Figura 18 : Número de B. tabaci muertas/planta en prueba de dispersión de E. mundus.. 29 Figura 19 : Número de B. tabaci parasitas, muertas en ensayo de dispersión de E. mundus VII

8 TABLAS Tabla 1: Análisis de varianza de la longevidad de B. tabaci, donde se tiene como factor en estudio al sexo y alimento Tabla 2 : Variables del estudio de dispersión y parasitismo de E. mundus sobre B. tabaci Tabla 3: Longevidad de hembras de B. tabaci con diferentes fuentes de alimento Tabla 4 : Longevidad de machos de B. tabaci con diferentes fuentes de alimento Tabla 5: Longevidad de hembras de E. mundus con diferentes fuentes de alimento Tabla 6: Longevidad de machos de E. mundus con diferentes fuentes de alimento Tabla 7: Datos de la dispersión de E. mundus en trampas Tabla 8: Datos de la prueba de dispersión de E. mundus en planta de tomate infestado VIII

9 1. INTRODUCCIÓN 1.1. Bemisia tabaci Bemisia tabaci (Gennadius) (Homóptera: Aleyrodidae) es una plaga polífaga que causa pérdidas económicas en muchos cultivos alrededor del mundo. El daño de la planta resulta de la alimentación directa, a través de la contaminación por la melaza que excreta, por la colonización secundaria por fumagina y por la transmisión de virus de plantas B. tabaci causa daño a los cultivos ya sea directamente por la alimentación del floema y a través de la excreción de melaza, la cual puede disminuir la fotosíntesis y proveer un sustrato para infecciones fúngicas y directamente al actuar como un vector de más de 100 virus de las plantas causando la emergencia de enfermedades alrededor del mundo (Brown et al., 1995) Biología B. tabaci presenta un ciclo biológico que pasa por tres estados de desarrollo diferenciados (adultos, huevos y ninfas) y estas tienen cuatro estadios ninfales (Figura 1). Las hembras pueden depositar entre 28 y 300 huevos, dependiendo del hospedero y de la temperatura ambiental. Estos huevos preferentemente están en el reverso de la hoja, pero en ciertas ocasiones pueden estar en el anverso (Butler et al., 1983). Los huevos tienen forma elíptica y dimensiones reducidas (0.21 x mm aprox.); acabados de poner se caracterizan por su color blanquecino brillante, pero a medida que maduran van presentando una coloración anaranjada. Una vez el huevo eclosiona aparece el primer estadio ninfal (N1) que es caracterizado por ser el único estadio móvil, con una capacidad de dispersión limitada. De hasta 30 mm, en esta fase las ninfas son pequeñas y poco coloreadas. Las ninfas del primer estadio se van a dispersar sobre la hoja en busca de espacio adecuado donde fijarse e introducir su estilete en el parénquima de la hoja de donde succionarán la savia elaborada proveniente del floema, de la cual se alimentan hasta completar su desarrollo preimaginal. Durante los siguientes estadios ninfales (N2, N3 y N4), que son totalmente sésiles y a medida que van incrementando su medida corporal, van desarrollando en la parte dorsal una serie de estructuras filamentosas, al mismo tiempo que la secreción de pequeñas escamas de cera que se van depositando en el dorso de la ninfa y que cumplen la función de protección para la pérdida de agua o 1

10 protección mecánica en frente a la posibilidad de posibles depredadores o parasitoides (Malo, 2009). A medida que la ninfa va creciendo, se da una marcada reducción en el número de artejos de patas y antenas, hasta que aparece el cuarto estadio, el llamado incorrectamente pupa (Gill, 1990). El adulto emerge de esta última fase dejando la cutícula enganchada a la hoja y hace una abertura con una forma característica T invertida. La reproducción de B. tabaci es de tipo partenogénica arrenotóquica, donde los machos provienen de huevos haploides que no están fertilizados, mientras que las hembras provienen de huevos diploides que han sido fertilizados. La proporción de sexos varía en función de las temperaturas (Enkegaard, 1993). Parece ser que los machos viven menos tiempo que las hembras, por lo que se provocaría que las poblaciones fueran sesgadas por la mayor cantidad de hembras que se encuentran en los muestreos (Byrne et al., 1991). Figura 1: Ciclo biológico de B. tabaci (Hoddle, 2003). 2

11 Situación actual Actualmente B. tabaci está ocasionando graves daños, tanto por el daño directo que provoca sobre el cultivo, así como por actuar como vector de diferentes virus. El control de esta plaga por tratamientos insecticidas en general no ha dado resultados satisfactorios, debido en parte a la capacidad que tiene esta plaga a desarrollar resistencia a muchas de las materias activas utilizadas (Téllez et al., 2003) Eretmocerus mundus Esta especie y su forma biparental, se presenta extensamente como una especie autóctona en la cuenca Mediterránea, Uganda, Ethiopia, Zimbabweand y Tailandia. Además una forma partenogénica endémica fue reportada por DeBarro et al., Esto sugiere la existencia de variación genética de múltiples líneas en diferentes localizaciones geográficas (Stansly et al., 2010). Eretmocerus mundus pertenece al orden: Hymenóptera, Superfamilia: Chacidoidea, Familia: Aphelinidae, Subfamilia: Eretmocerinae. E. mundus fue determinado por primera vez por Mercet en el año Todas las especies de Eretmocerus componen uno de los grupos más importantes de parasitoides de las moscas blancas (Hemiptera: Aleyrodidae). Figura 2: Macho de Eretmocerus mundus 3

12 Biología Las poblaciones mediterráneas se caracterizan por ser de tipo partenogénica arrenotóquica, es decir que los machos provienen de huevos no fecundados (haploides), mientras que las hembras provienen de huevos fecundados (diploides) (De Barro et al., 2000). Son parasitoides solitarios ecto y endoparasitoides de las ninfas de B. tabaci (Rose et al., 1995). El ciclo biológico está divido en estado de huevo, tres estadios larvales (L1-L3), un estado de pupa y el de adulto o imago (Figura 3). Las hembras de Eretmocerus colocan su ovipositor entre la parte ventral de la ninfa hospedero y la superficie de la hoja. El huevo es depositado bajo la mosca blanca y eclosiona ahí. La larva del primer estadio del parasitoide penetra dentro del huésped realizando un hueco con las mandíbulas de la parte ventral de la cutícula del hospedero, dentro del cual se alimenta a lo largo de la vida como larva (Gerling et al., 1998). La larva del parasitoide espera hasta que B. tabaci alcance el cuarto estadio necesario para penetrar en su interior (Gelman et al., 2005). Se ha descrito parasitismo sobre todos los estados ninfales de B. tabaci biotipo B, menos sobre el cuarto estadio, pero parece mostrar una clara preferencia por los estadios ninfales N2 y N3 (Urbaneja y Stansly, 2004). Una vez se ha completado su desarrollo larvario y pupal, el adulto sale al exterior a través del opérculo de forma circular realizado en la parte anterior del exuvio pupal del hospedero (Urbaneja; Stansly 2004). Figura 3: Ciclo biológico de E. mundus en B. tabaci como huésped (Hoddle, 2003). 4

13 Las especies de Eretmocerus tienen la capacidad única de estimular a la ninfa huésped a producir una cápsula, que después de la finalización de la penetración de los parasitoides, los rodea, tal vez para permitir al parasitoide evitar la respuesta inmune del huésped (Gelman et al., 2005). A parte de la mortalidad inducida por el parasitismo en si, E. mundus es capaz de provocar la muerte a su huésped al realizar picaduras alimenticias sobre las ninfas jóvenes de B. tabaci y por mutilación (inserción del ovipositor que no van seguidas de una puesta, ni de una picada alimenticia) (Téllez et al., 2003). Gerling y Fried (2000), estimaron esta capacidad de matar: picaduras alimenticias y mutilaciones en torno a un 10 %. Las ninfas de B. tabaci que son parasitadas presentan una coloración naranja, especialmente durante el último estadio ninfal, que se caracteriza por la forma globosa. La exuvia de B. tabaci es semitransparente y se puede observar al parasitoide adulto formado en el interior (Malo, 2009) Alimentación del huésped y producción de huevos. La alimentación de las hembras puede producir un incremento en la producción de huevos. La alimentación sobre el huésped (host feeding) ocurre en las especies de Eretmocerus y siempre causa la muerte del huésped. El ovipositor de Eretmocerus es romo y lo usa para deslizar el huevo hasta el vientre del hospedero (Gerling et al., 1998). Las hembras de E. mundus emergen listas para poner sus huevos y pueden ovipositar tan pronto emerjan, peros son claramente sinovigénicos (necesitan proteína para la maduración de sus huevos). Teniendo un promedio de ±0.6 huevos por emergencia (Akiva, 2008) y en su vida productiva de ± huevos/hembra (Fried, 1997). E. mundus tiene un índice ovigénico (OI) de 0.17 (Oi= la proporción de la carga de huevos de la hembra durante la emergencia en relación tiempo de ovoposición). E. mundus continúa con la producción de huevos y empieza con la alimentación del huésped en su primer día de postemergencia, cuando sus ovarios están todavía cargados con huevos, probablemente preparando nutrientes para el desarrollo del futuro huevo. Radios estimados de alimentación del huésped a la oviposición son generalmente más altos para las especies de Encarsia: 20% para E. formosa (20%) vs. 7-9%, en E. mundus (van Lenteren et al., 1996; Urbandeja et al., 2004). 5

14 Insectos que se alimentan del huésped podrían ser menos susceptibles a la manipulación a través del uso de alimento rico en azúcar, aunque al menos dos especies de Aphytis, no pueden lograr la máxima fecundidad solo con la alimentación del huésped (Heimpel et al., 2005) Flores en el agroecosistema Néctar floral y extrafloral El néctar es una excreción rica en carbohidratos producida por las estructuras secretoras de la planta llamadas nectarios (Koptur, 1992). Plantas no cultivables pueden proveer azúcares en la forma de néctar de flores, néctar extrafloral (Wäckers, 2005). El término néctar floral o extrafloral se refiere a la localización de los nectarios. La disponibilidad del néctar floral está restringida al período de floración, mientras que el néctar extrafloral es a menudo producido en un período más prolongado y puede ser situado en varias estructuras vegetativas y reproductivas de la planta (hojas, tallos, brácteas y frutas) (Koptur, 1992, Wäckers, 2005). Mientras muchos parasitoides visitan las flores para alimentarse de néctar, la exploración del néctar floral es a veces limitada a las flores accesibles y abiertas (Winkler et al., 2009). Las pequeñas piezas bucales de las avispas y la morfología de las flores son importantes factores que limitan la accesibilidad al néctar (Jervis et al., 1993). El néctar extrafloral es usualmente de fácil acceso y se ha observado a muchos parasitoides alimentándose de este (Koptur, 1992). Los nectarios extraflorales han sido encontrados en 16 familias de plantas, siendo comunes en los trópicos, sin embargo también los encontramos en zonas templadas (Koptur, 1992). La forma más común para comprobar la alimentación de néctar en el campo ha sido la observación directa de los parasitoides (Jervis y Kidd, 1996). Jervis et al., 1993 documentó más de 1000 casos de alimentación azucarada de 250 especies de parasitoides en diferentes hábitats incluyendo campos cultivados y bosques, principalmente en Wales (UK) Alimento suplementario Con alimento suplementario hay una respuesta numérica que depende claramente de tres componentes: velocidad de desarrollo, supervivencia larvaria y fecundidad de hembras (Beddington et al., 1976). La suplementación de alimento puede permitir a 6

15 depredadores inmaduros compensar el costo energético para el mantenimiento del metabolismo, alcanzar un peso mayor de adulto, mayor carga de huevos a la eclosión y un mayor almacenamiento de reservas energéticas (Gurr et al., 2004). El alimento alternativo puede ser investigado como sustituto potencial de la presa durante períodos que esta presa, esté ausente o muy escasa; por ejemplo durante el período siguiente a la cosecha y siembra del cultivo (Crum et al., 1998). Incluso cuando un suplemento o sustituto se encuentra que es altamente efectivo en promover el desarrollo, reproducción y supervivencia, este necesita todavía ser probado por sus efectos en la respuesta numérica en condiciones de campo Diversidad de flores en agroecosistemas Los recursos de flores son a menudo escasos en los agroecosistemas modernos denominados monocutlivos. La introducción de determinadas plantas con flores que no son cultivos, recientemente ha tenido mucho interés como una estrategia para proveer los recursos necesarios para los enemigos naturales. Muchos parasitoides requieren recursos azucarados como el néctar de las flores para cubrir las necesidades nutricionales. La alimentación azucarada ha sido probada en incrementar la longevidad de parasitoides. Sin embargo las flores también proveen comida azucarada para las plagas, potencialmente agravando el problema de la plaga. Es entonces crucial determinar especies de plantas que selectivamente ofrecen beneficios a los parasitoides sin aportar beneficios a la plaga. Mientras muchos parasitoides visitan las flores para alimentarse de néctar, la explotación del néctar floral a menudo se limita a flores abiertas y accesibles. Las piezas bucales de avispas son pequeñas y la morfología de las flores son importantes factores que limitan la accesibilidad al néctar. El néctar extrafloral es usualmente accesible, parasitoides han sido observados alimentándose del néctar extrafloral (Geneau y Wäckers, 2012) Características de los parasitoides en relación al uso de las flores Morfología del aparato bucal: los parasitoides necesitan poder acceder a los nectarios florales. Las flores con corolas superficiales son generalmente seleccionadas por investigadores por esta razón, pero un trabajo detallado es difícilmente llevado a cabo (Gurr et al., 2004). La estructura del aparato bucal puede proveer pistas útiles de como los insectos entomófagos pueden ser manipulados. 7

16 Tamaño del cuerpo: un cuerpo grande puede físicamente ser una restricción para acceder a algunos recursos florales productores de néctar (Jervis et al., 1993), también esto puede facilitar el acceso a otros permitiendo a los insectos empujar las estructures florales que obstruyen su camino (Idris y Grafius, 1995). Alas: inclusive si los adultos de un parasitoide o un depredador muestran estar en limitación de alimento, estos no son manipulables si son físicamente incapaces de viajar a, o desde alimentación suplementaria. Si las avispas de parasitoides asociados con importantes plagas de cultivos han reducido las alas, el área sobre la cual buscan por néctar lejos de la zona de sus huéspedes es presumiblemente bastante limitada (Jervis et al., 2005). Ovigenicidad y reservas grasas del cuerpo: los huevos de hembras recién emergidos proveen una útil pista de la dependencia de las especies de parasitoides del alimento. El índice de ovigenicidad es la carga inicial de huevos (el número de huevos que están maduros en la emergencia de la hembra) dividido para el potencial de huevos (estimado del total de oocitos que se producen en toda la vida, midiendo la fecundidad bajo las condiciones más favorables) (Jervis et al., 2005) Diversidad de flores en agroecosistemas vs enemigos naturales. El incremento de la biodiversidad en los agroecosistemas puede resultar en una jerarquía de beneficios para el manejo de plagas. En particular la provisión de flores recursos subsidio, para parasitoides y depredadores puede causar efecto en el enemigo natural a través de la agregación, cambios en radio de sexo, incrementar la longevidad, fecundidad, rangos de parasitismo y al final producir una reducción de las poblaciones de la plaga. Sin embargo, aunque un amplio rango de plantas con flores que han sido usadas con este propósito en agroecosistemas, se ha hecho relativamente poca investigación sobre las plantas más apropiadas para usarse. Las plantas de diversas especies pueden tener diferentes efectos en los herbívoros comparado con sus enemigos naturales, mientras que muchos que potencian la actividad del parasitoide, también incrementan la del herbívoro. Esto ocurre como resultado de la aptitud mejorada del herbívoro mediante la mejora de los procesos a nivel trófico o por el enmascaramiento de los olores que la planta huésped induce 8

17 actuando sobre el parasitoide. Este es el enmascaramiento de olores (que los parasitoides usan para encontrar huésped), por los olores de plantas asociadas, como las que pueden lograrse por los recursos de flores añadidos (Lavandero et al., 2006). Se deduce que el incremento de la eficacia de enemigos naturales en los programas de control biológico, puede lograrse mediante la provisión de recursos selectivos florales. Esto puede asegurar eficacia del enemigo natural sin incrementar la densidad o actividad del herbívoro. Por ejemplo si especies de plantas con flores mejora la condición de los herbívoros, entonces ningún efecto benéfico del subsidio floral en la población del enemigo natural habrá, ya que hay un efecto positivo sobre el herbívoro, por tanto la acción del enemigo natural se verá enmascarada o reducida (Lavandero et al., 2006) Melaza En términos de disponibilidad, la melaza (secretada por insectos), es probablemente el recurso de carbohidrato en muchos ecosistemas (Kloft et al., 1985). Esto se aplica en particular en los ecosistemas agrícolas donde los recursos de néctar son a menudo escasos. La melaza puede estar disponible por insectos productores de melaza asociados con el cultivo, con malezas que crecen en el cultivo o con vegetación en los alrededores de partes no cultivadas (Wäckers, 2005). Parasitoides y depredadores pueden ser categorizados en dos grupos distintos, relacionados entre la presa y la fuente de carbohidrato. Hay especies que cuya presa no está asociada de forma fiable con un fuente disponible de carbohidrato. Estas especies tienen que alternar la búsqueda de su presa con la búsqueda de carbohidratos, que son actividades diferentes. Los parasitoides de este grupo muestran a menudo adaptaciones específicas para la explotación de los recursos tanto del huésped como del néctar (Wäckers, 2008). El segundo grupo incluye a los parasitoides y predadores cuya presa está cercanamente ligada a una fuente de alimento rica en carbohidratos. Esto se aplica a especies cuya presa excreta azúcares, ej: melaza o cuando la presa se encuentra sustratos ricos en azúcares como frutas o las estructuras que producen néctar en las plantas. Los parasitoides de huéspedes que segregan melaza son un ejemplo prominente de este grupo (Wäckers, 2008). 9

18 La alimentación de melaza en lugar de néctar también puede afectar las propiedades dinámicas del sistema huésped-parasitoide. Las densidades poblacionales de parasitoides que mayormente se alimentan de melaza de la alimentación de savia del huésped son probables a estar fuertemente correlacionadas con la densidad del huésped tanto en espacio como en tiempo. Una reducción en la densidad del huésped (debido a un control por el parasitoide) también reducirá la fuente de azúcar con aparentes consecuencias para la vida del adulto. Esta doble dependencia de los parasitoides con sus huéspedes posiblemente agrave las oscilaciones (en los sistemas más estables) o incremente las densidades de equilibrio del huésped. (Wäckers, 2008). Henneberry y Forlow, (2001) determinaron que las hembras de B. tabaci producen más melaza que los machos. Encontrándose que el número total de gotas de melaza por macho fue de ± 85.2 comparado con el ± gotas de melaza producidas por hembras. La melaza y el néctar floral contienen comúnmente los monosacáridos glucosa y fructuosa y el disacárido sacarosa. Sin embargo la melaza también contiene oligosacáridos que pueden reducir su idoneidad a través de tres mecanismos. Primero en oligosacáridos no es tan fácil obtener una respuesta alimenticia como en el azúcar del néctar. Segundo los azúcares de la melaza meletiosa y rafinosa, rápidamente se cristalizan si se los compara con la sacarosa, siendo esto dificultoso para la alimentación del parasitoide. Tercero a pesar que los oligosacáridos pueden aumentar la vida del parasitoide lo hacen en menor grado que los azúcares simples. Algunos parasitoides alimentados con melaza presentan una reducida longevidad y fecundidad, comparado con aquellos que se alimenta de miel y soluciones de sacarosa (Lee y Heimpel, 2004). Obtener evidencia directa de la alimentación de melaza por parasitoides puede ser problemática porque: (a) la capa de melaza, a menudo es abundante e incolora y es difícil para observadores humanos su detección; (b) observadores son menos probables de detectar la alimentación de melaza en el campo si una población natural enemiga es dispersada entre un largo número de parches de melaza, comparado con un pequeño número de parches de flores y (c) algunas avispas parasitoides usan su aparato bucal para las películas de melaza con el propósito de detectar las kairomonas del huésped y existe la posibilidad de que la melaza no ocurra en algunas especies. La densidad del huésped podría ser no suficientemente alta para que todos los parasitoides puedan obtener como alimento a la melaza (Lee y Heimpel, 2004). 10

19 1.5. Comportamiento parasitoides El estado fisiológico de los parasitoides influye en la respuesta a los olores de la planta. La elección entre comida y el huésped en parches responde a contactos químicos, tiempo de localización del parche, rango de ovoposición y posiblemente de actividad de vuelo. El comportamiento del enemigo natural está también influenciado por la experiencia y posiblemente por la edad (Heimpel et al., 2005) Estudios de dispersión Mientras que un recurso natural o artificial puede mejorar la supervivencia natural, el crecimiento, desarrollo y reproducción del enemigo natural; esto no necesariamente garantiza que el recurso cuando esté vecino al cultivo, será efectivo para parasitoides o depredadores inmigrantes (Bugg et al., 1987). Por la misma razón un recurso alimenticio identificado natural o artificial debería estar situado en o cerca al cultivo. Pero en este caso los parasitoides o predadores no podrían usar el alimento. La prueba requerida es que los enemigos naturales puedan viajar entre el refugio y el cultivo, entre el huésped alternativo/presa y las poblaciones de la plaga o entre el alimento y la plaga en número suficiente para mejorar la supresión de las plagas. El conocimiento de la distancia absoluta que un enemigo natural puede viajar y como esto afecta el estado fisiológico es importante. Evidencias de los comportamientos de desplazamiento entre el refugio y el cultivo (esto constituiría migración) o entre la comida y el refugio (esto constituiría el comportamiento de búsqueda del enemigo natural dentro de su entorno), deberían también ser analizados (Southwood, 1978). El tamaño del cuerpo también puede influir la dispersión de los enemigos naturales en dos formas: directamente, a través de su efecto biomecánico en el rendimiento de vuelo e indirectamente a través de sus efectos en la cantidad de la grasa corporal que proporciona combustible tanto al mantenimiento somático y en algunos insectos a la locomoción (Ellers et al., 1998). 11

20 2. OBJETIVOS: Objetivo general: En el presente estudio se desea ver el aporte de la planta con flor: lobularia (Lobularia marítima) productora de néctar, para la conservación Eretmocerus mundus, parasitoide de la mosca blanca (Bemisia tabaci), en el cultivo de tomate (Solanum lycopersicum). Objetivos específicos: Determinar el efecto de alimentación con lobularia en la longevidad de la plaga B. tabaci comparándolo con otras fuentes de alimento. Determinar si la melaza que segrega B. tabaci, tiene un efecto en la longevidad del parasitoide E. mundus, comparándolo con otras fuentes de alimento. Determinar la capacidad de dispersión de E. mundus desde la planta con flor (lobularia), como desde tomate (control) y así ver la capacidad de movimiento del insecto. Si E. mundus se dispersa, entonces analizar su movimiento hacia plantas infestadas con B. tabaci, el parasitismo y la muerte sobre el huésped ocasionada por el parasitoide. Determinar el efecto que tienen la planta productora de néctar lobularia (L. marítima) y la melaza que segrega B. tabaci en la relación parasitoide y plaga, así como la capacidad de dispersión de E. mundus para determinar si hay un efecto positivo para el control de la plaga. 12

21 3. MATERIALES Y MÉTODOS Los ensayos que se mencionan a continuación se realizaron en el campo experimental del IRTA (Recerca y Tecnologia Agroalimentarìes) ubicado en Cabrils Barcelona. Los insectos que se utilizaron en los ensayos fueron: B. tabaci (plaga) o el parasitoide E. mundus.se los obtuvo de la cría que se realiza continuamente en las cámaras controladas a una temperatura de 25 o C± 2 o C y un fotoperiodo de 16 horas de luz y ocho horas de oscuridad Ensayos Longevidad Longevidad B. tabaci Material vegetal Las plantas de lobularia (L. marítima), se cultivan en macetas en invernaderos del IRTA. Las plantas de tomate (Solanum lycopersicum) variedad (Marmande Cuarenteno) fueron cultivadas desde semilla, se sembraron en bandejas con sustrato de multiplicación y se las mantuvo en el invernadero del IRTA - Cabrils (Barcelona). Para usar estas especies para el ensayo de longevidad, el día que se realizó el experimento se procedió a cortar las flores de lobularia o las hojas de tomate, se las colocaron en un recipiente con agua y se las llevó al laboratorio donde se realizó el ensayo seguidamente. Insectos Los especímenes de B. tabaci utilizados se obtuvieron de la cría que se mantiene en el cultivo de col que se lleva a cabo en el laboratorio del IRTA- Cabrils (Barcelona) a una temperatura de 25 C ± 2 o C y un fotoperiodo de 16 horas de luz y ocho de oscuridad. Un día antes del ensayo se obtuvieron hojas de la cría de B. tabaci, se eliminaron los especímenes y se las colocó en un recipiente plástico con aireación. El día siguiente se usaron los adultos emergidos, de un día de vida Desarrollo del ensayo Se determinó el número de días de vida de B. tabaci tanto de machos como de hembras; probando la planta con producción de néctar en estudio lobularia (L. marítima). Los tratamientos estudiados fueron: lobularia, tomate, miel, agua y nada (sin alimento). 13

22 Cada unidad experimental consistió en recipiente cilíndrico transparente de 9 cm de alto x 2.5 cm de diámetro, con aireación superior (1.5 cm de diámetro) con malla. En el tratamiento lobularia y tomate, se colocó dentro del recipiente plástico un tubo eppendorf con agua conteniendo a seis a ocho inflorescencias de lobularia o una hoja de tomate según el tratamiento (Figura 4). Para el tratamiento miel, se usó papel filtro impregnado con miel. Para el tratamiento agua, se puso un tubo eppendorf con agua y tapado con algodón de forma invertida pegado al recipiente cilíndrico. Y en el tratamiento nada el recipiente estuvo vacío. Se usaron adultos de un día. Se diferenció el sexo del adulto y se los colocó en el recipiente cilíndrico mencionado según el tratamiento. El alimento fue cambiado cada tres días. Para hembras y machos se tuvo diez repeticiones. Diariamente se observó la supervivencia de los insectos en estudio Variable La variable utilizada para determinar la longevidad de B. tabaci con diferentes fuentes de alimento fue Número de días de vida. Todos los datos del ensayo están en el Anexo 1: Tabla 3 y 4. Figura 4: Unidad experimental de ensayo de longevidad de B. tabaci con varias fuentes de alimento. 14

23 Longevidad Eretmocerus mundus Material vegetal Se utilizó el cultivo de tomate (S. lycopersicum) variedad (Marmande Cuarenteno) que se cultiva en los invernaderos del IRTA- Cabrils (Barcelona) de dos a tres semanas. Para la realización del ensayo se cortaron las hojas de tomate, se las colocaron en un recipiente con agua y se las transportaron al laboratorio donde se realizó el ensayo seguido a este paso Insectos Los adultos de E. mundus se obtuvieron de la cría que se realiza en el IRTA Cabrils (Barcelona), en el cultivo que algodón que se tiene en el laboratorio a una temperatura de 25 C ± 1 o C y un fotoperiodo de 16 horas de luz y ocho horas de obscuridad. Un día antes del ensayo se obtuvieron hojas de la cría de E. mundus, se eliminó especímenes vivos y se las colocó en un recipiente plástico con aireación. El día siguiente se usaron los adultos de emergidos, que fueron de un día de vida Diseño del experimento En este ensayo se evaluó el efecto de la melaza en la longevidad de E. mundus, asumiendo que adultos de B. tabaci producen melaza por estudios que se han realizado anteriormente (Henneberry y Forlow, et al. 2001). Los tratamientos en estudio fueron: con melaza (planta de tomate +siete adultos de B. tabaci) o sin melaza (planta de tomate + ausencia de adultos de B. tabaci). Cada unidad experimental consistió en un recipiente cilíndrico transparente de 9 cm de alto x 2.5 cm de diámetro, con aireación superior (1.5 cm de diámetro) con malla superior dentro de la cual se colocó un tubo eppendorf con agua conteniendo una hoja de tomate. Para el tratamiento con melaza: se añadieron siete adultos de B. tabaci en cada recipiente y para el tratamiento sin melaza, solo estaba la planta de tomate. Se obtuvieron adultos de E. mundus de un día, provenientes de la cría que se realiza en las cámaras climáticas del IRTA- Cabrils Barcelona (temperatura de 25 C ± 1 o C y un fotoperiodo de 16 horas de luz y ocho horas de obscuridad). Se diferenció el sexo y se colocaron dos especímenes en el recipiente según el tratamiento en estudio. El alimento fue cambiado cada tres días. Se usaron 15 repeticiones para hembra y macho. Se observó la supervivencia de E. mundus cada día hasta que murieron. 15

24 Variable La variable utilizada para determinar la longevidad de E. mundus con diferentes fuentes de alimento fue Número de días de vida. Todos los datos del ensayo están en el Anexo 2: Tabla 5 y 6. Nota: Se utilizaron datos del estudio que realiza actualmente Marta Fernández Oveja en su trabajo de doctorado con E. mundus. Los datos utilizados se añadieron al análisis de los resultados obtenidos del ensayo longevidad E. mundus. Los datos de los tratamientos que fueron proporcionados correspondieron a los siguientes tratamientos: lobularia, miel, agua y nada (sin alimento). Se tuvieron 15 repeticiones de cada tratamiento Ensayos Dispersión trampas Parasitoide: Eretmocerus mundus Este parasitoide se obtuvo de la cría de E. mundus en el cultivo que algodón (Gossypum herbaceum) que se tiene en el laboratorio a una temperatura de 25 o C ± 2 o C y un fotoperiodo de 16 horas de luz y ocho horas de obscuridad. Para el experimento se usaron parasitoides con edad de uno a seis días Desarrollo ensayo dispersión en trampas El ensayo se realizó en una cámara climática con condiciones controladas de temperatura y humedad. En una jaula de metacrilato de 58 x 56 x 47cm (ancho x alto x profundidad) con dos ventilaciones laterales y dos superiores de seis cm de diámetro. En cada caja se colocaron seis trampas de color amarrillo, que consistían en un recipiente plástico al cual se le añadió un cuadrado de plástico amarrillo de (8 x 10) cm con pegamento, formando un hexágono con un diámetro de 30 cm y en el centro se colocó la planta a evaluar. La distancia entre las trampas y la planta del centro fue de 15 cm. Se realizaron dos tratamientos. En el primero la planta central fue lobularia y en el segundo fue una planta tomate. Cada tratamiento consistió en seis repeticiones. En la jaula de metacrilato se liberaron 20 parasitoides de E. mundus de edad conocida (uno a seis días) en la planta central del hexágono y se llevó a la cámara climática (Figura 5). A las 24 horas se observó la dispersión de los parasitoides ya sea en las trampas, en la planta del medio o en la jaula. Las repeticiones de los tratamientos se 16

25 realizaron al mismo tiempo, es decir al llevar a cabo la repetición uno del tratamiento lobularia, se realizó la repetición uno del tomate Variable La variable que se utilizó para la evaluación de este ensayo fue porcentaje de dispersión en trampas; que es el número de E. mundus encontrados en las trampas en relación a los liberados 24 horas antes. Todos los datos están en el Anexo 3 (Tabla 7). Figura 5: Ensayo de dispersión de E. mundus en trampas de color Ensayo de dispersión tomate infestado Material vegetal: Las plantas de tomate (Solanum lycopersicum) variedad (Marmande Cuarenteno) fueron cultivadas desde semilla, se las sembró en bandejas con sustrato de multiplicación y se las mantuvo en el invernadero del IRTA - Cabrils (Barcelona). Después de la emergencia de las plántulas se las trasladó a una jaula dentro del invernadero, para evitar infestación de otros insectos. Las plantas se mantuvieron 15 días en el invernadero. La planta con producción de néctar estudiada fue lobularia o alissum (Lobularia marítima), la cual se cultiva en macetas en invernaderos del IRTA Cabrils (Barcelona). 17

26 Insectos Plaga: Bemisia tabaci Se utilizó la cría de B. tabaci para la infestación de las plantas de tomate utilizadas en el estudio. La cría se mantiene sobre el cultivo de col que se lleva a cabo en el laboratorio del IRTA- Cabrils (Barcelona) a una temperatura de 25 C ± 2 o C y un fotoperiodo de 16 horas de luz y ocho de oscuridad Infestación de las plantas con B. tabaci Se colocaron plántulas de tomate de 15 a 20 días en la cría de B. tabaci que se mantiene en el laboratorio. A las 24 horas se sacaron las plántulas de tomate de las cajas de cría y se las colocó en jaulas de metacrilato en condiciones controladas (25 o C ± 2 o C y un fotoperiodo de 16 horas de luz y 8 horas de oscuridad). Se hicieron algunas pruebas para homogeneizar la oviposición y con esta metodología de infestación en cría del insecto (B. tabaci), se obtuvieron los resultados más homogéneos Desarrollo del ensayo El ensayo se realizó en una cámara climática con condiciones controladas de temperatura y humedad. En una jaula de metacrilato de 58 x 56 x 47cm (ancho x alto x profundidad) con dos ventilaciones laterales y dos superiores de seis cm de diámetro. En cada caja se colocaron seis plantas de tomate infestadas como se explicó anteriormente, formando un hexágono con un diámetro de 30 cm y en el centro se colocó la planta a evaluar. La distancia entre las plantas infestadas y la planta del centro fue de 15 cm. Se realizaron dos tratamientos. En el primero la planta central fue lobularia y en el segundo fue una planta tomate. Cada tratamiento consistió en seis repeticiones. En la caja de metacrilato se liberaron 20 adultos de E. mundus de edad conocida (uno a seis días) en la planta central del hexágono y se llevó a la cámara climática. A las 48 horas se observó la presencia de los parasitoides ya sea en las plantas de tomate infestadas, en la planta del medio o en la caja. Las repeticiones de los tratamientos se realizaron al mismo tiempo, es decir al llevar a cabo la repetición uno del tratamiento lobularia, se realizó la repetición tomate. Se guardaron las plantas de tomate infestado en condiciones controladas (de 25 C ± 2 o C y un fotoperiodo de 16 horas de luz y ocho de oscuridad). A los 14 a 18 días se observó en cada planta: el número de ninfas de B. tabaci parasitadas (E. mundus parasitando a B. tabaci o se observó el agujero de 18

27 emergencia del adulto en B. tabaci) (Figura 5 y 7) y el número de ninfas de B. tabaci muertas (Figura 6). Para tener como control la muerte natural de B. tabaci se colocaron cuatro plantas de tomate infestado en un cilindro transparente de 20 cm de diámetro, se cubrió con una malla, usando una liga para fijarla. Se mantuvieron las plantas sin exponerlas al parasitismo de E. mundus y el día que se analizó cada repetición del ensayo de dispersión se examinó su respectivo testigo. Se tuvo cinco repeticiones y no seis, porque en la primera repetición de dispersión, no se pudo obtener lo datos del número de B. tabaci muertas/ planta Variables en estudio: Las variables en estudio fueron: Número de ninfas de B. tabaci parasitadas/planta (Figura 6 y 8), Número de ninfas de B. tabaci muertas/ planta (Figura 7). En el testigo se obtuvo el dato de Número de ninfas de B. tabaci muertas/planta. Los datos completos están en el Anexo 4 (Tabla 8). Figura 6: Ninfa de B. tabaci parasitada por E. mundus. Figura 7: Ninfa de B. tabaci muerta 19

28 Figura 8: Orificio de emergencia de E. mundus en B. tabaci 3.4. Análisis de los datos Para el análisis de los datos se utilizó el programa (SAS Institute Inc. 2004). Se aplicó es test de Bartlett para comprobar la homogeneidad de los datos de las diferentes variables estudiadas. Se usó la transformación X+1 para las variables: Número de ninfas de B. tabaci parasitadas/planta, Número de ninfas de B. tabaci muertas/ planta, No de días de vida de B. tabaci, Número de días de vida E. mundus y la transformación arco seno para las variables: porcentaje de dispersión en trampas. Se usó un análisis de varianza ANOVA, para analizar cada variable y para determinar si había diferencias significativas entre las medias, se utilizó el test de Tukey (P< 0,05). 20

29 4. RESULTADOS 4.1. Longevidad Bemisia tabaci Al analizar el sexo y el alimento como dos factores diferentes, se observa que el alimento presenta diferencias significativas (F=19,68; df=4, 90; P=<0,0001); el sexo presenta diferencias significativas (F=4,89; df=1,90; P=0,030) y finalmente la interacción entre sexo y alimento también presenta diferencias significativas (F=4,21;df=4 y 90; P=0,004) por tanto ya que el sexo, el alimento y la interacción es significativo, un análisis por cada factor permitirá analizar de mejor manera la respuesta del alimento, (Tabla 1). Tabla 1: Análisis de varianza de la longevidad de B. tabaci, donde se tiene como factor en estudio al sexo y alimento. Fuente de variación df F Valor P Alimento 4 19,68 <0,0001 Sexo 1 4, Tratamiento x Sexo 4 4, Hembras ( ) La longevidad alcanzada por hembras de B. tabaci con diferentes alimentos fue significativa (F=21,37; df=4 y 45; P= <0.0001). Se observa que el tomate es la planta que presenta los resultados más altos, alcanzando una supervivencia de 6,70±0.22 (Figura 9), siendo este resultado lógico, ya que B. tabaci es plaga de este cultivo; mientras que en un segundo grupo están lobularia, miel, agua y nada (sin alimento). Lobularia, que es la planta productora de néctar alcanza un valor de 2,40 ± 0.42; y la miel, el agua y nada (sin alimento) alcanzan los siguientes valores respectivamente (1,30 ± 0,03; 1,30 ± 0,03 y 1,10 ±0,04). Las diferencias que se observan determinan que las hembras necesitan succionar savia del floema del tomate, usándolo como fuente de alimento y se ve que la presencia de los alimentos suplementarios estudiados, no influyen significativamente en el aumento de la longevidad de la plaga. Si se analiza la proporción de supervivencia de hembras de B. tabaci, con diferentes alimentos se puede ver en la Figura 10, que la supervivencia con tomate va descendiendo poco a poco hasta alcanzar los 15 días como valor máximo, con 21

30 lobularia, miel, agua y nada, la supervivencia desciende bruscamente en el primer día; donde el tratamiento miel, agua y nada a los dos días finalizan su vida. Mientras que lobularia extiende un poco más la supervivencia hasta el día cuatro. Figura 9 : Longevidad de hembras de B. tabaci con diferentes alimentos. Condiciones controladas: 25 o C ± 1 o C y un fotoperiodo de 16 horas de luz y ocho horas de oscuridad. ANOVA (P< 0, 05). Análisis estadístico con Test de Tukey P < 0, 05. Figura 10 : Proporción de supervivencia de hembras de B. tabaci con diferentes fuentes de alimento. Condiciones controladas: 25 o C ± 2 o C y un fotoperiodo de 16 horas de luz y ocho horas de oscuridad. 22

31 Machos ( ) El alimento proporcionado para machos de B. tabaci presentó diferencias significativas entre tratamientos (F=3,93; df=4 y 45; P=0,008). Se observa en la Figura 11, que el tomate al igual que con hembras, alcanza la supervivencia más alta, llegando a 3,20 ± 1,114 días, como segundo grupo vemos a lobularia con 2,60 ± 0,499 días; agua con 1,22 ± 0,139 días y miel con 1,10 ± 0,100 días. El control (Nada) presentó el valor más bajo de supervivencia siendo1,00 ± 0,00 días. Figura 11 : Longevidad de machos de B. tabaci con diferentes alimentos. Condiciones controladas: 25 o C ± 1 o C y un fotoperiodo de 16 horas de luz y ocho horas de obscuridad. ANOVA (P< 0, 05). Análisis estadístico con Test de Tukey P < 0, 05. Al analizar la proporción de supervivencia de machos de B. tabaci con diferentes alimentos se observa que el tratamiento tomate desciende la supervivencia casi el 50 % del día uno al dos, sin embargo continúa con un descenso más pausado hasta llegar como máximo al día 11 (Figura 15). Lobularia también desciende en.su gran mayoría del día uno al dos pero a pesar de ser machos y biológicamente tener una menor supervivencia que las hembras, vive un poco más con este alimento. Los tratamiento miel y agua tienen un descenso de supervivencia brusco del día uno al dos. 23

32 Figura 12: Proporción de supervivencia de machos de B. tabaci con diferentes fuentes de alimento. Condiciones controladas: 25 o C ± 1 o C y un fotoperiodo de 16 horas de luz y ocho horas de obscuridad Longevidad del parasitoide E. mundus Hembras ( ) Se encontraron diferencias significativas en la longevidad de hembras de E. mundus bajo diferentes alimentos (F=6,42; gl=5, 84; P = < ). Lobularia fue el tratamiento que alcanzó los resultados más altos de longevidad con una mediana de 4,87 ± 0,883 días de vida mientras que la alimentación con miel presentó un valor de 4,80 ± 0,947; no diferente significativamente por lobularia. Figura 13. El tratamiento melaza se comporta igual que Nada (sin alimento o control), siendo los tratamiento que alcanzan los valores de longevidad más bajos, por tanto según estos resultados las hembras de E. mundus no usan la melaza formada por B. tabaci como fuente de alimento para complementar su dieta, ya que el resultado obtenido con este alimento no difiere significativamente del no aporte de alimento 24

33 Figura 13: Longevidad de hembras de E. mundus con diferentes alimentos. Condiciones controladas: 25 o C ± 2 o C y un fotoperiodo de 16 horas de luz y ocho horas de obscuridad. ANOVA (P< 0, 05). Análisis estadístico con Test de Tukey P < 0, 05. Los datos de los tratamientos: miel agua y nada corresponden al estudio doctoral de Marta Fernández Oveja. Figura 14: Proporción de supervivencia de hembras de E. mundus con diferentes fuentes de alimento. Condiciones controladas: 25 o C ± 2 o C y un fotoperiodo de 16 horas de luz y ocho horas de obscuridad. Los datos de los tratamientos: miel agua y nada corresponden al estudio doctoral de Marta Fernández Oveja. 25

34 La miel y la lobularia permiten a las hembras E. mundus una mayor supervivencia disminuye paulatinamente (Figura 14) Machos ( ) Se encontraron diferencias significativas entre las fuentes de alimento probadas para machos de E. mundus (F=16,45; df = 5, 84; P = <0,0001). Los valores más altos de longevidad fueron alcanzados por los tratamientos lobularia y miel con 7,13 ± 0,195 y con 6,40 ± 0,838 días de vida respectivamente (Figura 15). Los alimentos: agua, melaza, nada y sin melaza mostraron resultados similares, siendo el tratamiento que presentó la longevidad más baja sin melaza (planta de tomate) con 1,73 ±0,228. Se observa que al igual que con hembras de E. mundus, la presencia de melaza no tiene un efecto la longevidad del parasitoide, por tanto no representa un suplemento alimenticio para este parasitoide. Figura 15: Longevidad de machos de E. mundus con diferentes alimentos. Condiciones controladas: 25 o C ± 2 o C y un fotoperiodo de 16 horas de luz y ocho horas de obscuridad. ANOVA (P< 0, 05). Análisis estadístico con Test de Tukey P < 0, 05. Los datos de los tratamientos: miel agua y nada corresponden al estudio doctoral de Marta Fernández Oveja. Se observa en la Figura 16, que los alimentos lobularia y miel hacen que la proporción de la supervivencia de los machos E. mundus descienda paulatinamente 26

35 hasta llegar a 15 días. Mientras que con los tratamientos melaza, sin melaza, agua, miel y nada, la proporción de supervivencia desciende bruscamente en los primeros días. Figura 16: Proporción de supervivencia de machos de E. mundus con diferentes fuentes alimentos. Condiciones controladas: 25 o C ± 2 o C y un fotoperiodo de 16 horas de luz y ocho horas de obscuridad. Los datos de los tratamientos: miel agua y nada corresponden al estudio doctoral de Marta Fernández Oveja Dispersión trampas La dispersión de E. mundus desde lobularia o tomate a un estímulo como son las trampas de color amarrillo fue igual, no se presentaron diferencias significativas al 95 % (F=2.23; df=1,10; P= 0.166). Estos datos significarían que la respuesta a un estímulo como es el color para el parasitoide estando en una planta huésped productora de néctar (lobularia) o en el cultivo (tomate) fue la misma (Figura 17). Todos los datos del ensayo están en el Anexo 1. 27

36 Figura 17 : Porcentaje de adultos de E. mundus capturados en las trampas amarillas Condiciones controladas: 25 o C ± 2 o C y un fotoperiodo de 16 horas de luz y 8 horas de oscuridad Dispersión de E. mundus a las plantas de tomate infestado El número de E. mundus encontrados en plantas de tomate infestado con B. tabaci fue significativamente mayor desde la planta de tomate central, que desde lobularia (F=7,64; df =1, 10; P=0.0200) (Tabla 2). Sin embargo, el número de E. mundus dispersados (encontrados en jaula + plantas de tomate infestadas) desde la planta de tomate central fue igual que desde lobularia central (F=2,12; df=1, 10; P = 0,176). (Tabla 2). Los datos completos del ensayo están en el Anexo 2. Tabla 2 : Variables del estudio de dispersión y parasitismo de E. mundus sobre B. tabaci Variable (Media+-EE) N Lobularia Tomate Testigo Efecto Porcentaje de dispersión en trampa (%) ± ± NS E. mundus dispersados en planta (Nº) 6 1,83 ± 0,75 5,33 ± 1,02 - * E. mundus dispersados en planta + jaula (N o ) 6 3,33 ± 1,12 5,67 ± 1,23 - NS B. tabaci parasitadas/planta (N o ) ±0,70 2,80 ± 1,26 - NS B. tabaci muertas/planta (N o ) 5 5,93 ± 2,2 4,07 ± 0, ±1,71 NS B. tabaci muertas + parasitadas /planta (N o ) 5 7,83 ± 2,08 7,33 ± 2,06 - NS Condiciones controladas: 25 o C ± 2 o C y un fotoperiodo de 16 horas de luz y 8 horas de oscuridad. ANOVA (P< 0, 05). El parasitismo de E. mundus sobre B. tabaci, no presentó diferencias significativas cuando se dispersaron desde la planta central de lobularia o tomate (F=0,75; df=1,10; 28

37 P=0,408). En el tratamiento lobularia el parasitismo alcanzó un valor de 2.20 ± 0.70 ninfas de B. tabaci parasitadas/planta, mientras que con tomate alcanzó un valor de 2.80 ± (Tabla 2, Figura 19). Como se observa en la Tabla 2, Figura 18 el número de B. tabaci muertas/planta, no presentó diferencias significativas. En el tratamiento lobularia alcanzó un valor de 5.93±2.25 y en tomate fue de 4,07±0,99. El testigo (plantas de tomate infestadas con B. tabaci; donde se observa muerte natural) alcanzó un valor de 3,52±1.72. No se presentaron diferencias estadísticas (F=0,54; df=2, 12; P = 0,596); por lo tanto la mortalidad fue similar inclusive si se compara con el testigo, por ende, no hubo un efecto significativo de la alimentación del huésped por picaduras (host feeding) o muerte del huésped ocasionado por mutilaciones (host killing) ocasionado por el parasitoide, ya que comparándolo con la muerte natural que se da en ninfas de B. tabaci, no se observaron diferencias. Figura 18 : Número de B. tabaci muertas/planta en prueba de dispersión de E. mundus. Condiciones controladas: 25 o C ± o C y un fotoperiodo de 16 horas de luz y ocho horas de obscuridad. ANOVA (P< 0, 05). Análisis estadístico con Test de Tukey P < 0,

38 Figura 19 : Número de B. tabaci parasitas, muertas en ensayo de dispersión de E. mundus. Condiciones controladas: 25 o C ± 2 o C y un fotoperiodo de 16 horas de luz y ocho horas de obscuridad. ANOVA (P< 0, 05). 30

39 5. DISCUSIÓN 5.1. Longevidad Bemisia tabaci Se probó diferentes alimentos para B. tabaci; cuyo principal objetivo era determinar si la planta productora de néctar tiene efecto en la longevidad de la plaga. Como se observa en el Figura 9, la respuesta a la alimentación con lobularia (planta productora de néctar) en la longevidad de B. tabaci, es diferente a la repuesta que tiene con tomate (fuente normal de alimento) por tanto, la alimentación con esta flor a hembras de B. tabaci, no incrementaría la longevidad de la plaga, ya que diferentes especies de plantas pueden tener efectos diferentes en los herbívoros comparado con sus enemigos naturales y mientras muchos mejoran la actividad del parasitoide muchos también incrementan las aptitudes de los herbívoros (Stephens et al., 1998). Si las plantas con flores que se usan, mejoran las aptitudes del herbívoro, entonces no hay ningún efecto del subsidio de flores en la población del enemigo natural ya que el efecto causado por la mejora del herbívoro, enmascara o disminuye el control realizado por el enemigo natural (Baggen et al., 2000). En machos de B. tabaci (Figura 10), el efecto de la alimentación con lobularia es un poco mayor que en hembras, sin embargo es diferente al resultado que se obtiene del alimento con tomate, por lo que podemos decir que al igual que con hembras el alimento con lobularia no provee beneficios a la plaga y por ende, no representa un riesgo en el agroecosistema, ya que este alimento solo permite mejorar las condiciones del parasitoide como longevidad y no de del herbívoro. Consecuentemente se incrementarán las poblaciones del parasitoide y habrá un mejor control de la plaga. Es clave identificar especies de plantas que proveen beneficios selectivamente a los parasitoides sin mejorar las habilidades de los herbívoros también (Heimpel et al., 2005) Longevidad E. mundus Se observa que la alimentación con lobularia (planta productora de néctar) proporciona beneficios a la longevidad de E. mundus, las ventajas en la longevidad que proporciona al parasitoide son similares a las de la miel. Las especies de parasitoides tienden a emergen con reservas limitadas de azúcar; ellos requieren frecuentemente alimentación azucarada para sobrevivir y producir descendencia (Steppuhn y Wäckers 2004). La alimentación con néctar es el mecanismo de accionamiento del parasitismo no solo en muchos sino en la mayoría de los casos. 31

40 Se sabe, no solo de un estudio que definitivamente ha mostrado que la alimentación con néctar de los parasitoides ha permitido incrementar los niveles de parasitismo en sistemas manejados (Heimpel y Jervis, 2005). Por ende se puede ver que E. mundus tanto machos como hembras tienen las capacidades estructurales y la habilidad para poder utilizar el recurso floral que es lobularia, ya que este incrementa su longevidad y su efecto es bastante similar al de la miel que constituye un recurso alimenticio más fácil de ser utilizado. Se observa que las hembras tienen una capacidad bastante similar pero un poco mayor para mejorar su longevidad con el alimento lobularia si comparamos con los machos. Mientras que según Heimpel et al., 2005 y Ellers, 1996 bajo condiciones de campo el incremento en la duración de vida de la hembra llevará a un incremento en la fecundidad, ya que la alimentación azucarada permite a los parasitoides mantener altos niveles de glicógeno, reservas azucaradas y lípidos que permiten asegurar esta capacidad. De igual manera este incremento permite más tiempo viable para la localización del huésped y la maduración de los huevos. Por lo tanto se asume que el incremento de la longevidad E. mundus podría mejorar la búsqueda del huésped y la carga de oocitos (fecundidad), al tener mayor tiempo disponible para la maduración de sus huevos. La melaza no es una fuente de alimento ni para hembras ni machos de E. mundus ya que no incrementa la longevidad del parasitoide. Este azúcar en comparación con néctar es una fuente de alimento inferior. Las densidades poblacionales de parasitoides que mayormente se alimentan de melaza son probables a estar fuertemente correlacionadas con la densidad del huésped tanto en espacio como en tiempo. Una reducción en la densidad del huésped (debido a un control por el parasitoide) también reducirá la fuente de azúcar con aparentes consecuencias para la vida del adulto. Esta doble dependencia de los parasitoides con sus huéspedes posiblemente agrave las oscilaciones (en los sistemas más estables) o incremente las densidades de equilibrio del huésped (Wäckers y Van Rijn, 2008). Consecuentemente se ve como una ventaja que E. mundus no dependa del azúcar que provee la plaga, ya que posiblemente una disminución en densidad de la plaga (B. tabaci) influiría en el desarrollo del parasitoide, trayendo problemas a la efectividad del control realizado por E. mundus. 32

41 5.3. Ensayos de Dispersión Capacidad de dispersión: Según los resultados obtenidos se observa que E. mundus es un parasitoide que al verse atraído por un estímulo ya sea trampa de color amarrillo o la planta de tomate infestado con B. tabaci abandona completamente la planta en la que se encuentra, ya sea lobularia (planta productora de néctar) o tomate. Esto es importante porque nos indica la capacidad de desplazamiento del parasitoide. El efecto del estímulo visual para E. mundus es similar en los dos tratamientos, resultado que permite decir que el cultivo o la planta fuente de alimento (lobularia), donde se encuentren los parasitoides no tiene influencia en el abandono de estos en busca de la plaga o del color atrayente. El número de hembras de E. mundus encontrados por planta de tomate infestada fue mayor cuando se desplazaron desde el cultivo (tomate), que cuando se desplazaron desde lobularia. La alimentación azucarada puede proveer energía requerida para una eficiente búsqueda de huésped, la que incrementa la proporción de oviposición (Schmale et al., 2001). Esto nos hace suponer algunas hipótesis. E. mundus al desplazarse desde una planta de tomate, es decir sin fuente de alimento y al encontrar a la plaga se mueve con mayor rapidez hacia el alimento detectado, mientras que posiblemente los especímenes que abandonaron lobularia pudieron alimentarse de ella y tener capacidad de desplazamientos más largos. O posiblemente a las 24 horas E. mundus ya se desplazó hacia las plantas de tomate parasitó y continúo su exploración en busca de más alimento (presa). Ellers et al., 1998, mostró que el parasitoide Asobara tabida (Braconidae) cuando viajaba mayor distancia desde un punto central de liberación más reservas de grasa fueron consumidas. No se presentaron diferencias al determinar el número de E. mundus dispersados (planta + jaula) desde la planta central sea tomate o lobularia. Lo que nos permite plantear que los desplazamientos del parasitoide son similares. Parasitoides con alta movilidad se dispersan en el campo después de alimentarse de azúcar. Aquí los recursos de néctar mejoran el parasitismo de todo el campo (Heimpel y Jervis, 2005). Si se presenta alta movilidad de dispersión del parasitoide a lo largo del campo después de alimentarse de azúcar, entonces los recursos de néctar mejoran el parasitismo en el campo. Este beneficio no es probable de verse en parasitoides con baja movilidad (Heimpel y Jervis, 2005). Se observa que E. mundus tiene una alta movilidad ya sea si se encuentran en lobularia (planta productora de néctar) o tomate (cultivo); esto es una beneficio para su actividad en condiciones de campo donde la 33

42 dispersión en busca del alimento es una capacidad básica para encontrar herbívoro. al Una ventaja de este resultado es que lobularia no se convierte en un sumidero para el parasitoide, ya que las líneas de vegetación podrían servir como un sumidero de enemigos naturales reduciendo su actividad en el cultivo de importancia económica (Jervis y Jana, 2005) Parasitismo de E. mundus sobre B. tabaci Según un estudio realizado por Géneau, et al., 2012 bajo condiciones de privación de alimento los parásitos tienden a buscar alimento antes que huésped. Los resultados muestran que parásitos sin comida parasitarán huéspedes en ausencia de comida, si los huéspedes están presentes en dirección próxima, reduciendo el costo de energía para la búsqueda del huésped esto podría explicar porque se observó un parasitismo más alto (a pesar de no ser significativo) de E. mundus a ninfas de B. tabaci dispersadas desde tomate que desde lobularia (Tabla 2; Figura 19) Alimentación y capacidad sobre el huésped, (muerte por mutilación) de E. mundus sobre B. tabaci El número de B. tabaci muertas/planta fue similar en el tratamiento lobularia y tomate, y no se observaron diferencias con el testigo (control: donde no hubo parasitismo) por tanto la muerte natural en los dos casos es similar a la que ocurrió cuando se dispersaron desde tomate o lobularia. La alimentación del parasitoide sobre el huésped (host feeding) por ende, no se presentó en un rango significativo. Según, Rosenheim y Rosem, (1992), una hembra con un suplemento completo de huevos maduros puede ganar más de la oviposición que de la alimentación del huésped, mientras que una hembra que ha agotado sus provisiones de huevos maduros podría ganar más de la alimentación del huésped. Posiblemente si las hembras de E. mundus tuvieron un suplemento alimenticio óptimo no necesitaron realizar la alimentación del huésped para mejorar su capacidad de carga de huevos y por tanto directamente lo parasitaron. Sin embargo en estudios igualmente realizados por Rosenheim y Rosem 1992 encontraron que la carga de huevos no afectó significativamente la decisión de alimentarse del huésped u ovipositar en pequeños huéspedes, por tanto se observa que la decisión de alimentarse del huésped dependerá dinámicamente del estado del parasitoide, sabiendo que la probabilidad de la supervivencia del adulto es probable a disminuir con la edad. 34

43 El control total (muertas + parasitadas) realizado por E. mundus sobre B. tabaci no es diferente entre el tratamiento tomate y lobularia. Una razón para el incremento de parasitismo que no ocasiona una disminución en las densidades de la plaga con la presencia de recursos de néctar es que las densidades de herbívoros son más altas en relación a los recursos de néctar por motivos no relacionados con el ataque del parasitoide, entonces el incremento de los niveles de parasitismo cerca al néctar no ocasionará densidades de herbívoros diferentes a las que se encuentran en ausencia de néctar (Heimpel y Jervis, 2005). Por tanto podría ser que la cantidad de recursos de néctar (lobularia) no fue suficiente para la cantidad de B. tabaci presente y por tanto la presencia de lobularia no proporciona diferencias en el número de B. tabaci controladas por E. mundus. En un estudio realizado por Téllez et al., 2003 para el control de B. tabaci haciendo tres liberaciones de E. mundus en judía, observó que el porcentaje de ninfas muertas (picaduras alimenticias + mutilación + mortalidad natural) fue mayor sobre ninfas de primera y segunda edad que el parasitismo mientras que sobre ninfas de mayor edad el porcentaje de parasitismo fue el factor de mortalidad más importante. El uso de E. mundus resultó enormemente efectivo para el control de la primera generación de B. tabaci en el cultivo de judía de primavera. Por lo tanto el control que E. mundus realiza sobre B. tabaci no solo es debido al parasitismo, si no a la mortalidad causada por picaduras y mutilaciones (host feeding y host killing) Efecto de la flor en el control de B. tabaci Si especies de plantas con flores mejoran la condición de los herbívoros, entonces ningún efecto del subsidio floral en la población del enemigo natural sobre el efecto del herbívoro puede ser enmascarado o reducido (Lavandero et al., 2006). Se observa que la alimentación con lobularia (planta productora de néctar), tiene un efecto positivo en la longevidad de hembras y machos de E. mundus mientras que en el B. tabaci se observa que no hay efecto, por tanto no hay riesgo que esta flor incremente la longevidad de B. tabaci y presumiblemente la fecundidad (porque generalmente están correlacionados). 35

44 6. CONCLUSIONES Eretmocerus mundus tiene capacidad de dispersión por un estímulo o por B. tabaci (plaga), ya sea desde lobularia, así como desde tomate. Sin embargo el número de parasitoides que se desplazaron desde tomate hacia las plantas infestadas, a las 48 horas fue mayor, que si se desplazaban desde lobularia, posiblemente porque E. mundus al tener mayores reservas azucaradas tuvo más energía para alimentarse y buscar el huésped adecuado, mientras que desde tomate el parasitoide se dirigió directamente a buscar al huésped cercano para parasitarlo. El parasitismo y la muerte ocasionada por picaduras y mutilaciones (host feeding, host killing) a la plaga por E. mundus, fue igual si su desplazamiento fue desde tomate o lobularia. Seguramente porque la decisión del parasitismo fue más probable para el desplazamiento desde tomate y de host feeding o host killing para el desplazamiento desde lobularia, sin embargo, tal vez el tiempo de evaluación de 48 horas o la cantidad de néctar, no fue suficiente para comprobar este comportamiento. L. marítima no es una fuente de alimento suplementario ni para hembras ni machos de B. tabaci, ya que no incrementa su longevidad. La melaza no incrementa la longevidad ni de hembra ni machos de E. mundus, mientras que lobularia incrementa su longevidad y por tanto presumiblemente su fecundidad. E. mundus es un parasitoide con capacidad de dispersión ya sea desde la planta productora de néctar como desde el cultivo, el consumo de néctar de lobularia, en el presente estudio no incrementó el control de la plaga, probablemente por el tiempo de estudio. Sin embargo se observa que lobularia no tiene efecto positivo en B. tabaci, así como la melaza no lo tiene en la longevidad de E. mundus; aspectos que son positivos ya que evitan que haya un enmascaramiento del control efectivo del parasitoide. 36

45 7. BIBLIOGRAFÍA Akiva, I, Host feeding strategies in Eretmocerus mundus Mercet. M. Sc. Thesis, tel Aviv University, 86 pp. Baggen, L; Gurr, G; Meats, A Field observations on selective food plants in habitat manipulation for biological control of potato moth by Copidosoma koehleri Blanchard (Hymenoptera: Encyrtidae). Beddington, J; Hassell, M y Lawton, J The components of arthropod predation. II. The predator rate of increase. Journal of Animal Ecology 45: Brown, J; Frohlich, D; Rosell R The sweetpotato or silverleaf whitefly: biotypes of Bemisia tabaci or species complex. Annu Rev Entomolo 40: Bugg,R; Ehler, L y Wilson, L Effect of common knotweed (Polygonium aviculare) on abundance and effiency of insect predator of crop pest. Hilgardia 55: Butler, G; Henneberry J y Clayton, T Bemisia tabaci (Homoptera: Aleyrodidae): Development, oviposition and longevity on relation to temperature. Annal of the Entomological Society of America. 76: Byrne, D; Bellows, J Whitefly biology. Annual Review of Entomology. 36: Crum, D; Weiser L; y Stam, N Effects of prey scarcity and plant material as a dietary supllemnet on an insect predator. Oikos 81: DeBarro, J; Hart P; Morton, R The biology of two Eretmocerus spp. Haldeman and three Encarsia spp. Forster and their potential as biological control agents of Bemisia tabaci biotype B in Australia. Entomolo Exp. Appl. 94: Ellers, J Fat and eggs: an alternative method to mesure the trade-off between survival and reproduction in insect parasitoids. Netherlands Journal of Zoology, 46, Ellers, J; van Alphen, J y Sevenster, J A field study of size fitness relationships in the parasitoid Asobara tabida. Journal of Animal ecology 67: Enkegaard, A The poinsettia strain of the cotton whitefly, Bemisia tabaci (Homóptera: Aleyrodidae), biological an demographic parameters on poinsettia 37

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49 8. ANEXOS Anexo 1: Longevidad de hembras y machos Bemisia tabaci Tabla 3: Longevidad de hembras de B. tabaci con diferentes fuentes de alimento 41

50 Tabla 4 : Longevidad de machos de B. tabaci con diferentes fuentes de alimento 42

51 Anexo 2: Longevidad de hembras y machos de Eretmocerus mundus con diferentes fuentes de alimento Tabla 5: Longevidad de hembras de E. mundus con diferentes fuentes de alimento 43