Artículo Científico. Lumey Pérez-Artiles, Caridad González-Fernández, Doris Hernández-Espinosa, Jorge L. Rodríguez-Tapia y Miriam Fernández-Argudin

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1 Peréz L. et al.: Ciclo de vida de Diaphorina citri Kuw. en C. L. y M. paniculata (L.) Jack en condiciones de laboratorio Artículo Científico Ciclo de vida de Diaphorina citri Kuw. (Hemiptera: Psyllidae) en Citrus L. y Murraya paniculata (L.) Jack en condiciones de laboratorio Lumey Pérez-Artiles, Caridad González-Fernández, Doris Hernández-Espinosa, Jorge L. Rodríguez-Tapia y Miriam Fernández-Argudin Instituto de Investigaciones en Fruticultura Tropical. Ave. 7 ma No e/ 30 y 32. Miramar. Playa. La Habana. Cuba. lumeyperez@iift.cu RESUMEN Diaphorina citri es una de las plagas más importantes que afecta la citricultura mundial. Para lograr un buen manejo de la misma es necesario conocer su ciclo de vida y sus parámetros reproductivos. Para el establecimiento de la cría se emplearon como sustratos plantas de C. y M. paniculata, infestadas con 30 adultos y se determinaron la duración del ciclo de vida, la mortalidad, la relación sexual, el patrón de emergencia y la fertilidad. Se determinó que el sustrato no influyó en la duración del ciclo de vida: en M. paniculata fue de 17,33 ± 1,31 días y en C. 17,27 ± 1,16 días. El mayor porcentaje de eclosión (75,2) se presentó sobre M. paniculata, Los mayores porcentajes de mortalidad se observaron en el estado de huevo y en el primer estadio ninfal (N1), para ambos sustratos: con valores 36,28 % para huevos y 19,44 % para N1 en C. y 24,84 % en huevos y 14,88 en N1 en M. paniculata. La proporción sexual fue similar en M. paniculata (0,55) y C. (0,54). Palabras clave: Murraya paniculata, Citrus, plagas de cítricos, ciclo de vida Life cycle of Diaphorina citri Kuw. (Hemiptera: Psyllidae) on Citrus L. and Murraya paniculata (L.) Jack under laboratory conditions ABSTRACT Diaphorina citri is one of the most important pests that affect the worldwide citriculture. For a good management of this pest is necessary to know its life cycle and reproductive parameters.for the establishment of the rear there were used plants of C. and M. paniculata, infested with 30 adults of D. citri per plant and was determined the total life cycle duration, the total mortality, the sexual relationship, the emergency pattern and the fertility. It was determined that the substrate did not influence in the life cycle duration: on M. paniculata 17,33 ± 1,31 days and on C. 17,27 ± 1,16 days.the largest percentage of appearance (75,2) was determined on M. paniculata, although it didn t differ significantly with the appearance in C. (63,7). The largest percentages of mortality were observed in the egg and in N1 states, on both substrates, with values of 36,28 for the eggs and 19,44 for N1, on C., and 24,84 for eggs and 14,88 for N1 on M. paniculata. The sexual proportion was similar on M. paniculata (0,55) and on C. (0,54). Key words: Murraya paniculata, Citrus, citrus pests, life cycle INTRODUCCIÓN Diaphorina citri Kuwayama (Hemiptera: Psyllidae) es una importante plaga para los cítricos, originaria del sudeste asiático, conocida comúnmente como psila asiática de los cítricos. Este insecto causa daños directos en el cultivo durante su alimentación, los que se manifiestan en forma de enrosetamiento,clorosis, necrosis en los tejidos, caída de las hojas, inducción de super brotación y reducción en la producción de frutos (Cermeli et al., 2000; Mead, 2004; Chariada et al., 2006). También le causa daños indirectos porque favorece el desarrollo de la fumagina (Capnodium citri Berk & Desm), además de que es un vector efectivo de las bacterias Candidatus Liberibacter asiaticus y americanus, agentes causales de la enfermedad huanglongbing (HLB) (Bové, 2006), de acción devastadora en las plantaciones. Los estudios relacionados con el ciclo de vida de esta especie, aportan los elementos necesarios para el establecimiento de crías masivas con el objetivo de obtener parasitoides, como la cría de Tamarixia radiata Waterston (Hymenoptera: Eulophidae), parasitoide primario de efectividad comprobada (Étienne et al., 2000, 12 CitriFrut

2 Revista CitriFrut, Vol. 28, No. 2, julio-diciembre, ; González et al., 2005) dentro de los programas de control biológico, Además internacionalmente se cuenta con estudios referentes a la biología de esta plaga, supervivencia y preferencia por hospedantes (Liu y Tsai, 2000; Tsai y Liu, 2000; Nava et al., 2007; Nava et al., 2010); sin embargo, se carece de información en las condiciones de Cuba. D. citri fue detectada en Cuba en 1999 sobre Murraya paniculata (L.) Jack. (Rutaceae), en La Habana, pero actualmente se encuentra distribuida por todo el país (González, 2003). La presencia del complejo patógeno-vector (HLB-D. citri) ha causado una afectación significativa a las plantaciones de cítricos (Llauger et al., 2008). Dada la importancia de esta plaga en el país, se han elaborado estrategias para su control basadas fundamentalmente en la lucha química (González et al., 2004), pero esta práctica debe estar apoyada por estudios básicos colaterales, que puedan mejorar su implementación, con el fin de lograr un manejo eficiente de D. citri. Los trabajos realizados hasta el momento, que pueden servir de base para un control mas eficiente de la plaga se han enfocado principalmente hacia el conocimiento del comportamiento poblacional de la misma en condiciones de campo (Fernández, et al., 2005b; González et al., 2007; González et al., 2008; Rodríguez, 2008), pero se carece de trabajos relacionados con su ciclo de vida y parámetros reproductivos que aporten elementos para un manejo más integral. Este trabajo tiene como objetivos estudiar el ciclo de vida de D. citri en dos sustratos, determinar el más efectivo para el establecimiento de crías masivas de T. radiata, y conocer los parámetros reproductivos que caracterizan a esta plaga. MATERIALES Y MÉTODOS Los experimentos se llevaron a cabo en el laboratorio de Entomología del Grupo Ecología y Manejo de Plagas del Instituto de Investigaciones en Fruticultura Tropical (IIFT), ubicado en el municipio Playa en La Habana, de marzo a abril de Se crearon semilleros de C. y M. paniculata en bandejas con una mezcla 3:1 de suelo y materia orgánica, a los que se aplicó quincenalmente una fórmula completa de NPK para estimular las brotaciones. Las plantas obtenidas se protegieron en jaulas de malla antiáfidos de dimensiones 60 cm x 65 cm x 65 cm. Cuando las plantas alcanzaron una altura aproximada de 20 cm, se trasplantaron a bolsas de polietileno (12 cm x 20 cm) con la misma mezcla, y se regaron cada 3 días. Se seleccionaron 12 plantas por hospedante con presencia de brotes adecuados para la oviposición. Se iniciaron las colonias de D. citri con ejemplares recolectados con un aspirador de mano, en plantas de M. paniculata ubicadas en áreas aledañas al Instituto de Investigaciones en Fruticultura Tropical. La temperatura y la humedad relativa se registraron en tres momentos del día (8:00 a.m., 12:00 M y 4:30 p.m.), mediante un higrotermógrafo. Se liberaron 30 adultos en cada planta seleccionada de M. paniculata y de C., respectivamente. Las plantas se cubrieron con jaulas cilíndricas de tela antiáfidos de 35 cm de altura x 10 cm de diámetro, mientras duró el experimento, para evitar la mortalidad por parasitismo y garantizar el intercambio gaseoso. Los adultos de D. citri se mantuvieron en las plantas durante 24 h; transcurrido ese tiempo, se retiraron los adultos con un aspirador de mano. Después de extraer los adultos de las plantas, se procedió al conteo de los huevos. La diferenciación de los estadios ninfales se realizó teniendo en cuenta las exuvias decantadas durante ecdisis. Para la comparación se emplearon las descripciones dadas por Yang (1984) y Fernández et al. (2005a). Para la confirmación de la especie se realizó el montaje de las genitalias externas de macho y hembra. Para ello se tomaron 5 individuos de cada sexo, y se separaron las genitalias del resto del abdomen, con la ayuda de una pinza y una aguja entomológica, y el auxilio de un microscopio estereoscópico con aumento 16X. Las genitalias se colocaron en una solución de KOH al 10 %, y se transfirieron a portaobjetos excavados, con agua destilada, durante 2 o 3 segundos. El material listo se colocó en portaobjetos planos, utilizando el medio de Hoyer (goma arábica g, hidrato de coral - 300g, ácido acético glacial - 45 ml, glicerina - 30 ml, agua destilada ml) y se secó en una estufa a 40 C durante 48 horas. Las preparaciones fijas fueron observadas al microscopio óptico con lente de 20X. Las fotos fueron tomadas con una cámara digital Sony 12.1mp. Duración del ciclo de vida en M. paniculata y C. Se realizaron observaciones diarias para conocer el inicio y terminación de los estados del desarrollo (huevo y ninfas) y los estadios ninfales, con el fin de cuantificar la duración de cada etapa en días en cada hospedante, a partir de los huevos depositados en M. CitriFrut 13

3 Peréz L. et al.: Ciclo de vida de Diaphorina citri Kuw. en C. L. y M. paniculata (L.) Jack en condiciones de laboratorio paniculata (N=121) y en C. (N=113). Los datos se promediaron y se sometieron a la prueba de Mann Whiley, probabilidad del 95 %, para determinar la influencia del hospedante en la duración de los estados y estadios del desarrollo y del ciclo total. Relación sexual de D. citri en M. paniculata y C. La razón sexual se determinó mediante la fórmula RS = hembra/ (macho + hembra), a partir del sexado de los adultos obtenidos de la cría en ambos sustratos [C hembras y 19 machos; M. paniculata - 30 hembras y 25 machos]. La diferenciación de los sexos se hizo atendiendo a las diferencias morfológicas externas del último segmento abdominal. En la figura 1 se muestran la genitalia masculina y femenina de D. citri. Estas estructuras genitales son de gran importancia para el reconocimiento de las especies (Hollis, 1987). En el género Diaphorina es significativo la identificación mediante el montaje de las genitalias externas, ya que existen especies muy semejantes morfológicamente, como es el caso de D. citri y D. punctulata Pettey, que presentan el mismo patrón de máculas en las alas y pueden acudir al mismo hospedante por lo que solo se puede lograr diferenciarlas a través de la genitalia (Halbert, 2004a). La técnica de aislamiento y montaje de las genitalias en ambos sexos, permitió corroborar la especie, de acuerdo con las características descritas para esta estructura en esta especie (Yang, 1984). Emergencia por sexo de D. citri en M. paniculata y C. Para calcular el patrón de emergencia se consideró el tiempo de eclosión de los adultos en las cohortes establecidas, teniendo en cuenta la cantidad total de adultos en el momento de salida. Se elaboró un gráfico con los datos del número de hembras y machos emergidos en cada fecha, a partir de N5 = 64 en M. paniculata y N5 = 42 en C.. Eclosión de huevos Se determinó la viabilidad de los huevos depositados en ambos sustratos, (N=121 en M. paniculata y N=113 en C. ). Los huevos que no eclosionaron después de transcurridos 8 días se consideraron no viables. Supervivencia de los estadios ninfales y del ciclo total Para determinar la supervivencia se consideraron las cifras de individuos que sobrevivieron en cada estado y estadio del desarrollo. Se calculó el porcentaje de mortalidad y supervivencia para cada edad. A partir de una matriz de 0 para muertos y 1 para vivos se realizó la prueba de Mann Whiley, probabilidad del 95 %. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Las características morfológicas de los estados del desarrollo de D. citri (huevo, ninfa y adulto) observadas en ambos hospedantes, coincidieron con las descripciones ofrecidas por Yang (1984) y Fernández et al. (2005a). b1 a Fig. 1. Genitalia externa de D. citri; a) genitalia externa de macho, b1) genitalia externa de hembra (posición dorsal), b2) genitalia externa de hembra (posición ventral). Duración del ciclo de vida en M. paniculata y C. D. citri completó su desarrollo sobre C. y M. paniculata, (en condiciones de 26 ± 2,18 C de temperatura y HR promedio de 70 ± 5,65 %) en 17,27 ± 1,16 y 17,33 ± 1,31 días, respectivamente. El periodo de incubación en C. fue de 3,39 ± 0,797 días y de 3,08 ± 0,40 días en M. paniculata. La dura- b2 14 CitriFrut

4 Revista CitriFrut, Vol. 28, No. 2, julio-diciembre, 2011 ción del desarrollo del estado ninfal fue de 14,3 ± 1,306 días en M. paniculata, y en C. de 14,18 ± 1,196 días. Estos resultados, que no difirieron significativamente (Tabla I), justifican que los dos sustratos ofrecen condiciones tróficas y estructurales óptimas para alcanzar un buen desarrollo del psílido. Nava et al. (2007) obtuvieron resultados similares en la duración del ciclo de vida del insecto en Citrus limonia Osbeck, M. paniculata y Citrus sunki (Hayata), sin que existieran diferencias significativas entre los hospedantes a 28,8 C y 70 % HR. Tsai y Lui (2000) obtuvieron, a 25 C y % HR, valores de duración del ciclo de 17,32 ± 0,26 días en C. aurantium, con un promedio de 13,11 ± 0,15 días para los estadios ninfales y un periodo de incubación de 4,21 ± 0,11 días. Los sustratos empleados no influyeron en la duración del ciclo de vida (Tabla I), este resultado está en correspondencia con lo planteado por Liu y Tsai (2000) y Nava et al. (2010). Otros factores como los climáticos, fundamentalmente, la temperatura, tienen una mayor influencia en esta variable (Nava et al., 2010). Tabla I. Duración de los estados inmaduros y ciclo de vida de D. citri. Duración del desarrollo en días (media ± DE) Estados Mín. Máx. C. Mín. Máx. M. paniculata Huevo 3 5 3,39±0,80 (N 72) a 3 5 3,08±0,40 (N121) a Ninfa ,03±0,18 (N58) a 2 4 3,08±0,30 (N103) a Ninfa ,73±0,53 (N 51) a 2 5 2,27±0,83 (N 84) b Ninfa ,31±0,51 (N 45) a 2 4 3,01±0,31(N75) b Ninfa ,21±0,78 (N 42) a 2 5 3,50±0,62(N 64) a Ninfa ,98±0,76 (N41) a 2 4 2,69±0,57 (N 55) b Estado ninfal ,18±1,20 (N41) a ,30±1,31(N55) a Ciclo de vida ,27±1,16 (N41) a ,33±1,31(N55) a Las letras iguales indican que los resultados no son estadísticamente significativos para p 0,05. Relación sexual de D. citri en M. paniculata y C. El cociente sexual de D. citri sobre C. (0,54) y M. paniculata (0,55) demuestra que no hubo influencia del sustrato sobre esta variable biológica. Valores similares fueron observados (Nava et al., 2007) en estudios poblacionales de D. citri sobre C. limonia (0,50), M. paniculata (0,50) y C. sunki (0,47), desarrollados a 24 C y 70 % HR. Este comportamiento refleja que la especie no presentó protandria, (que en los primeros días ocurra la mayor emergencia de los machos), estrategia evolutiva de algunas especies para garantizar el apareamiento con hembras vírgenes, como ocurre en otros psílidos, como Cardiaspina densitexta Taylor y Cacopsylla pyricola (Förster) (Wenninger y Hall, 2008). Wenninger y Hall (2007) indican que D. citri puede alcanzar la madurez reproductiva dos días después de haber emergido, y que requiere de varios apareamientos para lograr una fecundidad óptima. Tsai y Liu (2000) obtuvieron un cociente sexual de 0,52, a partir de individuos criados en M. paniculata. En otro estudio similar la relación fue 0,56 (Wenninger y Hall, 2008), a partir de 408 adultos. Emergencia por sexo de D. citri en M. paniculata y C.. El patrón de emergencia de los adultos en M. paniculata y C. resultó similar para ambos sexos (Figuras 2 y 3). Como indican las gráficas, existió determinada sincronía entre la aparición de adultos de uno y otro sexo en ambos sustratos, lo cual coincide con lo planteado por Wenninger y Hall (2007). Fig. 2. Emergencia de adultos de D. citri cada 24 horas en M. paniculata a partir de N5 = 64. CitriFrut 15

5 Peréz L. et al.: Ciclo de vida de Diaphorina citri Kuw. en C. L. y M. paniculata (L.) Jack en condiciones de laboratorio Estos valores fueron mayores en C. que en M. paniculata (Tabla II). En M. paniculata al inicio de cada fase del desarrollo se observó una mayor cantidad de individuos. Este hecho está en correspondencia con la preferencia del insecto por este hospedante para la oviposición. Sin embargo, a partir del tercer instar ninfal, se produce mayor mortalidad que en C. (Figura 4). Esto hace pensar que el brote no puede sostener la alta producción poblacional debido a la demanda nutricional de la plaga y a la competencia intraespecífica a la que está expuesta por el espacio temporal disponible. Fig. 3. Emergencia de adultos de D. citri cada 24 horas en C. a partir de N5 = 42. Eclosión de huevos El mayor porcentaje de eclosión (75,2) se presentó en la cohorte desarrollada sobre M. paniculata, aunque no difirió significativamente de la que se estableció sobre C. (63,7). De esta manera se puede reafirmar que M. paniculata es un buen hospedante de D. citri, tal como se ha referido en la literatura (Aubert, 1990b; Halbert y Manjunath, 2004; Étienne et al., 1998; Bové, 2006). Wu (1980) observó este fenómeno en Citrus; cuando las poblaciones eran muy altas, también ocurría un deterioro del brote relacionado con la cantidad de nutrientes extraídos en savia durante la alimentación de la plaga. Husain y Nath (1927) plantearon que altas densidades de ninfas (75-100/2,5 cm) pueden causar la muerte del brote, provocando a la vez la muerte de los estadios ninfales más jóvenes antes de que ellos abandonen el mismo. Nava et al. (2010) plantearon que, además de la variedad, la preferencia por un hospedante es influenciada por la estación del año, por la morfología y abundancia de los brotes, así como por la frecuencia y duración de las brotaciones. M. paniculata se caracteriza por producir brotes constantemente y este es, en primera instancia, un factor que favorece la oviposición. Supervivencia de los estadios ninfales y del ciclo total En ambos hospedantes los mayores porcentajes de supervivencia (Tabla II) se observaron en el estadio N5. Fig. 4. Porcentaje de mortalidad del estado de huevo y los estadios ninfales de D. citri en M. paniculata y C.. Tabla II. Porcentajes de supervivencia de los estadios ninfales de D. citri en M. paniculata y C.. Estadios ninfales Hospedante N1 N2 N3 N4 N5 Total Huevo de ninfas a adulto n PNS n PNS n PNS n PNS n PNS n PNS n PNS M. paniculata , , , , , , ,2 C , , , , , , ,3 n-tamaño de la muestra; PNS-Porcentaje Neto de Supervivencia (%) 16 CitriFrut

6 Revista CitriFrut, Vol. 28, No. 2, julio-diciembre, 2011 Con suficientes alimentos, la mortalidad debe disminuir según el insecto pasa a un estadio superior, como se puede observar en el caso de C. (Figura 4). Esto se debe a que ya son menos frágiles y sus movimientos son más rápidos para abandonar el brote y encontrar un nuevo brote disponible. En el caso de M. paniculata para establecer una cría masiva se debe eliminar el factor que favorece la mortalidad en los últimos estadios ninfales, para lograr mayor cantidad de individuos, para esto se propone cortar el vástago con ninfas N3 y pasarlo a otras plantas que presenten brotes disponibles. CONCLUSIONES El ciclo de vida de D. citri en M. paniculata y C. a temperatura promedio de 26 ± 2,18 0 C y HR promedio de 70 ± 5, 65 % fue de 17.33±1.31 y 17,27±1,16 días, respectivamente, por lo que el sustrato no influye en la duración del ciclo de vida de D. citri. M. paniculata y C. resultaron sustratos adecuados para el establecimiento de la cría de D. citri aunque M. paniculata es el hospedante más factible, ya que presenta mejores resultados en las variables biológicas estudiadas, es más económico y de más fácil manipulación. Los parámetros reproductivos mostraron que esta especie mantiene una proporción sexual muy cercana a 1:1 y no presenta protandria. No existen diferencias significativas en el porcentaje de eclosión en ambos sustratos y el estadio ninfal N1 presenta el mayor porcentaje de supervivencia. BIBLIOGRAFÍA Aubert, B Integrated activities for the control of Huanglongbing and its vector Diaphorina citri Kuwayama in Asia. Proceedings of 4 th International Asia Pacific Conference on Citrus Rehabilitation Bové, J. M Huanglongbing: a destructive, newly-emerging, century-old disease of citrus. Journal of Plant Pathology 88:7 37. Cermeli, M., P. Morales y F. 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