Proyecto académico sin fines de lucro, desarrollado bajo la iniciativa de acceso abierto

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1 Red de Revistas Científicas de América Latina, el Caribe, España y Portugal Sistema de Información Científica F.R La Rossa, A. Vasicek, A. Paglioni, M. López Efecto de cuatro cultivares de brassica oleracea var. italica sobre la biología y la demografía de brevicoryne brassicae (l.) (hemiptera.. RIA. Revista de Investigaciones Agropecuarias, vol. 36, núm. 2, agosto, 27, pp , Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria Argentina Disponible en: RIA. Revista de Investigaciones Agropecuarias, ISSN (Versión impresa): revista_ria@correo.inta.gov.ar Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria Argentina Cómo citar? Fascículo completo Más información del artículo Página de la revista Proyecto académico sin fines de lucro, desarrollado bajo la iniciativa de acceso abierto

2 RIA, 36 (2): ISSN Agosto de 27 ISSN INTA, Argentina EFECTO DE CUATRO CULTIVARES DE Brassica oleracea VAR. italica SOBRE LA BIOLOGÍA Y LA DEMOGRAFÍA DE Brevicoryne brassicae (L.) (HEMIPTERA: APHIDIDAE) CON DOS TEMPERATURAS DE CRÍA EN CONDICIONES DE LABORATORIO 1 LA ROSSA, F.R 2 ; VASICEK, A. 3 ; PAGLIONI, A. 3 ; LÓPEZ, M. 3 RESUMEN El áfido Brevicoryne brassicae es una plaga clave en las crucíferas cultivadas como el brócoli (Brassica oleracea var. italica). El objetivo fue evaluar la influencia de los cultivares comerciales de brócoli Centenario, Cicco, Prime y Shogun sobre la biología y la demografía del áfido con dos temperaturas diferentes. Se criaron cohortes de 5 individuos cada una sobre plántuias de cada cultivar a ± 1 C y 2 ± 1ºC; 7% de H.R con 14 h de fotoperíodo. El hospedero no modificó la duración de los períodos en que se divide la vida del áfido con ºC, excepto en las etapas pre y postreproductivas. Luego de alcanzar el estado adulto, el áfido tardó más en llegar a la reproducción sobre el cultivar Centenario (2,63 días); el post-reproductivo 1 Proyecto 11/A143, Programa Incentivos UNLP. 2 Instituto de Microbiología y Zoología Agrícola. CICVyA. INTA. C.C. 25 (1712). Castelar. Bs. As. Argentina. Correo electrónico: rlarossa@cnia.inta.gov.ar 3 Cátedra Zoología Agrícola. Dpto. Cs. Biológicas. FCAyF. 6 y 119. CC 31 (19). La Plata. Bs. As. Argentina. Correo electrónico: zooagricola@ceres.agro.unlp.edu.ar LA ROSSA, F.R; VASICEK, A.; PAGLIONI, A.; LÓPEZ, M. 17

3 fue más largo en éste (5,62 días) y en Shogun (5,14 días), sin embargo esto no afectó la longevidad con días en todos los cultivares y no se observaron diferencias significativas entre los parámetros demográficos. Con 2 ºC, el efecto del hospedero se reflejó tanto en las duraciones de los períodos como en la demografía. Sobre Shogun el periodo ninfal fue más largo (9,68 días) y el reproductivo resultó más extenso sobre Centenario con 17,64 días. La longevidad fue mayor en Centenario y Shogun (33-34 días) que en Cicco y Prime (27-3 días). La más alta tasa de reproducción (R ) correspondió a las cohortes criadas sobre Centenario y Prime (22,25 y 22,38 hembras/hembra/generación) mientras que la más baja se registró en Shogun (,22 hembras/hembra/generación, en el que también se encontró la menor tasa intrínseca de crecimiento natural (r m ) que fue de,147 hembras/hembra/día. Estos resultados indican que el cultivar Shogun podría influir negativamente sobre la biología y el incremento poblacional de B. brassicae respecto de los otros cultivares estudiados. Palabras clave: parámetros demográficos, duración del ciclo, pulgón del repollo, cultivares de brócoli. ABSTRACT EFFECT OF FOUR BROCCOLI CULTIVARS (Brasssica oleracea VAR. italica) ON THE BIOLOGY AND DEMOGRAPHY OF Brevicoryne brassicae (L.) AT TWO REARING TEMPERATURES UNDER LABORATORY CONDITIONS The aphid Brevicoryne brassicae is a key pest in crucifer crops such as broccoli (Brassica oleracea var. italica). The objective was to evaluate the influence of broccoli s commercial cultivars Centenario, Cicco, Prime and Shogun on the biology and demography of the aphid at two different temperatures. Cohorts of 5 individuals each were reared on seedlings of each cultivar at and 2 ±1 C, 7% R H. and 14: h L:D cycle. At ºC, the host did not modify the duration of periods in which the life of the aphid can be divided, except in the pre and post-reproductive stages. After reaching maturity, the aphid delayed it reproduction time on Centenario (2.63 days); the post-reproductive one was longer on this cultivar (5.62 days) and in Shogun (5.14 days). However this delay did not affect the longevity (49-56 days) in all the cultivars and significant differences were not observed among the demographic parameters. At 2 ºC, the effect of the host was reflected in the duration of the periods of it life 18 Efecto de cuatro cultivares de Brasssica oleracea var. italica...

4 cycle as well as in the demography. On Shogun, the nymphal period was longer (9.68 days) and the reproductive one was more extensive on Centenario with days. The longevity was higher on Centenario and Shogun (33-34 days) that in Cicco and Prime (27-3 days). The highest reproductive rate (R ) corresponded to the cohorts reared on Centenario and Prime (22.25 and females/female/generation) while the lowest one was recorded on Shogun (.22 females/female/generation) in which it exhibited also the smallest intrinsic rate of natural increase (r m ) with.147 females/female/day. These results indicate that Shogun could influence negatively on the biology and the populational increase of B. brassicae compared to the other studied cultivars. Keywords: biological parameters, intrinsic rate of natural increase, cabbage aphid, broccoli. INTRODUCCIÓN El «pulgón del repollo», Brevicoryne brassicae (L.) se considera una plaga de importancia para las crucíferas cultivadas en Argentina (Limongelli, 1979). Sin embargo son relativamente escasos los conocimientos que se tienen acerca de la relación con sus plantas hospedantes a nivel de cultivar y las condiciones en las que se desarrolla. En general, la temperatura es uno de los factores más importantes que afectan el desarrollo, la fecundidad y supervivencia de los áfidos (Daiber, 197, Satar, Kersting & Ulusoy, 25). Dichas características también son influenciadas cuando se crían sobre diferentes cultivares debido a que algunos poseen cierto efecto antibiótico, aspecto muy importante en el fitomejoramiento (Lara, Mayor, Coelho & Fornasier, 1978; Lara, Coelho & Mayor, 1979). Por otra parte, sustancias dentro del grupo de los glucosinolatos, son compuestos secundarios típicos de las crucíferas; uno de ellos, la sinigrina (alilglucosinolato), actúa como un fuerte fagoestimulante para B. brassicae, pero otros glucosinolatos forman parte del mecanismo de defensa de la planta indicando distintos grados de preferencia y colonización entre especies de crucíferas y también cultivares, relacionados con pequeñas diferencias en niveles de esos compuestos (Pickett, Wadhams & Woodcook, 1992; Cole, 1997). El conocimiento de los efectos del hospedero y la temperatura sobre algunos parámetros biológicos y demográficos de B. brassicae, podría LA ROSSA, F.R; VASICEK, A.; PAGLIONI, A.; LÓPEZ, M. 19

5 ser de utilidad para estimar el comportamiento del áfido en cuatro cultivares de brócoli (Brassica oleracea var. italica) de amplia difusión y utilizar esta información para desarrollar estrategias de manejo integrado diseñando planes de monitoreo en plántulas y cultivo joven luego del trasplante. MATERIALES Y MÉTODOS A partir de material recolectado en cultivos hortícolas de la zona de La Plata, se obtuvieron las colonias madres, las cuales se criaron en el insectario de la Cátedra de Zoología Agrícola, FCAyF-UNLP. Los áfidos se desarrollaron sobre plántulas de brócoli de 2 días, de los cultivares Centenario, Cicco, Prime y Shogun. Sobre las mismas se transfirieron hembras adultas provenientes de las colonias madres, a las que se dejó producir ninfas por espacio de 24 horas Luego se retiraron todos los individuos dejando sólo una ninfa neonata por plántula, en recipientes individuales, renovándose el sustrato cada 2 o 3 días. Las cohortes, conformadas por 5 ninfas neonatas cada una, fueron mantenidas en una cámara a ± 1 C y a 2 ± 1 C, 65-7% de humedad relativa (HR) y fotofase de 14 hs. Diariamente se registraron los cambios de estadio, la progenie una vez alcanzado el estado adulto y los individuos muertos. Para el procesamiento de los datos se emplearon los programas TABLAVI y PERIOD (La Rossa y Kahn, 23). Los parámetros obtenidos fueron: a) período ninfal, definido como el tiempo que transcurre desde el nacimiento hasta la cuarta muda; b) período pre-reproductivo, desde la cuarta muda hasta la primera ninfa nacida c) período reproductivo, considerado como el tiempo que transcurre desde la puesta de la primera hasta la última ninfa y d) período postreproductivo, desde ese momento hasta la muerte del áfido. La longevidad se consideró como la duración total de vida. A partir de la confección de tablas de vida se estimaron los siguientes estadísticos vitales: supervivencia por edades (l x ); fecundidad por edades (m x ) y los siguientes parámetros poblacionales: tasa neta de reproducción (R ) (número de hembras recién nacidas por hembra); tasa intrínseca de crecimiento natural (r m ) (número de hembras por hembra por unidad de tiempo); tiempo generacional medio (T) (tiempo promedio entre dos generaciones sucesivas) ; tasa finita de incremento ( λ) (número de veces 2 Efecto de cuatro cultivares de Brasssica oleracea var. italica...

6 que la población se multiplica sobre sí misma por unidad de tiempo) y tiempo de duplicación (D) (número de unidades de tiempo requerido por la población para duplicarse en número) (Laughlin, 1965; Southwood, 1994). Los resultados obtenidos fueron sometidos al análisis de la varianza (ANOVA) y en caso de observarse significancia, las medias entre cultivares fueron comparadas con el test DCG (Di Rienzo, Guzman & Casanoves, 22). La comparación de dichas medias entre las dos temperaturas de cría se realizó mediante el test «t» de Student para cada cultivar. En todos los casos el nivel de significación adoptado fue del 5% (α =,5). RESULTADOS Y DISCUSIÓN Con excepción de la duración de los periodos pre-reproductivo en Prime (t = 1,24; gl=98; P=,214), reproductivo en Shogun (t =,83, gl = 98; P =,42) y post-reproductivo en Centenario (t = 1,31: gl = 98; P=,191), las medias de los parámetros resultaron significativamente diferentes (P<,1), mostrando la influencia de la temperatura sobre la biología y la demografía del áfido Así, con 2 ºC el período ninfal abarcó más de la mitad del tiempo registrado a ºC sin embargo las discrepancias en la duración del período reproductivo no fueron tan evidentes, encontrándose la mayor diferencia en el cultivar Prime (Fig. 1). La cantidad de descendientes que puede producir una hembra en una generación (R ) también está influenciado por la temperatura en los cultivares Centenario, Cicco y Prime, en los cuales una diferencia de ºC eleva cerca del doble, el valor de dicho parámetro, aunque en Shogun este efecto se minimiza. Con los demás parámetros y sobre todo la r m, las diferencias debidas a la temperatura son notables en todos los cultivares aquí ensayados (Fig.2). Tal como se observa en la Tabla 1, con una temperatura de ºC, el hospedante no modificó la duración media de los períodos en que puede dividirse la vida desde el nacimiento hasta la muerte del áfido, excepto en las etapas pre y post-reproductivas. Luego de alcanzar el estado adulto, el áfido tardó más en llegar a la reproducción sobre el cultivar Centenario. En cambio el post-reproductivo fue más largo en el mencionado cultivar y en Shogun, sin embargo esto no afectó la longevidad. Tampoco se observaron diferencias significativas entre los parámetros demográficos a ºC (Tabla 2). LA ROSSA, F.R; VASICEK, A.; PAGLIONI, A.; LÓPEZ, M. 21

7 Ninfal Pre- Repr Repr. ºC 2ºC ºC 2ºC ºC 2ºC ºC 2ºC A B A B A A A B ºC 2ºC ºC 2ºC ºC 2ºC ºC 2ºC A B A B A B A A ºC 2ºC ºC 2ºC ºC 2ºC ºC 2ºC Post- Repr Long. ºC 2 ºC ºC 2 ºC ºC 2 ºC ºC 2 ºC ºC 2 ºC ºC 2 ºC ºC 2 ºC ºC 2 ºC Figura 1. Comparación de la duración de los períodos y longevidad de B. brassicae con dos temperaturas y cuatro cultivares de brócoli. Letras distintas sobre las barras indican diferencias significativas entre temperaturas para un mismo cultivar según el período considerado. Test «t» de Student (a =,5) (El trazo en la parte superior de cada barra indica el error estándar de la media). 22 Efecto de cuatro cultivares de Brasssica oleracea var. italica...

8 ?/?/generación R ºC 2ºC ºC 2ºC ºC 2ºC ºC 2ºC.2?/?/día r m ºC 2ºC ºC 2ºC ºC 2ºC ºC 2ºC 4 T D ºC 2ºC ºC 2ºC ºC 2ºC ºC 2ºC ºC 2ºC ºC 2ºC ºC 2ºC ºC 2ºC Figura 2. Comparación de parámetros poblacionales de B. brassicae con dos temperaturas en cuatro cultivares de brócoli. Letras distintas sobre las barras indican diferencias significativas entre temperaturas para un mismo cultivar según el parámetro considerado. Test t de Student (α =,5) (El trazo en la parte superior de cada barra indica el error estándar de la media). LA ROSSA, F.R; VASICEK, A.; PAGLIONI, A.; LÓPEZ, M. 23

9 Tabla 1. Duración media en días de los períodos ninfal, prereproductivo, reproductivo, postreproductivo y longevidad de Brevicoryne brassicae (L.) sobre cuatro cultivares de brócoli (Brassica oleracea var. italica) a ºC. Cultivar Período Ninfal Prereprod. Reprod. Postreprod. Longev. Centenario 25,76 2,63 a 22,49 5,62 a 55,82 Cicco 25,32 1,88 b 18,18 3,72 b 49, Prime 23,2 1,42 b 23,46 3,8 b 5,98 Shogun 25,76 1,94 b 19,49 5,14 a 51,92 F x 1,49 6,9 2, 6,17 2, P y,21,2,11,5, n z x y z :Valor F del Análisis de la varianza; : Probabilidad de F; : Número de áfidos. Medias seguidas por letras iguales no difieren significativamente según el Test DGC (P=.5). Tabla 2. Medias de los parámetros poblacionales de Brevicoryne brassicae (L.) sobre cuatro cultivares de brócoli (Brassica oleracea var. italica) a ºC. x y Cultivar R rm T D Centenario, ,439 Cicco 9, ,278 Prime 9, ,838 Shogun 8, ,767 F x, ,25 P y, ,8 n z :Valor F del Análisis de la varianza; z :Probabilidad de F; : Número de áfidos. Con una temperatura de 2 ºC, el efecto del hospedante se refleja tanto en las duraciones de los períodos (Tabla 3) como en los parámetros 24 Efecto de cuatro cultivares de Brasssica oleracea var. italica...

10 Tabla 3. Duración media de los períodos ninfal, prereproductivo, reproductivo, postreproductivo y longevidad de Brevicoryne brassicae (L.) sobre cuatro cultivares de brócoli (Brassica oleracea var. italica) a 2 ºC. Cultivar Período Ninfal Prereprod. Reprod. Postreprod. Longev. Centenario 8,89 c 1,18 b 17,64 a 6,78 b 34,5 a Cicco 9,32 b 1, b 12,4 b 4,98 b 27,44 b Prime 9,2 c 1,22 b 13,88 b 6,18 b 3,28 b Shogun 9,68 a,54 a 14,68 b 8,18 a 33,8 a F x 9,25 12,92 6,38 3,51 8,24 P y <,1 <,1,4,163 <,1 n z x y z :Valor F del Análisis de la varianza; : Probabilidad de F; : Número de áfidos. Medias seguidas por letras iguales no difieren significativamente según el Test DGC poblacionales (Tabla 4). Así, las cohortes criadas sobre el cultivar Shogun tardaron significativamente más tiempo en alcanzar el estado adulto, en cambio el áfido concluyó antes el estado preimaginal en el cv. Centenario. El período reproductivo fue más largo también sobre Centenario. Los Tabla 4. Medias de los parámetros poblacionales de Brevicoryne brassicae (L.) sobre cuatro cultivares de brócoli (Brassica oleracea var. italica) a 2 ºC. Cultivar R r m T D Centenario 22,25 a,186 b 16,53 a 1,26 b 3,69 b Cicco 17,21 b,194 b 14,71 b 1,213 b 3,57 b Prime 22,38 a,29 a 15,4 b 1,23 a 3,37 b Shogun,22 c,147 c 15,85 a 1,159 c 4,73 a F x 19,62 26,63 8,22 26,21 3,6 P y <,1 <,1 <,1 <,1 <,1 n z x :Valor F del Análisis de la varianza; y : Probabilidad de F; z : Número de áfidos. Medias seguidas por letras iguales no difieren significativamente según el Test DGC (P=.5). LA ROSSA, F.R; VASICEK, A.; PAGLIONI, A.; LÓPEZ, M. 25

11 períodos pre-reproductivo y post-reproductivo resultaron más corto y más largo respectivamente sobre Shogun. Los áfidos vivieron más tiempo sobre Centenario y Shogun que en Cicco y Prime. En cuanto a los parámetros demográficos, la más alta tasa neta de reproducción (R ) correspondió a las cohortes criadas sobre Centenario y Prime, en tanto que la más baja se registró sobre Shogun, en el cual también se evidenció la menor tasa intrínseca de crecimiento natural (r m ). El tiempo generacional medio (T) resultó significativamente menor en los cultivares Cicco y Prime. Vasicek, La Rossa, Paglioni y Fostel Mondón (23), trabajando con el cultivar de brócoli Verde Tardío a igual temperatura, obtuvieron una R de 16,4-17,76 hembras/hembra/generación, similar a la calculada aquí para el cultivar Cicco (17,21 hembras/hembra/generación), en tanto que la r m fue de,168-,175 hembras/hembra/día, más baja que en Centenario (,186 hembras/hembra/día) pero mayor que la referida para Shogun (,147 hembras/hembra/día) (Tabla 4). Al no encontrarse diferencias sustanciales entre los valores de los parámetros cuando las cohortes se criaron a ºC, puede inferirse que las bajas temperaturas afectan o enmascaran el efecto del hospedante. Con temperaturas más altas, B. brassicae tendría dificultades para desarrollar colonias abundantes sobre Shogun, en un tiempo dado, mostrando este cultivar cierta ventaja agronómica en lo referente a la relación entre el cultivo y la plaga. Por otra parte Charron, Sams & Canaday (22), estudiando la resistencia a Pseudomonas marginalis relacionada con niveles de glucosinolatos en varios cultivares de brócoli, entre ellos Shogun, encontraron que este último posee una alta concentración de estos metabolitos. Esta propiedad podría ser la causa de la influencia negativa en la biodemografía de B. brassicae. CONCLUSIONES La temperatura ejerce una marcada influencia sobre la biología y la demografía de B. brassicae. El efecto del cultivar sobre ciertos parámetros analizados estaría potenciado por la temperatura. El áfido B. brassicae encontraría mayores dificultades para colonizar y desarrollase sobre el cultivar Shogun respecto de Centenario, Cicco y Prime. 26 Efecto de cuatro cultivares de Brasssica oleracea var. italica...

12 Agradecimientos A la Lic. Estela F. de Franzone, Bibliotecaria del IMYZA, por la asistencia en búsqueda bibliográfica. Bibliografía DAIBER, C Cabbage aphids in South Africa: the influence of temperature on their biology. Phytophylactica, 2: DI RIENZO, J.A.; GUZMAN A.W.; CASANOVES, F. 22. A Multiple-Comparisons Method Based on the Distribution of the Root Node Distance of a Binary Tree. Journal of Agricultural, Biological & Environmental Statistics. 7(2): COLE, RA The relative importance of glucosinolates and amino acids to the development of two aphid pests Brevicoryne brassicae and Myzus persicae on wild and cultivated brassica species. Entomologia Experimentalis et Applicata. 85, CHARRON, C.S.; SAMS, C.E.; CANADAY, C.H. 22. Impact of glucosinolate content in broccoli (Brassica oleracea (Italica group)) on growth of Pseudomonas marginalis, a causal agent of bacterial soft rot. Plant Disease. 86: LARA, F.M; MAYOR, J.; COELHO, A.; FORNASIER, LB Resistencia de variedaes de couve a Brevicoryne brassicae (Linnaeus, 1758). I. Preferencia em condiçoes de campo e laboratorio. Anais da Sociedade Entomológica do Brasil. 7(2): LARA, F.M; COELHO, A.; MAYOR, J Resistencia de variedaes de couve a Brevicoryne brussicae (Linnaeus, 1758). II. Antibiose. Anais da Sociedade Entomológica do Brasil. 8(2): LA ROSSA, F.; KAHN, N. 23. Dos programas de computadora para confeccionar tablas de vida de fertilidad y calcular parámetros biológicos y demográficos en áfidos (Homoptera: Aphidoidea). RIA 32 (3): LAUGHLIN, R Capacity for increase: a useful population statistic. Journal of Animal Ecology. 34: LIMONGELLI, J.C El repollo y otras crucíferas de importancia en la huerta comercial. Ed. Hemisferio Sur. 144 p. PICKETT, S.A.; WADHAMS, L.J.; WOODCOOK, C.M The chemical ecology of aphids. Ann. Rev. Entomol. 37: SATAR, S.; KERSTING, U.; ULUSOY, M.R. 25. Temperature dependant life history traits of Brevicoryne brassicae (L.) (Hom. Aphididae) on white cabbage. Turk. J. Agric. For. 29: SOUTHWOOD, T.R.E Ecological methods. Ed. Chapman & Hall. 524 p. LA ROSSA, F.R; VASICEK, A.; PAGLIONI, A.; LÓPEZ, M. 27

13 VASICEK, A.; LA ROSSA, F.; PAGLIONI, A.; FOSTEL MONDÓN, L. 23. Biología y demografía de Myzus persicae (Sulz.) y Brevicoryne brassicae (L.) (Homoptera:Aphididae) sobre dos variedades de Brassica oleracea L. Rev. Agro- Ciencia, Chile. 19 (1): Original recibido en octubre de 26 y aprobado en agosto de Efecto de cuatro cultivares de Brasssica oleracea var. italica...