VII TALLER DE SEGUIMIENTO TÉCNICO DE PROYECTOS FONTAGRO

Transcripción

1 Fundamentos para el desarrollo de estrategias de control biológico del perforador del fruto Neoleucinodes elegantalis (Guenée) (Lepidoptera: Crambidae) en frutas solanáceas Andinas exóticas VII TALLER DE SEGUIMIENTO TÉCNICO DE PROYECTOS FONTAGRO 10 al 12 de Julio de 2012 Montería, Colombia

2 CONSORCIO

3 ANTECEDENTES Control químico generalizado Carbamatos, organofosforados y piretroides Categoría toxicológica I Control químico es ineficiente por el hábito de la larva Deterioro del ambiente Afecta la salud humana Residuos tóxicos Altera la interacción enemigos naturales insecto plaga Incremento en costos de producción (20-25%)

4 ANTECEDENTES Demanda mundial de frutas exóticas Colombia- MADR, 2004; AGRONET, pequeños productores hectáreas toneladas/año Ecuador hectáreas

5 N. elegantalis Principal insecto plaga de frutas solanáceas. Causa pérdidas del 60.3% en cosecha. Plaga cuarentenaria para varios países Distribución neotropical

6 Control biológico diverso, abundante y especifico (alternativa con posibilidades de éxito) 14 solanáceas hospederas Rango adaptación amplio Comportamiento diferente Tamaño de la genitalia femenina diferente

7 OBJETIVO GENERAL Desarrollar conocimientos, metodologías y técnicas que permitan implementar estrategias de control biológico de Neouleucinodes elegantalis en cultivos de lulo y tomate de árbol en Colombia y Ecuador

8 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 1. Determinar razas, biotipos o subespecies de N. elegantalis en diferentes cultivos solanáceos 2. Validar una técnica de recuperación del parasitoide Copidosoma sp. en cultivos de tomate de árbol. 3. Desarrollar una metodología para la producción masiva del parasitoide Lixophaga sp. para ser utilizado en cultivos de lulo. 4. Identificar arvenses como refugios de enemigos naturales. 5. Divulgar los resultados de la investigación

9 OBJETIVO 1 Actividad 1.1. Colectas para obtener adultos de Neoleucinodes en áreas geográficas de Ecuador (INIAP) y en el Dpto. de Cauca en Colombia (CORPOICA) Actividad 1.2. Análisis morfológico de poblaciones de N. elegantalis (CORPOICA e INIAP) Actividad 1.3. Extracción de ADN. Análisis molecular de poblaciones de N. elegantalis (CIAT) y ajuste de Método Barcoding (CIAT) para caracterización molecular Actividad 1.4. Compatibilidad reproductiva entre poblaciones de Neoleucinodes (CORPOICA) Actividad 1.5. Uso de la feromona sexual de N. elegantalis en ambientes silvestres para verificar posibles diferencias entre biotipos (CORPOICA e INIAP)

10 1.1 Colectas de frutos infestados en Ecuador Localidades monitoreadas Frutos colectados Rio Negro-Tungurahua Los Bancos-Pichincha S. quitoense La Esperanza-Pastaza S. arboreum, infestado con N. elegantalis Palora-Morona Santiago. Fátima-Pastaza Puyo-Pastaza Palora-Morona Santiago Cumandá-Morona Santiago S. betaceum S. arboreum 575: 322 H:253M

11 OBJETIVO 1 Actividad 1.1. Colectas para obtener adultos de Neoleucinodes en áreas geográficas de Ecuador (INIAP) y en el Dpto. de Cauca en Colombia (CORPOICA) Actividad 1.2. Análisis morfológico de poblaciones de N. elegantalis (CORPOICA e INIAP) Actividad 1.3. Extracción de ADN. Análisis molecular de poblaciones de N. elegantalis (CIAT) y ajuste de Método Barcoding (CIAT) para caracterización molecular Actividad 1.4. Compatibilidad reproductiva entre poblaciones de Neoleucinodes (CORPOICA) Actividad 1.5. Uso de la feromona sexual de N. elegantalis en ambientes silvestres para verificar posibles diferencias entre biotipos (CORPOICA e INIAP)

12 1.2 Análisis morfológico de la genitalia de poblaciones ecuatorianas Hembra Hospedera Especímenes Hembras Machos S. quitoense S. betaceum S. arboreum Macho Especie: Neoleucinodes elegantalis

13 OBJETIVO 1 Actividad 1.1. Colectas para obtener adultos de Neoleucinodes en áreas geográficas de Ecuador (INIAP) y en el Dpto. de Cauca en Colombia (CORPOICA) Actividad 1.2. Análisis morfológico de poblaciones de N. elegantalis (CORPOICA e INIAP) Actividad 1.3. Extracción de ADN. Análisis molecular de poblaciones de N. elegantalis (CIAT) y ajuste de Método Barcoding (CIAT) para caracterización molecular Actividad 1.4. Compatibilidad reproductiva entre poblaciones de Neoleucinodes (CORPOICA) Actividad 1.5. Uso de la feromona sexual de N. elegantalis en ambientes silvestres para verificar posibles diferencias entre biotipos (CORPOICA e INIAP)

14 1.3 Análisis molecular de poblaciones de N. elegantalis y ajuste de Método Barcoding Poblaciones País Marcador Características Extracción ADN N. elegantalis Colombia Ecuador Mitocondrial COI 658 pb Uniparental Alta tasa de mutación Conservado Flujo genético Estructura Historia Manual Vivantis Nuclear SSU 1600 pb Biparental Tasa evolución diferencial Filogenia Vivantis

15 Análisis jerárquico de varianza molecular (AMOVA) 0-0,05 : Pequeña ,25 : Moderada > 0,25 : Alta Fuente de variación df Sum of squares Variance components Percentage of variation Fixation indices Entre regiones 5 194,711 1,53745 Va 28,02 FCT = 0,28021= Va/Vt p: Entre departamentos dentro de las regiones 8 97,868 1,60976 Vb 29,34 FSC= = Vb/Vb+Vc p: ** Entre individuos dentro de los departamentos ,848 2,33961 Vc 42,64 FST= = Va/Vt p: 0,00000 *** Total ,427 5,48682 Vt

16 Distanciamiento geográfico de poblaciones de N. elegantalis Distancias genéticas pareadas basadas en FST entre poblaciones de N.elegantalis procedentes de departamentos productores de solanáceas en Colombia. H4 H2 H7 H1 MA: Magdalena, AN: Antioquia, SA: Santander, NS: Norte de Santander, BO: Boyacá, CU: Cundinamarca, TO: Tolima, HU: Huila, VA: Valle, CA: Cauca, NA: Nariño, RI: Risaralda, QU: Quindío, CAL: Caldas

17 Asociación al hospedero 25 Cuatro haplotipos más frecuentes: H1, H2, H4 y H7 S. quitoense hospedero más común para el 49% de los haplotipos No. de Individuos S.crinitum S. atropurpureum S. hirtum S. lycopersicum S. betaceum S. quitoense 0 H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8 H9 H10 H11 H12 H13 H14 H15 H16 H17 H18 H19 H20 H21 H22 H23 H24 H25 Haplotipos

18 Asociación al hospedero Sección Lasiocarpa S. quitoense S. hirtum S.crinitum Sección Acantophora S. acerifolium S. atroporpureum S. betaceum S. lycopersicum H1: S.q S.l (Cultivadas ) H2: S.q S.a S.l S.b * H4: S.l S.b (Cultivadas sin espinas) H7 : S.l S.b S.q S.h

19 Hospedera Ancestral y Origen Geográfico Mayor fitness : fecundidad y sobrevivencia sobre este hospedero El subgénero Leptostemonum al cual pertenece S. quitoense, se diferenció en el Mioceno y es más ancestral que el subgénero Cyphomandra y Potato (Bedoya & Barrero, 2009; Wu & Tanksley, 2010). La diversificación inicial del género Solanum ocurrió en Sur América, sobre la cordillera de los Andes (Wang et al. 2008; Solanacea Source, 2012). Siglo XVII, los indígenas de la época, lo nombraron como puscolulo que en legua quichua significa fruto ácido, mucilaginoso (Patiño, 2002).

20 Habilidad de N. elegantalis para adaptarse a diferentes zonas de vida. No. de individuos H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8 H9 H10 H11 H12 H13 H14 H15 H16 H17 H18 H19 H20 H21 H22 H23 H24 H25 Haplotipos bs PM bmh MB bh MB bmh PM bh PM H1: templado (3 Zv) H2: frío templado (5 Zv) * H4 : frío templado (2 Zv) H7: frío templado (3 Zv) S. quitoense hospedera ancestral Clima frio: bosque húmedo montano bajo bh MB y bosque muy húmedo montano bajo bmh MB.

21 1.3 Análisis molecular de poblaciones de N. elegantalis Poblaciones País Marcador Características Extracción ADN N. elegantalis Colombia Ecuador Mitocondrial COI 658 pb Uniparental Alta tasa de mutación Flujo genético Estructura Historia Manual Vivantis Nuclear SSU 1600 pb Biparental Tasa evolución diferencial Filogenia Vivantis

22 A B A. Amplificación de SSU en una muestra de Neoleucinodes (Ecuador); B. SSU en una muestra de Neoleucinodes colectada en Colombia. Polimorfismo en tamaño del producto de PCR! Esperamos confirmarlo al comparar ambas secuencias

23 OBJETIVO 1 Actividad 1.1. Colectas para obtener adultos de Neoleucinodes en áreas geográficas de Ecuador (INIAP) y en el Dpto. de Cauca en Colombia (CORPOICA) Actividad 1.2. Análisis morfológico de poblaciones de N. elegantalis (CORPOICA e INIAP) Actividad 1.3. Extracción de ADN. Análisis molecular de poblaciones de N. elegantalis (CIAT) y ajuste de Método Barcoding (CIAT) para caracterización molecular Actividad 1.4. Compatibilidad reproductiva entre poblaciones de Neoleucinodes (CORPOICA) Actividad 1.5. Uso de la feromona sexual de N. elegantalis en ambientes silvestres para verificar posibles diferencias entre biotipos (CORPOICA e INIAP)

24 1.5 Uso de la feromona sexual de N. elegantalis Neolegantol Localidad Hospedera trampas feromona trampas sin feromona Total trampas Los Bancos El Chaco Naranjilla A. silvestres Naranjilla A. silvestres Tomate de árbol Tomate riñón Pimiento Naranjilla A. silvestres Tomate de Rio Negro árbol Tomate riñón Pimiento TOTAL La feromona Neolegantol no atrae poblaciones ecuatorianas del insecto

25 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 1. Determinar razas, biotipos o subespecies de N. elegantalis en diferentes cultivos solanáceos 2. Validar una técnica de recuperación del parasitoide Copidosoma sp. en cultivos de tomate de árbol. 3. Desarrollar una metodología para la producción masiva del parasitoide Lixophaga sp. para ser utilizado en cultivos de lulo. 4. Identificar plantas asociadas a cultivos de lulo y tomate de árbol con el fin de manejar el hábitat para conservar y facilitar la actividad parasítica de los principales enemigos naturales de N. elegantalis. 5. Divulgar los resultados de la investigación

26 Parasitoide de larvas (Diptera: Tachinidae) Lixophaga C/marca: msnm Caldas: msnm Valle: msnm

27 OBJETIVO 3 Actividad 3.1 Identificación precisa de la especie de Lixophaga a usar. Actividad 3.2. Establecimiento de una cría masal de Galleria mellonella. Actividad 3.3. Establecimiento de una cría masal de Lixophaga en Galleria mellonella. Actividad 3.4. Desarrollo de criterios y sistemas para mantener la calidad de la cría de Lixophaga.

28 3.1 Descripción de Lixophaga puscolulae Carrejo, Díaz & Woodley, sp. nov.

29 OBJETIVO 3 Actividad 3.1 Identificación precisa de la especie de Lixophaga ausar. Actividad 3.2. Establecimiento de una cría masal de Galleria melonella. Actividad 3.3. Establecimiento de una cría masal de Lixophaga sp. en Galleria melonella. Actividad 3.4. Desarrollo de criterios y sistemas para mantener la calidad de la cría de Lixophaga.

30 3.2 Estandarización ciclo de vida de G. mellonella (23 C - 94% HR) 19 días 52 días Dieta: Levadura, salvado de trigo, cera de abejas Miel de abeja Glicerina Ambramicina Duración ciclo: 111 días 15 días 35 días 16 días Unidades de cría de larvas G. mellonella

31 OBJETIVO 3 Actividad 3.1 Identificación precisa de la especie de Lixophaga ausar. Actividad 3.2. Establecimiento de una cría masal de Galleria melonella. Actividad 3.3. Establecimiento de una cría masal de Lixophaga sp. en Galleria melonella. Actividad 3.4. Desarrollo de criterios y sistemas para mantener la calidad de la cría de Lixophaga.

32 3.3 Establecimiento de una cría masal de Lixophaga en Galleria mellonella.

33 Tamaño de jaula y preferencia de adultos Lixophaga por alimento 0,29m 3 50 adultos/jaula: 25 : 25 0,06m 3 2 grupos de alimentos: 1. polen, azúcar, harina de huevo 2. miel abejas, excremento de N. elegantalis, leche de soya

34 Hembras recolectada en campo Hembras de laboratorio vírgenes Hembras de laboratorio con macho

35 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 1. Determinar razas, biotipos o subespecies de N. elegantalis en diferentes cultivos solanáceos 2. Validar una técnica de recuperación del parasitoide Copidosoma sp. en cultivos de tomate de árbol. 3. Desarrollar una metodología para la producción masiva del parasitoide Lixophaga sp. para ser utilizado en cultivos de lulo. 4. Identificar plantas asociadas a cultivos de lulo y tomate de árbol con el fin de manejar el hábitat para conservar y facilitar la actividad parasítica de los principales enemigos naturales de N. elegantalis. 5. Divulgar los resultados de la investigación

36 Actividad 4.1 Cobertura. OBJETIVO 4 Actividad 4.2 Composición de especies vegetales. Actividad 4.3 Observación directa en campo de insectos adultos (himenópteros y dípteros) parasitoides de N. elegantalis que se encuentren sobre especies vegetales identificadas.

37 Cuphea racemosa Bidens pilosa Polygonum nepalens Jaegeria hirta Polygonum nepalense Pteridium aquilinum Commelina virginica Galinsoga parviflora Ageratum sp.

38 Arvenses predominantes en un cultivo de lulo Especies TOTAL Abundancia Relativa Densidad Bidens pilosa ,48 13,42 Plantago major ,53 2,71 Commelina virginica ,30 4,83 Jaegeria hirta Less ,57 14,25 Galingosa parviflora Cav ,40 8,75 Emilia sonchifolia ,34 3,33 Cyperus flavus ,77 2,13 Cuphea racemosa L ,39 1,83 Polygonum nepalense ,30 10,21 Conyza bonaeriensis ,47 1,13 Dichondra repens ,68 5,13 Kyllinga sesquiflora ,33 1,79 Spergula arvensis ,81 0,63 Chloris radiata L ,86 4,50 Borreria alata ,09 0,83 Sonchus oleraceus ,68 1,29 TOTAL 1842 polen polen néctar

39 OBJETIVO 4 Actividad 4.1 Establecimiento de especies vegetales predominantes en los cultivos Actividad 4.2 Determinacióndelacomposicióndeespecies vegetales. Actividad 4.3 Observación directa en campo de insectos adultos (himenópteros y dípteros) parasitoides de N. elegantalis que se encuentren sobre especies vegetales identificadas.

40 Actividad diaria Arvenses seleccionadas: Lulo: P. nepalense, J. hirta, B. pilosa Tomate de árbol: P. nepalense, C. virginica, C. racemosa Horarios de observación: 9:00 a.m., 12:00 p.m., 3:00 p.m. y 5:00 p.m. Captura, montaje e identificación.

41 Técnica multivariada del análisis de correspondencia múltiple (ACM). Paquete estadístico R librería Ad4. VARIABLES Arvenses CATEGORÍAS P. nepalense B. pilosa J. hirta C. virginica C. racemosa Parasitoides Braconidae Ichneumonidae Encyrtidae Tachinidae Horario de actividad Mañana Medio día Tarde

42 Efecto de precipitación y aplicación de insecticidas (ACM) VARIABLES CATEGORÍAS Precipitación (mm) Insecticidas Horario de actividad Parasitoides Arvenses Flubendiamide (Belt SC 480) Tiacloprid + Deltametrina (Proteus 110 OD) Monocrotofos (Monocrotofos 600 SL) Mañana Medio día Tarde Braconidae Ichneumonidae Encyrtidae Tachinidae P. nepalense B. pilosa J. hirta C. virginica C. racemosa

43 Lulo finca Carmelo Asociación arvenses, parasitoides, horario Horario de mayor actividad Néctar

44 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 1. Determinar razas, biotipos o subespecies de N. elegantalis en diferentes cultivos solanáceos 2. Validar una técnica de recuperación del parasitoide Copidosoma sp. en cultivos de tomate de árbol. 3. Desarrollar una metodología para la producción masiva del parasitoide Lixophaga sp. para ser utilizado en cultivos de lulo. 4. Identificar plantas asociadas a cultivos de lulo y tomate de árbol con el fin de manejar el hábitat para conservar y facilitar la actividad parasítica de los principales enemigos naturales de N. elegantalis. 5. Divulgar los resultados de la investigación

45 Capítulo de libro: titulado The fruit borer, Neoleucinodes elegantalis (Guenée) (Lepidoptera: Crambidae), an insect pest of Neotropical solanaceus fruits Autores: Ana Elizabeth Diaz Montilla, Alma Solis and Takumasa Kondo. Será publicado en el libro: Potential Invasive Pests of Agricultural Crops CABI Invasives Series. Edited by J E Peña, University of Florida, USA November 2012 / Hardback / 496 Pages / Articulo técnico: Artrópodos plaga del cultivo de la narajilla en Colombia Artículos científicos Variabilidad morfométrica de Neoleucinodes elegantalis (Guenée) (Lepidoptera: Crambidae): perforador de fruto de solanáceas de importancia económica. Viviana Patricia Obando Melo, Ana Elizabeth Díaz Montilla, Nicolás Jaramillo Ocampo A new species of Lixophaga Townsend (Diptera: Tachinidae) from Colombia, a parasitoid of Neoleucinodeselegantalis (Guenée) (Lepidoptera:Crambidae). Nancy Carrejo, Ana Elizabeth Díaz, Norman E. Woodley Geographic differentiation of Colombian Neoleucinodes elegantalis (Lepidoptera: Crambidae) haplotypes: evidence for Solanaceae host plant association and Holdridge life zones in the genetic structuring of the species. Diaz-Montilla Ana Elizabeth, Suárez-Baron Harold G, Gallego Sanchez Gerardo, Joe Tohme, Saldamando Benjumea Clara Inés.

46 Resúmenes y participación en Congresos Se envió tres resúmenes de trabajos que serán presentados en el XXXIX Congreso de la Sociedad Colombiana de Entomología SOCOLEN a realizarse del 11 al 13 de julio de 2012 en Ibagué- Colombia Adecuación metodológica de la cría de Lixophaga n sp. parasitoide de Neoleucinodes elegantalis (Lepidoptera: Crambidae). Luz Bibiana Villada Urrego, Gilberto Higinio, Manuel Hincapié y Ana Elizabeth Díaz Montilla Abundancia y diversidad de arvenses y su asociación con la entomofauna benéfica de Neoleucinodes elegantalis (Lepidoptera: Crambidae). Leidy Johana Zuluaga T., Diana Marcela Zuluaga T., Ana Elizabeth Díaz M., Luis Fernando Vallejo E. Actividad diaria de la entomofauna sobre arvenses presentes en lulo y tomate de árbol infestados por Neoleucinodes elegantalis (Lepidoptera: Crambidae). Leidy Johana Zuluaga T., Diana Marcela Zuluaga T. Ana Elizabeth Díaz M., Luis Fernando Vallejo E. Participación Seminario Se participará en el Seminario internacional de experiencias andinas en el manejo y conservación de cultivos nativos, organizado por la Universidad Nacional de Colombia sede Palmira, el cual se realizará en la ciudad de Pasto los días 14 y15 de septiembre de 2012, el tema de la conferencia es: Conservación de la fauna benéfica del perforador del fruto Neoleucinodes elegantalis (Guenée)(Lepidoptera: Crambidae) en lulo Solanum quitoense y tomate de árbol Solanum betaceum",

47 PARTICIPANTES EN EL PROYECTO Alma Solís - Ph. D.,Investigadora líder SEL-USDA Nicolás Jaramillo - Ph. D, Profesor Universidad de Antioquia James Montoya - Ph. D, Profesor Universidad del Valle Francisco Yepes - M. Sc. Profesor Universidad Nacional de Colombia sede Medellín Tito Bacca - Ph.D, Profesor Universidad de Nariño Pablo Tamayo - M. Sc. Fitopatólogo CORPOICA La Selva Gilberto Higinio Asistente de Investigaión, CORPOICA La Selva Manuel Hincapié Asistente de Investigación CORPOICA La Selva Héctor Jaime Salazar - CIAT Micke Salazar - CIAT Harold Suárez - CIAT Viviana Obando - I.A, Estudiante Maestría UNAL sede Medellín Natalie Baena - Estudiante Biología Universidad del Valle Wilmar Colorado - Estudiante Agronomía, UNAL sede Bogotá Derían Delgado - Estudiante Agronomía, Universidad de Nariño Jibram González - I.A, Estudiante Maestría UNAL Sede Medellín Leidy Johana Zuluaga Torres Estudiante Agronomía, Universidad de Caldas Diana Marcela Zuluaga Torres Estudiante Agronomía, Universidad de Caldas David Sanín Botánico, Docente, Universidad de Caldas Luis Fernando Vallejo Espinosa Entomólogo, Docente, Universidad de Caldas Bibiana Villada-Estudiante Agronomía y Zootecnia, Universidad Católica de Oriente Nancy Carrejo, Profesora Universidad del Valle Blanca Irene Vargas, Entomóloga M Sc., vinculada al proyecto en CORPOICA La Selva

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