Resúmenes de Tesis Doctorales

Transcripción

1 b Doctorado en Ciencias Naturales Facultad de Ciencias Naturales y Museo Universidad Nacional de La Plata Argentina Resúmenes de Tesis Doctorales Tesis nº: 0825 Area: Zoología Brentassi, María Eugenia. Estudio de la interacción planta-insecto: Comportamiento alimentario del vector del "Mal de Río Cuarto del maíz", Delphacodes kuscheli Fennah [Insecta - Hemiptera Fulgoromorpha - Delphacidae]. Director (es): Marino de Remes Lenicov, Ana; Maldonado, Sara. La Plata: Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo, Los hemípteros fulgoromorfos, comúnmente conocidos como planthoppers, constituyen un grupo de insectos fitófagos que producen daños que varían desde necrosis, de distintos grados de severidad, por la acción mecánica producida durante la alimentación y/u oviposición, hasta intensas infecciones provocadas por su capacidad de transmitir virus y otros patógenos. La familia Delphacidae, que incluye alrededor de 2000 especies, constituye una de las más numerosas y de reconocido interés fitosanitario. Por el número de especies implicadas en la vehiculización de virus en los principales cereales de valor alimentario y por los graves efectos que provocan, ocupa el tercer lugar en orden de importancia. Son numerosas las investigaciones orientadas a interpretar la actividad alimentaria de varias especies de auquenorrincos que, en países como Japón, Estados Unidos de Norteamérica e Italia, han provocado graves disminuciones en la producción de los cultivos de mayor interés económico, especialmente sobre arroz, maíz y trigo. Este aspecto, considerado como uno de los elementos clave para el manejo y control de las plagas, permite determinar los daños 1

2 directos causados durante el acto alimentario y detectar la fuente de alimentación como vía de transmisión de patógenos, hecho éste de relevante significancia epidemiológica. No obstante, nada se conoce sobre el accionar de las especies de delfácidos nativas que constituyen una de las más serias plagas en el agroecosistema maíz de la Argentina. En esta investigación se abordan diferentes aspectos de la conducta alimentaria de Delphacodes kuscheli Fennah, 1955 especie vectora del Mal de Río Cuarto del maíz, enfermedad virósica que afecta a varias especies de cereales en la República Argentina y provoca cuantiosas pérdidas económicas. Delphacodes kuscheli se desarrolla sobre varias especies de gramíneas cultivadas y silvestres las que, en general, también actúan como resorvorios del virus. A pesar de que el maíz es el cultivo que resulta más afectado, el vector es incapaz de completar su ciclo de vida sobre este hospedante. Debido a la implicancia de la alimentación en la transmisión y vehiculización del patógeno se propuso conocer los factores que actúan sobre la actividad alimentaria de D. kuscheli a través de estudios en laboratorio, caracterizar las fases del comportamiento alimentario y describir las alteraciones anatómicas más frecuentes que provoca sobre sus hospedantes. En la primera parte de la Tesis se presenta una introducción en donde se tratan los aspectos más relevantes de la morfología y biología de la especie objeto de estudio: D. kuscheli Fennah, 1955 y se reúnen los antecedentes conocidos hasta el presente de la enfermedad que dicha especie transmite, el Mal de Río Cuarto del maíz, en particular aquellos que tratan acerca de la etiología, las especies vegetales que actúan como posibles fuentes de inóculo y el área de distribución del patógeno y la especie vectora. A continuación, en los sucesivos capítulos, se desarrollan las temáticas que constituyen los objetivos particulares de esta investigación; presentándose los antecedentes existentes al respecto y una particularizada mención de los materiales y métodos utilizados. Los estudios en laboratorio se realizaron sobre la base de experiencias apropiadas sobre gramíneas cultivadas 2

3 que constituyen sus hospedantes en la naturaleza: Zea mays L. (maíz); Avena sativa L. (avena); Hordeum vulgare L. (cebada); Sorghum vulgare (L.) Pers. (sorgo) y Triticum aestivum L. (trigo) y la maleza Cynodon dactylon (L) Pers. (gramón). En el capítulo II, se describen los aspectos de la anatomía del aparato bucal del vector y los principales órganos sensoriales asociados con la alimentación en todas las etapas de su desarrollo postembrional. En el capítulo III, se tratan los mecanismos utilizados durante el acto alimenticio sobre diferentes gramíneas (cultivadas y silvestres). Se detecta la fuente primaria de alimentación (xilema, floema y/o parénquima) a través del registro de la finalización de los rastros salivales producidos por el vector en cortes histológicos de los tejidos foliares afectados, y de la caracterización del exudado anal (honeydew). Asimismo se registran variaciones en el comportamiento alimentario en las distintas etapas de desarrollo en relación al modo y profundidad de la penetración y tejidos vegetales implicados. En el capítulo IV se realiza un tratamiento preliminar acerca de la caracterización de las secreciones salivales producidas durante el proceso alimentario a través de reacciones con colorantes y sustratos específicos. También se describen las principales alteraciones producidas en los tejidos vegetales por la actividad alimentaria, a través de miscroscopía óptica y electrónica de transmisión. En el capítulo V se evalúa la influencia de las características anatómicas de las plantas huéspedes sobre el comportamiento alimentario a través del registro de presencia de tricomas y de la profundidad y densidad de haces vasculares. En el capítulo VI se detecta la preferencia del vector por sitios de diferente calidad alimenticia a través de la supervivencia ninfal, el desarrollo, la fecundidad y la proporción de morfos alares registrados en estas zonas. 3

4 Por último, entre las conclusiones finales se destaca: - El patrón anatómico sensorial de las estructuras involucradas en la alimentación responde al descripto para estados inmaduros y adultos de otras especies de delfácidos. - Las formas adultas e inmaduras mostraron un patrón similar de comportamiento alimentario. - La savia del tejido floemático constituye la fuente primaria de alimentación del vector, destacándose al maíz como la especie vegetal en donde se verificó un patrón de conducta alimentaria diferente. - Las secreciones salivales producidas durante la penetración de los estiletes, permiten conocer las vías de penetración y los tejidos vegetales involucrados. - Las principales alteraciones sobre la planta huésped provocadas por la actividad alimentaria del vector consistieron en puntos cloróticos sobre la superficie foliar y modificación de la estructura normal de los cloroplastos. - Las características anatómicas de la planta huésped evaluadas (anexos epidérmicos, densidad vascular y profundidad de los tejidos vasculares) no actúan como barreras físicas efectivas para el vector. - Ambas epidermis foliares constituyeron los sitios de alimentación aunque en la mayoría de los hospedantes se evidenció un número mayor de depósitos salivales en la epidermis abaxial. - Ensayos realizados sobre plantas de cebada mostraron que la penetración de los estiletes se produce en las células epidérmicas propiamente dichas y en las células oclusivas 4

5 de los estomas, evidenciándose tanto para los adultos como en las ninfas, preferencia por estas últimas. - La preferencia por sitios de alta calidad alimenticia sobre la planta huésped, relacionados con los meristemas, indicaron la importancia de considerar la influencia del N sobre la supervivencia ninfal, el desarrollo, la fecundidad y la proporción de morfos alares. Finalmente, en base a los resultados obtenidos, se destaca la importancia de conocer aspectos comportamentales durante la alimentación como base para interpretar las vías de infección y el grado de asociación entre los componentes del complejo: planta huésped-vectorpatógeno. 5