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Susceptibilidad de adultos de Cosmopolites sordidus (Germar) a Heterorhabditis amazonensis Andaló et al. Cepa HC1

Susceptibility of Cosmopolites sordidus (Germar) adults to Heterorhabditis amazonensis Andaló et al. strain HC1


RESUMEN

El objetivo de este estudio fue determinar la susceptibilidad in vitro de adultos del picudo negro (Cosmopolites sordidus Germar) a los juveniles infectivos (JI) de Heterorhabditis amazonenesis Andaló et al. (Cepa HC1). Los adultos colectados en campo con trampas Sándwich y de Disco Modificada, se mantuvieron en cuarentena en el laboratorio hasta su uso en los ensayos. Se prepararon suspensiones de juveniles infectivos (125, 250, 500, 2500, 5000 JI.ml-1) con las que se inocularon los insectos y se mantuvieron testigos sin inocular. Se evaluó la mortalidad desde las 12 horas hasta 21 días posteriores a la inoculación. Se determinaron los valores de Dosis letales (DL50, DL90) y Tiempos letales (DL50 y DL90) a través de Análisis Probi y el porcentaje de mortalidad a través del Análisis de Varianza. Por el efecto de los nematodos, los adultos de picudos muertos se ponen rígidos y duros, mantienen la coloración y encogen las patas. Las DL50 y DL90 determinadas fueron 1 872 y 6 061 JI/ml-1, respectivamente. Con la dosis de 5000 JI/ml-1 para el control del 50 y 90 % de una población de C. sordidus, los TLs estimados fueron 17 y 28 días, respectivamente. El mayor porcentaje de mortalidad fue 86,7 y a la dosis más alta, a los 21 días.

Palabras clave: 

control biológico; picudo del banano; Cuba; Musa spp.

ABSTRACT

The objective of this study was to determine the in vitro susceptibility of weevil adults (Cosmopolites sordicus Germar) to infective juveniles (IJ) of Heterorhabditis amazonenesis Andaló et al. (Cuban strain HC1). The adults were collected in the field with sandwich and modified disc traps and kept in quarantine in the laboratory until their use in the tests. The insects were inoculated with suspensions of infective juveniles at the dosage of 125, 250, 500, 2500, and 5000 JI.ml-1. Controls without inoculation were included. Mortality was evaluated from 12 hours to 21 days after inoculation. Lethal dose values (LD50, DL90) and lethal times (LT50 and LT90) were determined through Probit Analysis and the percentage of mortality by performing an Variance Analysis. The weevil adults killed by the effect of the nematodes became stiff and hard, maintained coloration and shrank their legs. The LD 50 and LD 90 determined were 1872 and 6061 IJ / ml-1, respectively. The LT values estimated using the concentration of 5000 IJ / ml-1 for the control of 50 and 90 % of a population of C. sordidus were 17 and 28 days, respectively. The highest percentage of mortality was 86.7 using the highest dose at 21 days.

Key words: 

banana weevil; biological control; Cuba; Musa spp.


El picudo negro (Cosmopolites sordidus (Germar) es la principal plaga insectil que afecta bananos y plátanos (Musa spp.) en el mundo. Las larvas forman galerías en el cormo, interrumpen el transporte de agua y nutrientes, por lo que debilitan las plantas y las hacen más susceptibles a la entrada de otros patógenos, lo que conduce a una baja productividad y al acortamiento de la vida útil de las plantaciones (1,2).

En Cuba, se informó su presencia en 1944; posteriormente se distribuyó a todo el territorio nacional resultando la plaga de insectos más dañina de estos cultivos (3). Estudios efectuados por diversos autores en el país informaron pérdidas estimadas entre 19 y 34 % (4,5,6).

Este insecto es multivoltino (que efectúa varias generaciones al año), bastante fecundo y longevo; sin embargo, las poblaciones en campo se incrementan lentamente debido a que la ovoposición es relativamente infrecuente, por ello, la introducción de factores que produzcan mortalidad en los adultos conduce a un adecuado manejo de la población (7). Es una plaga difícil de controlar, pues habita en ambientes protegidos como las galerías de los cormos (2); por ello, su manejo incluye prácticas culturales, el uso de semilla (cormo) sana, endófitos, genotipos resistentes, agentes de control biológico, productos botánicos y, como última opción, el uso de plaguicidas químicos, pues estos productos aumentan el costo de producción y provocan daños ambientales (8).

Los nematodos entomopatógenos de los géneros Heterorhabditis (Poinar) y Steinernema (Travassos) representan agentes de control biológico de diversas plagas agrícolas a nivel mundial. Poseen una relación mutualista con sus bacterias simbiontes de los géneros Photorhabdus y Xenorhabdus, respectivamente, que propician la muerte del insecto y las condiciones para la nutrición del nematodo dentro del cadáver (9). Su fase infectiva (juveniles infectivos) presenta atributos de parasitoides, pues son móviles y poseen quimiorreceptores y características de patógenos microbianos, son altamente virulentos, se pueden reproducir en medios de cultivos y matan rápidamente a los hospedantes (10).

En diversas partes del mundo, numerosos investigadores evaluaron la susceptibilidad de C. sordidus a cepas nativas e importadas de nematodos entomopatógenos, en condiciones de laboratorio y campo, y demostraron las potencialidades de estos organismos para el manejo de la plaga (11,12,13).

En Cuba, el uso de nematodos entomopatógenos está generalizado; Heterorhabditis amazonensis Andaló et al. cepa HC1 (secuencia depositada en GenBanck: BankIt1899363 Hamaz_HC1 KU870321) se reproduce en más de tres decenas de laboratorios (14), por lo que puede constituir una alternativa para el manejo del picudo negro en plantaciones de plátano y banano. Sin embargo, resulta necesario determinar la susceptibilidad de los adultos de C. sordidus a esta cepa, como parte de los estudios encaminados al uso del biorregulador en campo para disminuir las poblaciones de adultos. El objetivo de este estudio fue determinar la susceptibilidad de adultos del picudo negro (C. sordidus) a los juveniles infectivos (JI) de H. amazonenesis (cepa HC1) in vitro.

El estudio se efectuó en el Laboratorio de Nematología Agrícola del Centro Nacional de Sanidad Agropecuaria (CENSA) (230 longitud norte y 820 de longitud oeste), entre los meses de octubre a noviembre de 2017.

Los adultos de C. sordidus se colectaron en zonas de producción de bananos y plátanos, que no habían recibido tratamiento químico o biológico, ubicadas en el municipio Nueva Paz (22°46'49.5 N; 81°45'00.4 O; 25 m.s.n.m), provincia Mayabeque, Cuba. Para la captura se utilizaron dos tipos de trampas, sándwich (en plantas que se derribaron, luego de la cosecha) y de disco modificada; en esta última se hicieron hendiduras a manera de cuadrículas en el pseudotallo de plantas que se habían cosechado. (Fig. 1)

Fig. 1. 

Trampas utilizadas para la captura de adultos de picudo negro (C. sordidus) en zonas de producción de la región occidental de Cuba / Traps used to capture black weevil (C. sordidus) adults in production areas of the western region of Cuba

Los picudos adultos colectados, en las primeras horas de la mañana, se trasladaron al Laboratorio de Nematología Agrícola del CENSA en frascos de cristal que contenían fragmentos de pseudotallo. En el laboratorio se mantuvieron en insectarios, a temperatura ambiente y fotoperiodo natural, con alimento fresco por un periodo de un mes (cuarentena), para comprobar que no estaban infectados por patógenos.

Para el ensayo se tomaron los individuos con talla homogénea y a 10 individuos se les calculó talla (regla graduada) y masa (balanza KERN); se determinó que tenían 1,3 cm de envergadura y 0,093 mg como promedio.

Se utilizaron juveniles infectivos (JI) de H. amazonensis cepa HC1 con menos de un mes de obtenidos, que se produjeron en el laboratorio por el método in vivo, utilizando larvas del último instar de G. mellonella, mediante la metodología de Sánchez et al. (15) y con los sustratos descritos por Enrique et al (16).

Para determinar la concentración de nematodos en la solución y el cálculo de las dosis, se empleó el método de las diluciones descrito por Glazer y Lewis (17). Para este ensayo se utilizaron placas Petri de 9 cm de diámetro, a las cuales se les colocó papel de filtro. Los insectos se inocularon con cinco tratamientos, en correspondencia con cinco concentraciones (125, 250, 500, 2500, 5000 JI.ml-1) de juveniles infectivos de la cepa HC1 de H. amazonensis por cada placa.

Para cada dosis se utilizaron tres réplicas (placas con cinco insectos adultos cada una) (unidades experimentales) y un control absoluto al cual se le aplicó agua destilada estéril (igual volumen de agua que los tratados). Posteriormente, se les colocaron trocitos de pseudotallo de 1 cm2 como alimento, los que se cambiaron regularmente si era necesario. Las placas se sellaron con Parafilm® para evitar el escape de los adultos y se incubaron a 27ºC y oscuridad en incubadora (Friocell). El diseño fue completamente al azar.

Se registró el número de adultos muertos cada 12 horas hasta los 15 días; posteriormente, a los 21 días, momento en que concluyó el experimento.

Para comprobar la muerte de los insectos, estos se estimularon en el abdomen con una aguja de punta roma; cuando no mostraron movimiento se consideraron muertos. El ensayo se repitió dos veces y los valores que se exponen corresponden con el primero. Los cadáveres de los adultos se colocaron en placas individuales con papel de filtro humedecido ligeramente y a los 4-5 días, posteriores a la muerte, se les realizó una disección, utilizando pinzas y agujas en placas con agua destilada, bajo un microscopio estereoscopio (Zeiss) para ver si poseían nematodos en su interior.

Se describieron los síntomas de los cadáveres y se determinaron los valores de Dosis Letal media (DL50), Dosis Letal a 90 % (DL90), Tiempo Letal medio (TL50) y Tiempo Letal a 90 % (TL90) mediante análisis Probit. Los porcentajes de mortalidad se trasformaron en arcsen√% y se compararon mediante un análisis de varianza seguido de la prueba de rangos múltiples de Duncan (p≤0,05). Se realizó un análisis de regresión entre la dosis de aplicación y el porcentaje de mortalidad. Para los análisis estadísticos se utilizó el paquete estadístico SPSS21.

Los adultos de picudo negro parasitados evidenciaron menor consumo de alimento y disminuyeron su movimiento; mientras que, una vez muertos, no presentaron cambio de coloración ni flacidez, permanecieron rígidos y con las patas plegadas. (Fig. 2)

La Dosis Letal media (DL50) fue de 1 872 JI. ml-1; mientras que, la DL90 de la población se alcanza, según los cálculos, a una concentración mayor que la empleada en el estudio. Se evidenció que el tiempo requerido para ocasionar la muerte al 50 % de la población fue de unos 17 días y se estimó que la muerte de 90 % de los individuos se produciría a los 29 días en el tratamiento con la mayor concentración. (Tabla 1)

Cuando se analizaron los adultos muertos, se pudo constatar la presencia de hembras hermafroditas dentro de los cadáveres (Fig. 2), en las zonas cercanas a las patas del insecto; mientras que, en el abdomen y la cabeza se encontraron huevos y otros estadios del nematodo (J1, J2, J3, JI J4, hembras y machos). Los nematodos se encontraban vivos y con buena movilidad. Esto evidencia varias generaciones dentro del insecto.