Revista de Protección Vegetal Vol. 38, No. , , 2023, ISSN: 2224-4697
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Artículo original

Primer Informe de Empoasca fabae Harris en boniato [Ipomoea batatas Lam.] en Cuba

First Report of Empoasca fabae Harris in sweet potato [Ipomoea batatas Lam.] in Cuba

iDAdayakn Sánchez Castro*✉:ada@censa.edu.cu

iDBasilia Miriam Fernández Argudín


Departamento de Sanidad Vegetal. Centro Nacional de Sanidad Agropecuaria (CENSA). Apartado 10, San José de las Lajas. provincia Mayabeque. Cuba.

 

*Correspondencia a: Adayakni Sánchez Castro. E-mail: ada@censa.edu.cu

RESUMEN

El objetivo del presente trabajo fue identificar una especie de saltahojas presente en el boniato (Ipomoea batatas (L.) Lam., en áreas de San José de las Lajas, provincia Mayabeque, Cuba. Para ello, se recolectaron los especímenes presentes en hojas de plantas de boniato, en el periodo comprendido de abril a junio de 2015. Los insectos se aclararon y montaron en portaobjetos, se observaron en microscopio estereoscópico Stemi 4 y para el diagnóstico, las estructuras útiles se analizaron utilizando un microscopio Axiolab. A1 con monitor y cámara fotográfica acoplada. La identificación de los insectos se hizo comparando las estructuras con las que aparecen en claves dicotómicas. La especie de saltahojas identificada fue Empoasca fabae Harris, constituyendo el primer informe en Cuba, relacionado con la presencia de este insecto en el boniato.

Palabras clave: 
boniato, camote, Empoasca fabae, saltahojas
ABSTRACT

The objective of this work was to identify a leafhopper species present in sweet potato in San José de las Lajas, Mayabeque province, Cuba. For this purpose, the specimens present on sweet potato leaves were collected, in the period from April to June 2015. The collected insects were cleared, mounted on slides, and observed under a Stemi 4 stereoscope and an Axiolab A1 microscope with monitor and coupled camera. Identification was done by using dicotomic keys. The leafhopper species determined was Empoasca fabae Harris. It is the first report of this species in sweet potato in Cuba.

Key works: 
Empoasca fabae, sweet potato, leafhopper

Received: 14/2/2023; Accepted: 20/9/2023

Declaración y contribución de los autores: Los autores declaran que no existe conflicto de intereses.

Contribución de los autores: Adayakni Sánchez Castro conceptualización, investigación, visualización, escritura, redacción: revisión y edición. Basilia Miriam Fernández Argudín supervisión, validación, redacción: revisión y edición, metodología.

CONTENIDO

INTRODUCCIÓN

 

El boniato (Ipomoea batatas (L.) Lam.) es uno de los tubérculos más importantes a nivel mundial, y se cultiva en muchas regiones tropicales y subtropicales (11. Varela-Benavides I, Trejos-Araya C. Detección de virus en camote (Ipomoea batatas) mediante qPCR1. Agronomía Mesoamericana. Universidad de Costa Rica, Costa Rica; 2020;31(1):223–35. DOI: 10.15517/am.v31i1.37668) constituyendo el octavo cultivo de mayor importancia, después del trigo (Triticum sp.), arroz (Oryza sativa L.) papa (Solanum tuberosum L.) tomate (Solanum lycopersicum L.), maíz (Zea mays L.) yuca (Manihot esculenta Crantz) y bananas (Musa sp.) (22. Barkessa MKE. A review on sweet potato (Ipomea batata) viruses and associated diseases. Int J Res Agric For. 2018;5(9):1–10.). Vale destacar, su función fundamental en la seguridad alimentaria en muchos países en vías de desarrollo, especialmente, en África, zonas de Asia y las islas del Pacífico.

La producción de boniato en el mundo supera los 124 millones de toneladas. El 95 % de las áreas se plantan en 82 países en desarrollo y en 40 de ellos, el boniato se encuentra entre los cinco cultivos alimenticios más demandados (33. Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO). [Internet]. 2019. La biodiversidad crucial para nuestra alimentación y agricultura desaparece de día en día [cited 2019 Mar 3]. Available from: http://www.fao.org/news/story/es/item/1181470/icode/).

El boniato se utiliza, básicamente, como fuente de alimentación humana por su alto contenido de calorías, vitaminas y minerales. Además, posee altos contenidos de ácido ascórbico (vitamina C), tiamina (vitamina B1), riboflavina (vitamina B2), niacina y ácido pentatónico (B5). Sin embargo, sobresale su elevado porcentaje de caroteno, el cual actúa como precursor de vitamina A. No obstante y pese a su gran potencial, su elevada producción, amplia adaptabilidad y alta tolerancia al estrés, a este cultivo solo se le concedía valor en tiempos de guerra, calamidad o hambruna (44. Folgueras MC, Castellón MC, Morales LM, Dávila A, González RE, Ventura V, González JE, Pons CC. Manual Práctico Manejo Integrado De Plagas en Raíces, Rizomas y Tubérculos Tropicales, Plátanos y Bananos. Villa Clara, Cuba: INIVIT; 2020: 29-37. ISBN 978-959-295-013-9).

En Cuba, el boniato se cultiva desde la época precolombina, y en la actualidad es una de las viandas más importantes en la alimentación de la población. Este tubérculo se planta durante todo el año y en todas las regiones del país, debido a su naturaleza rústica, amplia adaptabilidad, corto ciclo del cultivo y al hecho de que su material de plantación puede ser multiplicado de manera fácil. Las especies de plagas que afectan al boniato son diversas, y ocasionan daños directos a las raíces tuberosas, mediante la alimentación e indirectamente por la defoliación, pero en ambos casos y dependiendo de la severidad de la infestación, reduce el rendimiento (44. Folgueras MC, Castellón MC, Morales LM, Dávila A, González RE, Ventura V, González JE, Pons CC. Manual Práctico Manejo Integrado De Plagas en Raíces, Rizomas y Tubérculos Tropicales, Plátanos y Bananos. Villa Clara, Cuba: INIVIT; 2020: 29-37. ISBN 978-959-295-013-9).

Entre los numerosos insectos identificados como plagas del boniato en Cuba, sobresalen: Cylas formicarius F. (Coleoptera: Apoinidae) y Typophorus nigritus F. (Coleoptera: Chysomelidae) pues causan las mayores afectaciones al rendimiento comercial de las plantaciones de boniato, de ahí la importancia económica de combatirlos. También se informó Empoasca sp, entre otras plagas a considerar (55. Castellón Valdés MC. Estudios biológicos y elementos para el manejo de Typophorus nigritus Fabricius (Coleoptera: Chrysomelidae) en plantaciones de boniato (Ipomoea batatas (L.) Lam.) [PhD Thesis]. Cuba: Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas. Facultad de Ciencias Agropecuarias; 2011. 100 pp) sin señalar una especie de saltahojas en particular.

El objetivo del presente trabajo fue identificar una especie de saltahojas presente en el boniato (Ipomoea batatas (L.) Lam., en áreas de San José de las Lajas, provincia Mayabeque, Cuba.

MATERIALES Y MÉTODOS

 

Los muestreos se realizaron en parcelas del área experimental del Centro Nacional de Sanidad Agropecuaria (CENSA) ubicado en San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba, en el periodo comprendido de abril a junio de 2015, donde se revisó el área foliar de plantas asintomáticas de boniato.

Se recolectaron 35 adultos de los saltahojas con un exhauster. Los insectos se trasladaron al laboratorio de Entomología del CENSA, se midieron con una regla milimetrada, desde la parte más alta de la corona, hasta el extremo distal de las tegminas, en posición dorsal, y se separaron los machos adultos para conservarlos en frascos de cristal con alcohol (70 %).

Para el montaje en portaobjetos planos, se utilizó la metodología de Caldwell y Martorell (66. Caldwell JS, Martorell LF. Review of the Auchenorynchous Homoptera of Puerto Rico Part I Cicadellidae. Journal of Agriculture, University of Puerto Rico. 1952;34:1–132.) con modificaciones (77. Sánchez A, Quiñones M, Piñol B, Fernández BM. Primer informe de Typhlocybinae como vectores potenciales de fitoplasmas en Cnidoscolus chayamansa (Miller) I.M. Johnst. (Chaya) en Cuba. Rev Protección Veg. 2015;30(2):148–57.). Para ello, se separó el abdomen completo del resto del cuerpo con la ayuda de dos agujas entomológicas, bajo un microscopio estereoscópico Stemi DV4®; se maceraron en solución de KOH (10 %) y calentaron durante 3 minutos; luego del enjuague con agua destilada en un vidrio reloj, se montaron en preparaciones fijas con líquido de Hoyer. Las preparaciones se secaron en una incubadora (Electric Incubator®) a 30oC durante 72 horas y se sellaron con Bálsamo de Canadá.

Para las observaciones se utilizó un microscopio óptico Axiolab® A1 con monitor y cámara fotográfica acoplada, utilizando los lentes 10X, 20X y 40X. Se empleó el programa AdobePhotoshop CC para el tratamiento de las imágenes.

Los ejemplares se identificaron con la utilización de claves dicotómicas (88. Ross HH, Cunningham HB. A Key to the Empoasca solana Complex with Descriptions of New Species. The Ohio Journal of Science. 1960;60(5):309–17., 99. Neilson MW. The leafhoppers vectors phytopathogenic viruses (Homoptera, Cicadellidae Taxonomy, Biology and Transmission. Washington DC: Agricultural Research Services, United States Department of Agriculture; 1968.,1010. Langlitz HO. The Economic Species of Empoasca in the Coastal and Sierra, Regions of Perú. Revista Peruana de Entomología. 1968;7(1):54–70.) considerándose la coloración, el tamaño, así como las características de la genitalia del macho.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

 

Las cigarritas son insectos pequeños, chupadores de savia, de coloración verdosa y de rápido movimiento. Los individuos jóvenes presentan coloración verde amarillenta y movimiento lateral de hábito, siendo encontrados con mayor facilidad, por el envés de las hojas (1111. Lamp W, Nielsen G, Fuentes C, Quebedeaux B. Feeding Site Preference of Potato Leafhopper (Homoptera: Cicadellidae) on Alfalfa and its Effect on Photosynthesis. Journal of Agricultural and Urban Entomology. 2004;21(1):25–38. DOI: 10.24266/0738-2898-11.3.101).

La especie identificada fue Empoasca fabae Harris, insecto de la familia Cicadellidae, perteneciente al orden Hemiptera. Estos insectos se encuentran distribuidos en Norte y Sudamérica. Las hembras producen varios huevos diariamente, y los insertan en los tallos de plantas nutritivas, concibiendo así, varias generaciones cada año. Se nutren de una gran variedad de plantas, la mayoría herbáceas. Los adultos prefieren alimentarse en las hojas y tallos; mientras, las ninfas prefieren las hojas (1212. Potter D, Spicer P. Seasonal Phenology, Management, and Host Preferences of Potato Leafhopper on Nursery-Grown Maples. Journal of Environmental Horticulture. 1993;11(3):101–6. DOI: 10.24266/0738-2898-11.3.101). Al igual que otros cicadélidos, sus piezas bucales están diseñadas para perforar el tejido vegetal y succionar la savia (1313. De Oliveira FS, Murilo FP, Nasser MD, de Albuquerque FA, Rupp MM. Manejo Integrado de insetos-praga da batata-doce. Revista de Agronegócio - Reagro, Jales. 2019;8(2).).

Características Generales

 

Los adultos son de color verde con manchas blancas conspicuas en el pronoto y la cabeza. Tienen bandas irregulares a nivel del vértex y mesonoto, con el vértex redondeado (Fig. 1). Alcanzan entre 3 y 4 mm de tamaño. Los adultos y las ninfas se trasladan a saltos, y solo los adultos pueden volar (1414. Bland RG, Jaques HE. How to Know the Insects. 3rd ed. Waveland Press Inc.; 2010, 409p.).

Figura 1.  Cabeza de adulto de Empoasca fabae Harris. / Head of adult Empoasca fabae Harris.

Abdomen

 

Apodemas de la región anterior del abdomen.

 

En la región anterior del abdomen presentan los apodemas tergales lineales e inconspicuos (S1). Los apodemas esternales (S2) son cortos y estrechos, sin sobrepasar el primer segmento abdominal, separados en la base en forma de U y los márgenes mesales, muy delgados, y difíciles de identificar (Figura 2). Estas estructuras tienen valor taxonómico.

Figura 2.  Región anterior del abdomen. Apodemas tergales (S1) apodemas esternales (S2) / Anterior region of the abdomen. Tergal apodemes (S1), sternal apodemes (S2).

Genitalia externa del macho

 

La espina media dorsal o gancho del 10mo segmento anal es relativamente corta y el margen ventral de la base escala oblicuamente hacia ese punto (Fig. 3a). Los estilos son sinuosos moderados (Fig. 3b); los procesos laterales del pigofer o bracone o paráfisis (Fig. 3e) con la porción apical curvada por el medio, la punta extrema engrosada, aedeago ensanchado en su extremo distal (Fig. 3f).

Figura 3A.  Genitalia externa del macho. a) espina media dorsal, b) estilos, c) placas subgenitales, d) ano, e) paráfisis, f) aedeago, 20 x. / Male external genitallia. middle dorsal spine, style, subgenital plates, anus, paraphysis, aedeagus.

En una imagen más ampliada, se observan los extremos distales del aedeago (a), la espina media dorsal (b), los estilos (c), las paráfisis (d) y las placas subgenitales (e) (Figura 3B).

Estas estructuras se corresponden con las de Empoasca fabae Harris, cuya sinonimia dada por este autor es: Tettigonia fabae Harris (1841) según Caldwell y Martorell (66. Caldwell JS, Martorell LF. Review of the Auchenorynchous Homoptera of Puerto Rico Part I Cicadellidae. Journal of Agriculture, University of Puerto Rico. 1952;34:1–132.).

Los microsaltahojas de la tribu Empoascini constituyen un gran grupo dentro de la subfamilia Typhlocybinae (Hemiptera: Cicadellidae) establecida por Distant (1515. Distant W. Rhynchota- Homoptera. The Fauna of British India including Ceylon and Burma. Vol. 4 London: Secretary of State for India in Council; 1908. 501 pp, 1616. Qin D, Sihan L, Dietrich CH. A Key to the Genera of Empoascini in China. Florida Entomologist. 2014;97(4):1493–510. DOI: 10.1653/024.097.0425) el cual incluye a este género, constituido por especies difíciles de identificar. Esto se debe a su similar apariencia externa, pues solamente pueden distinguirse acudiendo al estudio de la genitalia externa del macho, aunque, dentro de sus estructuras, puede encontrarse variabilidad (1010. Langlitz HO. The Economic Species of Empoasca in the Coastal and Sierra, Regions of Perú. Revista Peruana de Entomología. 1968;7(1):54–70., 1717. DeLong D, Davidson R. Further Studies of the Genus Empoasca (Homoptera, Cicadellidae). Part III, Seventeen New Species of Empoasca from the United States and Canada. The Ohio Journal of Science. 1935;35(1):29–39. DOI: 10.1093/aesa/35.1.105, 1818. Dmitriev DA. Typhlocybinae: interactive keys and taxonomic databases, subfamily Typhlocybinae (version sep 2010). In: Species 2000 & ITIS Catalogue of Life: 2011 annual checklist. [Internet]. Reading, UK; 2011. Available from: http://www.catalogueoflife.org/annual-checklist/2011/details/species/id/7250927).

A los cicadélidos, comúnmente llamados saltahojas, se les concede importancia económica como vectores de fitopatógenos y por el efecto que producen durante su alimentación directa. Estos insectos poseen piezas bucales picadoras-chupadoras, que utilizan para penetrar las células vegetales y succionar la savia (1919. Arroyo P, Pérez WH, Díaz Soto JA, Beltrán JH. Identificación de morfotipos de Empoasca spp. (Hemiptera: Cicadellidae) en agro-ecosistemas de ñame y yuca (Sucre, Colombia). Revista Colombiana de Entomología. 2015;41(2):163–9.). Las especies del grupo fabae, donde se encuentra E. kraemeri , producen el quemado o hopperburn (2020. Backus EA, Serrano MS, Ranger CM. Mechanisms of Hopperburn: An Overview of Insect Taxonomy, Behavior, and Physiology. Annual Review of Entomology. 2005;50(1):125–51. DOI: 10.1146/annurev.ento.49.061802.123310) y aún no se ha comprobado su capacidad como transmisor.

REFERENCIAS

 

1. Varela-Benavides I, Trejos-Araya C. Detección de virus en camote (Ipomoea batatas) mediante qPCR1. Agronomía Mesoamericana. Universidad de Costa Rica, Costa Rica; 2020;31(1):223–35. DOI: 10.15517/am.v31i1.37668

2. Barkessa MKE. A review on sweet potato (Ipomea batata) viruses and associated diseases. Int J Res Agric For. 2018;5(9):1–10.

3. Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO). [Internet]. 2019. La biodiversidad crucial para nuestra alimentación y agricultura desaparece de día en día [cited 2019 Mar 3]. Available from: http://www.fao.org/news/story/es/item/1181470/icode/

4. Folgueras MC, Castellón MC, Morales LM, Dávila A, González RE, Ventura V, González JE, Pons CC. Manual Práctico Manejo Integrado De Plagas en Raíces, Rizomas y Tubérculos Tropicales, Plátanos y Bananos. Villa Clara, Cuba: INIVIT; 2020: 29-37. ISBN 978-959-295-013-9

5. Castellón Valdés MC. Estudios biológicos y elementos para el manejo de Typophorus nigritus Fabricius (Coleoptera: Chrysomelidae) en plantaciones de boniato (Ipomoea batatas (L.) Lam.) [PhD Thesis]. Cuba: Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas. Facultad de Ciencias Agropecuarias; 2011. 100 pp

6. Caldwell JS, Martorell LF. Review of the Auchenorynchous Homoptera of Puerto Rico Part I Cicadellidae. Journal of Agriculture, University of Puerto Rico. 1952;34:1–132.

7. Sánchez A, Quiñones M, Piñol B, Fernández BM. Primer informe de Typhlocybinae como vectores potenciales de fitoplasmas en Cnidoscolus chayamansa (Miller) I.M. Johnst. (Chaya) en Cuba. Rev Protección Veg. 2015;30(2):148–57.

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10. Langlitz HO. The Economic Species of Empoasca in the Coastal and Sierra, Regions of Perú. Revista Peruana de Entomología. 1968;7(1):54–70.

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12. Potter D, Spicer P. Seasonal Phenology, Management, and Host Preferences of Potato Leafhopper on Nursery-Grown Maples. Journal of Environmental Horticulture. 1993;11(3):101–6. DOI: 10.24266/0738-2898-11.3.101

13. De Oliveira FS, Murilo FP, Nasser MD, de Albuquerque FA, Rupp MM. Manejo Integrado de insetos-praga da batata-doce. Revista de Agronegócio - Reagro, Jales. 2019;8(2).

14. Bland RG, Jaques HE. How to Know the Insects. 3rd ed. Waveland Press Inc.; 2010, 409p.

15. Distant W. Rhynchota- Homoptera. The Fauna of British India including Ceylon and Burma. Vol. 4 London: Secretary of State for India in Council; 1908. 501 pp

16. Qin D, Sihan L, Dietrich CH. A Key to the Genera of Empoascini in China. Florida Entomologist. 2014;97(4):1493–510. DOI: 10.1653/024.097.0425

17. DeLong D, Davidson R. Further Studies of the Genus Empoasca (Homoptera, Cicadellidae). Part III, Seventeen New Species of Empoasca from the United States and Canada. The Ohio Journal of Science. 1935;35(1):29–39. DOI: 10.1093/aesa/35.1.105

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19. Arroyo P, Pérez WH, Díaz Soto JA, Beltrán JH. Identificación de morfotipos de Empoasca spp. (Hemiptera: Cicadellidae) en agro-ecosistemas de ñame y yuca (Sucre, Colombia). Revista Colombiana de Entomología. 2015;41(2):163–9.

20. Backus EA, Serrano MS, Ranger CM. Mechanisms of Hopperburn: An Overview of Insect Taxonomy, Behavior, and Physiology. Annual Review of Entomology. 2005;50(1):125–51. DOI: 10.1146/annurev.ento.49.061802.123310