Variabilidad genética y resistencia a insecticidas en orius laevigatus (fieber) (hemípteraanthocoridae) para mejorar su eficacia en el control de plagas

Resumen

Resumen de la tesis: La Gestión Integrada de Plagas (GIP) está basada en el desarrollo de una estrategia dirigida al uso racional de los productos fitosanitarios, mediante la puesta en marcha conjunta de una serie de medidas orientadas a la producción de cultivos saludables con bajo impacto en los agroecosistemas, y la utilización de métodos biológicos para el control de plagas. Los programas de GIP basados en el control biológico se han puesto en práctica con éxito en muchos cultivos hortícolas de invernadero para controlar las plagas. Generalmente, se utiliza el control biológico aumentativo, que se dirige a plagas clave como la mosca blanca y los trips, ya que sus poblaciones son más estables y los agentes de control biológico (ACB) pueden mantener su población durante toda la temporada de cultivo. Aunque las principales plagas generalmente se controlan por medios no químicos, incluido el control biológico, en ocasiones pueden volverse incontrolables y los ACB no ser suficientes. También pueden aparecer en los cultivos plagas secundarias que no pueden ser controladas mediante métodos biológicos. En estos casos sería necesario utilizar algún tipo de compuesto sintético o natural y preferentemente selectivo hacia los ACB para equilibrar el complejo de plagas y que no surgieran problemas de compatibilidad. La cuestión es que estos compuestos no siempre funcionan o no hay disponibilidad de ellos, por lo que se interrumpe la estrategia de biocontrol. Orius laevigatus (Fieber) (Hemiptera: Anthocoridae) es un depredador polífago, pero se utiliza principalmente como ACB de Frankliniella occidentalis (Pergande) (Thysanoptera: Thripidae) en los cultivos de invernadero. Como la mayoría de los enemigos naturales, es muy susceptible a los insecticidas. Por tanto, es importante una integración efectiva entre este enemigo natural y los insecticidas para evitar incompatibilidades. Así pues, en esta tesis se ha realizado una mejora genética de O. laevigatus en la tolerancia a algunos insecticidas que se utilizan habitualmente en los cultivos. Los insecticidas que se han estudiado son: los neonicotinoides tiametoxam e imidacloprid, el piretroide lambda-cihalotrín y el spinosad. No se puede generalizar sobre el efecto que tiene un insecticida basándose únicamente en analizar a una sola población, ya que el resultado puede ser impreciso y es muy probable la existencia de una variación intraespecífica. A causa de esto, en esta tesis se han hecho estudios más profundos para determinar la tolerancia en varias poblaciones silvestres de O. laevigatus hacia los distintos insecticidas estudiados. Los neonicotinoides son insecticidas que se usan sobre todo en aplicaciones puntuales cuando aparece una plaga secundaria en el cultivo y que carece de enemigos naturales para su control. Por lo que es interesante obtener una población de O. laevigatus resistente a estos plaguicidas a la que no le afecten esas aplicaciones. Para empezar, investigamos la variabilidad de la toxicidad a tiametoxam e imidacloprid en diferentes poblaciones silvestres de O. laevigatus de la cuenca mediterránea y en 4 poblaciones comerciales. Posteriormente, se seleccionó artificialmente una población de O. laevigatus resistente a cada uno de los neonicotinoides. Los piretroides como el lambda-cihalotrín, son compuestos sintéticos que también se utilizan para controlar varias plagas secundarias en cultivos de hortalizas, y también son tóxicos para los insectos beneficiosos. Para los cultivos ecológicos se utilizan también las piretrinas naturales, que se ha demostrado en algunos estudios que igualmente son tóxicas para los ACB. En relación con lo anterior se pensó en obtener una población de O. laevigatus resistente a piretroides para que pueda sobrevivir en el cultivo cuando se apliquen éstos. Para ello, se estudió en primer lugar, la variabilidad intraespecífica en la susceptibilidad a los piretroides en distintas poblaciones silvestres y 4 comerciales de O. laevigatus. En segundo lugar, se seleccionó una población resistente a piretroides y de esta población se estudió: la resistencia en los diferentes estadios, la resistencia cruzada con otros compuestos, y los mecanismos de detoxificación. El spinosad se considera de bajo riesgo para la mayoría de los enemigos naturales y está autorizado para su uso en GIP. No obstante, existe controversia en algunos estudios sobre su selectividad hacia las especies de Orius, que se ha atribuido a variaciones en diferentes aspectos de la metodología de bioensayo o a la variación en la susceptibilidad de las poblaciones ensayadas a los insecticidas. Así pues, se investigó igualmente la variación intraespecífica en la susceptibilidad a este insecticida en las poblaciones silvestres y comerciales de O. laevigatus. Posteriormente, se obtuvo una población resistente a spinosad, de la que se estudió la estabilidad, los niveles de resistencia en los diferentes estadios, la resistencia cruzada con otros insecticidas y los mecanismos de detoxificación. En el último capítulo se estudia la respuesta funcional de la población resistente a spinosad sobre ninfas de Myzus persicae (Sulzer) (Hemiptera: Aphididae) y larvas de F. occidentalis. Nuestros resultados han establecido que existe una variación genética en la susceptibilidad a todos los insecticidas ensayados en poblaciones silvestres y comerciales de O. laevigatus, y que tal variación puede explotarse con éxito para seleccionar poblaciones con mayor resistencia a los insecticidas. Por consiguiente, se consiguieron poblaciones resistentes a los neonicotinoides tiametoxam e imidacloprid (CL50= 149,2 y 309,9 mg L-1, respectivamente), lambda-cihalotrín (CL50= 331,7 mg L-1) y spinosad (CL50= 2110,0 mg L-1). Nuestras poblaciones resistentes podrían dar lugar a una adopción más amplia del control biológico al permitir aplicaciones puntuales de estos insecticidas para controlar las plagas principales y secundarias, sin perturbar la acción beneficiosa de O. laevigatus. Así pues, por ejemplo, la población resistente a lambda-cihalotrín permitiría la aplicación de piretroides y piretrinas naturales para el control de plagas, tanto en cultivos ecológicos como en los que se aplica la GIP. Además, se demostró que la población resistente al spinosad posee también resistencia cruzada con spinetoram, que la resistencia conseguida persiste en el tiempo y que es suficiente para permitir la supervivencia de adultos y ninfas de O. laevigatus durante toda la temporada de cultivo. También se comprobó que esta población, además de ser resistente a spinosad, no pierde la capacidad de depredación y muestra una respuesta funcional hacia las larvas de trips mejor que el control. Por consiguiente, los resultados del presente trabajo han demostrado que la GIP, basada en el empleo de ACB pueden verse muy reforzada mediante la incorporación de nuestras poblaciones resistentes a insecticidas. http://repositorio.bib.upct.es/dspace/