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Tesis:

Dispersión de baculovirus propios del género Spodoptera por endoparasitoides

  • Autor: MOREL MONGES, Fernando Ariel

  • Título: Dispersión de baculovirus propios del género Spodoptera por endoparasitoides

  • Fecha: 2024

  • Materia:

  • Escuela: E.T.S. DE INGENIERÍA AGRONÓMICA, ALIMENTARIA Y DE BIOSISTEMAS

  • Departamentos: PRODUCCION AGRARIA

  • Acceso electrónico: https://oa.upm.es/80648/

  • Director/a 1º: MEDINA VÉLEZ, Pilar
  • Director/a 2º: DÁDER ALONSO, Beatriz

  • Resumen: Spodoptera littoralis (Boisduval, 1833) and Spodoptera exigua (Hübner, 1808) are two noctuid pests whose marked polyphagy makes them especially harmful to agriculture in southeastern Spain, sometimes appearing individually and on other occasions in coexistence. Currently they are basically controlled by chemical control, giving rise to resistance phenomena, which is why various control strategies have been investigated and applied, including biological control. Hyposoter didymator (Thunberg, 1822) and Chelonus inanitus (Linnaeus, 1767) are two koinobiont endoparasitoids, larval and ovolarval respectively, whose females oviposit in the host, where the larva develops and feeds on its tissues, exits the host before spinning a silk cocoon, and emerge as an adult. Both parasitoids can be used to control species of the genus Spodoptera, especially S. exigua. On the other hand, another type of biological control against noctuids is baculoviruses, entomopathogens that are marketed as microbial insecticides. In this Thesis, we have worked with the broad-spectrum baculovirus AcMNPV-Autographa californica multiple nuclear polyhedrosis virus, and those specific to S. exigua (SeMNPV-Spodoptera exigua nuclear polyhedrosis virus) and S. littoralis (SpliMNPV-Spodoptera littoralis multiple nuclear polyhedrosis virus), with the main objective of studying, under laboratory conditions, their dispersal by the parasitoids H. didymator and C. inanitus, also analyzing their interactions. First, the development of C. inanitus was studied, both in its natural host S. littoralis and in the alternative host Ephestia kuehniella (Zeller, 1879), with the aim of improving its breeding in the laboratory. It was observed that the longevity of C. inanitus adults was significantly shorter in the presence of eggs from each of the hosts compared to the absence of eggs. Regarding reproduction, it was shown that the reproduction of the parasitoid C. inanitus was much less efficient when raised on its natural host S. littoralis since its intrinsic growth rate turned out to be negative, which would indicate that the offspring would be lost after several generations. Second, tests were carried out to evaluate the effect of egg age on the parasitization of C. inanitus on S. littoralis, proving that the parasitization of 48-hour-old eggs provided a higher number of females in the offspring. The effect of parasitization time on the progeny was also studied and, in this case, C. inanitus was more effective in terms of adult production by parasitizing 6 and 24 hours than at shorter times (1 and 3 hours), although no statistically significant differences were found. Next, choice assays were performed to evaluate the ability of C. inanitus to discriminate between eggs treated or not with the specific baculoviruses of S. exigua and S. littoralis, as well as the preference between parasitizing S. exigua and S. littoralis when both species were treated with the broad-spectrum baculovirus AcMNPV. It was observed that C. inanitus preferred to attack S. exigua eggs treated with SeMNPV. However, it did not distinguish between SpliMNPV-treated or untreated eggs. No preference for any host was observed when both eggs were treated with AcMNPV. The dispersion of the specific baculoviruses SpliMNPV and SeMNPV by C. inanitus females was also investigated, demonstrating that the parasitoid can disperse both viruses. The mortality caused by SeMNPV was much higher than that of SpliMNPV. The dispersion of baculovirus was more efficient when C. inanitus females were in contact with pepper leaves sprayed with the virus compared to eggs treated with the same virus, thus evidencing that contact is the main route of dispersion. Finally, the parasitization preference in a S. exigua-S. littoralis multihost system and the transmission of a broad-spectrum baculovirus under these conditions were studied. Hyposoter didymator was observed to transmit AcMNPV to both lepidopterans, but its efficiency was mediated by host preference and baculovirus pathogenicity in each host. In this particular case, both H. didymator and AcMNPV showed a clear preference towards S. exigua. It was also studied whether H. didymator was capable of discriminating between S. exigua larvae infected and not infected with SeMNPV and it was shown that it equally parasitized larvae from both treatments. RESUMEN Spodoptera littoralis (Boisduval, 1833) y Spodoptera exigua (Hübner, 1808) son dos plagas de noctuidos cuya marcada polifagia las hace especialmente dañinas para la agricultura del sureste español, apareciendo a veces de forma individual y otras, en coexistencia. Actualmente se controlan básicamente por lucha química, dando lugar a fenómenos de resistencia, por lo que se han investigado y aplicado diversas estrategias de control, entre las que se incluye el control biológico. Hyposoter didymator (Thunberg, 1822) y Chelonus inanitus (Linnaeus, 1767) son dos endoparasitoides koinobiontes, larvario y ovolarvario respectivamente, cuyas hembras ovipositan en el huésped, donde la larva se desarrolla y se alimenta de sus tejidos antes de tejer un capullo de seda y emerger como adulto. Ambos parasitoides pueden ser útiles para controlar especies del género Spodoptera, sobre todo S. exigua. Por otro lado, otro tipo de control biológico contra noctuidos son los baculovirus, entomopatógenos que se comercializan como insecticidas microbianos. En la presente tesis se ha trabajado con el baculovirus de amplio espectro AcMNPV-virus de la poliedrosis nuclear de Autographa californica y los específicos de S. exigua (SeMNPV-virus de la poliedrosis nuclear de Spodoptera exigua) y S. littoralis (SpliMNPV-virus de la poliedrosis nuclear de Spodoptera littoralis), con el objetivo principal de estudiar, en condiciones de laboratorio, la dispersión de los mismos por medio de los parasitoides H. didymator y C. inanitus, analizando, además, sus interacciones. En primer lugar, se estudió el desarrollo de C. inanitus, tanto en su huésped natural S. littoralis como en un huésped alternativo, como Ephestia kuehniella (Zeller, 1879), con la finalidad de mejorar su cría en laboratorio. Se observó que la longevidad de los adultos de C. inanitus fue significativamente más corta cuando estuvo en presencia de huevos de cada uno de los huéspedes en comparación con la ausencia de huevos. En cuanto a la reproducción, se ha demostrado que la reproducción del parasitoide C. inanitus es mucho menos eficiente cuando se cría en su huésped natural S. littoralis. ya que al calcular su tasa intrínseca de crecimiento resultó ser negativa en S. littoralis, lo cual indicaría que la cría se perdería tras varias generaciones. En segundo lugar, se realizaron ensayos para evaluar el efecto de la edad del huevo en la parasitación de C. inanitus sobre huevos de S. littoralis, comprobándose que la parasitación de los huevos de 48 h de edad es la que proporciona un número más elevado de hembras en la descendencia. También se estudió el efecto del tiempo de parasitación sobre la progenie y, en este caso, C. inanitus es más efectivo en términos de producción de adultos parasitando 6 y 24 horas que cuando lo hace a menores tiempos (1 y 3 horas), aunque no se encontraran diferencias estadísticamente significativas. A continuación, se realizaron ensayos de elección para evaluar la capacidad de C. inanitus de discriminar entre huevos tratados o no con los baculovirus específicos de S. exigua y S. littoralis, así como la preferencia entre parasitar S. exigua y S. littoralis cuando ambas especies han sido tratadas con el baculovirus de amplio espectro AcMNPV. Se observó que C. inanitus prefirió atacar los huevos de S. exigua tratados con SeMNPV. Sin embargo, no distinguió entre huevos tratados con SpliMNPV o no tratados y no se observó preferencia por huevos de un huésped cuando se trataron ambos plastones con AcMNPV. También se investigó la dispersión de los baculovirus específicos SpliMNPV y SeMNPV por parte de las hembras de C. inanitus, demostrándose que el parasitoide puede dispersar ambos virus, siendo la mortalidad causada por SeMNPV mucho más elevada que la de SpliMNPV. Se comprobó que la dispersión de baculovirus fue más eficiente cuando las hembras de C. inanitus estuvieron en contacto con hojas de pimiento pulverizadas con el virus en comparación con los huevos tratados con el mismo virus, demostrándose así que el contacto es la principal via de dispersión. Por último, se estudió la preferencia de parasitación en un sistema multihuésped S. exigua- S. littoralis y la transmisión de un baculovirus de amplio espectro en dichas condiciones. Se observó que H. didymator transmite AcMNPV a ambos lepidópteros, pero su eficiencia está mediada por la preferencia por el huésped y la patogenicidad del baculovirus en cada huésped. En este caso particular, tanto H. didymator como AcMNPV mostraron una clara preferencia hacia S. exigua. Se determinó, además, si H. didymator es capaz de discriminar entre larvas de S. exigua infectadas y no infectadas con SeMNPV y se demostró que parasita igualmente unas larvas que otras.