Evaluación de la eficacia de metarhizium anisopliae y de beauveria bassiana sobre el control de picudos asociados al cultivo de vid, utilizando activadores de patogenicidad

Introducción.

Evaluaciones realizadas en cultivos de Vid, han permitido determinar la presencia del Picudo de los Cítricos Compus spp. (Coleoptera: Curculionidae) en poblaciones que sobrepasan el Umbral de Daño Económico, causando un marcado retraso en el crecimiento, la disminución del tamaño y calidad del fruto, y por ende una pérdida del rendimiento y en el peor de los casos muerte de las plantas ya que al atacar el sistema de raíces, las barrenan siendo la puerta de entrada de hongos patógenos, los cuales son habitantes naturales del suelo.

Las larvas eclosionadas de los más de 3500 huevos ovipositados por una hembra durante su ciclo, caen al suelo en donde se alimentan afectando todo el sistema radical, siendo el estado más dañino del ciclo biológico de la plaga (Montoya, 2001; Roa et al, 2005). Adicional al daño directo, las lesiones en la raíz favorecen la entrada de microorganismos patógenos como son Ceratocystis spp., Rosellinia spp., Phytophthora spp. y Pythium spp. ( Montoya, 2000, Perez, 2000; Peñaloza y Díaz, 2004; Roa et al., 2005). Los adultos emergen a la superficie en donde se alimentan de brotes y frutos tiernos, reduciendo la capacidad fotosintéticamente activa de la planta y depreciando la calidad del fruto (Cano et al., 2002; Roa et al., 2005). El mayor daño causado por los adultos de Compsus sp. es aquel que como producto de su alimentación foliar, se favorece la entrada de microorganismos patógenos, siendo Colletotrichum spp. uno de los de mayor importancia económica, debido a que causa grandes defoliaciones, caída de flores y daños en frutos (Montoya, 2000-2001).

Reportes de literatura registran la eficiencia de los hongos entomopatógenos Beauveria bassiana y Metarhizium anisopliae en el control de adultos e inmaduros de Compsus spp. (Peñaloza y Díaz, 2004; Bustillo, 2008, Montoya, 2001 y Orozco, 2011).

De igual manera se reporta que la virulencia de hongos entomopatógenos se incrementa con el enriquecimiento del medio de cultivo, debido a los nutrientes ofertados y a la inducción de enzimas requeridas para la patogenicidad.

Smith y Grula (1981) han evaluado el integumento de insectos como fuente de nutrición de hongos.

Gonzales et al (2001) y Elsufty (1983), encontraron que aislamientos de Beauveria bassiana incrementaron su patogenicidad significativamente cuando se subcultivaron en medio suplementado con integumento, manteniendo estas características después de varias transferencias en medios de cultivo sin los insectos. Estos resultados fueron similares a los obtenidos por Villamizar et al (2001), al suplementar con alas y patas de Langosta el medio para el crecimiento de Metarhizium anisopliae.

Clarkson y Charnley (1996), afirman que la producción de enzimas que degradan la cutícula de insectos plaga al momento de la inoculación, es estimulada al adicionar al medio de cultivo activadores de patogenicidad.

Raymomd et al (2004), al estudiar la actividad biocontroladora de dos aislamientos de Metarhizium anisopliae sobre la garrapata Boophilus microplus, concluye que el uso de activadores de patogenicidad durante la fase de cultivo es un proceso que asegura un mejor efecto biocontrolador de los hongos sobre la garrapata.

Teniendo en cuenta lo anterior y con el fin de buscar alternativas biológicas eficientes para el control de Compsus sp. en cultivos de Vid, y de alternativas que incrementen la patogenicidad y la virulencia de las cepas de Sanoplant, se evaluó la eficacia de Metarhizium anisopliae y de Beauveria bassiana sobre el control de picudos (Compsus spp), utilizando activadores de patogenicidad; para lo cual, fueron inoculados adultos de Compsus sp. colectados en plantas de Vid, con cepas de los hongos entomopatógenos crecidos en los medios de cultivo PDA, PDA enriquecido con bioproteina (BP) y PDA enriquecido con sustrato proteico (SP).

Objetivo.

Evaluar la eficacia de Cepas Metarhizium anisopliae y de Beauveria bassiana sobre el control de picudos de la Vid Compsus spp, utilizando activadores de patogenicidad.

Objetivos específicos.

Evaluar la patogenicidad y virulencia de cepas de Metarhizium anisopliae y de Beauveria bassiana de Sanoplant, sobre picudos asociados a cultivos de Vid.
Determinar la eficacia de activadores de patogenicidad sobre cepas de Metarhizium anisopliae y de Beauveria bassiana de Sanoplant.
Seleccionar el tratamiento que favorezca la patogenicidad y/o virulencia de los hongos entomopatógenos evaluados.

Diseño experimental.

Se evaluaron seis tratamientos que corresponden a dos hongos Metarhizium anisopliae cepa SMa27 y Beauveria bassiana cepa SBb66; y tres sustratos: PDA, PDA + bioproteina (BP), y PDA + sustrato proteínico (SP); más un tratamiento control: ADE. Por cada tratamiento se tuvieron 5 repeticiones, con 5 insectos o unidades de observación, bajo un diseño completamente aleatorio (DCA). Los tratamientos se enumeraron de la manera que a continuación se describe:

Tabla 1. Descripción de los tratamientos.

Evaluación de la eficacia de metarhizium anisopliae y de beauveria bassiana sobre el control de picudos asociados al cultivo de vid, utilizando activadores de patogenicidad - Image 1

Metodología.

El PDA se preparó al 3,9%. La concentración de la BP se hizo de acuerdo a lo reportado por Clarkson et al (1996) 3,3x10-3 g/cm3; teniendo en cuenta que fueron 6 cajas, y que el área de la caja es de 78,54 cm2, se adicionaron 1,55 g a los 90 ml de PDA. Del SP se adicionaron 1 ml a los 90 ml de PDA.

La siembra de los hongos se hizo mediante el paso de alícuotas con una aguja microbiológica a partir de las cepas puras crecidas en medio de cultivo PDA. Las cepas sembradas fueron Bb66 de Beauveria bassiana y Ma27 de Metarhizium anisopliae. Las cajas fueron selladas con vinipel e incubadas a ± 24,7ºC y ± 37% de humedad relativa.

Los insectos colectados en la Empresa Top Fruit de la vereda San Marcos en el municipio de Yumbo, se desinfestaron mediante la inmersión en hipoclorito de sodio al 0,1% y doble inmersión en agua destilada esterilizada (Figura 1).

Figura 1. Desinfestación de picudos. a. inmersión en hipoclorito de sodio al 0,1%; b. inmersión en agua destilada estéril.

Los insectos se inocularon mediante inmersión durante 3 minutos en una suspensión del hongo a una concentración de 1x107 conidias/ml, y se ubicaron en cajas de Petri desechables, con un papel filtro en la base humedecido con 350 µl de ADE. Las cajas se sellaron con vinipel y se llevaron a incubación a ± 24,7ºC y ± 37% de humedad. Cada dos días se evaluaron el número de insectos vivos, muertos y con el hongo esporulado, datos que al relacionarse y multiplicarse por 100 arrojan el valor del porcentaje de mortalidad y del porcentaje de esporulación, variables que demuestran la patogenicidad y la virulencia del inóculo y la eficiencia de los activadores de patogenicidad.

Figura 2. Protocolo. a. y b. suspensión del cultivo puro del hongo en ADE; c. dilución en base 10; d. conteo de conidias en cámara de Neubauer; e. inoculación f. insectos en la caja de Petri.

Resultados.

La mortalidad inició a los 4 días después de la inoculación (ddi) en todos los tratamientos. En el tratamiento 7 (control) se encontró un insecto muerto a los 3 ddi, pero la muerte al parecer fue causada por otro de los individuos de la unidad experimental (Figura 3); esto de igual manera se presentó al día 5 en otra caja de Petri.

El tratamiento 7 presentó diferencias estadísticas significativas en el porcentaje mortalidad, de acuerdo a la prueba de Tukey al nivel del 5% (Tabla 2).

Figura 3. Insecto muerto por posible predación.

Tabla 2. Porcentaje de mortalidad (Tukey 5%, R2 0,94, DMS: 6,51379, Error: 58,3136, Gl: 164).

Letras distintas indican diferencias significativas (p<=0,05).

La esporulación del hongo inoculado inició a los 4 ddi, y se presentó inicialmente en boca, ano e integumento, y avanzó de la manera en que se ilustra en la siguiente Figura (Figura 4).

Figura 4. Avance del parasitismo del hongo en los insectos inoculados.

A los 4 días después de la inoculación, los insectos de cada tratamiento se encontraban de la manera en que se ilustra en la Figura 5.

Figura 5. Insectos a los 4 días después de la inoculación. Nótese que el insecto del tratamiento 7 está vivo.

A los 7 días después de la inoculación los insectos se veían de la manera en que se ilustra en la Figura 6.

Figura 6. Insectos a los 7 días después de la inoculación. Nótese que el insecto del tratamiento 7 está vivo.

Las diferencias en cuanto al porcentaje de parasitismo o porcentaje de insectos con el hongo esporulado estuvieron a favor de los tratamientos 1 y 2 con porcentajes por encima del 70%, seguido de los tratamientos 4, 3 y 5 con porcentajes entre 58,40 y 64%. En el tratamiento 7 el porcentaje de insectos parasitados por hongos fue cero.

Tabla 3. Porcentaje de parasitismo (Tukey 5%, R2 0,75, DMS: 18,95499, Error: 493,7979, Gl: 164).

Letras distintas indican diferencias significativas (p<=0,05).

En la siguiente Figura se ilustra el parasitismo en los insectos inoculados.

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Figura 7. Parasitismo de Beauveriplant y Metarhiplant sobre los picudos inoculados.

En la siguiente Figura se ilustran insectos del tratamiento 7 (control).

Figura 8. Insectos del tratamiento control vivos.

Conclusiones.

Bajo las condiciones de este estudio se concluye que:

El protocolo utilizado permitió determinar diferencias entre los tratamientos con un Coeficiente de Determinacion R2 = 75% , lo que demuestra la concordancia entre los valores observados y los estimados como parte de los resultados por parte del modelo.
Los ingredientes activos de Metarhiplant y de Beauveriplant crecidos en medio de cultivo PDA solo o enriquecido, son eficientes biocontroladores de los Picudos asociados al cultivo de Vid.
No se presentaron diferencias en el porcentaje de mortalidad, al evaluar el hongo crecido en medio PDA sólo y enriquecido con la BP y el SP, pero en términos del periodo de incubación y de latencia, si se encontraron efectos positivos ya que los tiempos de infección y de colonización se inician a los 24 horas y se observa esporulación por las aberturas naturales como es el caso de la boca y año a los 48 horas, lo cual es excelente en términos de control.
Los mayores promedios en el porcentaje de insectos parasitados se presentaron con Metarhizium anisopliae crecido en PDA y en PDA enriquecido con BP, con un valor de 70%.
Los productos de Sanoplant son una alternativa viable, eficaz y económica para controlar los picudos asociados a Vid, sin afectar el medio ambiente, ya que se protegen los recursos naturales tales como, Agua, Aire y Suelo,

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