Efectos de la termorregulación en el control de las plagas de la langosta mediterránea o marroquí Dociostaurus maroccanus (Thunberg) (Orthoptera: Acrididae) por medio de ascomicetos entomopatógenos

1. introduccion o motivacion de la tesis El control preventivo de la langosta marroqui o mediterranea Dociostaurus maroccanus (Thunberg) (Orthoptera: Acrididae) ha evolucionado en los ultimos 70 anos desde el uso de insecticidas quimicos de amplio espectro, hacia medidas mas adaptadas a los criterios de la agricultura sostenible. Entre estas medidas, destaca el control microbiano por medio de ascomicetos mitosporicos entomopatogenos (AMEs). Los AMEs presentan ventajas tanto por su modo de accion por contacto, como por su presencia natural en las poblaciones de acrididos. La cepa EABb 90/2-Dm de Beauveria bassiana (Bals.-Criv.) Vuill. (Hypocreales: Cordycipitaceae), obtenida a partir de poblaciones de D. maroccanus de La Serena (Badajoz) y la cepa IMI 330189 de Metarhizium acridum (Driver & Milner) J.F. Bisch., Rehner & Humber (Hypocreales: Clavicipitaceae), han mostrado eficacia para el control de la langosta mediterranea o marroqui en condiciones de laboratorio y campo. Sin embargo, el estudio de la adaptacion ambiental de estas dos cepas para expresar su maxima virulencia en las condiciones de temperatura prevalentes en las areas de reserva, asi como su relacion con la condicion ectotermica de estos acrididos -expresada en su capacidad para termorregular, e incluso la existencia de fiebre comportamental- se ha convertido en el principal objetivo de esta Tesis Doctoral. 2.Contenido de la investigacion En el Capitulo II, experimentos in vitro para evaluar la germinacion de los conidios y el crecimiento fungico, en condiciones de temperaturas constantes y fluctuantes (simulando condiciones de termorregulacion), indicaron que la cepa IMI 330189 tuvo mejor adaptacion a temperaturas por encima de 27 °C y la cepa EABb 90/2-Dm estuvo mejor adaptada a temperaturas en el rango 10–25 °C. Estos efectos fueron analogos a los obtenidos in vivo, donde la termorregulacion de los insectos causo una importante perdida de virulencia de la cepa EABb 90/2-Dm, frente a la obtenida en condiciones de no termorregulacion [dosis: 1 × 104 conidios por insecto; el tiempo medio de supervivencia (TMS) aumento 2.6 veces; la mortalidad se redujo 23.6%], pero solo una moderada reduccion de la virulencia de la cepa IMI 330189 [dosis: 1 × 104 conidios por insecto; el tiempo medio de supervivencia (TMS) aumento 1.8 veces; no hubo reduccion de la mortalidad]. Los experimentos en gradiente de temperatura revelaron la induccion de fiebre comportamental en D. maroccanus causada por la cepa IMI 330189 de M. acridum, con una preferencia por temperaturas aproximadamente 4 °C superior en los insectos tratados en comparacion a los insectos del testigo, aunque solo causo una ligera reduccion de la virulencia. La cepa EABb 90/2-Dm de B. bassiana no indujo dicha repuesta comportamental de manera significativa. Debido a la termorregulacion comportamental de D. maroccanus, se ha propuesto la co-formulacion de cepas para optar por un solape de actividad en un rango mayor de condiciones de temperatura. La compatibilidad de las dos cepas seleccionadas en esta Tesis Doctoral (EABb 90/2-Dm and IMI 330189) en tratamientos conjuntos y su repercusion sobre el proceso infectivo en condiciones de termorregulacion se han abordado en los Capitulos III y IV de la misma. En el Capitulo III, los resultados de las infecciones mixtas con la cepa IMI 330189 de M. acridum y dos cepas autoctonas de B. bassiana -aisladas de ortopteros del area de reserva de La Serena (Badajoz)- en el hospedante modelo Schistocerca gregaria, ponen de manifiesto que la eficacia insecticida de un patogeno virulento puede verse modificada por la interaccion con otros patogenos, incluso aunque estos sean avirulentos, dependiendo de las condiciones ambientales, especialmente temperatura ambiental y termorregulacion, y del orden de infeccion. Estas interacciones podrian contribuir a una variabilidad inesperada en la eficacia de un agente de control, dependiendo de la naturaleza de la comunidad microbiana autoctona de la zona. En el Capitulo IV, se ha evaluado el efecto de la infecciones individuales y mixtas con las cepas EABb 90/2-Dm de B. bassiana y IMI 330189 de M. acridum sobre la supervivencia, alimentacion y fecundidad de D. maroccanus en condiciones de termorregulacion. Las langostas fueron tratadas con dosis reducidas de ambas cepas individualmente y en mezcla (dosis totales para las cepas individuales y su mezcla: 1×102 y 1×103 conidios por insecto). Aunque las condiciones de temperatura (termorregulacion, no termorregulacion) tuvieron un efecto significativo en los resultados del experimento, la interaccion entre ambas cepas fue aditiva para los efectos letales. Ademas, se detectaron efectos subletales como un 32–51% de reduccion de la alimentacion per capita, un 21-53% de reduccion en el numero de ootecas por hembra y una reduccion del 30-65% en el numero de huevos fertiles por hembra. La fecundidad (numero de ootecas por hembra) y la alimentacion per capita estuvieron positivamente correlacionadas (r = 0.783) 3. Conclusion Los resultados de esta Tesis Doctoral ponen de manifiesto que, aunque la cepa IMI 330189 de M. acridum se adapta mejor a las altas temperaturas durante la termorregulacion comportamental, su co-formulacion con la cepa EABb 90/2-Dm de B. bassiana podria permitir un solape de actividad de acuerdo a las condiciones de temperatura existentes. Los efectos subletales (alimentacion y reproduccion) deben ser considerados y anadidos a la mortalidad de los insectos para la evaluacion del efecto global de los tratamientos fungicos. En las areas de reserva de la Peninsula Iberica, donde la temperatura muestra gran variacion durante el dia en los meses de primavera y verano, con el uso de esta co-formulacion, la cepa de M. acridum proporcionaria un mejor control a las horas del dia con temperaturas mas altas (por encima de 27 °C) y B. bassiana seria mas efectivo en las horas mas templadas (10-25 °C). No obstante, estudios adicionales, incluyendo aplicaciones en campo, son necesarios para evaluar el impacto ecologico de esta combinacion de cepas en las areas de reserva de D. maroccanus. 4. Bibliografia Clancy, L.M., Jones, R., Cooper, A.L., Griffith, G.W., Santer, R.D., 2018. Dose-dependent behavioural fever responses in desert locusts challenged with the entomopathogenic fungus Metarhizium acridum. Sci. Rep. 8, art. no. : 14222. Elliot, S.L., Blanford, S., Thomas, M.B., 2002. Host-pathogen interactions in a varying environment: temperature, behavioural fever and fitness. Proc. R. Soc. Lond. Ser. B-Biol. Sci. 269, 1599-1607. Hernandez-Crespo, P., Santiago-Alvarez, C., 1997. Entomopathogenic fungi associated with natural populations of the Moroccan locust Dociostaurus maroccanus (Thunberg) (Orthoptera: Gomphocerinae) and other acridoidea in Spain. Biocontrol Sci. Technol. 7, 357-363 Inglis, G.D., Johnson, D.L., Cheng, K.J., Goettel, M.S., 1997. 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