Toxicidad de spiromesifen en los estados biológicos de Bactericera cockerelli (Sulc) (Hemiptera: Triozidae)

Toxicity of spiromesifen to the developmental stages of Bactericera cockerelli (Sulc) (Hemiptera: Triozidae)

Tetronic acid; tomato-potato psyllid

PEST MANAGEMENT

Toxicidad de spiromesifen en los estados biológicos de Bactericera cockerelli (Sulc) (Hemiptera: Triozidae)

Toxicity of spiromesifen to the developmental stages of Bactericera cockerelli (Sulc) (Hemiptera: Triozidae)

Jorge I Tucuch-Haas^I; J Concepción Rodríguez-Maciel^I; Ángel Lagunes-Tejeda^I; Gonzalo Silva-Aguayo^II; Sotero Aguilar-Medel^III; Agustín Robles-Bermudez^IV; Juan M Gonzalez-Camacho^V

^IEntomología y Acarología, Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo, 56230, Montecillo, Texcoco, Estado de México, Mexico; [e-mail]

^IIDepto de Protección Vegetal, Facultad de Agronomía, Univ de Concepción, Chillán, Chile

^IIICentro Universitario Tenancingo, Univ Autónoma del Estado de México, Mexico; [e-mail]

^IVFacultad de Agronomía, Univ Autónoma de Nayarit

^VSocioeconomía, Estadística e Informática. Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo, 56230, Montecillo, Texcoco, Estado de México, Mexico; [e-mail]

ABSTRACT

Spiromesifen is an insecticide that inhibits the synthesis of lipids and, in Mexico, its use against the Tomato-Potato Psyllid, Bactericera cockerelli (Sulc), on chili pepper (Capsicum annum), tomato (Lycopersicon sculentum) and potato (Solanum tuberosum) began in 2005; however more information is needed to understand its toxicity on this insect pest. The aim of this research was to determine the toxicity of spiromesifen against each of the biological stages of tomato-potato psyllid, its effect on fertility and viability of eggs deposited by treated females, as well as the female preference to lay eggs on treated and non treated plants. The relative toxicity at 95% mortality (highest LC₉₅ value /LC₉₅ value of the respective biological stage) of spiromesifen in egg, nymph 1, nymph 2, nymph 3, nymph 4, and nymph 5 were 517.5; 31316.2; 2950.1; 315.6; 18.2 and 1-fold, respectively. There were no differences in the toxicity of spiromesifen between adult males and females. The number of laid eggs was reduced as the spiromesifen concentration used to treat female increased and egg hatch was reduced in all tested doses. In the "no choice" test, females deposited 38.6 ± 2.01 eggs by leaf of non treated chili pepper type jalapeño, while in the treated with 360 mg L^-1 we observed 0.3 ± 0.08 eggs by leaf. In the "choice" test, the oviposition decreased as the dose increased. There were no eggs on plants treated with 2400 mg L^-1 of spiromesifen.

Key words: Tetronic acid, tomato-potato psyllid

En México, el salerillo, Bactericera cockerelli [Sulc], se documentó por primera vez en 1947 como plaga de la papa, Solanum tuberosum L., en los estados de Durango, Estado de México, Guanajuato, Michoacán y Tamaulipas (Pletsch 1947). Actualmente se encuentra ampliamente distribuido en el país y representa una seria limitación en la producción de cultivos de chile, Capsicum annum L., papa y jitomate, Lycopersicon sculentum Mill (Garzón et al 2005). Además del daño directo que provoca al succionar la savia de las plantas también transmite fitoplasmas que pueden causar 100% de pérdidas de cosecha (Liu & Trumble 2004, 2005). Esta plaga posee una amplia capacidad para elevar su densidad de población, dado que la hembra puede depositar hasta 1400 huevecillos durante su vida (Liu & Trumble 2006) y se alimenta de una gran variedad de plantas silvestres y cultivadas de las familias Amaranthaceae, Asclepiadaceae, Asteraceae, Brassicaceae, Violaciae, Chenopodiaceae, Polygonaceae, Ranunculaceae, Rosaceae, Salicaceae, Scrophulariaceae y Zygophyllaceae (Pletsch 1947, Wallis 1955).

A pesar de los avances en el manejo integrado del salerillo (Garzón et al 2005), el combate químico sigue siendo una herramienta muy importante para mantener la densidad de población por debajo del umbral económico (Lawson et al 1999). Dada la capacidad para desarrollar resistencia a insecticidas y la exigencia del mercado para reducir el uso de productos de elevado riesgo al ambiente y salud humana, la industria de agroquímicos se ha enfocado al desarrollo de insecticidas de alta eficacia biológica, bajo impacto sobre los agentes de control biológico y amplio margen de seguridad al ambiente. Como resultado de estos esfuerzos, en 2005 se introdujo al mercado el insecticida spiromesifen, que pertenece al grupo de los ácidos tetrónicos y actúa inhibiendo la síntesis de lípidos (Liu 2003). En México, dicho insecticida está registrado para su uso contra el salerillo en cultivos de papa, chile y jitomate en dosis de 115,5-138,6 ml de ingrediente activo (i.a.) ha^-1 y 92,4-138,6 ml i.a. ha^-1, respectivamente (SENASICA 2007). Sin embargo, se requiere más información sobre aspectos importantes de su toxicidad sobre la plaga. Por tanto, el objetivo de esta investigación fue determinar la toxicidad diferencial de spiromesifen sobre cada uno de los estadíos biológicos del salerillo (huevecillo, ninfa 1, ninfa 2, ninfa 3, ninfa 4, ninfa 5, macho y hembra), el efecto en la oviposicion y eclosión de huevecillos provenientes de hembras tratadas y la preferencia de las hembras para depositar sus huevecillos en plantas tratadas y no tratadas.

Material y Métodos

Se utilizó una población de B. cockerelli susceptible a insecticidas proporcionada por el Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), ubicado en Celaya, Guanajuato. Originalmente, los individuos se recolectaron de plantas silvestres y desde entonces se han reproducido en invernadero, libres de presión de selección por insecticidas desde el año 2002 (aproximadamente 140 generaciones). La cría se realizó sobre plantas de chile Jalapeño de >100 d de edad.

Se utilizó el insecticida Oberón^® 240 SC (Spiromesifen, suspensión concentrada, 240 g de i.a. L^-1; Bayer Cropscience de México S.A. de C. V.). Este se diluyó con agua destilada para preparar las concentraciones requeridas.

Ensayo. Se utilizó el ensayo de inmersión de hoja descrito para el psílido del peral (Psylla spp.) propuesto por el Comité de Acción de la Resistencia a Insecticidas con ligeras modificaciones. Se determinó el rango de concentraciones que produjeran de cero a 100% de mortalidad (ventana de respuesta biológica) en cada uno de los estadíos de B. cockerelli. Posteriormente se incluyeron seis concentraciones intermedias que cubrieran dicho rango. En total se realizaron 10 repeticiones en días consecutivos y cada repetición incluyó un testigo sin tratar. Cada repetición tuvo en promedio 595 para huevecillos; de 153 a 223 para ninfas; 160 para machos y 143 para hembras. El máximo nivel de mortalidad aceptable para el testigo sin tratar fue 10% y se corrigió mediante la fórmula de Abbott (Abbott 1925). En todos los casos, los individuos tratados se mantuvieron en condiciones controladas a 23 ± 3ºC, humedad relativa 50% ± 4 y fotofase 16:8 h luz: oscuridad.

Ensayos en huevecillos. De las hojas del estrato medio de plantas de chile de 100 d de edad, se cortaron discos de 3,3 cm de diámetro y se colocaron con el envés hacia abajo en una caja Petri que contenía 3 ml de agar al 2%. Posteriormente, se introdujeron 10 parejas de B. cockerelli de 20h a 24h de edad en cada caja Petri para que ovipositaran durante 24h sobre los discos foliares. Se contaron los huevecillos y el disco infestado se sumergió en la concentración a evaluar de spiromesifen (0,001; 0,1; 1; 10; 100; 1000; 3000; y 10000 mg L^-1) durante 15 s. Luego se dejó en campana de flujo laminar durante 30 min para eliminar el exceso de humedad y, para depositar los adultos en su posición normal, éste se colocó con el envés hacia arriba en cajas petri de 4 cm de diámetro conteniendo 3 ml de agar (2%, p/v) en agua destilada. A las 72h se determinó el porcentaje de mortalidad y se consideró muerto aquel huevecillo que presentaba color oscuro o que estuviera deshidratado.

Ensayo en ninfas. Las evaluaciones se realizaron sobre ninfa 1, ninfa 2, ninfa 3, ninfa 4 y ninfa 5. En cada disco de hoja se colocaron de 10 a 20 ninfas sanas del instar respectivo y a los 30 min se sumergió el disco foliar infestado en la concentración respectiva de spiromesifen siguiendo el procedimiento antes descrito. Se consideró ninfa muerta aquella que presentaba cuerpo flácido, con los apéndices pegados al cuerpo o que no reaccionaba al estímulo de un toque de pincel.

Ensayo en adultos. En ensayos separados, grupos de 20 a 32 individuos sin sexar de 20 a 24 h de edad se anestesiaron con CO₂ a 20 Psi de presión durante 2 min y la concentración requerida de spiromesifen se asperjó mediante el uso de una torre de Potter (Potter 1952) que se calibró para aplicar de 2 mg cm^-2 (Hassan 1985). De cada concentración se aplicaron 15 ml a una presión de 0,703 kg cm^-2 (10 lb pulgada^-2) y después de 1 min, los adultos tratados se depositaron en discos foliares sin tratar, registrándose el porcentaje de mortalidad a las 72h. Se consideró muerto aquel individuo que no saltaba o no respondía al toque del pincel. Además se registró el promedio de huevecillos depositados a los cuatro días en cada disco de hoja y el porcentaje de éstos que habían eclosionado a los 10 días.

Evaluación de la preferencia para ovipositar en plantas tratadas. Para evaluar la preferencia de las hembras para depositar sus huevecillos en plantas tratadas con spiromesifen, en comparación con las no tratadas, se realizaron dos tipos de evaluaciones: "no elección" y "elección".

Evaluación de "no elección". Con un aspersor manual de cinco litros de capacidad marca Swissmex^® con boquilla de cono hueco se asperjaron hasta "punto de goteo" plantas de chile jalapeño de 100 d de edad. Se utilizó la dosis de campo de spiromesifen, 360 mg L^-1. A los 45 min se introdujeron en una jaula entomológica (2,0 × 1,5 × 1,5 m) 10 plantas tratadas y 20 parejas de insectos de 20-24h de edad para que ovipositaran libremente durante 5 d. Los insectos se mantuvieron bajo condiciones de invernadero, como lo sugiere Liu & Trumble (2006). El testigo se manejó de la misma manera, pero la jaula contenía 10 plantas sin tratar. Para evaluar la preferencia para ovipositar, se seleccionó al azar una hoja del tercio superior de cada planta y se contabilizó el número promedio de huevecillos depositados por hoja. Este experimento se repitió 10 veces en días consecutivos.

Evaluación de "elección". En una jaula entomológica se colocaron ocho plantas al azar, cuidando que no hicieran contacto entre ellas. Cada planta había sido previamente tratada (45 min) con una concentración diferente de spiromesifen [cero (testigo sin tratar); 0,0024; 0,024; 0,24; 2,4; 24; 240 y 2400 mg L^-1]. El resto del procedimiento fue como se explicó anteriormente. En total se realizaron 10 repeticiones en días consecutivos y el arreglo de las plantas dentro de la jaula fue aleatorio en cada repetición.

Análisis estadístico. Para estimar la concentración letal que elimina al 50% (CL₅₀) o 95% (CL₉₅) de la población, se utilizó el procedimiento Proc Probit de SAS (SAS Institute 2003). Se consideró que a un nivel determinado de mortalidad CL₅₀ o CL ₉₅), la respuesta entre estadíos bajo comparación, era significativamente diferente si sus límites de confianza (LC) al 95% no se traslapaban, como lo indica Robertson & Preisler (1992). Para calcular la toxicidad relativa al 50% (TR₅₀), se dividió el mayor valor de la CL₅₀ observado entre el valor de la CL₅₀ del estadío respectivo; el mismo procedimiento se aplicó para determinar TR₉₅, pero usando valores de CL₉₅. Las diferencias estadísticas de la tasa de oviposición entre plantas tratadas con spiromesifen y no tratadas de la prueba "no elección", se estimaron mediante la prueba t no apareada (P < 0,05).

Un análisis de regresión log-lineal se efectuó para determinar la relación de las variables respuesta y's: número de huevecillos depositados, número de huevecillos eclosionados y porcentaje de eclosión; y como variable independiente x, la concentración de spiromesifen en (mg L^-1). El modelo no lineal de la forma y = b₀ x ^b1 se transformó a la forma: ln (y+1) = ln (b₀) + b₁ ln (x+1). El análisis de regresión se realizó con el programa de análisis estadístico SAS (SAS Institute 2003).

Resultados y Discusión

Todos los estadíos biológicos de B. cockerelli fueron susceptibles a spiromesifen (Tabla 1). La CL₉₅, toxicidad relativa (TR₉₅) de spiromesifen en huevecillo, ninfa 1, ninfa 2, ninfa 3, ninfa 4 y ninfa 5 fue 17,5; 31316,2; 2950,1; 315,6; 18,2 y 1×, respectivamente (Tabla 1). A 50% de mortalidad, la CL₅₀ del huevecillo fue similar a la que se observó en ninfa 3 y 4; mientras que a la CL₉₅, la toxicidad de dicho insecticida en huevecillo fue similar a la observada en los instares ninfales 3 a 5. El efecto ovicida del spiromesifen también se ha observado en huevecillos de Bemisia tabaci (Genn.) (Hemiptera: Aleyrodidae) biotipo B, donde a dosis > 2960 mg L^-1 empieza a causar mortalidad (Liu 2003); además, la eclosión de los huevecillos fue nula a 24000 mg L^-1, ya sea por contacto directo (huevecillo tratado) o vía hembra tratada. Las ninfas que emergieron de los huevecillos tratados con las concentraciones de 0,0024; 0,024; 0,24; 2,4 y 24 mg L^-1 no alcanzaron a mudar exitosamente, debido probablemente a que no existe suficiente disponibilidad de lípidos, como sugieren Liu & Trumble (2006).

En las ninfas, la toxicidad de spiromesifen tanto a CL₅₀como a CL₉₅, fue mayor en el primer instar y decreció en cada uno de los instares siguientes (Tabla 1). Estos resultados, coinciden con los documentados por Liu & Meister (2001) y Liu (2003) quien observaron que los primeros instares ninfales de B. tabaci biotipo B son más susceptibles a spiromesifen, en comparación con los últimos. Probablemente, a medida que el individuo avanza en instares, requiere menor cantidad de lípidos. No hubo diferencias significativas en la toxicidad de spiromesifen entre machos y hembras (Tabla 1).

A medida que se incrementó la concentración de spiromesifen que se aplicó a las hembras, éstas depositaron menos huevecillos [Y = 64.32(x+1)^-0.376, R² = 0.92] (Fig 1) y el porcentaje de éstos que eclosionaron también se redujo [Y = 27.73(x+1)^-0.457, R² = 0.88] (Fig 2). Las hembras no ovipositaron cuando fueron tratadas con concentraciones > 24000 mg L^-1 de spiromesifen; tampoco hubo eclosión a concentraciones > 2400 mg L^-1.

En la evaluación de "no elección" (no choice), hubo diferencias estadísticas significativas en la tasa de oviposición por hoja (P < 0,05). Las hembras depositaron en promedio 38,6 ± 2,01 huevecillos por hoja en las plantas no tratadas, mientras que en las tratadas a la dosis de 360 mg L^-1 (dosis de campo) este valor fue de 0,3 ± 0,08 huevecillos por hoja. En lo que respecta al ensayo de "elección" (choice), al incrementarse la concentración de dicho insecticida que se aplicó a las plantas de chile, también se redujo la cantidad de huevecillos depositados por las hembras [Y = 34.75(x+1)^0.473, R² = 0.94] (Fig 3); las oviposiciones se detectaron en el rango de concentraciones de 0,0024 a 240 mg L^-1, pero no a la concentración de 2400 mg L^-1. Se infiere que cuando las hembras entran en contacto con spiromesifen, ya sea por que son tratadas o por que se exponen a plantas tratadas, se reduce la oviposición y el porcentaje de eclosión de huevecillos.

Los efectos tóxicos de spiromesifen en cada uno de los estadíos de B. cockerelli, así como su impacto en la reducción de la oviposición y eclosión de huevecillos provenientes de hembras tratadas y la preferencia por ovipositar en plantas no tratadas lo convierten como una herramienta química valiosa para el combate de esta plaga como lo sugieren Palumbo et al (2001).

Se concluye que el insecticida spiromesifen es tóxico a todos los estadíos biológicos de B. cockerelli. La hembra tratada deposita menor cantidad de huevecillos en comparación con la no tratada y la eclosión de éstos se reduce; además, la hembra prefiere ovipositar en plantas no tratadas con spiromesifen.

Agradecimientos

Los autores expresan sinceros agradecimientos a la Línea 7 de Investigación de Inocuidad, Calidad Agroalimentaria y Bioseguridad del Colegio de Postgraduados por su apoyo para realizar este trabajo de investigación, al Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), ubicado en Celaya, Guanajuato por proporcionar la población susceptible de B. cockerelli, a Bayer Cropscience de México S.A. de C. V. por proporcionarnos insecticida spiromesifen, al Sr. Rubén Pérez Gamero por su valioso apoyo en los trabajos de invernadero, al M.C. Eleodoro Hernández Meneses por la revisión de este documento, a la Bióloga Gabriela Guadalupe Escudero Giffard por su valioso y apoyo en la revisión de esta contribución.

Received 09/VI/08.

Accepted 17/IX/09.

Edited by Raul N Guedes - UFV

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Fechas de Publicación

• Publicación en esta colección
  22 Jul 2010
• Fecha del número
  Jun 2010

Histórico

• Recibido
  09 Jun 2009
• Acepto
  17 Set 2009