Factors affecting in vivo production of Spodoptera exigua nucleopolyhedrovirus

• Autores: Sonia Elvira Chamarro
• Directores de la Tesis: Primitivo Caballero (dir. tes.), Trevor Williams (codir. tes.), Delia Muñoz (codir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Pública de Navarra ( España ) en 2012
• Idioma: inglés
• Tribunal Calificador de la Tesis: Elisa Viñuela Sandoval (presid.), Rosa Murillo Pérez (secret.), Oihane Simón de Goñi (voc.)
• Programa de doctorado: Programa Oficial de Doctorado en Biotecnología
• Materias:
  • Ciencias agrarias
    • Agronomía
      • Protección de cultivos
• Texto completo no disponible (Saber más ...)
• Resumen

  • La gardama spodoptera exigua (Lepidoptera noctuidae) (Hübner), es una importante plaga de muchos cultivos hortícolas en regiones de clima templado y subtropical de todo el mundo. El uso masivo y sistemático de insecticidas químicos para su control, además de costoso, ineficiente por el desarrollo de resistencias, y dañino para el medio ambiente, ha hecho urgente la necesidad de desarrollar métodos de control biológico para el manejo integrado de S. Exigua. Una de las alternativas más prometedoras es el desarrollar métodos de control biológico para el manejo integrado de S. exigua. Una de las alternativas más prometedoras es el nucleopoliedro virus múltiple SeMNPV. En los últimos años se han caracterizado detalladamente algunas cepas del SeMNPV de Almería lo que ha permitido el registro y la comercialización de Vir-ex, una formulación de un insecticida biológico basada en el SeMNPV. A pesar de las ventajas de este virus entomopatógeno como bioplaguicida, los altos costes de producción en comparación con los productos químicos y otros métodos tradicionales de control de plagas, han limitado su competitividad. El objetivo de esta tesis ha sido optimizar el sistema de producción del SeMNPV, hacerlo más competitivo desde un punto de vista técnico y económico. Para ello se han evaluado algunos factores que afectan al proceso de replicación del virus in vivo, y que son: la dieta de cría, la densidad larval, la aplicación de análogos de la hormona juvenil (AHJ), el canibalismo, así como estudios sobre la interacción de diferentes aislados del virus con diferentes poblaciones hospederas. Hasta la fecha, la única opción viable para la producción a gran escala de los baculovirus en in vivo, utilizando insectos hospederos como biofábricas. Dada la especificidad absoluta por su huésped, el SeMNPV únicamente se puede replicar en larvas de S. exigua. Por ello resulta necesario el mantenimiento de colonias estables en instalacione4s de cría, y el suministro de grandes cantidades de insectos para la infección viral. Puesto que las dietas artificiales tradicionales de insectos contienen numerosos ingredientes que son demasiado caros para la producción a gran escala, el desarrollo de una dieta simplificada de bajo coste fue el primer objetivo de esta tesis (capítulo III). La dieta, que contiene germen de trigo como ingrediente principal, proteína de soja, mezcla de sales de Wesson, ácido sórbico, carragenano como agente gelificante, nipagina, ácido ascórbico, colina y una mezcla de vitaminas, se desarrolló con éxito para garantizar el crecimiento, el desarrollo y la reproducción de S. Exigua en condiciones normales. Esta novedosa dieta fue hasta 2,4 veces más barata que la usada previamente, debido principalmente a la reducción de los costes totales de los ingredientes y al hecho de que se pueden criar un mayor número de larvas por litro de dieta simplificada en comparación con la dieta de referencia de mayor complejidad. Es de destacar que la dieta simplificada no afectó los rendimientos de virus o actividad de virus insecticida en términos de la patogenicidad de los cuerpos de inclusión (OBs por sus siglas en inglés). La producción de SEeMNPV se aumentó mediante la aplicación de fenoxicarb, un análogo de la hormona juvenil (AHJ) que genera un sexto estadio supernumerario en esta especie. El uso del AHJ resulto en modificaciones en el desarrollo y el comportamiento de los insectos tratados. El capítulo III describe la incidencia del canibalismo en larvas de quinto y sexto estadio criadas a densidades bajas y altas, siendo mayor para las larvas de quinto estadio y en la densidad más alta. El canibalismo también estuvo influenciado por la infección viral, ya que las larvas infectadas con SeMNPV fueron más propensas a ser víctimas de canibalismo que los individuos sanos, cuando estaban mezcladas con éstos. No obstante, lo más importante fue que el estadio larvario tuvo un marcado efecto en la producción de OBs, ya que las larvas tratadas con AHJ produjeron 4,8 y 5,6 veces más OBs por grupo de larvas en comparación con el quinto estadio a densidades altas y bajas, respectivamente. Por todo esto, y dado que la tecnología AHJ no tiene efecto adverso sobre las propiedades insecticidas de los OBs de SeMNPV, el uso de AHJs para generar un estadio supernumerario es compatible con los sistemas producción masiva del SeMNPV. Finalmente, el capítulo IV describe el trabajo realizado para seleccionar la combinación de aislado viral y la población huésped óptima para conseguir tanto una buena producción a gran escala del virus y como un producto con alta eficiencia de control. Se evaluaron las características insecticidas de dos aislados de SeMANPV que constituyen los ingredientes activos de los insecticidas biológicos Vir-ex® y Spexit®, producidos en dos colonias de S. exigua de España y Suiza. La susceptibilidad al virus, el tiempo de mortalidad, el peso larvario en el momento de la muerte, y la producción total de virus por larva varió significativamente en función del aislado del virus y la población de insectos empleados. Los OBs de Vir-ex producidos en larvas de la colonia española mejoraron las características insecticidas en términos de dosis letal y tiempo letal respecto al resto de combinaciones. La producción de OBs fue significativamente mayor en los insectos de la colonia española infectadas con Spexit en comparación con la producción de Vir-ex en los insectos de la colonia suiza, con valores intermedios para las otras dos combinaciones de virus-huésped. En resumen, el origen de la cepa de virus y la colonia huésped fueron decisivos en la determinación de las características insecticidas de los virus, y deben considerarse como un parámetro clave que requiere su optimización durante la producción de insecticidas a base de SeMNVP.