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TÉCNICA DE LABORATORIO PARA LA CRÍA DE Thrips tabaci LINDEMAN (THYSANOPTERA: THRIPIDAE) Alejandro Durán López Velarde1 Viviana Onofre Chino2 Agustín Aragón García3 Cesáreo Rodríguez hernández4 Ana Ma. Tapia Rojas3 Jesús Francisco López-Olguín1,3,* 1 3 Posgrado en Ciencias Ambientales Departamento de Agroecología y Ambiente Instituto de Ciencias, BUAP *cs002116@siu.buap.mxT 2 Escuela de Biología BUAP 4 Entomología Instituto de Fitosanidad Campus Montecillo, Colegio de Postgraduados En: AVANCES EN AGROECOLOGÍA Y AMBIENTE VOL. I. López-Olguín J. F., A. Aragón G. y A. M. Tapia R. (Eds.). 2007. Publicación especial de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla. Puebla, México. pp. 327-336. ISBN: 978 968 9391 07 4. Avances en agroecología y ambiente Vol. I RESUMEN Se presenta una técnica para la cría en laboratorio de Thrips tabaci Lindeman, plaga de importancia mundial en plantas ornamentales y hortalizas. El método consiste en una modificación del método de Murai e Ishii (1982), al utilizar germinados de semillas de haba (Vicia faba L.) como sustrato de alimentación y oviposición, debido a su alta disponibilidad, bajo costo y a que no se requiere de un espacio o equipo especial, además de que se reduce el riesgo de contaminación de hongos y otros insectos. El método permite obtener suficientes larvas y adultos para su utilización en estudios experimentales de laboratorio, invernadero o campo. Palabras clave: cría de insectos, método de cría, trips. INTRODUCCIÓN Los trips pertenecen al Orden Thysanoptera, su tamaño oscila entre 0.3 y 14 mm, aunque en zonas tropicales los hay más grandes. Por sus hábitos alimenticios, hay especies depredadoras, parasitoides y fitófagas. Estas últimas producen daños directos a las plantas al alimentarse de hojas jóvenes, pétalos de flores y frutos en desarrollo, e indirectos por ser vectores de virus fitopatógenos (Johansen y Mojica, 1997). Por ello, no es sorprendente que ciertos miembros del Orden sean reconocidos como plagas de importancia económica, como es el caso de T. tabaci, cuyos daños son causados al incrustar el ovipositor de la hembra en el tejido de la planta, y por la alimentación tanto de adultos como de larvas al penetrar el tejido con las partes bucales para adsorber los líquidos de las células (Johansen, 1999). Debido a su importancia agrícola, además de que en México no se encontraron referencias sobre estudios de la biología y cría de este insecto (Sánchez et al., 2001) se desarrolló una técnica para su cría en laboratorio. La técnica o método para la cría se propone como una contribución para posteriores estudios sobre biología, hábitos de vida y el diseño de estrategias efectivas para el manejo racional y económico en el marco de un programa de Manejo Integrado de la Plaga. Antes de establecer una cría de trips, es importante considerar los objetivos para la producción masiva del insecto. Una vez establecida la cría, es necesario realizar determinaciones taxonómicas antes y durante el mantenimiento de la cría. El equipo técnico debe estar diseñado para asegurar un ambiente confiable y el material utilizado debe ser evaluado de tal manera que no sea un problema para el mantenimiento de la cría. Otro parámetro que se debe considerar, es el tipo de sustrato de alimentación, el cual puede variar según los objetivos, por lo que se recomienda obtener toda la información biológica disponible en la literatura (alimento, ciclo de vida, hospederos etc.), de la especie, ya que los hospederos naturales preferidos pueden no ser el alimento más conveniente para la cría de insectos. Estos aspectos son muy importantes para mantener un control de calidad de los insectos y evitar o disminuir la contaminación por bacterias, hongos e insectos ajenos a la cría. Es importante señalar que muchas especies de trips son difíciles de criar en laboratorio ya que tienen una tendencia a escapar de las cajas donde se encuentran confinados (Lewis, 1997), debido a que son insectos muy pequeños, frágiles, difíciles de manipular, de transportar y por lo tanto de criar en cautiverio (Lewis, 1973), por lo que se recomienda evaluar con detalle el material y los recursos económicos disponibles. 328 Técnica de laboratorio para la cría de Thrips tabaci CICLO DE VIDA Y CARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS DE T. tabaci CICLO DE VIDA El ciclo de vida de T. tabaci esta integrado por cuatro estados biológicos; huevo, larva, pupa y adulto (Figura 1) y la duración promedio va de 23 a 40 días como se muestra en el Cuadro 1. Fuente: Quintanilla (1980) Figura 1. Ciclo biológico de T. tabaci Cuadro 1. Duración en días (medias) de los diferentes estados e instares de T. tabaci en laboratorio (27 ± 1 °C, 70 ± 5% H.R. y 16:08 horas L:O). Estado Huevo Larva I II Prepupa Pupa Adulto Huevo – Adulto Tiempo (días) Rango 5.9 5-7 1.2 5.0 1.6 2.1 14.3 30.1 1-2 4-6 1-2 2-3 10 - 20 23 - 40 Fuente: Onofre (2005) 329 Avances en agroecología y ambiente Vol. I CARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS Huevo Son de forma arriñonada, de color blanco cristalino cuando son depositados en el tejido vegetal y de consistencia delicada (Quintanilla, 1980; Salas et al., 1993; Onofre, 2005). Presentan una longitud y ancho promedio de 0.22 y 0.11 mm, durante su desarrollo el tamaño se incrementa a 0.30 mm de largo con 0.20 mm de ancho y su color se torna amarillo oscuro, pudiéndose observar la presencia de dos puntos rojizos (manchas oculares) en el extremo anterior (ligeramente más estrecho que el extremo posterior) que representan los ojos, esto indica que el huevo está por eclosionar (Salas et al., 1993; Onofre, 2005). Larva I Recién emergida, la larva es de color blanco transparente, cambiando a amarillo claro durante su desarrollo. En promedio mide 0.5 mm de largo y 0.1 mm de ancho, presenta ojos compuestos, rojos y pequeños, pero con el paso de las horas se tornan rojizos obscuros; tiene un par de antenas con siete artejos, el cuarto artejo es mucho más grande que los demás, los últimos dos se observan muy rudimentarios; tórax con los tres segmentos torácicos poco diferenciados con tres pares de patas pequeñas, transparentes y robustas, carece de sacos alares; los terguitos abdominales son muy estrechos y poco diferenciados. Durante su desarrollo el abdomen se alarga en forma de “U” observándose mejor los terguitos abdominales (Onofre, 2005). Larva II La larva de segundo instar es de color amarillo claro, que cambia a un amarillo más intenso conforme se desarrolla, al inicio tiene una longitud promedio de 0.82 mm con un ancho de 0.2 mm, incrementa su tamaño con el tiempo notándose 11 segmentos abdominales, sus movimientos son más rápidos que en la Larva I. Este instar se caracteriza por su color amarillento y mayor actividad motriz (Salas et al., 1993; Onofre, 2005). Los ojos compuestos son pequeños y rojizos, las antenas tienen siete artejos, el 4o artejo es más grande que los demás, los últimos dos artejos antenales se observan como una prolongación del 5o artejo, semejante a una espiga de pelos. El 3er segmento torácico es más ancho y carece de sacos alares. Las patas son más largas y delgadas, se diferencian la coxa, el fémur, la tibia y el tarso, este último segmento se observa más obscuro, debido a la presencia de la vesícula retráctil que posee (Onofre, 2005). Prepupa Es de color blanco brillante, tiene una longitud y ancho promedio de 0.99 y 0.25 mm, respectivamente. Los ojos son rojizos y más grandes que los de la larva II, recién emergida mantiene las antenas hacia delante pero durante su desarrollo poco a poco las dirige hacia el dorso de la cabeza, presenta rudimentos alares poco desarrollados que emergen de la parte dorsal a nivel del 2o par de patas y del 2o terguito. Es inactiva a menos que se le moleste (Salas et al., 1993; Onofre, 2005). Pupa Recién formada es de color blanco claro-brillante, el color no difiere mucho con el de la prepupa. Presenta una longitud y ancho promedio de 0.98 y 0.26 mm, a simple vista se 330 Técnica de laboratorio para la cría de Thrips tabaci observa más ancha que los demás estados, es una pupa inactiva libre con los apéndices expuestos y separados del cuerpo. Presenta ojos rojizos tornándose a obscuros y más grandes que en la prepupa, y se observan a la vez las omatidias que conforman el ojo compuesto. Las antenas están dirigidas por completo hacia el dorso de la cabeza, casi pegadas al tórax, están compuestas por siete artejos, los últimos asemejan un racimo de pelos, los sacos alares están más desarrollados llegando hasta el 6o segmento abdominal. A medida que la pupa madura se observa en el interior de los sacos alares, la formación de los flecos dando la apariencia de un color obscuro en los márgenes de los mismos, que originan las alas verdaderas del adulto (Salas et al., 1993; Onofre, 2005). Adulto Recién emergido es de color amarillo marrón claro que cambia a marrón oscuro durante su desarrollo. Presenta una longitud y ancho promedio de 1.3 y 0.3 mm respectivamente, a nivel abdominal; ojos compuestos, obscuros y pequeños; antenas compuestas por siete artejos dirigidas hacia el frente de la cabeza; alas desarrolladas tipo plumosa, con una prolongación promedio de 0.8 mm (Salas et al., 1993; Onofre, 2005). MÉTODOS Y TÉCNICAS DE LABORATORIO PARA LA CRÍA DE T. tabaci Entre los métodos de cría que descritos para T. tabaci, algunos utilizan plantas hospedantes completas en invernadero como plantas de cebolla Allium cepa L. (Lall y Singh, 1968); estas técnicas han dado buenos resultados para mantener una cría constante de todos los estados e instares, pero no es fácil distinguir la edad de los individuos. En laboratorio, utilizan órganos o partes de plantas, como germinados de semilla de haba (Vicia faba) (Murai y Loomans, 2001); catáfilas de hojas de cebolla (Salas et al., 1993; Jiménez y Roscandido, 1996); hojas de Emilia sagittata (Sakimura, 1932); en polen de té verde Camellia sinensis y de pino Pinus thunbergii (Murai, 1998); solución de miel y granos de polen de té verde C. sinensis (Murai, 2000) y en tejidos de hoja de cebolla (Edelson y Magaro, 1988); estos métodos son apropiados para mantener crías pequeñas de trips y la sincronización de instares. El utilizar partes de plantas como sustrato hospedero, facilita el manejo y la observación, pero los métodos en los que se usan hojas o discos de hojas requieren tiempo de preparación, son más vulnerables a la contaminación de bacterias, hongos y de otros insectos, además el material vegetal tiene un tiempo de vida limitado. Las condiciones ambiéntales en las crías de T. tabaci son de gran importancia, para temperatura se reportan rangos de 10 a 32 ± 1 °C (Murai, 1998, 2000; Murai y Loomans, 2001; Jiménez y Roscandido, 1996; Salas et al., 1993); fotoperiodo de 16:08 horas luz:oscuridad (Murai, 1998, 2000; Murai y Loomans, 2001) y humedad del 60% al 100% (Murai y Loomans, 2001; Salas et al., 1993). COLECTA, MONTAJE Y DETERMINACIÓN DE TRIPS En campo se realizan colectas de trips a lo largo del ciclo de cultivo de cebolla y en malezas cercanas al cultivo. Los adultos se colectan mediante el sacudido de la planta sobre una hoja de papel de color blanco, tamaño carta, para distinguirlos fácilmente. Los insectos 331 Avances en agroecología y ambiente Vol. I se recogen con un pincel fino (No. 000) de pelo de camello y se depositan en recipientes con alcohol al 70% para su traslado y determinación en el laboratorio. En el laboratorio, los trips adultos una vez fijados en alcohol al 70%, pasaran por un proceso de deshidratación progresiva con alcohol. Después se cambian a xileno y se dejan 1 minuto para aclararlos. Enseguida se realiza el montaje de los trips, cuidando de dejar los especímenes en posición dorsal con las alas bien extendidas acorde a la técnica descrita por Johansen y Mojica (1997). Una vez que el espécimen quede en posición dorsal, se coloca sobre él un cubreobjetos. Durante el proceso de montaje se emplea un microscopio estereoscópico. Se recomienda realizar una determinación taxonómica preliminar de los ejemplares con la ayuda de las claves de Mound y Marullo (1996) y un microscopio óptico. MÉTODO DE CRÍA PARA T. tabaci Este método es una modificación del de Murai e Ishii (1982), al utilizar germinados de semillas de haba (Vicia faba L.) como sustrato de alimentación y oviposición de T. tabaci, debido a su disponibilidad, bajo costo y a que no se requiere un espacio o equipo especiales, además de que se evita el riesgo de contaminación de hongos y otros insectos. El proceso completo para el establecimiento, manejo de la cría de T. tabaci y para la obtención de los individuos de ensayo (larvas y adultos) se muestra en la Figura 2. Colecta de trips en campo Determinación taxonómica y confirmación de la especie T. tabaci Montaje y determinación taxonómica en laboratorio Establecimiento de una colonia de trips en invernadero Mantenimiento de colonia y siembras escalonadas de cebolla Cría en laboratorio. Cámara ambiental. Humedad 70%, 27 °C Fotoperiodo 16:08 L:O Mantenimiento de cría, germinados de haba como sustrato de oviposición y alimentación Sincronización Adultos Sincronización de larvas Oviposición de adultos 48 horas Oviposición de adultos 24 horas Observación hasta Pupas Observación inicio de eclosión Figura 2. Diagrama del procedimiento para el establecimiento y manejo de la cría de T. tabaci y obtención de individuos (larvas y adultos). 332 Técnica de laboratorio para la cría de Thrips tabaci Con el fin de contar periódicamente con plantas para iniciar y mantener una población de trips en invernadero, se realizan siembras de cebolla. Las plantas se infestan con larvas y adultos de trips colectados en campo en el momento que alcanzan una altura promedio de 15 cm. El invernadero debe estar libre de la aplicación de productos químicos. Cuando se observa un número superior a 10 adultos por planta, se procede a colectar de cada una de las plantas tres muestras de trips, para su determinación en el laboratorio. Confirmada la especie, se colocan 150 hembras partenogenéticas en estado adulto de edad desconocida, con un pincel fino de pelo de camello, en recipientes de PVC transparentes (4.5 cm de altura x 3.8 cm diámetro) y se trasladan al laboratorio para iniciar la cría, en condiciones controladas. Los adultos hembras se distribuyen en 15 unidades de cría (frascos de PVC) a los que se les realiza una abertura en cada lado de 5 mm de largo por 5 mm de ancho, para favorecer una mejor ventilación. Dichos orificios se cubren con malla de serigrafía de poliéster de color naranja adherida con silicón (Figura 3). En el fondo de cada frasco se coloca un disco de papel filtro humedecido aplicando dos o tres gotas de agua bidestilada y sobre éste, una semilla de haba previamente germinada, a la cuál previamente se le retira la testa (Figura 4). Parafilm Malla Haba germinada Papel filtro Figura 3. Unidad de cría; frasco de plástico. Figura 4. Semillas de haba germinada sin testa. 333 Avances en agroecología y ambiente Vol. I Para la germinación de las habas, éstas se lavan con detergente biodegradable y después se depositan en recipientes con agua suficiente para la germinación. El agua se cambia cada 12 horas. Una vez germinadas las semillas, lo que ocurre entre los 4 y 6 días después de su colocación en el recipiente, se les retira la testa y se lavan con agua bidestilada. Las habas germinadas, cuando no se usen en la cría, se pueden mantener en refrigeración por 2 días hasta su utilización. Los frascos, las pinzas entomológicas y el resto del material utilizado se limpian con alcohol al 70% antes de usarse para reducir la contaminación de hongos y de otros insectos. Los adultos hembras partenogenéticas se colocan durante 48 horas para que ovipositen en el haba recién germinada y después se cambian a otras unidades de cría, éste procedimiento debe ser constante para mantener la cría de los diferentes instares del insecto. La parte superior de las unidades de cría se cubre con una doble capa de Parafilm, la cual se retira y cambia en cada observación, para evitar la rotura de la misma y el escape de los individuos. Para la sincronización de los instares y obtener las larvas de edad conocida, se colocan de 20 a 35 adultos hembra por unidad de cría durante 24 horas, tiempo en que ovipositan en el haba, transcurrido el tiempo los adultos se retiraran y las unidades se mantienen en observación hasta la aparición de larvas del primer instar. Las unidades de cría se colocan en charolas de poliestireno identificadas con fecha y hora. Este procedimiento debe ser continuo. Los adultos de edad conocida se obtienen de de la misma forma que las larvas, pero los adultos se deben mantener por 48 horas para que ovipositen, después se retiran y se mantienen en observación hasta que aparecen las primeras pupas (Figura 5). Figura 5. Pupas de T. tabaci sobre haba. Las observaciones de las unidades de cría se realizan con un microscopio estereoscopio y una lente de aumento, la manipulación de los insectos se debe realizar con pinceles finos de pelo de camello a los que se les retiran pelos para facilitar el manejo de los insectos. 334 Técnica de laboratorio para la cría de Thrips tabaci RECOMENDACIONES La cría masiva puede mantenerse en una cámara de crecimiento a una temperatura de 27 o C, con una humedad del 70% y un fotoperiodo de 16:08 luz-oscuridad. La cámara microclimática o espacio donde se mantenga la cría, debe de limpiarse con yodo, formol u otro tipo de sustancia desinfectante para disminuir la contaminación. En el caso de que las plantas de cebolla sean atacadas por pulgones (áfidos), se recomienda eliminarlos de manera manual y emplear agua y jabón neutro para rociar a las plantas atacadas. Otro problema que se puede presentar es la presencia de hormigas (Hymenoptera: Formicidae) que, de acuerdo a observaciones propias, son depredadoras de larvas, pero no se observaron alimentándose de adultos o pupas. Las hormigas observadas en el invernadero pertenecen a la especie Monomorium ebenium. Uno de los principales problemas en el trabajo de laboratorio es la manipulación de los trips debido a su tamaño y delicadeza para manejarlos. Para la manipulación de huevos y larvas de primer instar se sugiere utilizar pinceles No. 000 con menos pelos (de 4 a 5 pelos). Es necesario que las semillas de haba se laven perfectamente con agua y jabón antes de ponerlas a germinar para quitarles posibles microorganismos. El crecimiento de hongos en las habas se presenta ocasionalmente, todas las habas contaminadas se deben desechar. El material a utilizar (frascos, pinzas entomológicas, cajas de Petri, etc.) deben de estar muy bien lavados y desinfectados antes y después de su uso. El material debe desinfectarse con alcohol al 96% y posteriormente con cloro comercial. Durante el trabajo se debe usar bata, cubre bocas y guantes, para reducir problemas de contaminación. Los recipientes que se utilicen para el germinado de las habas deben estar completamente limpios y desinfectados. Durante el proceso de germinación, el agua empleada para sumergir las semillas debe cambiarse continuamente para evitar una contaminación prematura. Las semillas de habas utilizadas deben ser de tamaño pequeño para facilitar su manejo dentro de los frascos. El control de la humedad dentro de los frascos es muy importante, ya que el papel filtro húmedo ayuda a que el haba permanezca fresca por un largo tiempo. La formación de pequeñas gotas de agua en la pared de los frascos es otro problema que se presenta frecuentemente, principalmente para las larvas de segundo instar, ya que algunas quedan atrapadas entre las gotas de agua. Estas gotas se deben eliminar durante las observaciones. Bibliografía Edelson, J. V. and J. J. Magaro. 1988. Development of onion thrips, Thrips tabaci Lindeman, as a function of temperature. The Southwestern Entomologist 3(3): 171-176. Jiménez, J. S. F. y J. Roscandido. 1996. Ciclo biológico y reproducción de Thrips tabaci Lindeman (Thysanoptera: Thripidae) en cebolla y ajo. Manejo Integrado de Plagas 39: 25-29. Johansen, R. M. 1999. Thysanoptera In: Catálogo de insectos y ácaros plaga de los cultivos agrícolas de México. De Loya, A. C. L. y J. E. G. Valenzuela, (Eds). 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