Guillermo Martínez G. Universidad Austral de Chile,
Centro Universitario de la Trapananda.Carrera 33 Coyhaique, Chile;
e-mail gmartine@uach.cl,
Hernán Norambuena M. INIA- E.E. Carillanca Casilla 58-D,
Temuco, Chile Roberto Carrillo LL.,
Miguel Neira C. Universidad Austral de Chile,
Facultad de Ciencias Agrarias Casilla 567, Valdivia, Chile
Fernando Rodríguez A., INIA-CNE La Cruz
Recepcion originales 9 de Octubre de 1999
Host-specificity Study of the gorse moth Agonopterix ulicetella (Stainton) for the biological control of gorse Ulex europaeus L.
Key words: Biological control, gorse, Agonopterix ulicetella,
Ulex europaeus, weeds, host-specificity.
Host-specificity studies of the moth Agonopterix ulicetella (Stainton)
a potential bioagent for gorse Ulex europaeus were conducted under quarantine
conditions in Chile. In experiments to assess survival, feeding and oviposition,
the natural host U. europaeus and 11 closely related critical plant species
from the family Fabaceae were exposed to the insect. Choice and non-choice test
were performed under total confinement (caged leaves) and partial confinement
(potted plants). Gorse was highly preferred over the critical plant species.
The level of confinement did not significantly affect the host range of A.
ulicetella. Choice test under total confinement proved to be more practical
to measure the insect host-specifícity in quarantine. In total confínement
larval feeding and development occurred on gorse, L. albus, L. arboreus,
and S. junceum in non-choice tests whereas in choice test under partial
confinement the larva significantly (P< 0.05) preferred gorse. These results
suggest that A. ulicetella, if released in Chile for the control of gorse
should not pose a significant threat to non-target plants.
Palabras Claves: Centro bilógico, espinilli agonopterix, uticella
ulex, europaeus male 39 host-specificity.
La especificidad de una población del insecto Agonopterix ulicetella
(Stainton) introducida desde Hawaii, fue investigada en cuarentena previo a
su utilización en Chile para el control biológico de la maleza
U. europaeus. El bioagente se sometió a pruebas de no-elección
y de elección múltiple de hospederos en condiciones de confinamiento
total (el follaje de las plantas fue ofrecido al insecto en cajas) y parcial
(plántulas en macetas fueron ofrecidas al insecto). En las pruebas de
no-elección el insecto fue confinado separadamente sobre U. europaeus
y sobre otras 11 especies de la familia Fabaceae. En las pruebas de elección
múltiple, se ofreció simultáneamente las especies del bioagente.
A su vez, las pruebas de elección múltiple presentaron situaciones
con y sin exposición previa de U. europaeus (hospedero natural)
al bioagente.
El rango de hospederos no fue afectado significativamente por el nivel de confinamiento
de la arena experimental, aunque este factor tuvo relativamente mayor relevancia
sobre la selección de hospedero en la medida que se restringió
el acceso del insecto a su hospedero natural. En las pruebas de no-elección
y de elección múltiple sin exposición previa en confinamiento
total y en la prueba de no-elección y de elección múltiple
sin exposición previa en confinamiento total y en la prueba de elección
múltiple sin exposición previa en confinamiento parcial, el insecto
se alimentó y desarrolló preferencialmente sobre su hospedero
natural, y en mucho menor grado sobre L. albus, L. arboreus y S. junceum.
En estas especies no hospederas, el desarrollo de las larvas fue mas lento,
y el peso y sobrevivencia de las pupas fue significativamente menor respecto
a U. europaeus. Las pruebas de elección múltiple con exposición
previa al hospedero natural demostraron en ambos tipos de confinamiento que
A. ulicitella prefirió significativamente (P<0.05) U. europaeus.
Los experimentos de exposición múltiple en confinamiento total
constituyeron un método práctico y eficiente para evaluar la selección
de hospedero por la larva de A. ulicitella en el limitado espacio cuarentenario.
Nuestros resultados sugieren que A. ulicitella no debiera presentar un
riesgo relevante para especies de plantas distintas a su hospedero natural,
una vez liberada en el campo en Chile.
La determinación de la especificidad de herbívoros utilizados
para el control biológico de malezas, es un requisito esencial para el
desarrollo o implementación de programas de introducción de bioagentes
(Zwölfer y Harris, 1971). Dicha determinación
se realiza para evitar que representen un riesgo para plantas de interés
económico, social u ornamental en el área en que se liberarán
los herbívoros (Wapshere, 1974).
La investigación de la especificidad de los bioagentes comienza con un
estudio y selección de herbívoros con un estrecho rango de hospederos
en las áreas de origen de la maleza, y continúa con experimentos
de especificidad de aquellos bioagentes con potencial para ser utilizados, tanto
en el extranjero como en el país donde se propone utilizarlos. En este
último caso los estudios se realizan en cuarentena. No obstante, el hecho
de someter los herbívoros a condiciones artificiales en la cuarentena,
puede afectar el comportamiento de los bioagentes alterando su grado de especificidad.
Los proyectos Fondecyt Nº 1960030 y FNDR IX Región Nº 20098066,
de control biológico de la maleza Ulex europaeus L. que incluyen
la utilización de la polilla del espinillo Agonopterix ulicetella
(Stainton) en Chile, requirieron la confirmación de la especificidad
del bioagente en condiciones cuarentenarias, todo lo cual ofreció la
posibilidad de investigar la hipótesis de que el alto grado de confinamiento
impuesto al insecto podría afectar su especificidad y que ésta
podría ser adicionalmente modificada cuando se exponía a hospederos
individuales ó múltiples a la elección del bioagente.
El presente trabajo tuvo como objetivo confirmar la especificidad de A. ulicetella
en condiciones cuarentenarias. Asimismo, se informa del efecto sobre la especificidad
de dos niveles de confinamiento (total y parcial) del bioagente en arenas experimentales
de no-elección del hospedero y de elección múltiple del
hospedero.
Los ensayos se realizaron en la cuarentena del Centro Nacional de Entomología
(CNE) La Cruz del Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA). El material
biológico utilizado en los experimentos se compuso de larvas y adultos
de A. ulicetella obtenidos desde la isla de Hilo (Hawaii) mediante la
cooperación de los investigadores Kenneth Teramoto, Shin Matayoshi y
Patrick Conant del Departamento de Agricultura de los EE.UU. Previo a su utilización
A. ulicetella fue sometido al proceso de cuarentena y crianza requerido
por el Servicio Agrícola y Ganadero (SAG).
Las plantas utilizadas en las pruebas de especificidad del bioagente fueron
las siguientes: U. europaeus, Lupinus albus, L. arboreus, L. angustifolium,
Sophora macrocarpa, Spartium juncetum, Trifolium repens, T. pratense, Lotus
subpinnatus, Lathyrus magellanicus, Cytisus striatus y Teline monspessulana.
Dichas especies vegetales fueron criadas en macetas de 1 litro de capacidad
en un invernadero para obtener las hojas y plantas usadas en los ensayos.
Pruebas de confinamiento total de larvas: para estudiar el efecto del
confinamiento total sobre la especificidad de A. ulicetella se realizaron
experimentos de no-elección (inanición) elección múltiple
sin exposición previa a U. europaeus, y elección múltiple
con exposición previa a U. europaeus, en contenedores los cuales
se expuso hojas de las especies vegetales a la elección de las larvas.
Prueba de no-elección: Este experimento consistió
en colocar cinco hojas de cada una de las 12 especies vegetales en una caja
de acrílico marca Shif ® de 10x10x8 cm cuyo piso se cubrió
con papel absorbente humedecido en agua. Sobre cada hoja se depositó
una larva de un día de vida colectada previamente desde una planta de
U. europaeus utilizada para criar el bioagente. Periódicamente
y durante 33 días se evaluó la alimentación, la presencia
de fecas y la sobrevivencia de las larvas en cada una de las especies vegetales.
La alimentación se estimó evaluando la cantidad de hoja consumida
por la larva, llevándose a una escala numérica detallada en el
Cuadro 1. Las fecas fueron evaluadas según su presencia o ausencia, no
midiéndose la cantidad. Finalmente la sobrevivencia se determinó
por movimiento activo de la larva, evaluándose periódicamente
hasta su muerte. Las larvas muertas presentaron deshidratación y tomaron
una coloración café marrón. El follaje se repuso según
necesidad en la medida que las hojas presentaron marchitamiento por deshidratación.
Las condiciones ambientales del experimento fueron 14:10 de fotoperíodo,
26°C ± 1,8 de temperatura máxima, 13,4°C ± 1 como
mínima, y 50 a 95% de humedad relativa.
| Cuadro 1: Escala para evaluar grado de alimentación de la larva
A. ulicitella. Table 1: Feeding scale for A. ulicitella leaf consumption. |
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Prueba de elección múltiple sin exposición previa
a U. europaeus: Este experimento consistió en presentar al mismo
tiempo a la elección de las larvas, hojas de las 12 especies vegetales
dentro de una caja plástica de confinamiento marca Shif ® de 18 cm
de diámetro por 5 cm de alto cuyo piso se mantuvo descubierto para el
libre movimiento de las larvas. Cinco larvas de un día de vida en el
centro de la caja a una distancia de 1,5 cm de las hojas, observándose
cuál de las especies vegetales estudiadas era seleccionada por las larvas.
Esta prueba tuvo una duración de 16 días. Se realizaron cuatro
repeticiones y los parámetros evaluados fueron los mismos que en el experimento
de no-elección.
Prueba de elección múltiple con exposición previa
a U. europaeus: Se procedió en forma idéntica al experimento
de elección múltiple sin exposición previa, excepto que
las larvas fueron depositadas sobre follaje de U. europaeus colocado
en el centro de la arena experimental. La duración y condiciones ambientales
de este experimento fueron iguales a las del experimento anterior.
Pruebas de confinamiento parcial de larvas A. ulicetella: Para
estudiar el efecto del confinamiento parcial sobre la especificidad de A.
ulicetella se realizaron, al igual que en las pruebas de confinamiento total,
experimentos de no-elección y elección múltiple sin y con
exposición previa a U. europaeus, excepto que se expusieron plántulas
en macetas de las especies críticas a la elección del insecto.
Prueba de no-elección: El experimento se realizó
colocando cinco las larvas de primer estadio de A. ulicetella sobre plántulas
de cada una de las especies por separado. En cada planta se colocó un
cilindro de cartulina que sobrepasaba al menos cinco centímetros por
sobre el ápice de la planta. La fijación de los cilindros se hizo
con papel engomado en tres puntos al borde del macetero. Posteriormente los
cilindros de cartulina fueron cubiertos con tul para retener a las larvas de
mayor desarrollo y movilidad en la arena experimental. Periódicamente
y durante 46 días se evaluaron las larvas para determinar si alcanzaban
estado de pupa y adulto, en las distintas especies vegetales. Además
se evaluó alimentación, fecas y sobrevivencia en cada una de las
plantas estudiadas.
Las condiciones ambientales fueron: temperaturas mínimas de 13,7°C
± 1,4 y una máxima de 24,1°C ± 2,1; la humedad relativa
varió entre un 50 a un 95%.
Prueba de elección múltiple sin exposición previa
sobre U. europaeus: En este experimento se ofreció a las larvas
de A. ulicetella las especies U. europaeus, L. albus, L. arboreus,
L. angustifolium, S. junceum y L. subpinnatus, cultivados en macetas.
Las especies vegetales se expusieron aleatoriamente en cuatro repeticiones a
cinco larvas de tercer estadio las cuales se depositaron sobre el centro de
una arena consistente en una cartulina de 50 cm de diámetro, la que se
insertó de tal forma que los maceteros quedaron cubiertos por éste.
De este modo sólo las plantas quedaron expuestas sobre la cartulina a
una distancia de 15 cm del centro de la arena experimental, lugar en el cual
se liberó las larvas para estudiar cuales especies vegetales eran seleccionadas.
Una vez depositadas las larvas, se observó su orientación o selección
de hospederos durante los primeros cinco minutos y de ahí en adelante
cada dos días durante un total de 46 días. Posteriormente se evaluó
la densidad de larvas y/o pupas en cada una de las plantas. Al día 12
fueron adicionadas larvas del mismo estadio en cada una de las repeticiones
hasta completar las cinco larvas colocadas inicialmente, ya que se detectó
migración desde la arena experimental. Las condiciones ambientales del
experimento fueron: un fotoperíodo de 14:10, una temperatura promedio
de 18,71°C, y una humedad relativa variable entre 50 y 95%.
Prueba de elección múltiple con exposición previa
sobre U. europaeus. Este experimento ser realizó de la misma
forma que el experimento anterior, excepto que las larvas fueron depositadas
sobre una plántula de U. europaeus colocada en el centro de la
arena experimental también insertada en la plataforma de cartulina y
en contacto con las otras plantas evaluadas. De este modo las larvas tenían
la posibilidad de abandonar su hospedero natural U. europaeus y seleccionar
otro hospedero presente en la arena experimental.
Prueba de oviposición de A. ulicetella:
La prueba de oviposición se realizó para evaluar si el insecto
discriminaba en la selección de especies vegetales durante la postura
de huevos. Las plantas presentadas para oviposición correspondieron a
las especies U. europaeus, S. macrocarpa, L. subpinnatus, L. albus, L. arboreus,
L. angustifolium, S. junceum, L. magellanicus y T. repens. Las plantas
se ubicaron aleatoriamente dentro de jaulas de aluminio con paredes de policarbonato
de 50x50x75 cm. Dentro de cada jaula se colocaron 20 polillas adultas. Se cuantificó
durante 50 días el número de huevos sobre las plantas con una
frecuencia variable de 3 a 10 días. El conteo se realizó previa
extracción de las polillas mediante un aspirador, liberándose
éstas en el interior de la jaula una vez terminada la labor.
Experimento de confinamiento total de larvas A. ulicetella (efectos
en la alimentación, sobrevivencia y tecas) Prueba de no-elección:
La larva A. ulicetella no se alimentó del follaje de L.
subpinnatus, T. repens, L. magellanicus y S. macrocarpa. En
L. arboreus, S. junceum, T. monspessulana y L. angustifolium aunque
se detectó el consumo de tejido, éste desapareció totalmente
entre los días 18 y 20 de exposición de las plantas, y fue claramente
menor al detectado sobre las especies U. europaeus y L. albus
(Figura 1). La sobrevivencia de la larva ocurrió solamente en U. europaeus,
con un 100% de desarrollo pupal, y en L. albus, especie en la cual pupó
un 40% de las larvas aunque con un retraso de 5 días (Figura 2). El peso
de una de estas pupas fue de 0,0148 g. y no emergió el adulto, en tanto
que en U. europaeus el peso pupal varió entre 0,0345 y 0,0380
g.
La presencia de fecas tuvo una clara correspondencia con la sobrevivencia y
alimentación de la larva sobre las plantas.
Así, se detectó fecas durante aproximadamente un mes en U.
europaeus y L. albus, hasta un máximo de 18 días sobre
el resto de las especies vegetales donde hubo consumo foliar, y ausencia de
fecas en las especies donde la larva no se alimentó.
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Figura 1: Consumo foliar por A. ulicitella, en la prueba de
no-elección bajo confinamiento total (se excluyeron las especies
sin consumo foliar). |
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| Figura 2: Número promedio de larvas sobrevivientes en las especies
críticas en la prueba de no-elección bajo confinamiento total. ¯ = Comienzo de pupación Figure 2: Total number of larvae surviving on critical plants species in nonchoice test under total confinement. ¯ = Pupation |
Prueba de elección múltiple sin exposición previa a
U. europaeus. La larva no se alimentó de las especies L.
subpinnatus, L. magellanicus y S. macrocarpa. En las especies C.
striatus, T. repens y S. junceum se observó alimentación
en una de las evaluaciones realizadas y sólo en una repetición
lo cual indicaría que ella ocurrió de manera accidental y posiblemente
debido a desplazamientos de la larva entre las hojas. En L. albus se
observó alimentación de la larva aunque éste fue estadísticamente
diferente o inferior (P<0,05) que el consumo en U. europaeus (Figura
3).
En U. europaeus existió una alta sobrevivencia larval (sobre 85%),
presentando diferencias estadísticamente significativas en relación
con las otras especies (Figura 4). En las especies S. junceum, L. subpinnatus
L. angustifolium, T. repens, L. magellanicus, S. macrocarpa y C. striatus,
no se observaron larvas en ninguna de las fechas de evaluación. En las
restantes especies L. albus, L arboreus, T. pratense y T. inonspessulana se
encontraron larvas en forma esporádica en sólo un 20% de ellas
y no en todas las repeticiones. En cuanto a la presencia de tecas, éstas
fueron observadas consistentemente en todas las repeticiones de U. europaeus,
siendo éste parámetro estadísticamente diferente (5% Tukey)
en relación a las especies restantes, con la excepción de L.
albus, especie en la cual se detectó tecas en todo el período
experimental, aunque no en todas las repeticiones.
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| Figura 3: Consumo foliar por A. ulicitella en la prueba de elección
múltiple con exposición previa bajo confinamiento total. Promedios
no seguidos por igual letras son diferentes (P<0.05) según prueba
de Tukey. Figure 3: Leaf consumption of A. ulicitella in choice-test without previous host exposure under total confinement. Means not followed by the same letter are different (P<0,05) by Tukey separation. |
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| Figura 4: Número promedio de larvas sobrevivientes sobre las
especies críticas en la prueba de elección múltiple
sin exposición previa bajo confinamiento total. Promedios no seguidos
por igual letra son diferentes (P<0.05) según prueba de Tukey. Figure 4: Number of larvae surviving on critical plants species in choice tests without previous host exposure under total confinement. Means not followed by the same letter are different (P<0.05) by Tukey separation. |
Prueba de elección múltiple con exposición previa
a U. europaeus. La larva de A. ulicetella no se alimentó
de las especies S. junceum, L subpinnatus, L angustifolium, T. repens, L.
magellanicus, S. macrocarpa y C. striatus. En L. albus, L. arboreus,
T. pratense y T. monspessulana, se observó sólo signos
de alimentación, los cuales fueron significativamente diferentes al consumo
sobre U. europaeus ubicado en el centro como al borde de la arena experimental
(Figura 5).
La sobrevivencia larval fue evidente exclusivamente sobre U. europaeus
del centro y del borde (Figura 6). La presencia de fecas se detectó consistentemente
sobre U. europaeus, y fue significativamente diferente en relación
a las especies críticas.
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| Figura 5: Consumo foliar por A. ulicitella en la prueba de elección
múltiple con exposición previa bajo confinamiento total. Promedios
no seguidos por igual letra son diferentes (P<0.05) según prueba
de Tukey. Figure 5: Leaf consumption of A. ulicitella in choice test with previous host expose under total confinement. Means not followed by the samme letter are different (P<0.05) by Tukey separation. |
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| Figura 6: Número promedio de larvas sobrevivientes sobre las
especies críticas bajo elección múltiple con exposición
previa bajo confinamiento total. Promedios seguidos por igual letra son
diferentes (P<0.05) según la prueba de Tukey. Figure 6: Number of larval surviving on critical plant species in choice test with previous host exposure under total confinement. Means not followed by the same letter are different (P<0.05) by Tukey separation. |
Experimentos de confinamiento parcial de larva A. ulicetella (efectos
en la sobrevivencia)
Prueba de no-elección. Bajo condiciones de confinamiento parcial
(macetero) sin elección de hospedero dos de las cinco larvas (40%) alcanzaron
el quito estadio larval y el estado de pupa sobre U. europaeus. En las
especies S. junceum, L. albus y L. arboreus sólo una de
las cinco larvas (20%) alcanzó el estado de pupa. En las especies T.
monspessulana y C. striatus, la larva sobrevivió hasta el
día 21 en tanto que en L. subpinnatus, L. angustifolium,
T. repens, T.pratense y L magellanicus no se detectó
sobrevivencia después de los cuatro días (Figura 7). Las fecas
se asociaron a las plantas con presencia de larvas
Prueba de elección múltiple sin exposición previa
a U. europaeus. El consumo y la sobrevivencia fue significativamente
diferente y superior (P<0,05) sobre U. europaeus en relación
a las restantes especies probadas (Figuras 8 y 9) respectivamente. Si bien al
inicio del experimento se determinó algunas larvas sobre S. macrocarpa,
L. angustífolium, S. junceum y L. albus, éstas
no prosperaron sobre dichas especies disminuyendo significativamente luego de
una semana. Las fecas se asociaron a las plantas con presencia y consumo de
las larvas.
Prueba de elección múltiple con exposición previa
a U. europaeus: Tanto el consumo y la sobrevivencia fue significativamente
diferente y superior (P<0.05) sobre U. europaeus ubicado en el centro
de la arena experimental, respecto al U. europaeus y restantes especies
críticas expuestas en el borde de la arena (Cuadros 2 y 3 respectivamente).
Esta clara preferencia de las larvas por permanecer y alimentarse sobre las
plantas de U. europaeus en que fueron liberadas se manifestó en
cada una de las evaluaciones realizadas.
Concordantemente, se observó fecas en las plantas centrales de liberación
y ausencia de éstas en las plantas expuestas en el borde de la arena
experimental.
| Cuadro 3: Consumo foliar de A. ulicetella en la prueba de elección
múltiple con exposición previa a U. europaeus bajo confinamiento
parcial (% de plantas críticas en las que se detectó consumo). Tablae 3: Leaf consumption of A. ulicetella in choice test with previous host exposure under total confinement. Means not followed by the same letter are different (P<0,05) by Kruskal and Wallis |
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| Columnas con letras distintas indican diferencias estadísticamente
significativas al 5%, test de Kruskal y Wallis. 1= S. junceaum, L albus, L. angustifolium, L. arboreus y S. macrocarpa. |
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Selección de la especie de planta para oviposición: De
un total de 1150 huevos contados durante las evaluaciones A. ulicetella
ovipuso un 82,5% sobre U. europaeus y un 10,5% sobre L. albus,
un 3,2% sobre S. junceum y un 3,8% sobre el conjunto de las especies
L. arboreus, L. angustifolium y S. macrocarpa. Estos resultados
demostraron que hubo diferencias estadísticamente significativas al nivel
de 5% Tukey en el número de huevos ovipuestos por la polilla sobre U.
europaeus respecto a las restantes especies críticas evaluadas (Figura
10).
Efectos del Confinamiento sobre la larva: Los resultados de las pruebas de no-elección sugieren que el grado de confinamiento impuesto a la larva habría influido sobre la sobrevivencia de éstas, ya que en confinamiento total (Figura 2) la larva sobrevivió y se desarrolló sobre U. europaeus y L. albus, en tanto que en confinamiento parcial (Figura 7) la larva lo hizo además sobre las especies S. junceum y L. arboreus. Este inesperado mayor rango de hospederos en confinamiento parcial pudo deberse en algún grado a la mayor cantidad y calidad del follaje disponible para la larva en las plantas en macetas comparado con el follaje ofrecido a la larva en las cajas de confinamiento total. Sin embargo el hecho de que se realizara una sola repetición y que el análisis comprensivo de sobrevivencia, alimentación y desarrollo del insecto en estas pruebas sugiere que el efecto del confinamiento no fue claramente demostrado cuando el insecto fue expuesto a condiciones de no-elección de hospedero.
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| Figura 7: Número de larvas sobrevivientes sobre las especies
críticas en la prueba de no-elección bajo confinamiento parcial.
¯
= Comienzo de pupación. Figure 7: Total number of surviving on critical plant species in non-choice test under partial confinement. ¯ = Pupation. |
En ambos tipos de confinamiento (total y parcial) la larva se alimentó inicialmente de otras especias además de su hospedero natural U. europaeus, pero posteriormente ello no se tradujo en desarrollo hasta pupa. Estos resultados coinciden con los observados en Europa y Hawaii, para las especies T. repens y T. pratense, en las cuales la sobrevivencia llegó hasta el día 21 como máximo (Markin y Yoshioka, 1986). Como se señaló previamente, se detectó desarrollo pupal en L. arboreus, S. junceum y particularmente en L. albus. Sin embargo cabe hacer notar no sólo el bajo número de larvas que puparon en estas especies sino que el retraso en hacerlo, lo cual se debería al menor consumo foliar de las larvas respecto a U. europaeus.
La mayor rapidez en el desarrollo larval en U. europaeus puede representar
una ventaja adaptativa ya que en la naturaleza puede haber una disponibilidad
limitada de los recursos alimenticios proporcionados a las larvas por los brotes
tiernos de la maleza (Hill et. al., 1995) los que sólo
están disponibles durante los períodos de crecimiento activo de
la planta. El atraso en el desarrollo larval y la alta mortalidad en L. albus,
puede deberse a que sólo algunos compuestos químicos como anagyrina
(o ulexina) son compartidos entre estas dos especies (Gibbs, 1974).
Esta disminución en el consumo y en la sobrevivencia, podría deberse
a la ausencia en L. albus de fagoestimulantes o bien la presencia de
compuestos que bloquean la respuesta por los terminales sensoriales de la larva
(Van Loon, 1996; Simpson y Raubenheimer, 1996).
El hecho de que algunas larvas confinadas en L. albus alcanzan el estado
pupal, indicaría que dicha especie podría permitir el desarrollo
del insecto, sin embargo, el menor número de larva alcanzando el estado
pupal, el retraso en su formación y su menor peso en relación
a U. europaeus, sugiere que este resultados habría sido altamente
influenciado por el "estrés" ambiental impuesto al insecto
por las características de la prueba de no-elección.
Adicionalmente, en evaluaciones posteriores de los autores se confirmó
el menor peso de las pupas obtenidas desde L. albus (no publicado).
En las pruebas de elección múltiple sin exposición previa
tanto en confinamiento total (Figura 4) como parcial (Figura 9), la larva sobrevivió
preferencialmente sobre su hospedero natural U. europaeus, sugiriendo
que el grado de confinamiento no fue un factor relevante sobre la especificidad
del bioagente. La escasa y no consistente detección de larvas en algunas
especies críticas, pudo deberse al movimiento desde U. europaeus
por efecto de una alta densidad de larvas en el espacio limitado al que fueron
expuestos (una hoja o brote), lo cual pudo involucrar competencia intraespecífica
por recursos disponibles, la que se manifiesta cuando a un cierto nivel poblacional
no se obtienen los requerimientos necesarios (Dempster, 1983). Esta falta de
recursos o sobre explotación de éstos debido a la alta densidad
larval, aumenta el riesgo de una alta mortalidad, lo que puede ocurrir por el
confinamiento, y que se ve acompañado por un incremento en la dispersión,
particularmente en larvas jóvenes (Dempster, 1983).
De hecho, el análisis del parámetro alimentación de la
larva, indicó algún efecto del confinamiento. A saber, mientras
en confinamiento total (Figura 3) no hubo diferencias en el consumo entre U.
europaeus y L. albus durante todo el período de alimentación
(aunque en promedio fueron diferentes), en confinamiento parcial (Figura 8)
el consumo fue significativamente mayor sobre U. europaeus, respecto
a las especies críticas con la excepción de L. albus en
una sola fecha de observación.
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| Figura 8: Consumo foliar por A. ulicitella, en la prueba de
elección múltiple sin exposición previa bajo confinamiento
parcial (se excluyeron las especies sin consumo foliar). Promedios seguidos
por letras iguales no son significativamente diferentes (P<0.05) según
la prueba de Tukey. Figure 8: Leaf consumption of A. ulicitella in choice test without previous host exposure under partial confinement (not consumed plant species were excluded). Means followed by the same letter are not significantly different (P<0.05) by Tukey separation. |
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| Figura 9: Número de larvas sobrevivientes en las distintas especies
evaluadas en la prueba de elección múltiple sin exposición
previa bajo confinamiento parcial. Promedios seguidos por letras iguales
no son significativamente diferentes (P<0.05) según la prueba
de Tukey. minutos. Figure 9: Number of larvae surviving on critical plant species in choice test without previous host exposure under partial confinement. Means followed by the same letter are not significantly different (P<0.05) by Tukey separation. minutes. |
Los estudios de elección múltiple con exposición previa
al hospedero natural U. europaeus ubicado en el centro de la arena experimental
demostraron un efecto nulo del tipo de confinamiento en la utilización
del hospedero por A. ulicetella. Ello resultó evidente tanto en
términos de consumo foliar (Figura 11 y Cuadro 2) como de sobrevivencia
de la larva (Figura 12 y Cuadro 3). La esporádica aunque no significativa
alimentación de la larva en las especies L albus, L. arboreus, T.
Pratense y T. monspessulana, bajo confinamiento total, y la ausencia
de consumo foliar sobre las especies críticas en confinamiento parcial
se debería posiblemente a los efectos de una distinta disponibilidad
de alimento para la larva en ambos experimentos (Dempster, 1983).
Cabe indicar que este resultado, aunque menos intenso, es similar a lo observado
en las pruebas sin exposición previa del hospedero natural.
Sin descartar la posible influencia de la distinta disponibilidad de alimento
en los experimentos de confinamiento total y parcial, tanto en las pruebas sin
y con exposición previa, cabe señalar que la manipulación
de la larva durante los cambios de hojas en los experimentos de confinamiento
total, particularmente en las pruebas sin exposición previa, pudo ser
un factor instrumental que provocó el desplazamiento de la larva hacia
otras plantas hospederos no naturales. El notable mayor desplazamiento de la
larva desde U. europaeus ubicado en el centro de la arena experimental
hacia U. europaeus dispuesto al borde de ésta en el experimento
de confinamiento total (Figura 11) y la no-ocurrencia de este comportamiento
en el experimento análogo en confinamiento parcial (Figura 12) también
refuerza la hipótesis de la disponibilidad alimentaria o "estrés
alimenticio" (Dempster, 1983) como el factor clave para
explicar la ocurrencia esporádica de la larva en hospederos no naturales.
Por otra parte las pruebas con exposición previa a U. europaeus
(las cuales simulan relativamente mejor la ocurrencia en el campo una vez liberado
el bioagente), tendrán un significado biológico al permitir diferenciar
la utilización transitoria de algunas especies críticas (como
L. albus) de la selección permanente de un hospedero determinada
por la cantidad y calidad de los componentes químicos de éste
(Gibbs, 1974) o de fagoestimulantes (Van Loon,
1996, Simpson y Raubenheimer, 1996).
La oviposición de A. ulicetella se concentró preferencialmente
sobre su hospedero natural U. europaeus, aunque incluyó las especies
L albus, S. junceum, L arboreus, L angustifolium y S. macrocarpa
en orden decreciente (Figura 10). Estos resultados confirman la preferencia
de oviposición de este insecto sobre U. europaeus y su capacidad
para oviponer sobre S. junceum y en menor grado sobre otras especies
de las tribus Genisteae y Sophoreae, ya señalada por Hill
et. al. (1995), bajo condiciones de confinamiento (cajas) similares a las
usadas en nuestro experimento.
Los resultados indican que las hembras de A. ulicetella tendrían
la capacidad para discriminar entre las plantas que van a permitir un mejor
desarrollo de su descendencia de aquellas que no (en las pruebas de elección
múltiple la larva prefirió U. europaeus pero se desarrolló
hasta pupa en Lupinus spp. y en S. junceum). Distintos aspectos
morfológicos y fisiológicos pueden haber estimulado la preferencia
de oviposición en el hospedero ya que ésta ocurrió esencialmente
sobre plantas en que las larvas fueron capaces de alimentarse y sobrevivir.
Estos podrían consistir en el reconocimiento de sustancias químicas,
la detección de superficies rugosas o canalículos presentes en
espinas de U. europaeus, o comportamiento oviposicional mediado por evaluaciones
gustatorias. Ejemplos de situaciones como las anteriores son la existencia de
células sensoriales presentes en el quinto tarsómero de Pieris
rapae que identifican un rango de glucosinolatos (sustancias estimulantes),
donde hay una respuesta electrofisiológica y de comportamiento (Van
Loon, 1996). Otro compuesto químico que produce esta reacción
es la sinigrina, una sustancia característica en cruciferas. Otro caso
es el de Plathypena (Lepidóptera), que coloca los huevos individualmente
en superficies rugosas y en canalículos (Chapman, 1982),
o la existencia de sustancias volátiles que permitirían la identificación
de las plantas (Steinbrecht et. al., 1996) o bien aspectos
visuales (Wacht et al., 1996). La oviposición sobre
cinco especies no hospederas detectadas en el experimento podría ser
interpretada como sensibilización (Szentesi and Jermy,
1990; Heard and Forno, 1996) en el cual algún atributo
del hospedero normal (por ej., volátiles, presente en la arena experimental)
estimula y aumenta el comportamiento reproductivo del insecto, lo cual resultaría
en su oviposición sobre especies no hospederas. Esta hipótesis
es reforzada por los resultados coincidentes obtenidos por Hill
et. al. (1995) en Inglaterra en pruebas de oviposición de A. ulicitella
confinada en cajas de 50x50x75 cm en una mezcla de ambientes de insectario y
campo. En tales condiciones, la polilla ovipuso un número significativamente
superior de huevos en arenas experimentales con U. europaeus, que en
arenas sin presencia del hospedero natural del insecto o donde el material de
adultos usado en las pruebas no habría sido nunca expuesto a dicha especie.
Por otra parte, no se puede descartar el azar como un factor en la aparición
de huevos en algunas de las especies críticas, ya que la oviposición
de insectos en confinamiento puede ocurrir indiscriminadamente incluso en las
paredes de los contenedores aún cuando el hospedero natural está
presente (Zwölfer y Harris, 1971, Cullen,
1989)
 |
| Figura 10: Número de huevos ovipuestos por la polilla
A. ulicitella en las distintas especies evaluadas en la prueba de
oviposición. Promedios seguidos por letras iguales no son significativamente
diferentes (P<0.05) según la prueba de Tukey. Figure 10: Number of eggs of A. ulicitella on a critical plat species in the oviposition test. Means followed by the same letter are not significantly different (P<0.05) by Tukey separation. |
Se confirmó la especificidad de A. ulicitella por su hospedero
natural U.europaeus. En las pruebas de no-elección el insecto
se alimentó y desarrolló hasta pupa sobre L. albus, L. arboreus
y S. junceum, y se alimentó transitoria o accidentalmente sobre
estas y otras especies críticas en la prueba de elección múltiple
sin exposición previa en confinamiento. Sin embargo el desarrollo de
las larvas fue más lento, y el peso y sobrevivencia de las pupas fue
significativamente menor respecto a U. europaeus.
El confinamiento de la arena experimental no influyó significativamente
sobre la especificidad de A. ulicetella. Sin embargo, este factor fue
más relevante sobre la selección de hospedero en la medida que
se restringió el acceso del insecto a su hospedero natural. De este modo
los experimentos de exposición múltiple en confinamiento total
constituyeron un método más práctico y eficiente para evaluar
la selección de hospedero por la larva de A. ulicetella en el
limitado espacio cuarentenario.
La oviposición de A. ulicetella ocurrió preferencialmente
sobre U. europaeus, aunque en laboratorio, el insecto fue capaz de oviponer
sobre L. albus, S. junceum, L. arboreus, L. angustifolium
y S. macrocarpa.
La preferencia de A. ulicetella por su hospedero natural respecto a otras
leguminosas tales como Lupinus spp. en condiciones de laboratorio coincide
con lo señalado por Markin y Nagata (1990) quienes
al exponer al insecto en el campo, las seis especies de lupino más frecuentes
en Chile, concluyeron que ninguna de esas especies constituiría un hospedero
de la polilla una vez liberada.
Los autores agradecen a los investigadores Kenneth Teramoto, Sliin Matayoshi, y Patrick Connant, del Department of Agriculture, State of Hawaii, por su ayuda en la obtención de poblaciones de A. ulicetella. También agradecemos al Sr. Sergio Escobar de INIA - CRI Carillanca por su cooperación en la cría y mantención del bioagente. Esta investigación se realizó con el aporte del Fondo Nacional de Ciencias y Tecnología, Proyecto 1960030.
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