tesis

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Lic. Mabel Romero Sueldo Evaluación de Doru lineare (Dermaptera, Forficulidae) como depredador de Spodoptera frugiperda (Lepidoptera, Noctuidae)

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Director: Dr. Eduardo Gabriel Virla Director Asociado: Dra. Marta Guzmán de Tomé 2009 Tesis para optar al grado de Magíster en Entomología Facultad de Ciencias Naturales e Instituto Miguel Lillo Universidad Nacional de Tucumán Comisión de supervisión: Dra. Dominga Carolina Berta Dra. Lucía Claps

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Spodoptera frugiperda Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) algodón alfalfa soja sorgo lino mijo tomate papa arroz maíz

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pérdidas significativas en la producción 17% 72% cultivos tempranos cultivos tardíos

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El cultivo del maíz En Tucumán, entre los cultivos de grano, el maíz ocupa el 2º lugar en Importancia después de la soja.

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HEMIPTERA LEPIDOPTERA COLEOPTERA HYMENOPTERA DIPTERA PLAGAS DEL M A iZ Dalbulus maidis Cicadellidae Tapajosa rubromarginata Cicadellidae Aphididae Rhapalosiphum maidis Delphacidae Peregrinus maidis Noctuidae Spodoptera frugiperda Noctuidae Agriotis ipsilon Helicoverpa zea Noctuidae Diatraea saccharalis Crambidae Diloboderus abderus Scarabeidae Diabrotica speciosa Chrysomellidae Tenebrionidae Tenebrio Hylemyia cilicura Anthomyiidae Liriomyza huidobrensis Agromyzidae Atta sexdens Formicidae

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Distribución de Spodoptera frugiperda Bioecología de Spodoptera frugiperda

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Control de Spodoptera frugiperda cultural químico biológico ● ● ● ● uso de maíces transgénicos manejo de fecha de siembra rotación de cultivo uso de semillas de calidad uso de insecticidas: clorados piretroides órg. fosforados ● ● ● ● parasitoides depredadores entomopatógenos parásitos ● uso de maíces transgénicos manejo de fecha de siembra rotación de cultivo

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Control Biológico del “cogollero del maíz” Diptera Hymenoptera Parasitoides ( Campoletis grioti Ichneumonidae Archytas marmoratus Tachinidae Chelonus insularis Braconidae () Larva de Sf parasitada por Euplectrus platyhypenae Eulophidae

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Parásitos Virus Hongos Depredadores Bacterias Entomopatógenos Doru lineare Dermaptera, Forficuliae Coleoptera, Melyridae Astylus atromaculatus Cycloneda sanguinea Coleoptera, Coccinelidae Nematoda, Mermitidae Larvas muertas por Bt Chrysoperla externa Neuroptera, Chrysopidae Nomuraea rileyi Baculoviridae- Iridioviridae

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Doru lineare al alimentarse de numerosas presas provocan alta mortalidad en las mismas D E P R E D A D O R E S vida libre mantienen un ritmo de crecimiento poblacional similar al de las plagas generalistas (la mayoría de los depredadores) como sp omnívoras se alimentan de presas alternativas están presentes en el agroecosistema antes de que aumente la densidad poblacional de la plaga

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DORU LINEARE (Esch.) depredador fitófago soja caña de azúcar maíz fitófago algodón omnívoros

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algodón soja caña de azúcar granos almacenados Alabama argillacea Noctuidae Spodoptera frugiperda Noctuidae maíz Spodoptera sp Noctuidae depredador Sitotroga cerealella Gelechiidae Diatraea saccharalis Crambidae

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Distribución de Doru lineare Bioecología de Doru lineare

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No existían trabajos sobre el papel que desempeña Doru lineare en el cultivo de maíz la capacidad de depredación de este dermáptero Estudios biológicos de Doru lineare En Argentina Mariani et al., 1996 Romero Sueldo & Dode, 2002 Romero Sueldo & Cuezzo, 2002 Romero Sueldo et al., 2005

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HIPÓTESIS D. lineare, en el cultivo de maíz se comporta principalmente como depredador ante una oferta alimenticia compuesta por maíz, huevos o larvas neonatas de S. frugiperda D. lineare provoca una mortalidad importante en las poblaciones de S. frugiperda.

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OBJETIVO GENERAL OBJETIVOS ESPECÍFICOS Conocer la preferencia alimenticia de D. lineare huevos y larvas I de Sf Cuantificar la capacidad de depredación de D. lineare polen, hojas y granos consumo de huevos y larvas I de Sf respuesta funcional Evaluar la preferencia alimenticia de D.lineare Evaluar la eficiencia de D. lineare como depredador de S. frugiperda OBJETIVOS ESPECÍFICOS Evaluar la preferencia alimenticia de D.lineare OBJETIVOS ESPECÍFICOS Evaluar la preferencia alimenticia de D.lineare OBJETIVOS ESPECÍFICOS

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EVALUACIÓN DE LA PREFERENCIA ALIMENTICIA DE DORU LINEARE

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INTRODUCCIÓN

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Hábitos omnívoros depredadora benéfica fitófaga perjudicial Preferencia alimenticia - prueba de alimentación forzada - prueba de libre elección Indices de preferencia alimenticia (Jacobs, 1974) Doru lineare

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OBJETIVOS

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Evaluar la preferencia alimenticia

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MATERIALES Y MÉTODOS

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Establecimiento de una colonia de S. frugiperda Cámaras de cría T = 25ºC ± 2 HR = 70% Fot. = 14/10 L/O Establecimiento de una colonia de D. lineare Obtención y origen de las colonias

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Pruebas de “libre elección alimenticia” 5 adultos + fuente alimenticia 24 hs Faltante de los alimentos ofrecidos 48 hs de ayuno previo 16 repeticiones c/ hembras 16 repeticiones c/ machos testigo

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Ensayos de preferencia alimenticia GRANO LECHOSO (0,40 g) LARVAS I HOJAS FRESCAS (0,20 g) HUEVOS POLEN POLEN HUEVOS (400 H ~ 0,0174 g) Primera etapa: fitófago (0,40 g ) (400 L I ~ 0,0053 g)

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Primera etapa 80 hembras adultos de D. lineare 80 machos adultos de D. lineare 12.800 huevos S. frugiperda 12.800 L I de S. frugiperda Consumo de huevos y larvas I de Sf Peso en gramos Nº de individuos 80 hembras adultos de D. lineare 80 machos adultos de D. lineare 12.800 huevos S. frugiperda 12.800 L I de S. frugiperda Ensayos de preferencia alimenticia 80 hembras adultos de D. lineare 80 machos adultos de D. lineare 80 hembras adultos de D. lineare 80 machos adultos de D. lineare 12.800 huevos S. frugiperda 640 adultos de D. lineare 38.700 huevos de S. frugiperda 25.600 L I de S. frugiperda

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Q: índice de Jacobs -1, 1 y +1 para preferencias negativas, indiferentes y positivas R: índice de Krueger E: índice de Ivlev -1 a 1, el valor negativo es rechazo total y 1 elección exclusiva I.P.A: índice de preferencia alimenticia Índices de preferencia alimenticia

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RESULTADOS

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por Doru lineare Consumo medio (g) de diferentes partes del maíz Letras distintas indican diferencias significativas, (P 0,05, Tukey). Primera etapa de preferencia alimenticia b a a a b a b 91,7% alimento 8,3% alimento polen grano

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Letras distintas indican diferencias significativas, (P 0,05, Tukey). Consumo medio expresada en nº de individuos de D. lineare alimentadas con huevos y larvas I de S. frugiperda a a a a

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Letras distintas indican diferencias significativas, (P 0,05; Tukey). Consumo medio en gramos de D. lineare alimentadas con huevos y larvas I de S. frugiperda. a b a b hembras: 3:2 H que L I machos: 3:1 H que L I

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Consumo medio en gramos de D. lineare frente a polen y huevos de S. frugiperda Letras distintas indican diferencias significativas (P 0,05; Tukey). a b a b

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Índices de preferencia alimenticia Valores de índices de preferencia alimenticia para D. lineare frente a polen de maíz y huevos de S. frugiperda en pruebas de libre elección.

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CONCLUSIONES Y DISCUSIÓN

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◄ ◄ ◄ D. lineare en su papel de especie fitófaga presenta una marcada preferencia por el polen. No consumió hojas de maíz, lo que difiere con lo citado por Lanza Reis et al., (1988) para D. luteipes. El consumo de grano fue mínimo. pericarpio En laboratorio En el campo

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◄ En Brasil, se realizaron investigaciones en laboratorio con D. luteipes, llegando a la conclusión que es un insecto eficiente para el control del cogollero por consumir un elevado número de huevos y larvas neonatas; estos resultados coinciden con los de este estudio por lo que se sugiere ser usado en el control integrado de esta plaga. Como especie depredadora, frente a huevos y larvas neonatas del cogollero muestran preferencia hacia el consumo de huevos de la plaga. ◄ Al enfrentar la tijereta con polen y huevos del cogollero prefieren huevos. ◄ El análisis de los índices de PA muestran que esta tijereta tiene una marcada tendencia hacia la depredación.

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huevos y larvas I de Sf Cuantificar la capacidad de depredación de D. lineare polen, hojas y granos consumo de huevos y larvas I de Sf respuesta funcional Evaluar la preferencia alimenticia de D. lineare

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CAPACIDAD DE DEPREDACIÓN DE DORU LINEARE

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Consumo de huevos y larvas neonatas de Spodoptera frugiperda

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INTRODUCCIÓN

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Efectos depredador presa capacidad de depredación CONTROL BIOLÓGICO DE PLAGAS Ante esta situación el estudio en laboratorio es una alternativa para obtener información sobre consumo

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OBJETIVOS

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consumo total consumo diario Establecer la duración de los estadios ninfales

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MATERIALES Y MÉTODOS

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Tubo de ensayo + 1 ninfa de D. lineare + 80 huevos de S. frugiperda TASA de CONSUMO DIARIO Análisis de datos Test “t” ANOVA Test de Tukey Ensayos de consumo 45 adultos de D. lineare 100.000 huevos de S. frugiperda

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RESULTADOS

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Consumo diario y total de huevos de S. frugiperda y duración de los estaios ninfales de D. lineare 26,95 Total 424,67

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Mortalidad de ninfas de D. lineare La mortalidad fue baja 8,9% Letras iguales implican que no existen diferencias estadísticamente significativas [F: (P>0,05); t: (P>0,05)].

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CONCLUSIONES Y DISCUSIÓN

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Las ninfas de D. lineare ( hembras y machos ) no muestran diferencias en el consumo de huevos de Sf. La mortalidad de las ninfas de D. lineare es baja (Romero Sueldo y Dode, 2002)

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RESPUESTA FUNCIONAL DE DORU LINEARE

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INTRODUCCIÓN

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Respuesta funcional: es la relación entre el Nº de presas consumidas por un depredador frente a distintas densidades de la misma Tipos de respuesta funcional Tipo I Tipo II Tipo III Insectos filtradores Artrópodos depredadores Parasitoides Aumento lineal Hiperbólica Sigmoidea

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OBJETIVOS

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Determinar la respuesta funcional de D. lineare frente a distintas densidades de larvas neonatas de S. frugiperda

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MATERIALES Y MÉTODOS

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48 hs de ayuno previo Distintas densidades de L I de S. frugiperda (1,7,10,20, 40,70,100,115,130,160,190,250,360.420 y 500) 6 repeticiones con cada densidad Transcurridas 2 hs se registró el Nº de larvas consumidas - fueron analizados siguiendo a Trexler et al., (1988) y Fernández & Corley (2004) - se determinó el modelo que ajusta de manera más apropiada. - Ecuación de disco de Holling (1959) 1- Diseño experimental 2- Análisis estadístico 90 adultos D. lineare 14.418 L I S. frugiperda 3- Modelo de respuesta funcional a utilizar

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Tiempo real de manipulación Observación directa medida con cronómetro. N= 106 + 5 a 10 larvas I de Sf 48 hs de ayuno

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RESULTADOS

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Larvas de S. frugiperda consumidas por D. lineare en función de cambios de densidad de las presas

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El análisis de la regresión logística revela una respuesta funcional de tipo II La “ecuación de disco” Holling (1966) estima una eficiencia de búsqueda tiempo de manipuleo a = 0,374 Th = 180 s

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Tiempo real de manipulación de Doru lineare N: número de tijeretas, X: promedio, DS: desvio standart Consumo máximo en 2 hs sería de 296 L I del cogollero.

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CONCLUSIONES Y DISCUSIÓN DE RF

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◄ ◄ ◄ Doru lineare presentó respuesta funcional tipo II, típica de insectos depredadores, cuya tasa de depredación esta limitada solo por el tiempo de manipulación hasta alcanzar la saciedad. La eficiencia de búsqueda disminuye cuando aumenta la densidad de la presa La cantidad de larvas consumidas aumenta al aumentar la densidad de las presas. En la RF tipo II Presas se localizan más rápido Densidades son altas ◄ El porcentaje de larvas consumidas disminuye al aumentar la densidad. Evaluando el tiempo de búsqueda existe una tendencia a disminuir cuando aumenta la densidad de la presa. ◄ ◄

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La eficiencia de búsqueda estimada (a= 0,374) es similar a los resultados de otros depredadores de plagas ◄ Mohaghegh et al., (2001) depredadores de plagas a= 0,48 a= 0,22 a= 0,22 Parajulee et al., (2006)

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CONCLUSIONES FINALES

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PRIMERA HIPÓTESIS D. lineare, en el cultivo de maíz se comporta principalmente como depredador ante una oferta alimenticia compuesta por maíz y por huevos y larvas pequeñas de S. frugiperda Índices de preferencia alimenticia de D. lineare Prefieren huevos de la plaga Preferencia alimenticia D. lineare prefiere huevos de la plaga

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. Todas las características antes mencionadas afirman que D. lineare debe ser considerado un insecto benéfico para el cultivo de maíz y que, ante la presencia de S. frugiperda en sus estados tempranos de desarrollo, es deseable su establecimiento en el agroecosistema. SEGUNDA HIPÓTESIS D. lineare provoca una mortalidad importante en las poblaciones de S. frugiperda Consumo de huevos agente de CB comparable a otras sp ya estudiadas en el Neotrópico Tipo II típica de depredadores respuesta funcional

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PERSPECTIVAS FUTURAS

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Desde el punto de vista entomológico: - calcular sus principales parámetros poblacionales y reproductivos evaluar la influencia de las condiciones climáticas en la densidad de la tijereta. requerimientos térmicos (grados día) de la especie para poder predecir su distribución determinar número de generaciones anuales (voltinismo) en campo estrategias de supervivencia de la especie ante situaciones adversas (condiciones climáticas, refugios invernales, alimentación, etc.) fenómenos de competencia intra e interespecífica determinar sus enemigos naturales Desde el punto de vista agrícola : la real participación del dermáptero como factor de mortalidad de S. frugiperda y de otras plagas del cultivo verificar la relación tiene la presencia de ejemplares del dermáptero en el cogollo y la ausencia de larvas en el mismo -realizar pruebas de “precipiting test” y serológicas (como ELISA) para verificar fehacientemente quienes son sus presas en campo determinar capacidad de dispersión y colonización de nuevos ambientes (cultivos) - efecto de los insecticidas en sus poblaciones