Muchos insectos se infectan de forma natural con bacterias simbióticas, que suelen transmitirse verticalmente de madre a cría, pero no horizontalmente.
por la Organización Nacional de Investigación Agrícola y Alimentaria
Comprender los efectos de estos simbiontes es importante para el control de plagas de insectos, ya que pueden afectar significativamente la biología y la reproducción de los insectos.
El chinche depredador Nesidiocoris tenuis, que ataca plagas agrícolas como moscas blancas y trips, es un importante agente de control biológico . Aunque la bacteria simbiótica Rickettsia se encuentra a menudo en N. tenuis, sus efectos sobre el huésped no han sido aclarados.
Un equipo de investigación dirigido por NARO y la Universidad de Miyazaki ha revelado que Rickettsia induce una fuerte incompatibilidad citoplasmática (IC) en N. tenuis. La IC es un fenómeno en el que los huevos puestos por hembras no infectadas no eclosionan cuando se aparean con machos infectados. El trabajo se publica en la revista Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences .
En este estudio, los experimentos de apareamiento con insectos infectados con Rickettsia e insectos no infectados tratados con antibióticos demostraron que los huevos no eclosionaban, específicamente en la combinación de CI. Este estudio agrega a Rickettsia a la lista de bacterias simbióticas que inducen CI.
El análisis del genoma reveló que la cepa de Rickettsia en N. tenuis está estrechamente relacionada con el grupo Bellii, un grupo de Rickettsia simbióticas que se encuentra comúnmente en insectos.
Cabe destacar que en los plásmidos de esta cepa de Rickettsia existían homólogos del gen del factor CI (gen cif), conocido como el gen causal de CI en Wolbachia, otra bacteria simbiótica conocida por inducir CI.
Esto sugiere que la capacidad de inducir CI puede haberse adquirido a través de la transferencia horizontal de genes entre Wolbachia y Rickettsia, lo que proporciona información sobre la evolución de la manipulación reproductiva inducida por simbiontes en insectos.
La incompatibilidad citoplasmática (IC) es un fenómeno en el que las crías de especies de insectos no se desarrollan adecuadamente cuando hembras no infectadas se aparean con machos infectados con bacterias simbióticas específicas. Crédito: Organización Nacional de Investigación Agrícola y Alimentaria (NARO)
Se llevaron a cabo experimentos de apareamiento con insectos infectados con Rickettsia y otros que se curaron de la infección con un tratamiento con antibióticos. Entre las cuatro combinaciones de apareamiento posibles, solo el apareamiento de hembras no infectadas y machos infectados dio como resultado una tasa de eclosión de huevos del 0%. Crédito: Organización Nacional de Investigación Agrícola y Alimentaria (NARO)
Este descubrimiento tiene implicaciones importantes para el control biológico, que implica la reproducción de insectos depredadores que se utilizan para el manejo de plagas. Si los insectos depredadores no se reproducen como se espera, la CI podría ser la causa. Por lo tanto, el manejo del estado de infección de las bacterias simbióticas en los insectos depredadores podría contribuir a un manejo eficaz de las plagas en la agricultura.
El equipo de investigación destacó la importancia de evaluar la frecuencia de la CI en las poblaciones silvestres de N. tenuis. También señalaron que «la amplia distribución de N. tenuis y especies relacionadas en Europa, Asia y otras regiones ofrece potencial para un mejor uso de los insectos depredadores en la agricultura y para explorar los orígenes evolutivos de la CI».
Las investigaciones futuras se centrarán en el mecanismo de CI inducido por Rickettsia, que es importante para la gestión eficaz de N. tenuis como agente de control biológico, así como para una mejor comprensión de la manipulación del huésped por parte de bacterias simbióticas .
Más información: Yuta Owashi et al, Rickettsia induce una fuerte incompatibilidad citoplasmática en un insecto depredador, Actas de la Royal Society B: Biological Sciences (2024). DOI: 10.1098/rspb.2024.0680
