Bacteria asesina masculina protege a las hembras de mosca blanca del tabaco de insecticidas, hongos y parasitoides de control biológico


Para protegerse contra las amenazas, las hembras de la mosca blanca del tabaco tienen su propia bacteria simbionte Rickettsia , conocida como asesina de machos, que contribuye a una mayor proporción de generación de hembras resistentes cuando la plaga se reproduce.


El descubrimiento de un nuevo sistema de defensa en la mosca blanca del tabaco, aunque afecta únicamente a la población femenina de la plaga, fue realizado por un grupo internacional de científicos de China (Facultad de Ciencias de la Vida, Universidad Normal de Chongqing; Laboratorio de Agricultura Moderna de Guangdong Lingnan; Centro de Investigación e Ingeniería de Biocontrol, Universidad Agrícola del Sur de China) y Egipto (Departamento de Protección Vegetal, Facultad de Agricultura, Universidad del Canal de Suez). El estudio fue publicado en la revista Insects 2022 en el portal MDPI.

Rickettsia es una bacteria simbiótica de transmisión materna presente en la mayoría de las especies de insectos, incluida la mosca blanca del tabaco. La mosca blanca del tabaco es una plaga de cuarentena y causa daños a los cultivos en todo el mundo, ya que es común en todas partes excepto en la Antártida, dicen los autores. – Para el control de la mosca blanca se utilizan plaguicidas sintéticos y el hongo entomopatógeno Akanthomyces attenuatus . El parasitoide Encarsia formosa también se utiliza en biocontrol.

Sin embargo, Rickettsia protege a su anfitrión de estas amenazas, lo que podría afectar significativamente las estrategias actuales de control de la mosca blanca.

Las bacterias endosimbióticas afectan a sus huéspedes de diferentes maneras: algunos insectos se alimentan de nutrientes, otros pueden cambiar la tolerancia de su huésped al estrés ambiental extremo y otros son manipuladores de la reproducción.

Los insectos forman una parte importante de muchas redes ecológicas y, a menudo, están estrechamente relacionados con las bacterias intracelulares heredadas de la madre.

La mosca blanca Bemisia tabaci  es una plaga destructiva con más de 40 especies, incluidas dos poblaciones invasoras: Medio Oriente-Asia Menor 1 (MEAM1, anteriormente biotipo B) y Mediterráneo (MED, anteriormente biotipo Q). Además del daño por alimentación directa, la mosca blanca del tabaco causa graves pérdidas de cultivos en todo el mundo debido a la transmisión indirecta de virus.

Este estudio exploró por primera vez los efectos de Rickettsia en la biología del huésped de mosca blanca B. tabaci de la población MEAM1: 1) cómo la infección por Rickettsia afecta la biología de su huésped al alterar su dieta; 2) se evaluó la contribución de la infección por Rickettsia a la inmunidad de B. tabaci frente a hongos entomopatógenos, insecticidas y parasitoides. El estudio tuvo como objetivo identificar interacciones específicas no descritas previamente entre Rickettsia y B. tabaci para comprender mejor las futuras estrategias de control de plagas.

Las especies Bemisia tabaci MEAM1 se recolectaron originalmente de berenjenas cultivadas en la granja de entrenamiento de Guangzhou de la Universidad Agrícola del Sur de China (SCAU) y se transfirieron a plantas de algodón para su reproducción en condiciones estándar de laboratorio. Las poblaciones se dividieron en rickettsia positiva (R + MEAM1) y rickettsia negativa (R -MEAM1).

Se recolectaron parasitoides de Encarsia formosa de ninfas de mosca blanca del tabaco en plantas de tomate en la Academia de Ciencias Agrícolas y Forestales de Beijing. La descendencia posterior se reprodujo de nuevo en plantas de algodón infectadas en un invernadero separado.

Se usaron dos insecticidas, imidacloprid (95% WP, Anhui Huaxing Chemical Co., Ltd.) y espirotetramato (97% WP, Hebei Weiyuan Biochemical Co., Ltd.) para evaluar la resistencia química.

Los resultados mostraron que la infección por Rickettsia aumentó la fecundidad, la supervivencia de ninfa a adulto y el número de hembras de mosca blanca. Además, provocó una reducción significativa en la duración del desarrollo de las ninfas, pero no afectó el porcentaje de huevos para incubar.

Las moscas blancas del tabaco infectadas con Rickettsia tenían niveles significativamente más altos de glucógeno, azúcar soluble y trehalosa que los individuos negativos a Rickettsia.

Rickettsia mejoró en gran medida la inmunidad de sus anfitriones de mosca blanca: tuvieron tasas de mortalidad más bajas cuando se expusieron al hongo Akanthomyces attenuatus y los insecticidas imidacloprid y spirotetramat. El porcentaje de parasitismo de Encarsia formosa también ha sido reducido por la infección por Rickettsia .

Debe enfatizarse que Rickettsia manipula la reproducción del huésped, ya sea matando descendencia masculina en forma de embriones o induciendo la partenogénesis (a través de la feminización de los machos genéticos y la inducción de la partenogénesis). Nuestros resultados también mostraron que la población R + B. tabaci produjo más crías femeninas que la población R -, ya que las bacterias endosimbiontes generalmente favorecen a las poblaciones de insectos hembra, lo que aumenta drásticamente la aptitud de las hembras infectadas”.

Basado en un artículo de un grupo de autores (Ze-Yun Fang, Yuan Liu, Zi-Qi He, Qin Wen, Xin-Yi Chen, Muhammad Musa Khan, Mohamed Osman, Nasser Said Mandur, Bao-Li Qiu) publicado en el www.mdpi portal.com.