Identificación molecular, encapsulación y patogenicidad de Metarhizium anisopliae sobre Scyphophorus acupunctatus

Abstract

RESUMEN: Los hongos entomopatógenos son usados frecuentemente en el campo como controladores de poblaciones de insectos plaga, las ventajas que estos tienen es que no causan daño a la salud humana, no contaminan el ambiente y no generan resistencia. Sin embargo, su efectividad disminuye significativamente debido a factores abióticos como la luz, temperatura y humedad, ante esta problemática se tienen alternativas de encapsulado que proporcionan protección a las esporas de los factores abióticos, sin afectar su viabilidad y eficacia. Derivado de lo anterior se planteó identificar molecularmente y encapsular a Metarhizium sp. evaluando su efectividad biológica sobre Scyphophorus acupunctatus. Para esto se llevó a cabo la identificación del hongo mediante PCR y secuenciación, con oligonucleótidos ITS1-ITS4. La encapsulación de conidios fue por gelificación iónica usando alginato de sodio al 1% más maltodextrina (M) al 2%. Una parte de los conidios encapsulados fueron guardados en solución salina al 0.9% y otra liofilizada. La viabilidad de los conidios encapsulados se evaluó mediante porcentaje de germinación y la patogenicidad se probó sobre Scyphophorus acupunctatus usando dos tipos de cápsulas (ALG y ALG/M2 %). El hongo identificado correspondió a Metarhizium anisopliae. En cuanto al tamaño y forma de las cápsulas no hubo diferencias significativas entre las diferentes concentraciones de maltodextrina. Las cápsulas con conidios tuvieron un tamaño promedio de 7±0.21mm con forma esférica. Los conidios encapsulados mantuvieron un porcentaje de viabilidad del 100% guardados a 4°C en solución salina (0.9%). Sin embargo, la viabilidad de los conidios que fueron encapsulados y liofilizados disminuyó significativamente hasta un 43%. La patogenicidad de los conidios sobre Scyphophorus acupunctatus se vió favorecida usando el tratamiento ALG/M2% con un 76% de mortalidad, la cual no presentó diferencia significativa con el testigo (esporas sin encapsular). Esto significa que la matriz encapsulante que se usó para la encapsulación de los conidios no afecto la viabilidad y tampoco la patogenicidad mostrando los mismos resultados que los conidios sin encapsular. Los insectos asperjados con el tratamiento alginato liofilizado tuvieron la mayor supervivencia, lo que nos indica que la matriz utilizada no resulto lo suficiente protectora para evitar la pérdida de viabilidad y patogenicidad después del proceso de liofilización. ABSTRACT: Entomopathogenic fungi are frequently used in the field as controllers of populations of insect pests, the advantages they have is that they do not cause harm to human health, do not pollute the environment and do not generate resistance. However, its effectiveness decreases significantly due to abiotic factors such as light, temperature and humidity, before this problem there are encapsulation alternatives that provide protection to spores of abiotic factors, without affecting their viability and effectiveness. Derived from the above, it was proposed to identify molecularly and encapsulate Metarhizium sp. evaluating its biological effectiveness on Scyphophorus acupunctatus. For this, the fungus identification was carried out by PCR and sequencing, with ITS1-ITS4 oligonucleotides. The encapsulation of conidia was by ionic gelation using 1% sodium alginate plus 2% maltodextrin (M). A part of the encapsulated conidia was stored in 0.9% saline and another lyophilized. The viability of the encapsulated conidia was evaluated by germination percentage and the pathogenicity was tested on Scyphophorus acupunctatus using two types of capsules (ALG and ALG / M 2%). The identified fungus corresponded to Metarhizium anisopliae. Regarding the size and shape of the capsules, there were no significant differences between the different concentrations of maltodextrin. Capsules with conidia had an average size of 7 ± 0.21mm with a spherical shape. The encapsulated conidia maintained a 100% viability percentage stored at 4 ° C in saline solution (0.9%). However, the viability of conidia that were encapsulated and lyophilized decreased significantly to 43%. The pathogenicity of the conidia on Scyphophorus acupunctatus was favored using the ALG / M2% treatment with 76% mortality, which showed no significant difference with the control (spores without encapsulation). This means that the encapsulating matrix that was used for the encapsulation of the conidia did not affect the viability and also the pathogenicity showing the same results as the encapsulated conidia. The insects sprayed with the lyophilized alginate treatment had the greatest survival, which indicates that the matrix used was not protective enough to avoid the loss of viability and pathogenicity after the lyophilization process.