Control de plagas con gusanos

CONTROL DE PLAGAS AGRÍCOLAS MEDIANTE EL USO DE GUSANOS MICROSCÓPICOS:

OPORTUNIDADES Y RETOS

Norberto Chavarría Hernández

Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo

Instituto de Ciencias Agropecuarias

Cuerpo Académico de Biotecnología Agroalimentaria

Santiago de Chile, 3 de septiembre de 2013

Biopesticidas

Bioinsecticidas

Control biológico

Métodos alternativos para el control de

plagas

Agricultura

Plagas

Uso excesivo de químicos (5,211 × 106 lb de ingredientes activos,

principalmente herbicidas, insecticidas y fungicidas, a nivel mundial en

2007; Grube et al 2011 )

Control Biológico

Control Biológico

Nemátodos

• Organismos multicelulares muy abundantes.

• Muchos son de vida libre (bacterias, hongos y otros nemátodos).

• Muchos son parásitos de insectos (nemátodos entomopatógenos), plantas o

animales.

• Poseen sistema digestivo, nervioso, excretorio y reproductivo.

• No poseen sistema circulatorio ni respiratorio.

(Ehlers 2001)

Ciclo de vida de nemátodos entomopatógenos (NEP)

•Steinernema spp.

•Heterorhabditis spp.

(Bowen y Ensign 2001)

Bacteria simbionte

Enterobacteriaceae

• Xenorhabdus spp. (Steinernema spp.)

• Photorhabdus spp. (Heterorhabditis spp.)

(secretan productos extracelulares como

lipasas, fosfolipasas, proteasas, y varios

antibióticos de amplio espectro; Forst et al

1997)

Control biológico de insectos plaga (Producción masiva de fases IJ de

NEP, Steinernema spp.; Heterorhabditis spp.). Bionema, Andermatt

Biocontrol; E-Nema GmbH, Koppert B.V., Microbio Ltd., Agro Ux.

Trips

Sciaridae

Hylobius abietis

Lepidoptera: Pyralidae

Gusanos blancos del césped Otiorhynchus sulcatus

En México hay 61 laboratorios productores de

agentes de control biológico

En México, desde 1994 (y hasta 2011) se

han importado:

Steinernema feltiae

S. carpocapsae

Heterorhabditis bacteriophora

H. indica

H. megidis

Principalmente de Holanda, EUA y Canadá

(un registro de Guatemala)

(Servicio Nacional de Sanidad, Inocuidad y

Calidad Agroalimentaria, SENASICA,

2011)

Investigaciones acerca de nemátodos

nativos en suelos mexicanos para el

biocontrol de plagas.

Investigaciones acerca de nemátodos

nativos en suelos mexicanos para el

biocontrol de plagas.

Producción de NEP:

a) in vivo (i.e., usando Galleria mellonella)

b) in vitro (Cultivo monoxénico; medios complejos):

* Medio sólido (Bedding 1984)

* Medio liquido (Pace et al 1986; Surrey y Davies

1996; Chavarría-Hernández et al 2010; Chavarría-Hernández et al 2011)

C = 100,000 a 300,000 IJ/mL

Ø int. reactor = 14.6 cm.

Ø int. draft = 10.2 cm.

Altura del

tubo draft =

17.3 cm.

zT= 28.5 cm.

Deflectores.

Chaqueta.

z = 1.8

cm.

Impulsor.

Ø = 8.6 cm.

Configuración del reactor

Cultivo

bacteriano

150 rpm,

30°C, 24h

Cultivos de Xenorhabdus nematophila y Steinernema carpocapsae CABA01

25 % v/v

glicerol

T= -80°C

Medio de producción

1 vvm, 30°C, 48h

5 %

(v/v)

Lactosuero 50 % (p/v), EL 0.5 %

(p/v), YHD 1.25 % (p/v), NaCl 0.3

% (p/v) y AM 4 % (v/v) (Sanjuan-

Galindo et al 2004)

Cultivos de Xenorhabdus nematophila y Steinernema carpocapsae CABA01

Cultivo

bacteriano

150 rpm,

30°C, 24h

5 %

(v/v)

Cultivos de Xenorhabdus nematophila y Steinernema carpocapsae CABA01

Abasto de IJ en

agua destilada

4°C

C0=1,000 IJ/mL,

aproximadamente.

Cultivos de Xenorhabdus nematophila y Steinernema carpocapsae CABA01

t (d)

C (

ne

ma

tod

os

/mL

)

I IIIII IV

I IIIII IV

t (d)

C (

ne

ma

tod

es

/mL

)

I IIIII IV

I IIIII IV

I

t (d)

C (

ne

ma

tod

os

/mL

)

I IIIII IV

I IIIII IV

I

t (d)

C (

ne

ma

tod

es

/mL

)

I IIIII IV

I IIIII IV

II

t (d)

C (

ne

ma

tod

es

/mL

)

I IIIII IV

I IIIII IV

III

t (d)

C (

ne

ma

tod

os

/mL

)

I IIIII IV

I IIIII IV

IV

Hemos logrado producir más de 200,000 IJ/mL en cultivos de Steinernema

carpocapsae CABA01 en en biorreactores con agitación mecánica y con

agitación neumática de niveles laboratorio usando medios con lactosuero y

aguamiel. En las condiciones de proceso estudiadas aparentemente no se presentó

impedimento del apareamiento ni se indujo daño mecánico a los nematodos que

pudiese ocasionar su muerte.

¿Y bien?

-¡¡Falta mucho trabajo!!

-¡EL OBJETIVO MISIÓN ES LOGRAR/INCREMENTAR LA APLICACIÓN EN EL CAMPO LATINOAMERICANO!

-GENERACIÓN DE RIQUEZA, DISMINUCIÓN DE CONTAMINACIÓN, ALIMENTOS MENOS CONTAMINADOS, POBLACIÓN MÁS SALUDABLE…

Pendientes

Biotecnología Agroalimentaria

www.uaeh.edu.mx

norberto@uaeh.edu.mx