Selección de un aislado del nucleopoliedrovirus de Helicoverpa armigera (HearNPV) para su uso como base de un bioinsecticida

Helicoverpa armigera (Lepidoptera; Noctuidae), conocida como el taladro del tomate, es una especie polífaga y de amplia distribución, responsable de grandes pérdidas económicas en más de 60 cultivos a lo largo de las regiones tropicales y subtropicales del mundo. Estas plagas se controlan mayoritariamente con plaguicidas químicos, aunque existe un gran interés por desarrollar otros agentes de control biológico. Entre estos, se encuentra el nucleopoliedrovirus de Helicoverpa armigera (HearNPV, Baculoviridae), que por sus características de seguridad y eficacia, sería útil para impulsar los programas de gestión integrada de plagas que se fomentan desde la Directiva 2009/128/CEE. El objetivo de este trabajo fue realizar una caracterización bioquímica y biológica de varios aislados de HearNPV : un aislado silvestre español (Badajoz) HearNPV-SP1, un aislado chino HearSNPV-G4, tres aislados sudafricanos (HearNPV-Whl, HearNPV-Kzn, HearNPV-Alb) y la materia activa de un producto comercial en uso en Europa (HearNPV-Hx). El análisis con las enzimas de restricción determinó que la enzima BglII generaba perfiles similares pero con fragmentos característicos en todos los casos a excepción de los aislados HearNPV-Kzn y HearNPVAlb, que no pudieron ser diferenciados entre sí con ninguna de las enzimas probadas. El análisis filogenético, basado en las secuencias parciales de los genes poliedrina (polh), lef-8 y lef-9, donde se incluyeron las secuencias correspondientes a 18 genomas mostró que el aislado HearNPV-Whl es filogenéticamente próximo a las cepas de origen ibérico, mientras que los aislados HearNPV-Hx y HearNPV-Alb comparten la misma rama que los aislados asiáticos y australiano. La caracterización insecticida de los aislados HearNPV-SP1, HearNPV-Hx y HearNPV-G4 reveló que la virulencia (TMM) del aislado HearNPV-SP1 (104 h) fue significativamente menor que la de los aislados HearNPV-G4 (109 h) y HearNPV-Hx (111 h). En este trabajo, se determinó que el tiempo de acción del HearNPV-SP1 es menor al de otros bioinsecticidas en uso en Europa, por lo que se confirma la posibilidad de mejorar los productos activos en uno de los aspectos más sensibles de cara a su comercialización como es su tiempo de actuación.

Helicoverpa armigera (Lepidoptera, Noctuidae), known as the tomato borer is a key pest widely distributed and responsible for large economic losses in more than 60 crops throughout the tropical and subtropical regions of the world. Microbial insecticides are proposed as an alternative to control this pest, as they exhibit great advantages such as safety for non-target organisms including people exposed to them. Helicoverpa armigera nucleopolyhedrovirus (HearNPV; Baculoviridae) has been studied as a promising biological control agent to be implemented in the framework of integrated pest management, and recent EU legislation on the sustainable use of pesticides. This study addressed the biochemical and biological characterization of a collection of HearNPV isolates from different geographic origins including the Spanish wild isolate (Badajoz) HearNPV-SP1, the Chinese HearSNPV-G4 isolate, three South Africans isolates (HearNPV- Whl, HearNPV-Kzn, HearNPV-Alb) and the active ingredient of a biopesticides registered in Europe (HearNPV-Hx). The viral DNA analysis with restriction enzymes (REN) showed that BglII profiles distinguished the isolates each other by the presence of characteristic fragments, except to HearNPV-Kzn and HearNPV-Alb that could not be differentiate to one another using any of the tested enzymes. Secondly, a phylogenetic analysis was performed based on partial sequences of the three genes located in a highly conserved region (polyhedrin, late expression factor-8 and lef-9). To construct the phylogenetic tree 18 virus genomes were included, four of which were sequenced de novo and the rest obtained from the database Gene-Bank (NCBI). The HearNPV-Whl isolated was found phylogenetically close to the Iberian strains, while the isolates HearNPV-Hx and HearNPV-Alb shared the same branch together with Asian and Australian isolates. No common trend between closest geographically isolated was observed. The biological characterization was performed by bioassays for the three isolated HearNPV-SP1, HearNPV-Hx, and HearNPV-G4 in terms of mean time to death (MTD). The MTD value of HearNPV-SP1 (104hpi) Spanish isolate was significantly lower than those for the HearNPV-G4 (109hpi) and HearNPV-Hx (111hpi). The Spanish isolate exhibits very desirable characteristics as a biological control agent, being one of the most pathogenic and virulent HearNPV isolates described so far. Here we demonstrated that the HearNPVSP1 kill faster than the active ingredient of a biopesticide in use in Europe. The reforethis findings may contribute to improve HearNPV-based biopesticides by selecting those genotypes with the best speed of action, which mainly affect their efficiency in fields.

Máster Universitario en Agrobiotecnología

Unibertsitate Masterra Agrobioteknologian