Coverage and invariance for the biological control of pests in mediterranean greenhouses

A major problem related to the treatment of ecosystems is that they have no available mathematical formalization. This implies that many of their properties are not presented as short, rigorous modalities, but rather as long expressions which, from a biological standpoint, totally capture the significance of the property, but which have the disadvantage of not being sufficiently manageable, from a mathematical standpoint. The interpretation of ecosystems through networks allows us to employ the concepts of coverage and invariance alongside other related concepts. The latter will allow us to present the two most important relations in an ecosystem – predator–prey and competition – in a different way. Biological control, defined as “the use of living organisms, their resources or their products to prevent or reduce loss or damage caused by pests”, is now considered the environmentally safest and most economically advantageous method of pest control (van Lenteren, 2011). A guild includes all those organisms that share a common food resource (Polis et al., 1989), which in the context of biological control means all the natural enemies of a given pest. There are several types of intraguild interactions, but the one that has received most research attention is intraguild predation, which occurs when two organisms share the same prey while at the same time participating in some kind of trophic interaction. However, this is not the only intraguild relationship possible, and studies are now being conducted on others, such as oviposition deterrence. In this article, we apply the developed concepts of structural functions, coverage, invariant sets, etc. (Lloret et al., 1998, Esteve and Lloret, 2006a, Esteve and Lloret, 2006b and Esteve and Lloret, 2007) to a tritrophic system that includes aphids, one of the most damaging pests and a current bottleneck for the success of biological control in Mediterranean greenhouses.

Estudio de la interacción tritrófica: tomate, Meloidogyne javanica y Pochonia chlamydosporia

Los nematodos fitopatógenos y en particular los agalladores causan graves pérdidas al tomate, un cultivo de gran importancia económica en España, la Unión Europea y en todo el mundo. El manejo de enfermedades por nematicidas químicos y fumigantes está muy limitado por la prohibición en la Unión Europea y a escala mundial del uso de muchos nematicidas químicos y de fumigantes como el bromuro de metilo. Los suelos supresivos a nematodos son ejemplos de control biológico natural que incluyen antagonistas de nematodos con potencial para su uso en el manejo de dichos patógenos vegetales. Nuestro grupo posee una dilata experiencia en estudio de la biología y en particular en el análisis del modo de acción del hongo parásito de huevos de nematodos, Pochonia chlamydosporia. En este artículo incluimos un resumen de nuestros estudios sobre presencia de P. chlamydosporia en suelos agrícolas. A continuación abordamos el estudio de aspectos celulares y moleculares de la infección de huevos de nematodos por P. chlamydosporia. Nuestro grupo fue pionero al demostrar que los hongos nematófagos se comportan como endófitos colonizando las raíces de mono y dicotiledóneas. Recientemente hemos secuenciado el genoma de P. chlamydosporia. El estudio de sus relaciones filogenómicas y el análisis de sus familias génicas apoyan el comportamiento multitrófico del hongo. Finalmente aportamos nuestros resultados del análisis metabolómico de la interacción tomate-nematodo agallador-P. chlamydosporia. Nuestra actual hipótesis de trabajo es que el estudio de dicha interacción por técnicas de análisis molecular masivo abren nuevas vías al manejo sostenible de nematodos bloqueando su comunicación con la planta y activando o modulando las defensas de los cultivos por hongos antagonistas como P. chlamydosporia.