Control biològic del Rhynchophorus ferrugineus a partir de diferents soques de nematodes entomopatògens i la seva problemàtica a Catalunya

En el present treball s’ha avaluat el potencial dels nemàtodes entomopatògens per a controlar la plaga de R. ferrugineus. Per fer-ho, s’ha determinat la susceptibilitat d’aquesta a 4 espècies diferents de nemàtodes: Steinernema carpocasae (soca B14, IDEBIO, BIOVERD), Steinernema feltiae (soca D114), Steinernema sp. (D122) i Heterorhabditis bacteriophora (soca DG46). D’altra banda, s’ha determinat la predació de Steinernema carpocapsae per part de l’àcar Centroupeda almerodai (Acari: Acaridae) per comprovar si aquest pot influir negativament en l’efectivitat de S. carpocapsae com agent de control biològic. S’ha vist que el morrut de les palmeres és molt susceptible als nemàtodes entomopatògens en especial una soca comercial (S. carpocapsae), la qual produeix mortalitats del 91,67%. Hi ha evidències de que l’àcar C. almerodai depreda les formes infectives de S. carpocapsae encara que no és suficient important com perquè es vegi compromès l’efectivitat com a bioinsecticida. L’ús de nemàtodes entomopatògens com a control biològic és una alternativa viable als mètodes químics de eficàcia similar però menys respectuosos amb el medi ambient.

Biodiversitat de coleòpters i el seu paper com a plagues i com a agents de control biològic en un conreu de cítrics ecològics

El present treball estudiarà la comunitat d’espècies Coleoptera d’un camp de cítrics situat a la Selva de Camp, Tarragona, durant el període de temps dels anys 2002 fins al 2011. Els Coleoptera és l’ordre animal conegut comunament com els “escarabats” i és el més abundant i variat de tot el regne animal. Els estudis realitzats són pocs i, normalment, de les espècies més abundants (sobretot la família Coccinellidae). Totes les espècies d’aquest ordre presenten unes característiques típiques (García et al., 1989). (1) Presenten una cutícula dura, rígida i quitinitzada, amb el primer parell d’ales endurides (èlitres). Gran protecció als traumes físics. (2) Tenen una gran capacitat per retenir la humitat degut a que els estigmes s’obren els èlitres i eviten la pèrdua d’aigua per transpiració. (3) Presenten mandíbules mastegadores, adaptables i utilitzables per a una gran varietat de funcions (Chinery, 1988). (4) Algunes espècies poden acumular substàncies tòxiques a l’organisme. Presenten un règim alimentari fitòfag o micòfag, per norma general, tot i que també es poden trobar espècies sapròfagues o depredadores. És per aquest motiu que les espècies de Coleoptera podrien presentar un paper important com a potencial plagues o com a possible control biològic (Zahradnik, 1990). Durant moltes dècades, els plaguicides han constituït una lluita química contra les plagues dels cultius agrícoles, obtenint molt bons resultats en quant a manteniment i qualitat de les collites. No obstant, la seva utilització deliberada ha constituït en molts casos una important font de contaminació del territori. La seva gran mobilitat i persistència ha originat efectes de bioacumulació i biomagnificació a les xarxes tròfiques dels essers vius presents en aquestes zones. Actualment, per evitar tots aquests problemes ocasionats pels productes sintètics, el control biològic de plagues constitueix un dels principals pilars de la protecció moderna de cultius (Jacas et al., 2005). Se sap que les formigues tenen un doble rol molt important a les comunitats vegetals (poden ser mutualistes o depredadors generalistes), fent que la presència o absència d’aquestes pugui tenir efectes potencials sobre l’abundància d’altres artròpodes (James et al., 1999). És per aquest motiu que al present treball es realitzen experiments amb dos tipus d’arbres, els que presenten formigues i els que les formigues s’han exclòs experimentalment. Així doncs, els objectius del present treball són: - Descriure quantitativament la Comunitat de Coleoptera no Coccinellidae. - Descriure els canvis que s’han produït en la comunitat de Coleoptera al llarg de 10 anys. - Valorar la importància de les diferents espècies i/o famílies com a components de la biodiversitat d’un conreu ecològic. - Descriure els efectes sobre la comunitat de Coleoptera no Coccinellidae de la presència o absència de formgiues. - Valorar la importància de les diferents espècies i/o famílies com a possibles plagues o com a agents de control biològic.

La revegetació en el control biològic de plagues

Una de les estratègies de control de les plagues d’insectes que s’estan imposant actualment és l’aplicació de programes de control integrat. Es basa a aprofitar totes les eines de control de plagues disponibles per aconseguir mantenir les poblacions d’insectes per davall d’un llindar determinat de danys. Entre les tècniques que s’utilitzen hi ha les mesures culturals, el control biològic i el control químic mitjançant insecticides específics. El control biològic es fonamenta en la utilització d’enemics naturals dels insectes plaga per controlar- ne les poblacions. Els enemics naturals poden ser parasitoides, depredadors i patògens. El control biològic pot basar-se tant en la inoculació d’enemics naturals exòtics o autòctons com en la conservació i/o augment d’enemics naturals presents en el medi. Per al control biològic de plagues en cultius hortícoles a l’àrea mediterrània s’està utilitzant majoritàriament la conservació i l’augment d’enemics naturals.

Expansión de Lysiphlebus testaceipes (Cresson) (Hym., Braconidae, Aphidiinae) en el Noreste de la Península Ibérica

Lysyphlebus testaceipes (Cresson), un parasitoide exótico de pulgones establecido en la costa mediterránea, se ha encontrado regularmente en Lleida y en los Pirineos parasitando varias especies de pulgones, lo que demuestra su expansión desde las zonas costeras hacia el interior y zonas de montaña. Las especies de pulgón Aphis ruborum Börner, específica de Rubus sp., Aphis fabae Scopoli, polífaga, Brachycaudus cardui L., típica de cardos y Aphis urticata J.F. Gmelin, específica de Urtica sp., fueron hospedantes comunes de L. testaceipes en las zonas de estudio. La existencia de biocorredores transzonales, junto con el rango oligófago de hospedantes de L. testaceipes y su capacidad de alternar entre las especies de pulgones disponibles ha contribuido a la positiva expansión del parasitoide hacia zonas interiores o de montaña.

Thaumetopoea pityocampa i nematodes entomopatògens: un mètode alternatiu de control biològic de la plaga

L’objectiu principal d’aquesta investigació és determinar la viabilitat dels nematodes entomopatògens per controlar les plagues de Thaumetopoea pityocampa, tenint en compte que presenten tot un seguit de característiques que els fan adequats per al control de diferents plagues d’insectes.

Millora fisiològica de l'agent de control biològic Pantoea agglomerans EPS125 mitjançant osmoadaptació

Estudi sobre el tractament biològic amb Pantoea agglomerans EPS125 per tal d'evitar la podridura de la fruita

Eficàcia de bacteris de l’àcid làctic en el control biològic del foc bacterià

El foc bacterià és una malaltia de quarantena a la Unió Europea causada pel bacteri Erwinia amylovora. Aquesta malaltia afecta fonamentalment a plantes de la família de les Rosàcies, en la que s’inclouen arbres fruiters de gran interès econòmic i diverses espècies ornamentals i silvestres.Els mètodes disponibles pel control del foc bacterià es limiten a tractaments amb productes químics combinats amb pràctiques culturals. A la Unió Europea, hi ha pocs productes basats en compostos químics autoritzats i els disponibles tenen una eficàcia reduïda i es restringeixen pràcticament als derivats del coure. Degut a aquesta limitació existeix la necessitat de continuar investigant i estudiar estratègies alternatives o complementàries a l’ús de productes químics pel control d’aquesta malaltia.Aquest treball de fi de carrera s’inclou dins el grup de patologia vegetal de l’INTEA-CIDSAV (Institut de Tecnologia Alimentària - Centre d’Innovació i Desenvolupament en Sanitat Vegetal) de la Universitat de Girona i s’emmarca dins el projecte d’investigació de control biotecnològic del foc bacterià. Aquest projecte té com a objectiu obtenir soques de bacteris de l’àcid làctic, amb activitat antibacteriana per a ser utilitzades com a agents de control biològic. El treball es centra principalment en la determinació ex vivo (sobre teixit biològic però fora de l’organisme en condicions naturals) i in vivo (sobre l’organisme viu) de l’eficàcia de diferents soques de bacteris de l’àcid làctic pel control de la infecció causada per E. amylovora; i en l’avaluació de la capacitat de supervivència i colonització dels bacteris de l’àcid làctic en material vegetal. De les soques de bacteris de l’àcid làctic estudiades, es seleccionen les més eficaces pel control de la infecció per E. amylovora en fulla

Millora fisiològica de l'agent de control biològic Pantoea agglomerans EPS125 mitjançant osmoadaptació

Estudi sobre el tractament biològic amb Pantoea agglomerans EPS125 per tal d'evitar la podridura de la fruita

Control biológico de patógenos fúngicos en precosecha de frutas: mejora de la tolerancia de agentes de biocontrol al estrés hídrico y térmico

El control biológico ha demostrado ser una posible alternativa a los productos químicos de síntesis en el control de plagas y enfermedades. Sin embargo, esta técnica se ve limitada en muchos casos por las condiciones fluctuantes del medio y por el estrecho margen de condiciones ambientales bajo las cuales los agentes de biocontrol son capaces de establecerse y controlar de forma efectiva, así como por la dificultad de obtener un producto formulado final con viabilidad y vida útil adecuadas. El presente proyecto se planteaba como objetivo principal el estudio de los mecanismos de supervivencia en condiciones de estrés ambiental de dos agentes de biocontrol (Candida sake CPA-1 y Pantoea agglomerans CPA-2), con la finalidad de mejorar su competencia ecológica y su efectividad, mediante manipulación fisiológica. El enfoque era de gran novedad en el campo del biocontrol y no obstante los resultados obtenidos han sido muchos y muy satisfactorios y suponen una vía abierta para poder hacer del control biológico una estrategia competitiva y comparable a los productos químicos de síntesis. A continuación se describen los resultados obtenidos en cada uno de los objetivos para los dos agentes de biocontrol objeto de estudio por separado.

Resultados de la aplicación en parcelas comerciales de un programa de control integrado de plagas de manzano en Lleida

Se describen los métodos de muestreo, los umbrales de tolerancia y los métodos de control utilizados en un programa de control integrado de plagas de manzano basado en el control biológico de Panonychus ulmi Koch mediante Amblyseius andersoni Chant y en el empleo de productos selectivos cuando existen, contra el resto de las plagas, en Lleida. El programa se ha llevado a cabo en 6 fincas en las campañas 1989-90 y 1990-91. Sólo en un caso no se produjo control biológico de P. ulmi, siendo necesario un tratamiento acaricida. En general, los métodos de control del resto de las plagas han funcionado correctamente, aunque en algunos casos son tácticas conservadoras. Se discuten finalmente los distintos componentes del programa de control integrado y se señalan los objetivos del plan de trabajo futuro.

Control biológico de Panonychus ulmi (Koch) mediante ácaros fitoseidos en plantaciones de control integrado de manzano en Cataluña

Se ha aplicado el Control Integrado de Plagas en unas 40 parcelas comerciales de manzano de Girona y de Lleida desde 1991 a 1993 con el objetivo de controlar biológicamente la araña roja (P. ulmi) mediante ácaros Phytoseiidae. Así mismo, se ha evaluado la estrategia de control de esta plaga, se han evaluado los factores principales que pueden influir en el éxito del control biológico y se ha diseñado una estrategia de defensa sencilla. En la mayoría de los casos, el control biológico se ha debido a la acción de Amblyseius andersoni o a la acción combinada de A. andersoni y A. californicus. A. andersoni impide el desarrollo de poblaciones elevadas de araña roja y la aparición de daños por decoloración. En las parcelas de Girona se ha producido la sustitución paulatina de A. californicus por A. andersoni. Los factores determinantes del éxito del control biológico fueron el nivel de actividad de P. ulmi y la presencia de A. andersoni, lo que plantea nuevas cuestiones relativas a cómo se puede favorecer la implantación de esta especie en parcelas comerciales. Finalmente, se propone una estrategia de defensa sencilla, basada en la época de aparición de la plaga y de los fitoseidos y en la relación que se establece entre ambas poblaciones durante el ciclo vegetativo.

Caracterització de metabòlits produïts per soques de "Pseudomonas fluorescens" efectives en el control biològic de fongs fitopatògens

El principal objectiu d'aquest treball ha estat estudiar la producció de metabòlits amb activitat antibiòtica per soques de l'espècie Pseudomonas fluorescens de la col·lecció EPS, i també avaluar la seva potencialitat com a agents de biocontrol. Es va disposar també de diverses soques de P. fluorescens, cedides per altres investigadors, que van utilitzar-se com a referència perquè algunes són actives en control biològic i produeixen metabòlits secundaris d'interès en el biocontrol de malalties de plantes. La present memòria s'estructura en cinc capítols, que són, introducció al control biològic, descripció de l'etapa de selecció de soques i cerca dels metabòlits produïts, estudi de la producció d'HCN per la soca EPS288, estudi de la producció de l'antibiòtic 2,4-diacetilfloroglucinol (DAPG), i finalment, el darrer capítol, on s'ha estudiat la producció de DAPG sobre material vegetal i la capacitat de colonitzar arrels per diverses soques d'interès. En l'etapa de prospecció, va demostrar-se que un 37% del total de les soques de la col·lecció EPS produïen HCN, totes de l'espècie P. fluorescens, i un 90% d'aquestes provenien de les arrels de plantes. Es va confirmar la producció dels metabòlits secundaris 2,4-diacetilfloroglucinol, àcid fenazina-1-carboxílic, i pirrolnitrina, per diverses soques de la col·lecció EPS seleccionades mitjançant tècniques moleculars. Així, de la col·lecció EPS, les soques EPS317 i EPS808 produeixen DAPG, la EPS263 àcid fenazina-1-carboxílic i pirrolnitrina i, EPS894, EPS895, EPS945 produeixen àcid fenazina-1-carboxílic. La producció d'HCN es va estudiar més exhaustivament en la soca EPS288, seleccionada per la seva activitat antifúngica i candidata a agent de biocontrol contra Stemphylium vesicarium, causant de la estemfiliosi de la perera, i contra Penicillium expansum, causant de la podridura blava en conservació de fruita a postcollita. Per aquest estudi, es va dissenyar i validar un sistema per recollir l'HCN a partir de cultius en medi líquid. S'ha demostrat que la temperatura d'incubació, la concentració cel·lular de sembra i la composició del medi de cultiu afectaven a la producció d'HCN. Els medis complexos i la glicina n'afavorien la síntesi i la font de carboni no afectava. La soca EPS288 va produir més HCN que P. fluorescens CHA0, soca de referència productora d'HCN i descrita com a activa en processos de biocontrol de fongs fitopatògens. En l'estudi de la producció de DAPG, les soques de la col·lecció EPS i de referència, es van comparar en diversos medis de cultiu estudiant l'efecte de la complexitat i consistència del medi, i l'addició de ferro o de glucosa. Va demostrar-se que la producció de DAPG depèn principalment de la soca i de les característiques del medi de cultiu. La glucosa estimula la producció, mentre que el ferro pràcticament no afecta, i en general, el medi sòlid i complex estimula la producció de DAPG. Tanmateix, aquests efectes varien en alguna de les soques assajades donant lloc a comportaments singulars. En el seguiment del creixement amb un sistema automàtic es va comprovar que la velocitat específica de creixement i la concentració cel·lular assolida al final del cultiu, estaven condicionades per la composició del medi de cultiu. En les proves d'antagonisme vers fitopatògens que foren seleccionats com a indicadors, va observar-se que tant l'antagonisme in vitro com la inhibició d'infeccions sobre material vegetal estaven parcialment relacionades amb la producció dels metabòlits secundaris estudiats. La promoció del creixement de portaempelts per aquestes soques depenia de la soca i de l'hoste, però no es pogué establir una relació causa-efecte amb el metabòlits produïts. També es va comprovar que algunes de les soques podien sobreviure en ferides de pomes i de peres, on produïren DAPG. Mutants resistents a rifampicina de diverses soques de la col·lecció EPS i de referència es van inocular en llavors de pomera i de tomatera que es van sembrar i incubar en condicions controlades. Es va fer el seguiment de la població bacteriana total i resistent a rifampicina present a les arrels durant 72 dies. Totes les soques van colonitzar les arrels de les plantes, mantenint una elevada població durant 37 dies, cap d'elles va estimular el creixement ni mostrar efectes fitotòxics, no afectant tampoc signicativament a la població bacteriana espontània de les arrels. La soca EPS808, una de les seleccionades pel treball, va aconseguir uns nivells de producció de DAPG, una velocitat de creixement i una supervivència relativa a les arrels similar a altres soques de referència descrites com a bons agents de biocontrol. En conseqüència, se la considera una candidata a agent de biocontrol que hauria de ser objecte de futurs estudis d'eficàcia.

Artificial diets for the production of natural enemies (predators and parasitoids) of greenhouse pest insects

The aim of this contract was to finalise in vitro rearing on artificial diets of entomophagous insects useful to control insect pests mainly in greenhouses through an analytical and rational approach. The work focuses on the development and optimisation of artificial diets for one coccinellid (Harmonia axyridis), two heteropteran predators (Orius laevigatus, Dicyphus tamaninii), and a braconid parasitoid of aphids (Aphidius ervi). The definition of the artificial diets was based on biochemical analyses of their natural food (aphids) or substitution food for the predators (Ephestia kuehniella eggs). Reliable quality control parameters of the entomophages produced were used in order to adjust dietary composition and formulation of the different diets tested.