Evaluación de Cepas Nativas de Bacillus thuringiensis Como una Alternativa de Manejo Integrado de la Polilla del Tomate Tuta absoluta Meyrick en Chile

• Introducción
• 
  Materiales y métodos
• 
  Resultados y discusión
• 
  Conclusiones
• 
  Reconocimientos
• 
  Literatura citada

ABSTRACT: The tomato moth (Tuta
absoluta Meyrick; Lepidoptera: Gelechiidae) is the most
devastating insect pest of tomato (Lycopersicon esculentum
Mill.) crops in Chile, producing losses from 60 to 100% in
non-insecticide treated fields. Because pests are evolving to
resistance levels to convencional insecticides, there is interest
for alternative strategies including the use of biopesticides. In
this work the insecticidal potential of native
Bacillusthuringiensis (Bt) strains against this plague was
studied. Bt isolates were collected from soil samples of the VII
Region of Chile, and characterized using different criteria:
colony and parasporal inclusion morphologies, SDS-PAGE, western
blotting analysis and bioassays against T. absoluta
larvae. Using the Polymerase Chain Reaction (PCR) technique, a
genotype classification was performed using specific primers. All
the native strains had genes belonging to cry1 family. Two
isolates displayed a relevant toxic activity against T.
absoluta larvae and could constitute an alternative for
controlling this pest. These strains proved to be more effective
than the isolate obtained from the commercial Dipel Bt
formulation (B. thuringiensis var.
kurstaki).

Key words: Lycopersicon esculentum,
Tuta absoluta, Bacillus thuringiensis, biotest,
PCR.

RESUMEN: La polilla del tomate
(Tuta absoluta Meyrick; Lepidoptera: Gelechiidae) es la
plaga más devastadora del cultivo del tomate
(Lycopersicon esculentum Mill.) en Chile, produciendo
pérdidas del 60 al 100% en campos no tratados con
insecticidas. Puesto que las plagas de insectos están
desarrollando niveles de resistencia a los
insecticidas convencionales, existe interés
por estrategias de
control que
incluyen el empleo de
biopesticidas. En el presente trabajo se
estudió el potencial de aislados nativos de Bacillus
thuringiensis (Bt) con actividad tóxica contra esta
plaga. Los aislados de Bt fueron colectados de muestras de
suelo
provenientes de la VII Región del país, y fueron
caracterizados empleando diferentes criterios: morfología
de la colonia y de la inclusión paraesporal,
electroforesis en condiciones desnaturantes, análisis Western y bioensayos contra larvas
de T. absoluta. Usando la técnica Reacción
en Cadena de la Polimerasa (PCR) se obtuvo una
clasificación del contenido génico utilizando
partidores específicos. Todas las cepas nativas
seleccionadas poseían genes de la familia
cry1. Dos aislados mostraron una actividad tóxica
relevante contra la larva de T. absoluta y podrían
constituir una alternativa para el control de esta plaga. Estas
cepas resultaron ser más efectivas que el aislado obtenido
desde el producto
comercial Dipel (B.thuringiensis var. kurstaki
).

Palabras clave: Lycopersicon esculentum, Tuta
absoluta, Bacillus thuringiensis, bioensayos,
PCR.

INTRODUCCIÓN

El tomate (Lycopersicon esculentum Mill.) es una
de las principales especies hortícolas cultivadas en
Chile. La superficie destinada a este cultivo es aproximadamente
de 21.756 ha, con una producción cercana al millón de
toneladas (ODEPA, 2005).

La polilla del tomate (Tuta absoluta Meyrick) es
considerada una de las principales plagas endémicas de los
países sudamericanos, ocasionando daños que se
estiman del orden del 60 al 100% en aquellos cultivos sin
protección contra esta plaga (Larraín, 1986;
Giustolin et al., 2001).

El empleo de diversas combinaciones de insecticidas, y
en dosis cada vez más crecientes, estaría
provocando un incremento de la tasa de aparición de
insectos resistentes. En efecto, existen antecedentes acerca del
desarrollo de
resistencia a insecticidas clorados y fosforados, e incluso hacia
los piretroides deltametrina y esfenvalerato (Salazar y Araya,
1997).

Como alternativa al empleo de plaguicidas
sintéticos, se ha dirigido la atención a las propiedades insecticidas de
ciertos microorganismos o productos
microbianos secundarios. El mayor número de especies con
propiedades insecticidas pertenece al género
Bacillus, en especial a la especie
Bacillusthuringiensis (Bt) (Theoduloz et al.,
2003).

El Bt es una bacteria Gram (+) formadora de esporas, que
se caracteriza por poseer una variedad de plásmidos que
contienen genes que codifican para proteínas
insecticidas. Entre éstas, las más estudiadas
corresponden a las δ-endotoxinas o también llamadas
proteínas Cry (Crickmore et al., 1998). Estas
proteínas son sintetizadas y ensambladas en cuerpos de
inclusión paraesporales durante la fase estacionaria de su
ciclo de crecimiento (Höfte y Whiteley, 1989).

Las δ-dotoxinas son insecticidas naturales para un
gran nϊmero de plagas de insectos de
importancia agronómica (Aronson y Shai, 2001). Se
considera que estos bioinsecticidas son ambientalmente seguros e inocuos
para aves, peces y
mamíferos, incluyendo al hombre. Dadas
sus notables propiedades, el Bt representa una alternativa
útil y complementaria a los insecticidas químicos
actuales para el control de algunos insectos fitófagos
(Kwang-Bo y Cóte, 2002).

Las etapas de acción
de este bioinsecticida pueden resumirse en los siguientes
eventos: 1)
ingesta del cristal proteico; 2) solubilización del
cristal en un medio alcalino del intestino; 3) procesamiento
proteolítico de la protoxina mediante la acción de
proteasas endógenas; 4) unión de la toxina a
receptores específicos del epitelio intestinal; y 5)
formación de poros y lisis de las células
epiteliales (Gill et al., 1992). El insecto hospedero
detiene su ingesta de alimento y muere en un plazo de 2 a 6
días (Maagd et al., 2001).

La mayoría de las subespecies de Bt encontradas
difieren en su toxicidad y en la gama del insecto hospedero
(Yamamoto y Powell, 1993). El
conocimiento actual es resultado de intensos programas de
búsqueda de nuevas variedades que produzcan
proteínas insecticidas con mayores niveles de toxicidad
que los descritos. Actualmente, las cepas aisladas muestran un
amplio rango de especificidad contra insectos de diferente orden
(Lepidoptera, Diptera, Coleoptera, Hymenoptera, Homoptera,
Phthiraptera y Acari) y otros invertebrados (Nemathelminthes y
Platyhelminthes) (Feitelson, 1993). El hallazgo de nuevas cepas
de Bt que presentan actividades tóxicas duales, hacia
más de un insecto hospedero, motivó la
actualización de la clasificación de las
proteínas larvicidas (Crickmore et al.,
1995).

El proceso de
caracterización de cepas de Bt puede ser muy diverso, sin
embargo, el criterio más utilizado corresponde a la
observación morfológica del cristal
paraesporal, como también el perfil de proteínas
conseguido mediante electroforesis en geles de
poliacrilamida.

Los objetivos
principales de este trabajo fueron: 1) aislamiento y
caracterización de nuevas cepas de Bt en los suelos de la VII
Región, y 2) evaluación
de su acción insecticida contra la larva de la polilla del
tomate, Tuta absoluta Meyrick.