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Compatibilidad de Chrysoperla carnea con insecticidas para control de Bactericera cockerell

CARLOS ENRIQUE AIL CATZIM (2011)

"Bactericera cockerelli es el factor más importante que limita la producción de papa en México y sur de Texas en los Estados Unidos, la aplicación de insecticidas es el método mas empleado para su control. Chrysoperla carnea es considerado como uno de los principales agentes de control biológico de B. cockerelli. La integración del control químico y biológico puede representar una fuente de control sustentable, por lo tanto es esencial conocer los riesgos, selectividad y las condiciones de uso de los insecticidas, para maximizar la compatibilidad entre estas dos tácticas. Por tal motivo este trabajo tuvo como objetivo general evaluar la Compatibilidad de Chrysoperla carnea con insecticidas para control de Bactericera cockerelli, así también se establecieron tres objetivos específicos; 1) Determinar la respuesta funcional de Chrysoperla carnea sobre ninfas de Bactericera cockerelli, 2) Determinar la toxicidad y selectividad de insecticidas usados para el control de Bactericera cockerelli en el cultivo de papa sobre de Chrysoperla carnea., 3) Determinar la toxicidad y mecanismos de resistencia de Chrysoperla carnea y Bactericera cockerelli para abamectina y profenofos. Los experimentos de respuesta funcional se realizaron con los tres estadios larvales de C. carnea sobre ninfas chicas (n1-n2) y grandes (n4-n5) de B. cockerelli. En relación al consumo, el tercer estadio de C. carnea presento mayor depredación independientemente al tamaño de presa ofrecido. El análisis de regresión logística índico que el primero y segundo estadio larval de C. carnea presentaron respuesta funcional tipo II para ambos grupos de presas, pero el tercer estadio larval presentó respuesta tipo II para ninfas grandes y tipo III para ninfas chicas. Por otro lado el coeficiente de ataque no fue a afectado por los factores tamaño de presa y edad del depredador, sin embargo estos factores tuvieron efecto significativo sobre el tiempo de manipuleo, que se incremento con el tamaño de la presa y disminuyo con el estado de desarrollo del vii depredador. En los experimentos de toxicidad residual se evaluaron tres concentraciones (100%, 50%, y 10% de la concentración de campo recomendada) para abamectina, bifentrina, endosulfan, imidacloprid, y profenofos, más un testigo (0%). Los residuos de abamectina, bifentrina y endosulfan fueron significativamente más tóxicos para B. cockerelli en comparación a C. carnea independientemente de la concentración evaluada. Profenofos resulto altamente toxico para ambas especies. Sin embargo los residuos de imidacloprid fueron significativamente más tóxicos para C. carnea en comparación a B. cockerelli. El nivel de tolerancia de C. carnea sobre abamectina y profenofos podría estar relacionado a la actividad de las enzimas α, β-esterasas que presentaron los individuos sobrevivientes a estos insecticidas. La tolerancia de B. cockerelli a abamectina pudiera estar relacionado al contenido de oxidasas que presentaron los individuos sobrevivientes al insecticida. En relación a la selectividad, abamectina fue altamente selectivo, endosulfan y bifentrina fueron selectivos y profenofos e imidacloprid fueron no selectivos para el depredador. El alto consumo de C. carnea sobre ninfas de B. cockerelli y su tolerancia a los insecticidas abamectina y endosulfan, nos confirma el potencial de este depredador como agente de control biológico de esta plaga, así también estos resultados nos sugieren que este depredador puede ser incluido en sistemas de manejo integrado de plagas (MIP), para el control de B. cockerelli en el cultivo de la papa"

"Bactericera cockerelli is the most important factor limiting potato production in Mexico and southern Texas in the United States, the application of insecticides is the most used method to control. Chrysoperla carnea is considered one of the main agents of biological control of B. cockerelli. The integration of chemical and biological control can be a source of sustainable control; therefore it is essential to know the risks, selectivity and conditions of use of insecticides, to maximize compatibility between these two tactics. On the basis of the previous thing, the objective of this work investigation was to evaluate compatibility of Chrysoperla carnea with insecticides to Bactericera cockerelli control, also established three specific goals; 1) To determine the functional response of Chrysoperla carnea on Bactericera cockerelli nymphs, 2) To determine the toxicity and selectivity of insecticides used to control Bactericera cockerelli in the potato crop on Chrysoperla carnea, 3) To determine the toxicity and resistance mechanisms of Chrysoperla carnea and Bactericera cockerelli to abamectin and profenofos Functional response experiments were performed with the three larval instars of C. carnea on small nymphs (n1-n2) and large (n4-n5) of B. cockerelli. In relation to consumption, the third instar of C. carnea showed higher predation regardless of the size of prey offered. The logistic regression analysis indicates that the first and second larval instar of C. carnea showed type II functional response for both groups of prey, but the third larval instar to present a type II functional response to large nymphs and type III to small nymphs. On the other hand the coefficient of attack was not affected by the factors of size of prey and predator's age, but these factors had significant effect on handling time, which increased with prey size and decreased with the state of development of predator. x In the residual toxicity experiments evaluated three concentrations (100%, 50% and 10% of the recommended field concentration) for abamectin, bifenthrin, endosulfan, imidacloprid, and profenofos, plus a control (0%). Residues of abamectin, bifenthrin and endosulfan were significantly more toxic to B. cockerelli compared to C. carnea independent of the concentration tested. Profenofos highly toxic for both species. However residues of imidacloprid were significantly more toxic to C. carnea compared to B. cockerelli. The tolerance level of C. carnea to insecticides abamectin and profenofos could be related to the activity of the enzymes α, β-esterases who presented surviving individuals to these insecticides. The tolerance of B. cockerelli to insecticides abamectin could be related to oxidase content present in the surviving individuals to insecticide. In relation to selectivity, abamectin was highly selective, endosulfan and bifenthrin were selective and profenofos and imidacloprid were not selective for the predator. High consumption of C. carnea on nymphs of B. cockerelli and tolerance to insecticides abamectin and endosulfan, confirms the potential of this predator as a biological control agent of this pest, so the results suggest that this predator may be included in systems of integrated pest management (IPM) control B. cockerelli in growing potatoes. "

Doctoral thesis

Papa Esterasas Oxidasas CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Cuantificacion de enzimas detoxificativas asociadas a la resistencia de insecticidas del pulgon amarillo del sorgo (melanaphis sacchari) en el Estado de guanajuato

ENRIQUE GARCIA BURGOS (2018)

"El pulgón amarillo del sorgo Melanaphis sacchari es una especie fitófaga, considerada como una de las plagas más devastadoras del cultivo del sorgo que han ingresado a México y que rápidamente se extendió por todo el territorio nacional especialmente en los estados con alta producción. De tal manera que el cultivo presenta su eventual problemática. Dado esta situación, para controlar el pulgón amarillo y a las altas dosis de aplicación de insecticidas, le pueden permitir al pulgón un desarrollo de resistencia a las diferentes materias activas utilizadas. Por ello en este trabajo nuestro objetivo fue determinar la proporción de resistencia conferida por enzimas detoxificativas en Melanaphis sacchari (Zehntner) del estado de Guanajuato, determinando la proporción de resistencia conferida por enzimas detoxificativas para las enzimas α-Esterasas, β-Esterasas, Oxidasas, Glutation S-Transferasas y Acetilcolinesterasas. Los resultados mostraron la presencia de todas las enzimas en los diferentes municipios muestreados; reportando tanto α como β-Esterasas así como las Oxidasas las enzimas con mayor presencia, por su parte las Glutation S-Transferasas y Acetilcolinesterasa no presentaron relevancia como mecanismo detoxificativo."

"The yellow aphid of sorghum Melanaphis sacchari is a phytophagous species, considered one of the most devastating pests of sorghum that have entered Mexico and that quickly spread throughout the national territory especially in the states with high production. In such a way that the crop presents its possible problem. Given this situation, to control the yellow aphid and the high doses of application of insecticides, can allow the aphid development of resistance to the different active materials used. Therefore, in this work our objective was to determine the proportion of resistance conferred by detoxifying enzymes in Melanaphis sacchari (Zehntner) from the state of Guanajuato, determining the proportion of resistance conferred by detoxificating enzymes for the enzymes α-esterases, β-Esterases, Oxidases, Glutathione S-Transferases and Acetylcholinesterases. The results showed the presence of all the enzymes in the different municipalities sampled; reporting both α and β-Esterases as well as Oxidases, the enzymes with greater presence, on the other hand Glutathione S-Transferases and Acetylcholinesterase did not present relevance as a detoxification mechanism."

Master thesis

Resistencia Acetilcolinesterasa Melanaphis sacchari Oxidasas CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Caracterización funcional del uORF del gen poliamino oxidasa-2 (PAO2) de Arabidopsis thaliana

MARIA DE LA LUZ GUERRERO GONZALEZ (2014)

"La región no-traducida 5´ de un mRNA tiene señales de control que modulan la eficiencia traduccional, lo que resulta en un cambio rápido en el proteoma. Aproximademente 30% de los cDNAs de Arabidopsis presentan un marco de lectura abierta río arriba (uORF); sin embargo su impacto en la traducción se ha estudiado en detalle en relativamente pocos casos. Las poliamino oxidasas dependientes de flavín adenín dinucleótido (PAOs; EC 1.5.3.3) catabolizan la desaminación oxidativa de la espermidina y espermina, contribuyendo de este modo a la homeostasis de las poliaminas así como en diversos procesos biológicos a través de sus productos de reacción. En el genoma de A. thaliana se han identificado cinco genes que codifican para PAOs, de estos los transcritos AtPAO2 y AtPAO3 poseen un uORF. En este estudio, caracterizamos el uORF del gen AtPAO2 utilizando el gen reportero GUS bajo el control del promotor endógeno AtPAO2 y bajo el control del promotor constitutivo CaMV 35S. Con ambos promotores, el uORF afectó negativamente la expresión de GUS. Las poliaminas exógenas modularón positivamente la expresión de GUS, mitigando así el efecto negativo del uORF de AtPAO2, mientras que la aplicación del inhibidor MGBG causó un efecto opuesto. Estos resultados sugieren que la regulación mediada por el uORF de AtPAO2 es modulada por poliaminas. Además, presentamos un análisis in silico de los uORFs identificados en varios transcritos de poliamino oxidasas de las plantas. Estos datos sugieren que los uORFs podrían constituir un mecanismo importante de regulación traduccional de los genes PAO. Además, el hecho de que los uORFs sean comúnmente identificados en la ruta de las poliaminas sugiere que los mecanismos de control mediados por un uORF podrían modular la concentración intracelular de poliaminas durante el desarrollo y las respuestas ante el estrés de las plantas."

"The 5´-untranslated region of an mRNA contains control signals that modulate the translational efficiency that can result in rapid changes to the proteome. Approximately 30% of Arabidopsis cDNAs possess an upstream open reading frame (uORF); nevertheless their impact on translation has been studied in detail in relatively few cases. The flavin-containing polyamine oxidases (PAOs; EC 1.5.3.3) catabolize oxidative deamination of spermidine and spermine, thus contributing to polyamine homeostasis as well as in diverse biological processes through their reaction products. In A. thaliana genome five genes encoding PAOs have been identified, of these AtPAO2 and AtPAO3 transcripts possess an uORF. In this study, we characterized the uORF of AtPAO2 gene using the GUS reporter gene. Transgenic lines harboring the native AtPAO2 promoter or the constitutive CaMV 35S promoter showed that the uORF negatively affects GUS expression. Exogenous applications of polyamines positively modulate GUS expression, thus alleviating the negative effect of AtPAO2 uORF, while treatments with MGBG inhibitor show an opposite effect. These results suggest that the uORF-mediated regulation of the AtPAO2 is modulated by polyamines. In addition, we present a comparative in silico study of the putative uORFs identified in several plant transcripts encoding polyamine oxidases. This suggests that uORF might constitute an important mechanism of translational regulation of PAO genes. Moreover, the fact that uORFs are commonly found in polyamine pathway suggests that uORF-mediated control mechanisms might finely modulate the intracellular concentration of PAs in plant development and stress responses."

Doctoral thesis

Poliamino oxidasas Regulación post-transcripcional Espermidina uORF BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA BIOLOGÍA MOLECULAR