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~~ UTILIZACION DE HONGOS ENTOMOPATOGENOS EN ELsb CONTROL DE INSECTOS

ING. AGR. FRANCISCO BADILLA F. MSc.Direcci6n de Investigaci6n yExtensi6n de la Calla de Azucar(DIECA)

1. INTRODUCCION

La patologia de insectos es la ciencia que estudia las

enfermedades de los insectos, involucrando la etiologia, la

sintomatologia y la epizootiologia con el objeto de utilizarlas

para el control de insectos, 0 para controlarlas cuando estas

ocurran en insectos utiles. El control microbiano es la principal

meta de la patologia de insectos y representa una raffia del control

bio16gico de insectos.

Los chinos, dos milenios atras, reportaron que algunos gusanos

de la seda asi como adultos de chicharras presentaban

protuberancias que salian de la cabeza. Como simbolo de

inmortalidad confeccionaron piedras preciosas tomando la forma de

~ las protuberancias, lascuales colocaban en la boca de los muertos.

Hoy se sabe que estas estructuras corresponden a los generos de

hongo Cordyceps e Isaria (Kabayasi, 1977). En 1834, Agostino Bassi

considerado el padre de la patologia demostr6 que el hongo

Beauveria bassiana era el agente causal de la enfermedad denominada

"Muscardine", causante de la muerte de larvas del gusano de la

.seda. El primer trabajo sabre control de insectos con pat6genos fue

realizado par el ruso Metschenikoff en 1879, quien aplic6 el hongo

Metarhizium anisopliae para el control dE7.,.:!...: :-:.~J'as del escarabajo

Anisoplia austriaca. Despues de ese intento, otros trabajos de

control microbiano fueron realizados, no siendo los resultados

siempre favorables, debido a los errores en las aplicaciones y a la

falta de conocimientos basicos sabre los pat6genos y otros

factores que afectan el control microbiano.

Las primeras recomendaciones para el control de una plaga

fueron hechas en el ano de 1664 par el ingles John Evelin el cual

utilizaba un macerado, para el control de larvas forestales.

~ Despues de la Segunda Guerra Mundial, muchos conceptos basicos de

la patologia de insectos fueron bien determinados, siendo que en el

2I

ano de 1945, fue instalado el primer laboratorio de patologia de W'" j

1

insectos en la Universidad de California (Alves, 1986).

2. ASPECTOS GENERALES

Los hongos entomopatogenos poseen extrema importancia en el

control microbiano de insectos plaga, virtualmente todos log

ordenes son susceptibles alas enfermedades fungosas y existen

aproximadamente 700 especies de hongos entomopatogeno, yalrededor

de 100 generos. Dentro de log mas importantes se mencionan:

Metarhizium, Beauveria, Aschersonia, Entomopthora, Zoophthora,

Erynia, Eryniopsis, Akanthomyces, Fusarium, Hirsutella, ,i

Hymenostilbe, Paecelomyces y Verticilliun, pertenecientes a la !

clase Zygomycetes e Hyphomycetes (Roberts, 1989).

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3. MODO DE ACCION

En forma general log hongos presentan lag siguientes fases de

desarrollo sabre log hospederos: germinacion, formacion de -J

apresorios y estructuras (grampa) de penetracion, colonizacion y

reproduccion del patogeno. En todos log casas la unidad infectiva

es la espora (reproduccion sexual) 0 el conidia (reproduccion

asexual). La invasion al hospedero se produce con la adherencia del

conidia a la cuticula del insecta. posteriormente este produce un

tuba germinativo y un apresorio, como producto de la dilatacion de

la hifa. En la penetracion estan presentes dog procesos

principales: el fisico, debido a la presion de la hifa, la cual

rompe lag aereas membranosas esclerosadas y el quimico, resultante

de la accion enzimatica (proteasas, lipasas y quitinasas), 10 cual

facilita la penetracion mecanica. En el area de la procuticula

alrededor de la penetracion, aparecen sintomas de histolisis

(descomposicion del tejido par accion enzimatica). A partir de la

penetracion se inicia el proceso de colonizacion, en el cual la

hifa sufre un engrosamiento y se ramifica en la cavidad general del i

cuerpo. A partir de ese momenta se forman pequenas colonias del, 1

hongo y otros cuerpos hifales (blastosporos), sin embargo no ocurre '~,}gran crecimiento hifal antes de la muerte del insecto. --j"!£'~1

:.J

~ 3~,-~ Recientes estudios con Metarhizium anisopliae demostraron

claramente que la proteasa es el factor clave en la penetraci6n la

cuticula del insecta par el hongo ( St. Leger et alii, 1988). La

cuticula esta formada en un 70% aproximadamente de proteinas, 10

que explica que sean lag proteasas mas importantes que lag

quitinasas. Despues de la muerte del insecta, el hongo crece dentro

del cadaver y todos 1.os tejidos internos son penetrados par hifas

filamentosas. La colonizaci6n de log diferentes 6rganos se produce

en la siguiente secuencia: cuerpos grasosos, sistema digestivo,

tubas de Malpigui, hipodermis, sistema nervioso, musculos y

traqueas. La muerte del insecta ocurre debido a la producci6n de. micotoxinas, cambios pato16gicos en el hemocele, acci6n histolitica

y bloqueo mecanico del aparato digestivo, secundario al crecimiento

de lag hifas. Despues de 48 a 60 horas de la muerte del insecta,

lag hifas comienzan a emergeI" par log espiraculos, ana y boca a

traves de lag area mas debiles (regiones intersegmentales).

L -

4. PRODUCCION DE TOXINAS

Los hongos entomopat6genos poseen la capacidad de sintetizar

toxinas que son utilizadas en el cicIo de lag relaciones pat6geno-

hospedero. El estudio de esta toxina (dextruxinas,

demetildestruxina y protodextruxina) es de suma importancia ya que

se pueden sintetizar productos quimicos de baja toxicidad y de

elevada acci6n insecticida, acariciada y nematicida. Es posible

tambien seleccionar aislamientos de hongos altamente toxicogenicos

que se encuentran en forma natural 0 bien ser mejoradas

geneticamente con relaci6n a ese aspecto (Roberts 1989).

5. UTILIZACION DE HONGOS EN EL CONTROL DE INSECTOS

5.1. Metarhizium anisopliae y Beauveria bassiana.

El primer trabajo de control microbiano file realizado par

Metschenikoff en 1879. Siguiendo estas ~v~REgaciones en 1884

fueron producidos 55 Kg del hongo M. anisopliae, para el control de

~~ larvas del curculi6nido Cleonus punctiventris, Germ, con el cual se~~ifJt~ obtuvo un control de 55 a 80% de insectos en pequefias areas,

4~

despues de 10 a 15 dias de la aplicacion (Martignoni 1968).

Begun Alves (1986), ese patogeno ataca naturalmente mas de 300

especies de insectos de log diferentes ordenes incluyendo plagas

importantes. EL bongo Beauveria bassiana de acuerdo con Macleod l,

(1954), file aislado de insectos muertos con mayor frecuencia que 1

cualquier otro entomopatogeno 0 Alves (1986) informa que este bongo I

infecta cerca de 200 especies de insectos. Uno de log primeros j1

ensayos de control microbiano file hecho en 1893, cuando el mismo1fue evaluado contra larvas de Lymantria monarcha L. Los resultados

de laboratorio tuvieron exito, sin embargo log trabajos de campo no

fueron satisfactorios.

Un ejemplo de utilizacion de este bongo en gran escala, en el

cultivo de maiz es el que se viene llevando a cabo en China con el

control de Ostrinia nubilalis. En el ano de 1977 fueron hechas

aplicaciones en cerca de 400.000 hectareas. Antes del inicio del

programa log danos causados par esta plaga eran, el orden del 60%;

despues de cinco anos de implantacion del mismo disminuyeron a un -/2% (Hussey & Tinsley, 1982).

En el control de curculionidos, log bongos Beauveria spp y

Metarhizium spp ban sido ampliamente estudiados (Bell & Hamalle,

1970, Ayala & Monzon, 1977, Menezes et alii, 1980, Badilla & Alves,

1989 y Badilla & Alves, 1991.)

Para el control de Manharva posticata (salivazo) en Brasil, se

utiliza el bongo M. anisopliae, el cual se aplica anualmente en

',,;- cerca de 150.000 hectareas (Alves, 1986)

5.2 Nomurea ~'ileyi

Otro bongo que se ha utilizado en escala comercial es el N.

rileyi. Este patogeno ataca mas de 32 especies de insectos de log

ordenes Coleoptera, Lepidoptera y Orthoptera. Puttler et alii

(1976), obtuvieron en condiciones de laboratorio una mortalidad de

82% para Spodoptera exigua, 52% para Trichoplusia ni, 48% para

Platypena scabra y 45% para Heliothis zea. Ignoffo (1981),

realizo experimentos de campo con este hongo contra Trichoplusia ni

en repollo. Fueron aplicadas dosis de l,2X 101°, l,2X 1011 Y 1,2X10 .J12 conidios\0,4 ha. El nivel de mortalidad de lag larvas file de

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,., 5

~;j 67% a pesar de las dosis elevadas del hongo. Como efecto

secundario se observo una reduccion en la capacidad reproductiva

de la poblacion del insecta.

En Brasil, los productores de soya COllaGen la eficiencia de

este hongo en el control natural de Anticarsia gemmatalis durante

periodos lluviosos bajo temperaturas favorables. Este pat6geno ha

provocado epizootias en poblaci,ones de la plaga, proporcionando un

control satisfactorio y disminuyendo con esto la aplicacion de

insecticidas. Galileo et alii (1977) y Correa & Smith (1975)

observaron mortalidades de 94 y 88% en A. gemmatalis en las

condiciones de Parana y Rio Grande del Sur. j,5.3 Verticillium lecanii !

El hongo Verticillium lecanii es un pat6geno que aparece

frecuentemente sabre afidos y escamas en las regiones tropicales y

subtropicales. Este genera tambien file reportado atacando insectos

del orden Coleoptera, Diptera, Hymenoptera y sabre acaros. En

~,t,,~ condiciones de invernado ha sido utilizado en Inglaterra para el~"C control de log afidos Microsiphoniella sanborni, Brachycaudus

helichrysi y Mysus persicae, log cuales atacan al crisantemo. En

otros cul ti vas c::.omo el pepj.no tambien se ha utilizado para el

control de la mosca blanca Trialeurodes vaporariorum y el pulgon

Aphis gossypii. En Brasil ocurre naturalmente sabre escamas de

citricos y principalmente sabre Eoccus viridis en cafe. ~~sto ha

hecho que la plaga se mantenga en niveles no economicos. Tambien

file aislado en 1985 ocurriendo epizooticamente en diversas especies

de afidos de la cana de azucar, en el estado de Espiritu Santo

(Alves,1986).

5.4 Hirsutella thompsonii

Este patogeno es conocido desde 1924, cuando file observado

como causante de una enfermedad en poblaciones del acaro

Phyllocoptruta oleivora, segunSpeare y Yothers, citados par Mc Coy

(1981). Este patogeno es especifico de acaros y en especial ocurre

sabre euriofidos y tetraniquidos. Dentro de las especies que se

II~ citan como mas susceptibles se encuentran:

~':~; Phyllocoptruta oleivora, Eriophyes sheldoni, Eutetranychus bankii

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6 IJ

Y Panonychus citri. En Estados Unidos existe un producto comercial 8M j

a base de este hongo, el Mycar, el cual es producido par ;

Laboratorios Abbott.

5.5 Aschersonia aleyrodis. 1

Este hongo ataca escamas (Coccidae) y moscas blancas

(Aleyrodidae). Ferron (1978) hace menci6n de la especie

aleyrodis como pat6geno de c6ccidos y alerodidos, e informa del

exito obtenido con Aschersonia placenta en el control de

Dialeurodes citri en la regi6n Caucasica del Mar Negro, el cual

causa una mortalidad de 90% bajo condiciones favorables. En la

Uni6n Sovietica (Comunidad de Estados Independientes) , existe un

producto comercial a base de este hongo conocido como "Aseronija"j

(Kuno et alii, 1982). .!'

5.6 Paecilomyces spp. IIi

Este genera posee diversas especies entomopatogenicas, siendo ]

lag mas frecuentes P. farinosus, P. tenuipes y P. fumosoroseus.

Ha sido observado sabre Lepid6pteros, Cole6pteros y Orth6pteros. -JEn el cultivo del arroz, se ha investigado la especie P. lilacinus

para el control de insectos acuaticos.

5.1 Cordyceps spp

El genera Cordyceps posee mas de 150 especies, siendo la

mayoria parasita de insectos y de otros artr6podos. Un ejemplo

interesante ocurre con el control de chicharras (Cicadidae) en el

cultivo de la calla de azticar tanto en Argentina (Tucuman), como en

Ecuador (Guayaquil). En el primer caso se hace una aplicaci6n de

riego cada semana para aumentar la humedad en el campo y favorecerlag epizootias naturales (Costilla, M. comunicaci6n personal). En 1

el ingenio San Carlos, Ecuador se encontr6 una epizootia natural en

el ana de 1993, la cual elimino par completo el danG que estaba

ocasionando este insecta al cultivo. Este genera se presenta en

forma regular en insectos habitantes del suelo, como log generos

Phyllophaga y Anomala.

5.8 Zoopthora radicans,

Otro insecta hom6ptero, el cicadelido Empoasca kraemeri, es 'j',;~!una plaga importante en el frijol comtin y el frijol caupi en ~~

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"""" 7~

Brasil. El hongo Z. radicans se presento _egularmente en

proporciones epiz06ticas en poblaciones de E. kraemeri en el Centro

Nacional de Investigaci6n de Arroz y Frijoles (CNIAF) en Goiania,

Goias, cada ana, desde que se describi6 par primera vez en 1984.

Los niveles de infecci6n aparentemente han aumentado durante

10s dog liltimos arias debido a la introducci6n del micelio seco. El

mismo hongo cuando fue liberado en el borde de un campo de alfalfa

en Ithaca, Nueva York, se ex~endi6 aproximadamente 100 m traves

del campo en un roes y virtualmente elimin6 la poblaci6n de

cicadelidos. Un intento de introducir un aislamiento de Z.

radicans de Wisconsin a Illinois centro aparentemente fue exitoso

(McGuire et alii, 1987).

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.~c:,..;2:

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8 ,j

CONCLUSIONES ',.

1. La utilizacion de hongos entomopatogenos para el control de

insectos es una alternativa viable desde el punta de vista

economico, ya que se pueden reproducir a gran escala y en

pequefias cantidades.

2. Es necesario para llevar a cabo programas de control de

insectos con hongos entomopatogenos, un buen conocimiento

sabre seleccion de aislamientos y tecnicas de bioensayo , para

seleccionar ~azas patogenicas y virulentas adaptadas a

condiciones ecologicas especificas.

3. En Costa Rica, existe un enorme potencial para el control

biologico con hongos entomopatogenos ya que hay una abundante

cantidad de especies nativas, asi como condiciones favorables

para la formacion de epizootias.

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