Interacciones multitróficas maíz-micorriza-insecto-baculovirus

Abstract

Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) and baculoviruses can improve the quality of agricultural crops and effectively control some insect pests, respectively. The multiple nucleopolyhedrovirus of Spodoptera frugiperda (SfMNPV) has been isolated from natural populations of the fall armyworm (Spodoptera frugiperda J. E. Smith; Lepidoptera: Noctuidae) and, due to the infective characteristics and high specificity, this pathogen has a high potential to be used as a bioinsecticide. In the present study, the effect of a native consortium of AMF on the development of maize plants (Zea mays L.), the herbivory by S. frugiperda, and the insect condition (weight gain) was determined, under the influence of two levels of nitrogen fertilization. For this, a multifactorial experiment was designed with three factors and two or three levels for each: i) soil condition (sterile soil and soil with AMF), ii) fertilization with nitrogen (50 and 100% from plant requirement), and iii) insect (presence and absence of S. frugiperda). The treatments were maintained under greenhouse conditions. Plants treated with AMF had a lower biomass compared to untreated plants. The level of foliar damage and the weight of the insect depended on nitrogen level. On the other hand, the effect of AMF and plant nutrition on the maize-insect-SfMNPV interaction was evaluated. In this case, the same first two factors that were described in the previous experiment were included. In addition, larval mortality from the viruses was included as a third factor with three levels: SfMNPV absence, lethal concentration 25 (LC25 = 4,065.8 OBs [occlusion bodies]/ml), and lethal concentration 50 (LC50 = 2,6575 OBs/ml). The crop of maize plants and the application of the virus were carried out in greenhouse and laboratory conditions, respectively.

Los hongos micorrízicos arbusculares (HMA) y los baculovirus pueden mejorar la calidad de los cultivos agrícolas y controlar eficazmente algunos insectos plaga, respectivamente. El nucleopoliedrovirus múltiple de Spodoptera frugiperda (SfMNPV) ha sido aislado de poblaciones naturales del gusano cogollero (Spodoptera frugiperda J. E. Smith; Lepidoptera: Noctuidae) y, debido a las características infectivas y de alta especificidad, este patógeno tiene un alto potencial para ser utilizado como un bioinsecticida. En el presente estudio se determinó, bajo la influencia de dos niveles de fertilización de nitrógeno, el efecto de un consorcio nativo de HMA sobre el desarrollo de las plantas de maíz (Zea mays L.), la herbivoría por S. frugiperda y la condición del insecto (ganancia de peso). Para ello, se diseñó un experimento multifactorial con tres factores y dos o tres niveles para cada uno: i) condición del suelo (suelo estéril y suelo con HMA), ii) fertilización con nitrógeno (50 y 100% del requerimiento de la planta) y iii) insecto (presencia y ausencia de S. frugiperda). Los tratamientos se mantuvieron bajo condiciones de invernadero. Las plantas tratadas con los HMA tuvieron una menor biomasa comparado con las no tratadas. El nivel de daño foliar y el peso del insecto dependieron del nivel del nitrógeno aplicado. Por otro lado, se evaluó el efecto de los HMA y la nutrición vegetal sobre la interacción maíz-insecto-SfMNPV. En este caso, se incluyeron los mismos dos primeros factores descritos en el experimento anterior. Además, la mortalidad larvaria por virus se incluyó como un tercer factor con tres niveles: ausencia del SfMNPV, concentración letal 25 (CL25 = 4,065.8 OBs [cuerpos de inclusión por sus siglas en inglés]/ml) y concentración letal 50 (CL50 = 2,6575 OBs/ml). El cultivo de las plantas de maíz y la aplicación del virus se realizaron en condiciones de invernadero y laboratorio, respectivamente.