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El presente estudio constituye una evaluación de la eficacia de dos medios de cultivo para la reproducción de nematodos entomopatógenos para su uso como controlador biológico de plagas como coleópteros y algunos dípteros y su constitución como sustituyente de plaguicidas químicos que en la actualidad suponen un grave impacto ambiental y al ser humano. El estudio se llevó a cabo con un cultivo de Heterorhabditis spp., extraídas de la cepa Tumaco obtenida a partir de un cultivo in-vivo por parte del laboratorio Perkins Ltda. Esta cepa de nematodos se desinfectó para posteriormente extraer su bacteria simbionte Photorhabdus spp. y hacer su aislamiento mediante un cultivo selectivo para su fase primaria. Con la bacteria simbionte aislada y la cepa desinfectada de Heterorhabditis spp. se evaluaría la eficacia de la reproducción de los nematodos entomopatógenos (NEP) en dos medios de cultivos artificiales, uno de composición sólida y otro líquido, cuyo principio activo se basa en caldo de Triptosa de soya (TSB) con su respectiva bacteria simbionte en un cultivo monoxénico (en relación simbiótica exclusivamente con sólo una especie de bacteria), comparando la cantidad de NEP producidos por unidad de volumen y su patogenicidad, es decir, la velocidad a la que los NEP realizan su proceso metabólico con ayuda de la bacteria simbionte dentro de su huésped, determinando de esta manera, la rapidez en que estos parásitos invaden los organismos que actúan como plaga en diferentes cultivos y causan la muerte de los mismos. El medio de cultivo sólido generó una reproducción de NEP en concordancia estudios previos realizados, sin embargo, no fue posible realizar la comparación entre el rendimiento de los dos medios de cultivo evaluados debido a que el medio líquido evaluado no presentó reproducción y aumento de la cantidad de individuos en el mismo. Por lo tanto, se realizó un análisis de los factores que influyen en la reproducción exitosa de los Nematodos entomopatógenos en los dos medios de cultivo evaluados, y los parámetros a tener en cuenta para generar el mayor rendimiento, siendo estos principalmente, la producción y demanda de oxígeno en el medio, la temperatura, la contaminación por agentes externos al medio y la movilidad de los nematodos dentro del medio de cultivo. The present study is in regards of the evaluation of two different culture mediums and its production and yield of entomopathogenic nematodes, with the aim for its utilization as biological control, meaning the substitution of chemical pesticides which suppose a dangerous environmental and human health impact. This study was performed with a culture of nematodes from the Heterorhabditis gender, specially taking into account the efficiency of the reproduction and recovery of nematodes in its juvenile phase. Two artificial culture mediums, solid and liquid, were assessed creating a monoxenic culture (the nematodes are just related with its symbiont bacteria), in order to compare the amount of EPNs produced by volume unit and it pathogenicity, which means the velocity the EPNs perform its metabolic process with the support from the symbiont bacteria inside the host’s body, therefore, the speed of the invasion of the host organisms that may affect crops is determined. The assessed solid culture medium generated reproduction of EPNs according to previous studies, however, it was not possible to make the comparison between the efficiency and yields of both culture mediums, due to the fact that the liquid culture did not register an offspring and a raise in the number of individuals. As a matter of fact, an analysis of the factors that affected the successful yield and recovery of nematodes was performed in order to future to generate the maximum yield and offspring of the nematodes in different liquid culture medium in future studies, such parameters were the oxygen production and demand, temperature, contamination by external agents and the mobility of the nematodes inside the culture media. Ingeniero Ambiental http://unidadinvestigacion.usta.edu.co Pregrado

Los nematodos entomopatógenos (NEP) del género Heterorhabditis son utilizados para el control biológico de insectos plaga, la mayoría de las aplicaciones de estos organismos involu-cran el uso de abundante agua y no cuentan con protección contra condiciones ambientales desfa-vorables, por lo que existe la necesidad del desa-rrollo de formulaciones que faciliten la aplicación y extiendan la vida útil de estos organismos. La técnica de encapsular nematodos en hidrogeles o cápsulas es una alternativa prometedora para aumentar la viabilidad de Heterorhabditis sp. Se evaluaron 23 formulaciones a partir de los bio-polímeros pectina, carboximetilcelulosa (CMC), alginato y gelatina, 15 de las cuales formaron cápsulas, se eligieron los hidrogeles preparados a partir de alginato al 2,0%, pectina al 4,2% y CMC al 2,2%, ya que presentaron las mejo-res condiciones respecto a forma, capacidad de retener nematodos y dureza de las cápsulas. De estos materiales se escogió el alginato por sus características de viabilidad de los nematodos y ausencia de contaminación. Se evaluó la reten-ción y viabilidad de los juveniles infectivos (JI) a concentraciones de alginato al 2%, 3% y 4%, en el que las cápsulas de alginato al 2% presentaron los mejores resultados. Cuando se determinó la capacidad de estas cápsulas para infectar lar-vas de Galleria mellonella se encontró que un aumento en la concentración (JI.ml-1) y la dosis (Cápsulas.larva-1) causó un aumento en el porcen-taje de infección. Finalmente, se determinó que la DL50% correspondió a 2,9 cápsulas.larva-1. The entomopathogenic nematodes (EPN)Heterorhabditis are used for the biological control of insect pests, most of the applications of these organisms involve the use of abundant water and do not involve protection against unfavorable environmental conditions; for this reason, there is a need to develop formulations that facilitate the application and extend the life span of these organisms. Encapsulating nematodes in hydrogels or capsules is a promising alternative to increase the viability of Heterorhabditis s p. Twe n t y-three different formulations from biopolymers pectin, carboxymethylcellulose (CMC), alginate and gelatin were evaluated; 15 of these formed capsules. Hydrogels prepared from 2.0% alginate, 4.2% pectin and 2.2% CMC were chosen since they presented the best conditions regarding shape, ability to retain nematodes and consistency. Alginate was chosen from these materials because of its characteristics of viability of the nematodes and absence of contamination. The retention and viability of infective juveniles (JI) were evaluated at 2%, 3% and 4% alginate concentrations, with alginate capsules at 2% showing the best results. When the ability of these capsules to infect larvae of Galleria mellonella was determined, it was found that an increase in the concentration (JI.ml-1) and the dose (Capsules.larva-1) caused an increase in the percentage of infection. Finally, it was determined that the LD50% corresponded to 2.9 capsules.larva-1. Universidad de Costa Rica/[733-B6-087]/UCR/Costa Rica Universidad de Costa Rica/[733-A1-821]/UCR/Costa Rica UCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias Agroalimentarias::Centro de Investigaciones Agronómicas (CIA) UCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias Agroalimentarias::Centro de Investigación en Protección de Cultivos (CIPROC) UCR::Vicerrectoría de Docencia::Ciencias Básicas::Facultad de Ciencias::Escuela de Química

The entomopathogenic nematodes (EPN) Heterorhabditis are used for the biological control of insect pests, most of the applications of these organisms involve the use of abundant water and do not involve protection against unfavorable environmental conditions; for this reason, there is a need to develop formulations that facilitate the application and extend the life span of these organisms. Encapsulating nematodes in hydrogels or capsules is a promising alternative to increase the viability of Heterorhabditis sp. Twentythree different formulations from biopolymers pectin, carboxymethylcellulose (CMC), alginate and gelatin were evaluated; 15 of these formed capsules. Hydrogels prepared from 2.0% alginate, 4.2% pectin and 2.2% CMC were chosen since they presented the best conditions regarding shape, ability to retain nematodes and consistency. Alginate was chosen from these materials because of its characteristics of viability of the nematodes and absence of contamination. The retention and viability of infective juveniles (JI) were evaluated at 2%, 3% and 4% alginate concentrations, with alginate capsules at 2% showing the best results. When the ability of these capsules to infect larvae of Galleria mellonella was determined, it was found that an increase in the concentration (JI. ml-1) and the dose (Capsules.larva-1) caused an increase in the percentage of infection. Finally, it was determined that the LD50% corresponded to 2.9 capsules.larva-1. Los nematodos entomopatógenos (NEP) del género Heterorhabditis son utilizados para el control biológico de insectos plaga, la mayoría de las aplicaciones de estos organismos involucran el uso de abundante agua y no cuentan con protección contra condiciones ambientales desfavorables, por lo que existe la necesidad del desarrollo de formulaciones que faciliten la aplicación y extiendan la vida útil de estos organismos. La técnica de encapsular nematodos en hidrogeles o cápsulas es una alternativa prometedora para aumentar la viabilidad de Heterorhabditis sp. Se evaluaron 23 formulaciones a partir de los biopolímeros pectina, carboximetilcelulosa (CMC), alginato y gelatina, 15 de las cuales formaron cápsulas, se eligieron los hidrogeles preparados a partir de alginato al 2,0%, pectina al 4,2% y CMC al 2,2%, ya que presentaron las mejores condiciones respecto a forma, capacidad de retener nematodos y dureza de las cápsulas. De estos materiales se escogió el alginato por sus características de viabilidad de los nematodos y ausencia de contaminación. Se evaluó la retención y viabilidad de los juveniles infectivos (JI) a concentraciones de alginato al 2%, 3% y 4%, en el que las cápsulas de alginato al 2% presentaron los mejores resultados. Cuando se determinó la capacidad de estas cápsulas para infectar larvas de Galleria mellonella se encontró que un aumento en la concentración (JI.ml-1) y la dosis (Cápsulas.larva-1) causó un aumento en el porcentaje de infección. Finalmente, se determinó que la DL50% correspondió a 2,9 cápsulas.larva-1.

Entre las especies de barrenadores del banano, el picudo negro (Cosmopolites sordidus) es la plaga de mayor importancia económica en Costa Rica y a nivel mundial. El control de C. sordidus en sistemas intensivos de producción se basa principalmente en la aplicación de insecticidas, por lo que se necesita buscar alternativas biológicas, como el uso de nematodos entomopatógenos (NEP). Se evaluó la susceptibilidad de Cosmopolites sordidus a Heterorhabditis atacamensis CIA-NE07. Se midió el efecto de inocular juveniles infectivos (JI) de H. atacamensis sobre larvas y adultos de C. sordidus, in vitro y en cormos artificialmente infectados. Las larvas inoculadas con NEP presentaron mortalidad de 88% al segundo día y 100% al tercer día; no se observó mortalidad de adultos. Los tratamientos de 100, 500 y 1000 JI.larva-1 presentaron diferencias estadísticamente significativas con respecto al control y la DL50 fue de 52 JI.larva-1. Cuando las larvas se colocaron dentro de los cormos, la DL50 aumentó a 375 JI.larva-1. Los resultados indican que la cepa H. atacamensis CIA-NE07 es capaz de localizar e infectar larvas de picudo dentro del cormo de banano y alcanzar porcentajes de infección superiores al 80%, a 10 días de la inoculación en dosis de 1000 y 2000 JI.larva-1. Los nematodos entomopatógenos constituyen una alternativa viable a considerar dentro de los programas de manejo integrado del picudo negro, en cultivos como banano y plátano. Among the species of banana borers, black weevil (Cosmopolites sordidus) is the most economically important pest in Costa Rica and worldwide. The control of C. sordidus in intensive production systems is mainly based on application of insecticides; therefore the search for biological alternatives, such as the use of entomopathogenic nematodes (EPN), is needed. The susceptibility of Cosmopolites sordidus to Heterorhabditis atacamensis CIA-NE07 was evaluated. The effect of inoculating H. atacamensis on larvae and adults of C. sordidus, in vitro and in artificially infected corms, was evaluated. Larvae inoculated with EPN had a mortality of 88% on the second day and 100% on the third day; no mortality was observed in adults. The treatments of 100, 500 and 1000 IJ.larvae-1 showed statistically significant differences from the control and theLD50 was 52 IJ.larvae-1. When the larvae were placed within the corms the LD50 increased to 375 IJ.larvae-1. The results indicate that the strain H. atacamensis CIA-NE07 is capable of locating and infecting weevil larvae within the banana corm and reach infection levels over 80%, 10 days after inoculation at doses of 1000 and 2000 IJ.larvae-1. The entomopathogenic nematodes are a viable alternative to be considered in the Integrated Pest Management programs of black weevil, in crops such us banana and plantain. UCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias Agroalimentarias::Centro de Investigaciones Agronómicas (CIA)

Para evaluar el potencial del nematodo Heterorhabditis indica en el control del barrenador de ramas de aguacate, Copturus aguacatae, se planearon bioensayos con larvas de la plaga fuera y dentro de ramas en Jiquilpan, Michoacán (México). Fuera de ramas, larvas del segundo y tercer estadio se expusieron a cuatro concentraciones del nematodo: 1% (2.500 nematodos mL-1), 0,1% (250 nematodos mL-1), 0,01% (25 nematodos mL-1) y 0,001% (2,5 nematodos mL-1). Se estimó la concentración óptima y el tiempo en que murió el 50% de la población (TL50). Los bioensayos dentro de ramas incluyeron cuatro estrategias de aplicación: “baba” (savia) de nopal, gelatina, agua, agua + cubierta plástica. Tiras de esponja se empaparon con una suspensión de 500 nematodos mL-1 más el tratamiento correspondiente. Ramas de aguacate con larvas de la plaga colectadas en la región de Atapan, Michoacán (México) se cubrieron con las esponjas y se incubaron durante 15 días; la temperatura durante el estudio fue de 25 ± 1 °C. Los resultados mostraron alta virulencia de H. indica hacia larvas de la plaga. El TL50 estimado fue de 28,8 h, mientras que el 100% de mortalidad se estimó en 44 h. La concentración óptima fue del 0,1% (250 nematodos mL-1) con un 93,3% ± 5,7% de mortalidad. Sin embargo, se detectaron fuertes limitaciones de H. indica para penetrar e infectar a C. aguacatae dentro de las galerías. Aunque hubo tendencia a una mayor mortalidad en los tratamientos respecto al testigo, solo se obtuvieron nematodos juveniles en el tratamiento agua + cubierta plástica. To evaluate the potential of the nematode Heterorhabditis indica as a biocontrol agent of the avocado stem weevil, Copturus aguacatae, bioassays were planned with larvae of the pest inside and outside of stems in Jiquilpan, Michoacan (Mexico). Outside of stems, second and third instars larvae were exposed to four nematode concentrations: 1% (2500 nematodes mL-1), 0.1% (250 nematodes mL-1), 0.01% (25 nematodes mL-1) and 0.001% (2.5 nematodes mL-1). The optimal concentrations and the time required to kill 50% of the population (LT50) were estimated. The bioassays inside of stems included four strategies of application: “baba” (soap) of nopal, gelatin, water, and water + plastic cover. Sponge strips were soaked in a suspension of 500 nematodes mL-1 plus the corresponding treatment. Avocado stems with larvae of the pest collected in Atapan, Michoacán (Mexico) were covered with the sponges and incubated for 15 days; the study conditions were 25 ± 1 °C. The results showed high virulence of H. indica to larvae of the pest. The estimated LT50 was 28.8 h, whereas the interval required to cause 100% mortality was estimated as 44 h. The optimal concentration was 0.1% (250 nematodes mL-1) with a mortality of 93.3% ± 5.7%. However, strong limitations were detected for H. indica to penetrate and infect C. aguacatae inside of the galleries. Although there was a trend for higher mortality in treatments with respect to the control, juvenile nematodes were only recovered from the treatment water + plastic cover.

La ocurrencia natural de patógenos específicos y biopesticidas aplicados en forma inundativa puede contribuir significativamente al control de la palomilla de la papa, Phthorimaea operculella. La mayoría de las investigaciones y aplicaciones realizadas han usado para el control de P. operculella una especie de granulovirus y la bacteria Bacillus thuringiensis (Bt). El granulovirus de P. operculella (PhopGV) tiene el potencial de jugar un importante papel en el manejo integrado de dicha plaga tanto en tubérculos almacenados como en el cultivo en condiciones de campo. Simultáneamente, Bt ha sido usado exitosamente contra infestaciones de P. operculella en el campo y en los tubérculos almacenados. PhopGV y Bt son seguros para las personas que hacen las aplicaciones y en los productos alimenticios; además, no afectan a los insectos benéficos y a otros organismos no blanco. Otros insecticidas naturales son el hongo biofumigante Muscodor albus, extractos botánicos, feromonas sexuales y métodos físicos para el manejo de P. operculella en tubérculos almacenados. La implementación de los biospesticidas dependerá en última instancia de una mayor conciencia de sus atributos por parte de los productores y del público, quienes serán los principales impulsores para su uso y comercialización. The natural occurrence of specific pathogens and biopesticides applied in an inundative fashion can contribute significantly to control of the potato tuber moth, Phthorimaea operculella. Most of the research conducted and practices used for control of P. operculella use one species of granulovirus and the bacterium Bacillus thuringiensis (Bt). The P. operculella granulovirus (PhopGV) has the potential to play a significant role in the integrated management of the pest in stored tubers as well as in field crops. At the same time, Bt has been used successfully against P. operculella infestations in the field and in stored tubers. PhopGV and Bt are safe for application personnel and for the food products; in addition, they do not affect beneficial insects and other nontarget organisms. Other natural insecticides are the biofumigant fungus Muscodor albus, botanicals, sex pheromones and physical measures for P. operculella control in stored tubers. The implementation of biopesticides will ultimately depend on an increased awareness of their attributes by growers and the public, who will be the main drivers for their use and commercialization.

Se evaluó el efecto de 6 cepas nativas de nematodos entomopatógenos (NEP) sobre las larvas L2 de Phyllophaga elenans. La cepa que presentó los mejores resultados, Heterorhabditis sp. CIA-NE-07 fue evaluada a 125, 225, 375, 500 y 625 nematodos.larva-1 para determinar su patogenicidad sobre larvas L2 y L3 de P. elenans. En el estadio L2 se observó que a los 7 días, todas las concentraciones, con excepción de la dosis 125 nematodos. larva-1, causaron una mortalidad significativamente mayor que el testigo, en el cual no se presentaron muertes. A los días 14, 21 y 28 todos los tratamientos inoculados se diferenciaron significativamente del tratamiento control, observándose al día 30 una mortalidad del 68% con la dosis mayor utilizada. Se determinó que la dosis letal media correspondió a 475 nematodos. larva-1. El tiempo letal medio fue de 7,5, 8,5 y 17,5 días para las concentraciones de 625, 500 y 225 nematodos.larva-1, respectivamente. La inoculación con NEP no causó, en el estadio L3, diferencias significativas entre tratamientos al día 7, mientras que a los días 14, 21 y 28 las dosis de 500 y 625 nematodos.larva-1 presentaron una mortalidad significativamente mayor que el control. La mortalidad mayor (24%), se obtuvo al día 30 con la dosis de 625 nematodos.larva-1. La diferencia observada en los porcentajes de infección entre larvas L2 y L3 puede deberse a mecanismos de defensa o escape que podrían actuar en el estadio larval L3 de P. elenans.