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Universidad de Costa Rica Centro de Investigaciones Agronómicas Lab. Microbiología Agrícola Ing. Marena Chavarría Vega M. Sc. Daniela Rodríguez García ¿Qué es Control Biológico? Consiste en la utilización intencional de enemigos poblaciones naturales de para regular organismos que las han alcanzado el nivel de plaga o enfermedad. Control Biológico mediante Bacterias De Insectos y otras enfermedades ¿Qué son las bacterias entomopatógenas? Las que pueden causar infecciones leves en los insectos o bien encontrarse presentes en sus cadáveres pero, sólo en algunos casos son la causa primaria de mortalidad. Se clasifican en: Bacterias esporulantes: poseen una alta persistencia en el ambiente, son altamente virulentas, gran capacidad invasiva y de producir toxinas. Son patógenos obligados y facultativos. Ej: Familia Bacillaceae. Bacterias no esporulantes: son comunes en el tracto digestivo pero, raramente tienen capacidad invasiva intrínseca. Ej: Familias Pseudomonaceae, Streptococcaceae y Enterobacteriaceae. ¿Cuáles son las características de algunas de ellas y cómo actúan? Bacillus thurigiensis (Bt) Características: Se caracteriza por forma una espora central o terminal en el esporangio. Produce 3 exotoxinas: la beta, alfa y gama y una endotoxina llamada delta endotoxina, que es la responsable principal del efecto insecticida. También por la presencia de un cristal proteico. Es gram positiva. Modo de entrada: las esporas o los cristales de endotoxinas, entran por la boca conforme el insecto se alimenta del follaje, para luego alcanzar el intestino el cual tiene un pH alcalino. Mecanismo de acción Sintomatología Parálisis del intestino y las partes bucales. Regurgitación y diarrea que indica el efecto de la endotoxina en el epitelio intestinal. El tegumento pierde su brillo y se torna opaco. La larva pierde agilidad y el tegumento adquiere un color marrón oscuro. La muerte ocurre entre las 18 y 72 h. Finalmente, la larva toma un color negro y hay deterioro de los tejidos sin romperse el tegumento. ¿Qué plagas controla? Spodoptera sp. Thecla basilides Diaphania sp. Plutella sp. Keiferia lycopersicella Helicoverpa zea Pseudoplusia sp. ¿Cómo se aplica? Debe realizarse cuando haya mayor cantidad de larvas pequeñas. La aplicación debe hacerse con equipos limpios y libres de residuos de sustancias tóxicas. La mezcla debe hacerse momento de la aplicación. Se recomienda que las aplicaciones sean hechas al final del día o en la noche, garantizando un periodo de 12 h sin radiación directa. al Se debe tener en cuenta que todos los insecticidas biológicos trabajan mejor si el pH del agua para la aplicación está entre 5 y 6. Se requiere un periodo de 10 h sin lluvia después de la aplicación para garantizar su efectividad, recomendándose también el uso de adherentes y dispersantes. Bacillus popilliae Características: Son Gram negativa. Es causante de la enfermedad lechosa en los escarabajos. El esporangio tiene dos partes: la espora y el cristal proteico paraesporal. La esporas son elípticas o cilíndricas y están ubicadas en la porción central o distal del esporangio. Es catalasa facultativa. negativo, anaeróbica La esporas tienen una alta resistencia a la desecación y a la radiación y a su alta longevidad en larvas muertas. No produce toxinas. Modo de entrada: La bacteria es ingerida con suelo y material de las raíces por las larvas mientras se alimentan. Modo de acción Después de que la espora germina y las células vegetativas invaden la hemolinfa Bacteremia multiplicación masiva de las células vegetales Está multiplicación finaliza al ocurrir deficiencia nutricional Lo que a su vez promueve la esporulación. Estas células esporulan en niveles de 1010 esporangios/ml de hemolinfa Sintomatología La enorme cantidad de esporas les da a las larvas una coloración lechosa. Cuando se rompe el tegumento sale la hemolinfa blanca y turbia con millones de esporas. Plagas que controla Son patógenas solo de la familia Scarabaeidae (Coleóptera) Serratia sp. Características: Pertenecen al grupo de bacterias no esporulantes. Es un patógeno facultativo. Puede hidrolizar la quitina, produce lecitinasa, proteasa y toxinas extracelulares. Algunas cepas tienen una fuerte coloración rojiza, por el pigmento prodigiosina. Plagas que controla: crías de insectos en laboratorios. Modo de acción No invaden directamente el hemocele. Las bacterias ingeridas se adhieren a la superficie de las células intestinales. Después de 5 días, las larvas cesan su alimentación y se tornan de un color ámbar. Causándole así, septicemia y muerte del insecto entre las 24 a 72 hrs. Pero, puede permanecer en ese estado hasta por 3 meses, antes de que se produzca la invasión al hemocele y muera el insecto. Pseudomonas sp. Características Bacteria no esporulante. Presente flagelos polares y a veces laterales. Son aeróbicas y Gram negativas. Productoras de pigmentos fluorescentes. Producción de metabolitos antimicrobiales Sideróforos, Pterinas, Pyroles y otros antibióticos. como: Inhibición de patógenos: P. fluorescens: Colletothrichium sp, Agrobacterium sp, Erwinia sp, P. solanacearum, Septoria sp, Xanthomonas sp, Fusarium sp, Pythium sp, y Sclerotium sp. P. cepacia: Fusarium sp, Rhizoctonia solani, Colletotrichum sp, Sclerotinia sclerotiorum y Pythium sp. Inhibición de Phytium por P. fluorescens Bacillus subtilis Características Produce un antibiótico (Iturin) que es activo contra los hongos. Tiene endosporas. Modo de acción: Primero, se da la ocupación del nicho en la superficie radical de la planta. Por último, produce exudados antifungales, los cuales actúan sobre la pared celular del hongo. Efectivo contra: Hemileia vastatrix Colletotrichium trifolii Fusarium oxysporum P. solanacearum Pythium ultimum Rhizoctonia solanii Control Biológico mediante Hongos De Insectos y otras Enfermedades ¿Qué son Hongos Entomopatógenos? Causan reducciones significativas en poblaciones de insectos. Pertenecen a la división Eumycota y a la subdivisión Deuteromycotina, también llamados hongos imperfectos. Todas las especies presentan micelio septado y ramificado y los conidios son producidos por fialidas en cadena o cabezuelas de aspecto mucoide. ¿Cuáles son las características y cómo actúan? Beauveria bassiana Características El micelio es de color blanco y los conidios presentan una coloración blanco a crema. Produce la enfermedad conocida como: Muscardina blanca. Micelio y conidias Toxinas: beauvericina, rompen el sistema inmunológico del hospedante. Modo de entrada: a través de la cutícula por procesos físicos y también mediante la participación de enzimas que degradan la cutícula. Ciclo de Vida: 2 fases: saprófita y patogénica Mecanismo de acción Multiplicación hongo producción toxinas. del y de Acción insecticida de los metabolitos tóxicos emitidos por el hongo El micelio invade los órganos y tejidos, comenzando por el tejido graso. También se da la caída o desbalance de nutrientes Sintomatología Intranquilidad y pérdida de coordinación. Cese de la alimentación. Cambios en la coloración del tegumento. Se mueven hacia lugares altos como la vegetación y si son subterráneos suben a la superficie. Los cadáveres quedan adheridos a las hojas y ramas o sobre el suelo. ¿Qué plagas controla? Infecta una gran diversidad de insectos pero especialmente Coleópteros y Lepidópteros. Leptinotarsa decemlineata Bemisia tabaci Cosmopolites sordidus Castnia licus Hypothenemus hampei ¿Cómo se aplica? Se debe hacer un monitoreo poblacional de la plaga. Se debe utilizar la dosis recomendada como la efectiva haciendo una adecuada cobertura en el estrato de la planta. Aplicar en el momento de menos incidencia de radiación y usando coadyudantes. Para la aplicación se utilizan los equipos convencionales, pero también se pueden utilizar trampas atrayentes. Se recomienda hacer 3 aplicaciones cada 4 días, utilizando 1000 esporas/ha, en el caso de Plutella sp. Metarhizium anisopliae Características Es el agente causal de la muscardina verde. Su color varía entre verde pálido o brillante a verde-amarillo u oliváceo, pero en los insectos infectados el micelio es blanco. Toxinas: produce varias entre ellas ciclodepsipeptideos. Modo de entrada: penetra al insecto por las regiones frágiles de la cutícula y también mediante la participación de enzimas que degradan la cutícula. ¿Qué plagas controla? Oryctes rhinocerus Metamasius hemipterus Zonocerus variegatus Nezara viridula Euschistus heros Cornitermes cumulans Verticillium lecanii Características Los cadáveres de insectos atacados por este hongo, presentan un aspecto algodonoso de color blanco crema o amarillo. Toxinas: bassinolide. Modo de entrada: La cutícula es la única vía de infección. Infecta: Produce epizootias espectaculares en áfidos, escamas y cochinillas en regiones tropicales y subtropicales. Paecilomyces sp. Características Ataca lepidópteros, coleópteros, homópteros y ortópteros. También, algunas especies son nematicidas. Trichoderma sp. Características Generalmente es saprofito. Son competitivos, ya que esporulan abundantemente. crecen muy rápido, Son antagónicos: producen antibióticos gliotoxinas, viridinas y enzimas líticas. como Controla: Rhizoctonia, Botrytis, Pythium, Verticillium, Fusarium y Sclerotinia. Referencias bibliográficas Carballo M., Guharay F. 2004. Control biológico de plagas agrícolas. 1 ed. CATIE. Nicaragua. 232 p. Hoyos L. 2011. Enfermedades de plantas: control biológico. Ecoe Ediciones: Universidad Estatal de Colombia. Colombia. 232 p.