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EL USO RECOMENDADO DE DIPEL® (Btk) O DE XENTARI® (Bta), EN EL ALGODON BTTRANSGENICO
El algodón de Transgénico que expresa un toxina de Bacillus thuringiensis (Bt) es diseñado
para entregar una dosis mortal de toxina a instares tempranos del insecto objeto de control
(target). Las plantas con Bt mantienen las poblaciones de insectos benéficos altas y reduce el
número de aplicaciones de insecticida requeridos durante una temporada. Las plantas con Bt
son, de hecho, un gran ayuda al programa del concepto MIP.
Las plantas con Bt no siempre pueden expresar una dosis suficientemente alta de toxina de Bt
necesaria para proporcionar el control efectivo de la plaga.
A la fecha, los insecticidas químicos ha sido usados y recomendados para suplementar el
control de plagas y mantener el rendimiento de la cosecha.
Sin embargo, el uso de insecticidas químicos, destruirán las poblaciones de insectos benéficos
eliminando el beneficio de usar algodón transgénico en MIP.
Valent BioSciences Corporation recomienda el uso de DiPel® o de XenTari® a los
agricultores,como una alternativa a aplicaciones de químicos si las plantas con Bt requieren las
aplicaciones adicionales de insecticida.
DiPel® y XenTari® contienen múltiples toxinas de Bt y esporas que trabajan con un efecto
sinérgico al proporcionar un amplio espectro de la actividad como larvicida.
DiPel®y XenTari® proporcionan también el control de plagas secundarias de lepidopteros que
pueden llegar a ser dominantes cuándo las plantas con Bt, reducen las poblaciones de los
insectos primarios objetos de control, sin afectar las poblaciones de insectos benéficos que se
encuentran normalmente en los cultivos.
En el caso de algodón Bt, se recomienda que DiPel® o XenTari ® sean usados en la dosis
altas en los refugios(la estrategia de refugio actualmente es aceptado por los organismos
regulatorios y por los productores de Algodón-Bt.
El uso de DiPel® o XenTari ® aumenta el desempeño de algodón Bt y tiene varias ventajas:
* DiPel® o XenTari ® su uso permitirá que el agricultor mantenga el control de insectos y lleva
al máximo el rendimiento, en caso de una baja expresión o contradictoria de toxina.
* DiPel® o XenTari ®, el uso es consistente con la estrategia de dosis alta /refugio, empleada
para el algodón Bt.
* DiPel® o XenTari ® proporciona múltiples toxinas, un deseo de los científicos de
transgénicos, pero el algodón de Bt comercializado actualmente, contiene no mas de una
toxina, la cual no controla Spodoptera por ejemplo.
* DiPel® o XenTari ® controla una amplia gama de insectos lepidopteros que el algodón Bt,
tales Alabama, Heliothis, Spodoptera, Pectinophora, y puede ayudar en el control total de
insectos sin el uso de insecticides químicos, al permitir que las poblaciones de insectos
benéficos se establezcan en el cultivo.
* DiPel® o XenTari ® además de proporcionar multiples toxinas, contiene esporas, las cuales
son efectivas contra las plagas lepidopteras del algodonero, demorando significativamente el
desarrollo de la resistencia de insecto en plantas Bt, especialmente cuando la expresión de
toxina de la planta es baja.
* DiPel® o XenTari ® respeta las poblaciones de insectos benéficos, que se encuentran en los
cultivos convencionales y transgénicos.
Junio 2005
Charla:
El uso de Bacillus thuringiensis
en el cultivo del algodonero
Por: Fernando Puerta Díaz, Ing. Agr.
Av. 19 Nº118-30 of. 307
Bogotá D.C. Tel: 1 63725555
[email protected]
“LO UTIL, NO ES SABER MUCHO,
SINO COMO APLICAS LO POCO
QUE SABES”
Thomas Fuller
Ibagué, Tolima. Junio 10,2005
Bacillus thuringiensis
• Bt es una bacteria de la familia Bacillaceae, del grupo
Gram positivo.
• Bacterias esporogénicas encontradas naturalmente en
el suelo y medios acuáticos.
• Producen cristales paraesporales los cuales son
tóxicos para diferentes especies de insectos.
• Son altamente selectivos: Solamente afectan larvas de
los insectos objeto de control.
• Sin efecto a otros organismos, acuáticos, insectos
benéficos, aves o mamíferos.
• Sin toxicidad para el hombre.
• Las cepas de mayor desarrollo comercial son:
Bt kurstaki, Bt aizawai, Bt israelensis, Bt tenebrionis
1. Región Terminal 2. Región de acoplamiento 3. Región Variable
1
Historia del Bacillus thuringiensis
•
1904 Descrito por primera vez en Japón, causando enfermedad en
larvas de gusano de seda.
•
1915 Aislado por Berliner, de larvas de Anagasta kuhniella en
Thuringia, Alemania.
•
1953 Hannay reportó presencia de cristales durante el proceso de
esporulación.
•
1954 Angus demostró que los cristales de Bt´s, contienen una proteína
alcalino-soluble, la cual tiene una acción insecticida, llamada deltaendotoxina.
•
1960 Los primeros productos comerciales basados en Bt salieron en
Francia y USA.
Historia del Bacillus thuringiensis
1970 Se investiga más acerca del Modo de acción, del cuerpo parasporal.
1976 En Negev, Israel, se descubre una nueva cepa de Bacillus
thuringiensis, israelensis, efectiva contra zancudos y moscas negras.
1986 Krieg en Alemania descubre cepas efectivas contra coleopteros,
Bacillus thuringiensis, tenebrionis.
1991 Abbott lanza al mercado XenTari, Bacillus thuringiensis, azawai.
1996 Abbott lanza al mercado VectoLex, Bacillus sphaericus, cepa 2362,
después de muchas investigaciones, realizadas por la OMS y el Instituto
Pasteur desde los años 60 y luego de haberse aislado en Nigeria.
Clasificación de las proteínas de Bt según
Höfte y Whiteley (1989)
PRINCIPALES TOXINAS PRODUCIDAS POR Bt
Delta-Endotoxina: Se encuentra en el cuerpo parasporal, generalmente en forma de
cristal (bipiramidal, cuboidal, etc)PCI (proteína cristal insecticida), es alcalino soluble, del
cual se desprenden toxinas de menor tamaño, llamadas protoxinas.
Cry
Cry
Cry
Cry
Cry
Cyt
Endosporal: Se encuentra en una proteína localizada en la pared de la endospora, con
características quimicas y serológicas, muy parecidas a la proteína del cristal. Tiene efecto
menor sobre las larvas, pero su efecto se ve enmascarado por la toxemia del PCI.
Alfa-Exotoxina: Se conoce como Lecitinasa C, soluble en agua, es termoestable y es
tóxica a insectos, especialmente en rangos de pH 6.6 a 7.4.
Termosensible: Fue aislada por Krieg, de líquido sobrenadante de cultivosde Bt. Es
tóxica para larvas de Plutella xyllostella., difiere quimicam,ente de la Lecitinasa C.
I
II
III
IV
V
Lepidoptera
Lepidoptera y Diptera
Coleoptera
Diptera
Lepidoptera/Coleoptera
Inespecífico
Beta-Exotoxina: Es termoestable en agua y altamente tóxica para muchos insectos y
animales vertebrados. Esta toxina se puede producir durante el crecimiento vegetativo del
Bt.
Toxinas de Bt
Actividad específica
Productos a base de Bt.
Perfil de Toxinas
CRY
DiPel®
(Btk)
XenTari®
(Bta)
Bolgard I ®
Bolgard II ®
IA(a)
IA(b)
x
x
x
x
IA(c)
IC
Especie
ID
x
x
x
x
x
x
IIA
?
?
IIB
x
x
IAa
IAb
IAc
IC
ID
S. exigua
Beet armyworm
Nombre común
+
+
+
++
++
T.ni
Cabbage looper
++
++
++
++
++
H. zea
Cotton bollworm
-
+
++
-
-
H. virescens Tobacco budworm
++
++
++
+
-
O. nubilalis European corn borer
++
++
++
-
-
P.brapar
Cabbageworm
++
++
++
++
-
M. sexta
Tobbacco horworm
++
++
++
++
++
++
++
++
++
-
P. xylostella Diamondback moth
Toxicidad relativa
(++) muy activa
(+) activa
(-) baja actividad
2
DiPel
MODO DE ACCION
Eventos Biológicos producidos por el Bt.
1. TOXEMIA
Se produce cuando la larva ingiere el producto y el pH alcalino del intestino de la
larva, activa las toxinas contenidas en el cristal, las cuales se adhieren a los
receptores de la pared del intestino, produciéndose parálisis intestinal, las larvas
dejan de alimentarse en pocos minutos (10 a 15), cesando el daño al cultivo.
Luego se produce ruptura de las células de la pared intestinal.
Ingestión Crystal + esporas
Solubilización/Proteolisis
Parálisis del intestino medio
Cambios citotóxicos
Germinación espora
Cesa la alimentación
Infecciones secundarias
Muerte
XenTari
DiPel
MODO DE ACCION
MODO DE ACCION
1. TOXEMIA
1. TOXEMIA
Se produce cuando la larva ingiere el producto y el pH alcalino del intestino de la
larva, activa las toxinas contenidas en el cristal, las cuales se adhieren a los
receptores de la pared del intestino, produciéndose parálisis intestinal, las larvas
dejan de alimentarse en pocos minutos (10 a 15), cesando el daño al cultivo.
Luego se produce ruptura de las células de la pared intestinal.
2. SEPTICEMIA
Las esporas comienzan a invadir las cavidades del hemocelo a través de los poros,
iniciándose una explosiva multiplicación de las mismas, produciéndose una
infección letal dentro del cuerpo de las larvas.
Las larvas mueren alrededor de los tres dias, de iniciado este proceso.
Las enzimas del intestino de la larva disuelven la proteína en partículas
denominadas protoxinas; éstas se adhieren a los receptores localizados en
la pared intestinal, lo cual produce parálisis del intestino, en pocos minutos
(10 a 15) por lo tanto las larvas dejan de alimentarse y cesa el daño al
cultivo.
Al cabo de unas horas las protoxinas forman unos poros en la pared
intestinal.
CONTROL DE PLAGAS LEPIDOPTERAS CON PRODUCTOS CONVENCIONALES,
GENETICAMENTE MODIFICADOS Y PLANTAS TRANSGENICAS
XenTari
MODO DE ACCION
1. TOXEMIA
Las enzimas del intestino de la larva disuelven la proteína en partículas
denominadas protoxinas; éstas se adhieren a los receptores localizados en
la pared intestinal, lo cual produce parálisis del intestino, en pocos minutos
(10 a 15) por lo tanto las larvas dejan de alimentarse y cesa el daño al
cultivo.
Al cabo de unas horas las protoxinas forman unos poros en la pared
intestinal.
2. SEPTICEMIA
Las esporas comienzan a invadir las cavidades del hemocelo a través de los
poros, iniciándose una explosiva multiplicación de las mismas,
produciéndose una infección letal dentro del cuerpo de las larvas.
Las larvas mueren alrededor de los tres dias de iniciado este proceso.
NOMBRE COMERCIAL O CULTIVO
Bt
Subespecie/cepa
INSECTOS OBJETIVO DE CONTROL
Productos Convencionales
DiPel
kurstaki,HD1
+ de 100 espec ies
T huric ide
kurstaki, HD1
+ de 100 espec ies
Biobit
kurstaki, HD1
+ de 100 espec ies
Javelin
kurstaki,NRD12
+ de 100 espec ies +Spodoptera
XenT ari
aizawai, 1857
Trichoplusia ni, Spodoptera s pp,Plutella xyllostella,
Heliothis/Helicoverpa s pp.
Certain
aizawai
Galleria melonella
Condor
EG2348
Plagas forestales y h ortíc olas
Foil
EG2424
Ostrinia nubilalis
MVP
kurstaki
Plagas h ortíc olas
T omate
kurstaki
Manduca sexta, Helicoverpa zea, Keiferia l ycopersicella
Algodón
kurstaki
Heliothis virescens, H. zea, Pectinophora gossypiella
Maiz
kurstaki
Ostrinia nubilalis
Geneticamente Modificados
Plantas Transgénicas
Amos Navon. Departamento de Entomología de la Organización de Investigación Agricola,
Centro vulcanológico. Israel.
3
700 g/ha
500 g/ha
XenTari
Spodoptera sp.
maiz
400 g/ha
2 d.d.a.
300 g/ha
3 horas
24 horas
200 g/ha
Plutella xylostella suceptible
Plutella xylostella resistente
160.000
LC50 mg proteína/litro
LC50 mg proteína/litro
2,9
R S
R RR RS
S RS SS
0,3
360
Btk con esporas
Btk sin esporas
Btk con esporas
Proporción Genotípica
Proporción fenotípica
2
1
1
RS RR
RS
SS
Btk sin esporas
Importancia de la Espora
1
3
Bt resistencia co-dominante
La acción del Bt es múltples sitios, los
químicos actúan en un solo sitio.
4
RESISTENCIA
EFICACIA DE LOS IGR´s VS INSECTICIDAS BIOLOGICOS (Bt´s) EN EL
CONTROL DE Spodoptera sp. CORDOBA, COLOMBIA 1994
100
% Individuos resistentes
90
80
100
70
% de reducción (L1-L6)
60
50
40
30
20
10
98
100
97
82
48
37
16
0
1a.
2a.
3a.
4a.
5a.
6a.
7a.
8a.
9a
3
generaciones
Quimico
Alsystin wp
24 HDA
Atabron 50EC
4 DDA
% de control
% POBLACION LARVAL
18
16
16
10
10
8
8
6
6
4
0
45
DiPel 8L
Atabron
XenTari
59
67
0
77
83
78
34
24
16
43
53
58
10
8
6
0
0
0
63
4
0
0
67
74
2
0
78
DIAS DDG
Spodoptera
0
0
113
120
2
0
83
0
89
Heliothis
CONTROL DE Spodoptera sp. y Heliothis sp. DIPEL 8L
ALGODON.
CORDOBA, COLOMBIA 1992
% POBLACION LARVAL
% POBLACION LARVAL
CONTROL DE Spodoptera sp. y Heliothis sp. DIPEL 8L
ALGODON.
TOLIMA, COLOMBIA 1992
18
98
DIAS DDG
Alsystin
Spodoptera
20
XenTari WG
8 DDA
CONTROL DE Spodoptera sp. y Heliothis sp. DIPEL 8L
ALGODON.
TOLIMA, COLOMBIA 1992
98,7
98,1
96,2
94,5
Match 50EC
Biológico(Bt)
DiPel – Caña de Azúcar, control de Caligo sp.
Aplicaciones comerciales en Cenicaña. 1998.
30
93
91
87
0
93
16
12
8
6
6
6
0
0
0
6
4
8
8
6
6
4
2
0
106
6
8
31
38
42
47
0
52
0
55
2
2
0
65
0
74
82
89
98
103
110
DIAS DDG
Heliothis
Spodoptera
Heliothis
5
MITO O REALIDAD ?
1. "Los plaguicidas químicos solucionan el problema
en un rango de uno a tres, cuatro a cinco dias
después de aplicado. Por el contrario, un agente
biológico necesita mucho más tiempo para que
actúe."
2. "Un plaguicida químico normalmente logra un
control entre un 80% y 95%, lo cual es satisfactorio
para el agricultor."
Valent BioSciences Corporation recomienda el uso de DiPel® o de XenTari® a los
agricultores como una alternativa a aplicaciones de químicos si las plantas con Bt
requieren las aplicaciones adicionales de insecticida.
DiPel® y XenTari® contienen múltiples toxinas de Bt y esporas que trabajan con un
efecto sinérgico al proporcionar un amplio espectro de la actividad como larvicida.
DiPel®y XenTari® proporcionan también el control de plagas secundarias de
lepidopteros que pueden llegar a ser dominantes cuándo las plantas con Bt,
reducen las poblaciones de los insectos primarios objetos de control, sin afectar
las poblaciones de insectos benéficos que se encuentran normalmente en los
cultivos.
En el caso de algodón Bt, se recomienda que DiPel® o XenTari ® sean usados en
la dosis altas en los refugios(la estrategia de refugio actualmente es aceptado por
los organismos regulatorios y por los productores de Algodón-Bt).
EL USO RECOMENDADO DE DIPEL® (Btk) O DE XENTARI® (Bta), EN EL
ALGODON BT-TRANSGENICO
El algodón de Transgénico que expresa un toxina de Bacillus thuringiensis (Bt) es
diseñado para entregar una dosis mortal de toxina a instares tempranos del insecto
objeto de control (target). Las plantas con Bt mantienen las poblaciones de insectos
benéficos altas y reduce el número de aplicaciones de insecticida requeridos durante
una temporada. Las plantas con Bt son, de hecho, un gran ayuda al programa del
concepto MIP.
Las plantas con Bt no siempre pueden expresar una dosis suficientemente alta de
toxina de Bt necesaria para proporcionar el control efectivo de la plaga.
A la fecha, los insecticidas químicos ha sido usados y recomendados para
suplementar el control de plagas y mantener el rendimiento de la cosecha.
Sin embargo, el uso de insecticidas químicos, destruirán las poblaciones de insectos
benéficos eliminando el beneficio de usar algodón transgénico en MIP.
El uso de DiPel® o XenTari ® aumenta el desempeño de algodón Bt y tiene
varias ventajas:
* DiPel® o XenTari ® su uso permitirá que el agricultor mantenga el control de
insectos y lleva al máximo el rendimiento, en caso de una baja expresión o
contradictoria de toxina.
* DiPel® o XenTari ®, el uso es consistente con la estrategia de dosis alta en
refugio, empleada para el algodón Bt.
* DiPel® o XenTari ® proporciona múltiples toxinas, un deseo de los científicos
de transgénicos, pero el algodón de Bt comercializado actualmente, contiene no
mas de una toxina, la cual no controla Spodoptera por ejemplo.
* DiPel® o XenTari ® controla una amplia gama de insectos lepidopteros que
el algodón Bt, tales Alabama, Heliothis, Spodoptera, Pectinophora, y puede
ayudar en el control total de insectos sin el uso de insecticidas químicos, al
permitir que las poblaciones de insectos benéficos se establezcan en el cultivo.
* DiPel® o XenTari ® además de proporcionar multiples toxinas, contiene
esporas, las cuales son efectivas contra las plagas lepidopteras del algodonero,
demorando significativamente el desarrollo de la resistencia de insecto en
plantas Bt, especialmente cuando la expresión de toxina de la planta es baja.
* DiPel® o XenTari ® respeta las poblaciones de insectos benéficos, que se
encuentran en los cultivos convencionales y transgénicos.
Junio 2005
GRACIAS
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