Abstract
A study was conducted to describe the pubescence of four genotypes of common bean (
Introduccion
Más de 10.000 introducciones de fríjol (
Aunque las condiciones para hacer las evaluaciones de campo sean óptimas, persiste la duda de si un genotipo mejorado evaluado como resistente o tolerante al virus lo sea en realidad al insecto vector. Es frecuente que un genotipo tolerante al virus bajo condiciones de presión moderada de moscas blancas virulíferas resulte severamente afectado cuando las poblaciones de este insecto vector sean altas. En un programa de mejoramiento es importante identificar la naturaleza de la defensa (resistencia o tolerancia) inducida en las plantas. En estas plantas, el mecanismo genético de la resistencia a los insectos es, por lo general, diferente del que gobierna la resistencia a los virus (Meiners et al. 1975).
El reconocimiento y ejecución de la resistencia por medio de una evaluación del insecto o del daño a la planta es de gran valor práctico y en muchos casos se descifra el principio físico o químico de la resistencia (Levin 1973). Puesto que el primer sitio de contacto de estos organismos es la epidermis de la planta, el posible papel de la pubescencia como mecanismo de defensa o resistencia es obvio (Johnson 1975). La pubescencia como factor de resistencia al daño de los insectos puede interferir con la oviposición, ataque, alimentación e ingestión, movilización del insecto y alteraciones en el ciclo de vida (Levin 1973; Norris y Kogan 1980). Sin embargo, formas glabras de plantas pueden ser más resistentes en algunas especies (Norris y Kogan 1980). El efecto mecánico de la pubescencia depende de cuatro características principales: densidad, erección, longitud y forma del tricoma.
Freytag, citado por Wolfenbarger y Sleesman (1963), estableció que la pubescencia de
J. Bird. Comunicación personal. Universidad de Puerto Rico. Estación Experimental Agrícola, Río Piedras, Puerto Rico.
El Programa Colaborativo de la Investigación y Apoyo Frijol - Cowpea (CRSP), con sede en el Recinto Universitario de Mayagüez y el cual desarrolla labores en colaboración con la Secretaría de Agricultura de la República Dominicana, está evaluando genotipos de habichuela con relación a su comportamiento agronómico y resistencia a enfermedades e insectos plagas. Es importante conocer el comportamiento del insecto
El presente trabajo tuvo los siguientes objetivos:
Determinar la densidad y tipo de pubescencia de los genotipos de
Evaluar el papel de la pubescencia de los genotipos A-429, DOR-303, 27-R y PC-50 como posible factor de resistencia al establecimiento y desarrollo del insecto
Estudiar el ciclo de vida y desarrollo de
Materiales Y Metodos
Los genotipos de fríjol evaluados, así como los materiales y equipo necesarios para su siembra y establecimiento, fueron suministrados respectivamente por el CRSP con sede en el Recinto Universitario de Mayagüez (Puerto Rico), y las Secciones de Entomología y Virología del Departamento de Protección de Cultivos destacados tanto en la Estación Experimental en Río Piedras como en el Recinto Universitario de Mayagüez. El estudio se llevó a cabo en el Recinto Universitario de Mayagüez, durante el período comprendido entre los meses de enero de 1988 a abril de 1989.
Tipos y Densidad de Tricomas
Para determinar el tipo y densidad de los tricomas presentes en los cuatro genotipos de fríjol, bajo condiciones de invernadero (T = 22 - 30°C; H.R = 34 - 79%) se sembraron y mantuvieron plantas de
Ocho días después de la germinación y cuando las hojas cotiledonales estaban plenamente desarrolladas, de cada planta se cortó una de estas hojas. Cada hoja, previamente protegida con papel húmedo, fue llevada al laboratorio donde con la ayuda de un bisturí se separaron cinco secciones longitudinales (submuestras). Las secciones correspondían al: ápice, margen izquierdo, margen derecho, base y centro de la hoja. Cada sección se montó en una laminilla portaobjeto para observación en un microscopio de disección. Con un aumento de 15X se procedió a medir con la ayuda de un micrómetro ocular, el ancho y el largo de cada sección para calcular el área exacta. El tipo de tricomas existentes en el haz y envés de cada sección se determinó y contabilizó bajo un aumento de 75X. La densidad de los tricomas en cada una de las secciones se calculó con base en el número de tricomas presentes por centímetro cuadrado. En cada sección se seleccionaron, al azar, diez de los tricomas observados e individualmente se tomaron las siguientes medidas: L₁ = longitud de cada tricoma; y L2 = longitud de alguna estructura adicional que presente el tricoma; y A = ancho de la base del tricoma. Los procedimientos descritos se repitieron con cada hoja verdadera (trifoliada) que las plantas desarrollaron posteriormente. Para tal fin, se seleccionó el folíolo central de la hoja. El mantenimiento de las plantas incluyó riego cada dos días y aplicación semanal de abono líquido, 100ml/matero de solución acuosa de abono soluble 20-20-20.
La colonia de
Una vez establecida la colonia de
Prueba de Preferencia para Oviposición
Se estableció un experimento para determinar la preferencia de
Cuando las plantas tenían 25 días de edad y habían desarrollado la primera hoja trifoliada, cada matero se cubrió con una jaula cilíndrica de plástico acrílico. El extremo superior de las jaulas tenía una cubierta de "lumita” (lumite screen) con un orificio en el centro. Individualmente, las jaulas tenían 30 cm de altura y 14 cm de diámetro. Por los orificios de las jaulas se introdujeron en cada matero 20 parejas de adultos de
Al cabo de siete días, los materos se trasladaron del invernadero al laboratorio, donde se retiraron las jaulas y con la ayuda del aspirador se capturaron las moscas blancas sobrevivientes que se encontraban posadas sobre las hojas de las plantas. Las hojas de cada planta se cortaron y bajo un microscopio se contó el número de huevos en el haz y envés de cada hoja.
Pruebas de Preferencia por Tipo de Hoja
Para determinar la preferencia del
Dentro de la jaula se liberaron 120 parejas de adultos de
Al cabo de cinco días, cada matero se retiró cuidadosamente de la jaula, procurando disturbar lo menos posible las plantas y así evitar el escape de los insectos que se encontraban sobre ellas. Luego se recolectaron y contaron los adultos de
El experimento descrito para preferencia por hoja cotiledonales se repitió en forma individual con cuatro grupos de plantas que hubieran emitido las hojas trifoliadas 1, 2, 3 y 5, respectivamente. En cada experimento, la hoja evaluada tenía cinco días de formada y la superior estaba en etapa de primordio. El objetivo de las cinco pruebas fue determinar el comportamiento de
El número de adultos utilizados en cada una de las pruebas se incrementó debido a la mayor disponibilidad de área foliar en las plantas. Para la prueba con plantas con la primera hoja trifoliada en desarrollo, se introdujeron 150 parejas de
Ciclo de Vida de B. tabaci
Se determinó el ciclo de vida de
Las hojas de cada planta se examinaron diariamente con el fin de observar la oviposición y registrar la duración del período de incubación. A la eclosión se seleccionaron, en la hoja trifuliada 1, ocho de las ninfas recién nacidas, eliminando las restantes. Diariamente se midió, bajo un microscopio de disección con un aumento de 75X, el largo y ancho de cuatro de las ninfas. Estas medidas se registraron trasladando cada planta del invernadero al laboratorio. Para diferenciar los instares ninfales se tomó como patrón las dimensiones registradas por López-Avila (1986).
Las condiciones durante el período de estudio fueron: temperatura máxima 31°C, mínima 22°C; Humedad relativa, máxima 94%, mínima 41,5%. El mantenimiento de las plantas incluyó riego dos veces por semana (50 ml/matero) y tres aplicaciones de abono soluble 20-20-20 (50 ml/matero).
Los datos obtenidos en cada uno de los experimentos se sometieron al análisis de varianza. Se utilizó un modelo lineal general SAS (1985). Los promedios se separaron mediante el procedimiento LSM ("Least squares means") al 5% de probabilidad para la prueba de Duncan. Se realizó además un análisis de regresión entre la oviposición y la densidad y la longitud de los tricomas.
Resultados Y Discusion
Tipo y Densidad de Tricomas
En el haz y envés de cada hoja de los genotipos de fríjol A-429, DOR-303, 27-R y PC-50 se observaron dos tipos de tricomas no glandulares. De acuerdo con la terminología sobre tricomas de plantas de Payne (1978), estos corresponden a tricomas aciculares (TA) en forma de aguja y tricomas unciformes (TU) en forma de gancho.
El desarrollo de la densidad de TU y TA en el haz y envés, separado por tipo de hoja y genotipo, se presenta en la Figura 1. Las variedades 27-R y PC-50 mostraron un incremento constante en el número de tricomas unciformes en el haz de la hoja (TUH). Por otro lado, las líneas A-429 y DOR-303 mostraron un número menor y constante de TUH al compararlas con 27-R y PC-50 (Fig. 1A).
Desarrollo de la densidad de los tricomas unciformes (TU) y aciculares (TA) en el haz y envés de las hojas de cuatro genotipos de
La densidad de tricomas aciculares en el haz (TAH) de la hoja cotiledonal fue mayor que la densidad en la primera hoja trifoliada (Fig. 1B), excepto para la línea DOR-303. Las variedades 27-Ry PC-50 exhibieron las densidades más altas de TAH. La densidad máxima de TAH en las hojas trifoliadas correspondió a la variedad 27-R, mientras que la densidad mínima en las hojas trifoliadas la presentó la línea A-429.
La densidad de tricomas unciformes en el envés de la hoja (TUE) demostró gran variedad entre los cuatro genotipos (Fig. 1C), pero similar a los resultados obtenidos para TUH y TAH. En cada material, la hoja cotiledoneal mostró una menor densidad de TUE al compararla con las de las hojas trifoliadas 1 a 6. La variedad PC-50 tuvo la menor densidad de TUE mientras que DOR-303 fue el material con mayor densidad de TUE.
La densidad de tricomas aciculares en el envés de la hoja (TAE) (Fig. 1D) mostró un patrón similar al exhibido por TUH, con la excepción de que la densidad de TAE fue ligeramente mayor en la hoja cotiledonal al compararla con la de la primera hoja trifoliada. Las variedades 27-R y PC-50 mostraron un patrón ascendente en la densidad de TAE. En contraste, las líneas A-429 y DOR-303 exhibieron una densidad uniformemente baja de TAE para todas las hojas trifoliadas.
La línea A-429 exhibió TUH de mayor longitud (117,7µ en promedio) y DOR-303 presenta los TUH de menor longitud (79,0μ). Para las variedades 27-R y PC-50 la longitud en micras de los TUH fue bastante similar: 113,3 (27-R) y 105,5 (PC-50). La longitud de los TAH para 27-R y PC-50 (255,4 y 256,8μ, respectivamente) aunque similares, fueron más cortos que los de A-429 (326,0μ) y DOR-303 (348,5μ).
La longitud de los TUE para las líneas A-429 y DOR-303 fue significativamente menor (60,1 y 59,8µ, respectivamente) que en 27-R (87,4 μ) y PC-50 (87,8μ). La longitud de TAE para la variedad PC-50 (321,8 µ) fue la mayor presentada entre los materiales estudiados.
Las variedades 27-R y PC-50 presentaron los TUH de mayor grosor (13,3 y 12,9µ, respectivamente). La línea DOR-303 presentó las TUH más delgados (10,8μ). Los TUE de mayor grosor los presentaron 27-R (11,5μ) y PC-50 (11,6μ). Los TUE de las líneas A-429 y DOR-303 fueron más delgados (10,1 y 10,2 µ, respectivamente).
El gancho de los TUE fue de mayor longitud en las variedades 27-R (15,8μ) y PC-50 (15,2 μ). Las líneas A-429 y DOR-303 presentaron ganchos de menor longitud en los TUE (13,2 y 13,5μ, respectivamente). En los TUH, la longitud de los ganchos fue menor en la línea DOR-303 (12,3µ) y mayor en la variedad 27-R (16,6μ).
Ciclo de Vida de B. tabaci.
Entre los cuatro genotipos de fríjol no se presentaron diferencias en cuanto a la duración del período de incubación, la duración de cada instar ninfal y de la etapa "pupal" de
Duración en días de la incubación, el desarrollo ninfal y "pulpal" de
Promedio ± error estándar.
No significativo al 5% basado en la prueba de Duncan.
Las dimensiones promedios del ancho y largo de las ninfas hizo claramente distinguibles los instares entre sí (Tabla 2). Estas dimensiones no se vieron afectadas por el genotipo y tampoco se encontraron diferencias significativas. Las dimensiones registradas para la etapa "pupal" no se diferenciaron de las del cuarto instar. La "pupa" se reconoció porque la colaboración del insecto varía de hialina a opaca. El aumento en el tamaño de los ojos así como una coloración más intensa de los mismos fueron dos características adicionales que sirvieron para identificar la etapa "pupal".
Largo (L) y ancho (A) promedio (en micras) de los diferentes instares ninfales de
Promedio (micras) ± error estándar.
No significativo al 5% basado en la prueba de Duncan.
Prueba de Preferencia para Oviposición
Las hembras de
Pruebas de Preferencia por Tipo de Hoja
Las cinco pruebas individuales con plantas que hubieran desarrollado hasta la quinta hoja trifoliada mostraron que los adultos de
Pruebas de preferencia de
Cada tipo de hoja implicó un experimento individual.
En cada columna promedios con igual letra no son significativos al 5% basado en la prueba de Duncan.
Bajo las condiciones en las que se realizó el estudio, los dos tipos de tricomas que se presentan en las hojas de los cuatro genotipos en evaluación aparentemente no constituyen una defensa efectiva de las plantas contra el insecto
La presencia de un determinado tipo de tricomas aparentemente es controlado genéticamente. Para el caso del envés de las hojas de la variedad PC-50, esto explicaría el mayor número de tricomas aciculares a partir de la tercera hoja trifoliada.
La preferencia presentada en este estudio por
La duración del ciclo de vida de
El desarrollo normal y uniforme del insecto en los genotipos de fríjol A-429, DOR-303, 27-R y PC-50, reflejado en la falta de diferencias en la duración del ciclo de vida y en el tamaño de las diferentes instares, sugiere que la no preferencia de
Conclusiones Y Recomendaciones
Entre el haz y el envés de las hojas de los genotipos de fríjol A-429, DOR-303, 27-R y PC-50 se registraron diferencias en cuanto a la densidad y tamaño de los dos tipos de tricomas. Los tricomas presentes en las hojas de cada uno de los genotipos evaluados varían tanto en número como en tamaño, según el tipo de hoja.
La línea A-429 fue la de menor pubescencia y densidad de tricomas por centímetro cuadrado en sus hojas. La línea DOR-303 desarrolló una mayor densidad de tricomas unciformes (TU) por centímetro cuadrado, pero de menor tamaño. En la variedad PC-50 existió mayor prelación de los tricomas aciculares (TA) que se presentan en el envés de las hojas sobre los tricomas unciformes.
En términos generales, la variedad 27-R fue el material con mayor promedio de tricomas por centímetro cuadrado y en la que con mayor regularidad se manifestaron los dos tipos de tricomas.
Bajo condiciones de invernadero, los tricomas presentes en las hojas de los genotipos A-429, DOR-303, 27-R y PC-50 no interfirieron con los hábitos de alimentación y oviposición de
En cuanto a la densidad y tamaño de los tricomas y bajo las condiciones ambientales en que se desarrolló el estudio, el insecto
La poca preferencia de
Bajo condiciones de invernadero, el insecto conserva la tendencia a permanecer en el envés de las hojas de las plantas. Y en situación de alimentación forzada, al ciclo biológico de
Se recomienda evaluar el comportamiento del insecto
Se requiere investigación para caracterizar los factores que afectan la preferencia de
Estudiar la composición química de la savia de diferentes genotipos de