Metabolitos de defensa en plantas de sauce y su interacción con el herbívoro especialista Nematus oligospilus

Institución otorgante:

Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Fecha:

2023-07-12

Tipo de documento: 

info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
 

Formato:

application/pdf

Idioma:

spa

Temas:

INTERACCION PLANTA-INSECTO - OVIPOSICION - HERBIVORIA - COMPUESTOS ORGANICOS VOLATILES - SALICINOIDES - NEMATUS OLIGOSPILUS - Salix spp - AVISPA SIERRA DEL SAUCE - INSECT-PLANT INTERACTION - OVIPOSITION - VOLATILE ORGANIC COMPOUNDS - SALICINOIDS - NEMATUS OLIGOSPILUS - Salix spp. - WILLOW SAWFLY

Descripción:

Las plantas de sauce pertenecen al género Salix que comprende varias especies leñosas de las cuales muchas han sido mejoradas con fines comerciales. Los diferentes genotipos de sauce muestran diversos grados de susceptibilidad al ataque de insectos herbívoros. Esto se debe, al menos en parte, a que el contenido de metabolitos especializados asociados con las defensas está determinado principalmente por la genética de la planta. Siendo la avispa sierra del sauce Nematus oligospilus, un insecto especialista que representa una de las principales amenazas para las plantaciones de sauces en la zona del Delta del Paraná, es importante estudiar su comportamiento frente a las defensas químicas de Salix spp. Esta interacción se abordó desde una perspectiva que abarque tanto los rasgos intrínsecos de la planta como las características comportamentales del insecto. El objetivo general de esta tesis fue evaluar el perfil fitoquímico de Salix spp y su rol en la interacción con la avispa sierra durante las tres etapas del proceso de selección de la planta hospedera: Evaluación por contacto, oviposición y herbivoría. Por lo tanto, se analizó el perfil constitutivo e inducido por el daño de N. oligospilus de los metabolitos especializados asociados típicamente a las defensas en salicáceas: compuestos fenólicos (salicinoides y taninos condensados) y orgánicos volátiles (COVs). Esto fue realizado en distintos genotipos comerciales exóticos y en S. humboldtiana, la única especie nativa de Sudamérica, amenazada por la invasión de sauces exóticos. Los resultados muestran que la susceptibilidad de los sauces comerciales a N. oligospilus correlaciona fuertemente con la concentración de salicinoides presentes en la superficie foliar y sugieren que podrían ser las claves de contacto que desencadenan el comportamiento de oviposición de la avispa sierra. Luego, se demostró que el sauce comercial S. babylonica var sacramenta respondió frente a la oviposición per se mediante la activación de la señalización de defensas a través de la vía del ácido jasmónico. A su vez, se alteró el perfil de emisión de COVs y se afectó negativamente el desempeño del insecto, a través de un incremento en la proporción de individuos que retrasan su transición a pupa. Por último, se compararon las respuestas de defensa constitutivas e inducidas por el daño de N. oligospilus en el sauce comercial S. babylonica var sacramenta y en el sauce nativo S. humboldtiana, y sus efectos sobre este insecto plaga. El análisis de salicinoides, taninos condensados y COVs tanto en forma constitutiva como inducida por el daño, mostró un perfil propio para cada especie de sauce. En S. humboldtiana, se observó un nivel de salicinoides mayor que en S. babylonica, aunque este último mostró una inducción significativa frente al daño. Pese a la mayor proporción de salicinoides, S. humboldtiana resultó ser un hospedero más susceptible a la avispa sierra, ya que favoreció su desempeño y preferencia de oviposición. El efecto opuesto se observó en Spodoptera frugiperda un insecto generalista modelo, cuyo desarrollo y supervivencia disminuyó al alimentarse de S. humboldtiana. Esto sugiere que los salicinoides en altas concentraciones afectan negativamente a los insectos generalistas, pero no tendrían un rol defensivo contra la avispa sierra que, al ser especialista posee tolerancia a estos compuestos. Esta tesis aporta más evidencia sobre el rol de los metabolitos especializados en plantas leñosas, un modelo muy poco explorado en relación con las plantas herbáceas. Se demostró la importancia de estudiar varios genotipos para determinar la susceptibilidad a los insectos herbívoros a través de la caracterización de los metabolitos especializados y del comportamiento de los insectos plaga. Esto sugiere una posible explotación de los rasgos defensivos de las plantas contra los insectos herbívoros en los programas de mejoramiento e incluso en programas de rescate de especies de árboles amenazadas como S. humboldtiana.

Identificador:

https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7369_Davila