Redalyc.Comparación de tres métodos de cría para estudios

Revista Cubana de Ciencia Agrícola
ISSN: 0034-7485
[email protected]
Instituto de Ciencia Animal
Cuba
Valenciaga, Nurys; Mora, C.
Comparación de tres métodos de cría para estudios biológicos de Heteropsylla cubana (Hemiptera:
Psyllidae)
Revista Cubana de Ciencia Agrícola, vol. 38, núm. 2, 2004, pp. 211-216
Instituto de Ciencia Animal
La Habana, Cuba
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Revista Cubana de Ciencia Agrícola, Tomo 38, No. 2, 2004.
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Comparación de tres métodos de cría para estudios
biológicos de Heteropsylla cubana
(Hemiptera: Psyllidae)
Nurys Valenciaga y C. Mora
Instituto de Ciencia Animal, Apartado Postal 24, San José de las Lajas, La Habana
Se utilizaron tres métodos de cría con el objetivo de seleccionar el más idóneo para estudios biológicos de
Heteropsylla cubana. Los tratamientos fueron: cilindros de cristal, tubos de ensayos y placas Petri. Se
seleccionaron, según diseño de bloques al azar, 30 unidades experimentales por tratamiento, con dos
repeticiones en tiempo. Cada unidad de cría contenía una plántula de L. leucocephala y una pareja de
H. cubana, previamente seleccionada y sexada. La observación fue diaria hasta obtener la última descendencia en estado adulto. La eficiencia de cada método se evaluó mediante un análisis de comparación múltiple
de proporciones, teniendo en cuenta los siguientes indicadores biológicos del insecto: longevidad, período
de oviposición, fecundidad y viabilidad de los huevos. Los métodos se compararon y validaron mediante los
parámetros demográficos: rm, λ y Ro. La cría en placas Petri y tubos de ensayos presentó los mayores
incrementos (P < 0.001) de huevos (25 y 13) y ninfas (16 y 8, respectivamente) en contraste con la establecida en cilindros de cristal, que fue la más desfavorable (P < 0.001) para el desarrollo y supervivencia del
insecto (3 huevos y 6 ninfas). Los tubos de ensayos y placas Petri proporcionaron mayor longevidad para
ambos sexos, lo que favoreció la oviposición. Sin embargo, en las placas Petri la puesta de huevos se
incrementó (P < 0.001) (57 %), difiriendo del resto de los tratamientos (32 % en tubos de ensayos y 11 %
en cilindros de cristal). Los valores del porcentaje de incremento (2001.66) y la tasa de multiplicación
(20.01) ratificaron a las placas como el mejor método para la cría del psílido, así como los valores de rm, λ
y Ro (0.21, 1.54 y 46.27, respectivamente). Se concluye que el método de cría de H. cubana en placas Petri
resultó el más adecuado para llevar a cabo los estudios biológicos y establecer bases metodológicas para
obtener las crías masivas. Además, mediante el conocimiento de los índices de la población, es posible
definir el comportamiento de H. cubana, y lograr un acercamiento para el pronóstico y manejo del insecto
en las condiciones de Cuba. Se recomienda este método para el estudio de la biología del insecto en
condiciones de laboratorio, teniendo en cuenta, como base metodológica, la manipulación de las poblaciones
de H. cubana, a partir del cuarto día de la cópula. Esto favorece el arribo posterior de los adultos.
Palabras clave: Heteropsylla cubana, insecto, métodos de cría, biología, Hemiptera, Psyllidae.
Heteropsylla cubana Crawford (Hemiptera:
Psyllidae) es el principal insecto fitófago en
siembras de Leucaena leucocephala (Lam.) de
Wit en Cuba, durante los meses de octubre a
marzo (Valenciaga et al. 1999 y Valenciaga y
Mora 2000). Además, se considera en muchos
países de Africa, Asia y el Pacífico como una
plaga devastadora de ese cultivo (Rusell-Smith
1986, Hughes 1998 y Matsumoto 2000).
El incremento de esta leguminosa como
fuente de alimento proteico para el ganado
vacuno ha provocado el aumento de la densidad poblacional de dicho insecto, con pérdi-
das económicas en determinados países de la
América tropical (Schultze-Kraft 1994), zona de
la que es oriundo. Hasta el momento, éste permanecía en equilibrio con sus enemigos naturales. Por esto, el aumento de su densidad
poblacional es un llamado de alerta para los
países que se encuentran en dicho entorno e
intentan desarrollar sistemas silvopastoriles
basados en esta Leucaena leucocephala
(Lam.).
Cuba no está exenta de esta situación, ya
que con la existencia de más de 20 000 ha de
L. leucocephala (MINAG 2001) se han mani-
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festado pérdidas económicas, no cuantificadas, en áreas de la provincia de Pinar del Río y
La Habana, a consecuencia del aumento poblacional del insecto (Ruiz et al. 1999). Por esto,
resultan indispensables las medidas de prevención contra el mismo.
Una vía exitosa para el combate contra una
plaga es conocer su biología (Martínez y Surís
2000). El conocimiento de los diferentes estadios posibilita saber cuál es más vulnerable y
establecer así la lucha contra ella. Por esto, el
objetivo de este estudio fue seleccionar el
método de cría, en laboratorio, para llevar a
cabo los estudios biológicos de H. cubana.
Materiales y Métodos
Tratamiento y Diseño. Se seleccionaron,
según diseño de bloques al azar, 30 unidades
experimentales por tratamiento, con dos repeticiones en el tiempo, según metodología de
Rodríguez (2001). Esta se basa en repetir el experimento de cría hasta obtener 37 ciclos completos.
Los tratamientos fueron:
a) Cilindro de cristal. Se utilizaron cilindros de cristal de 8.5 cm de diámetro y 19 cm de
altura. Estos contenían una maceta pequeña
con tierra estéril, la que se humedecía periódicamente con agua destilada con ayuda de un
gotero, a ésta se trasplantó una plántula de
L. leucocephala. El extremo abierto se cubrió
con tela de malla antiáfidos, sujeta con una
banda elástica.
b) Tubo de ensayo. Se usaron tubos de
ensayos de 2.5 cm de diámetro y 19 cm de altura y, en su interior, se colocó una plántula de
L. leucocephala con la porción radical cubierta de algodón humedecido con agua destilada. El extremo abierto se cerró con tela de malla
antiáfidos, sujeta con una banda elástica.
c) Placa Petri. Se utilizaron placas Petri de
9 cm de diámetro y 1.5 cm de altura. A cada una
se le colocó, en su interior, una plántula de
L. leucocephala, y se cubrió la porción radical
con algodón humedecido con agua destilada.
Posteriormente, se cubrió con la tapa.
Procedimiento Experimental. Para establecer el pie de cría se utilizaron plántulas de
L. leucocephala de 8 a 10 cm de altura, obtenidas de 200 semillas de un lote cosechado en
1999, sembradas en bandejas de aluminio de
0.1 m2 de área, con arena de mar lavada. Se regaron cada dos días y no se aplicó fertilizante
ni plaguicidas. La bandeja se colocó en el laboratorio con temperatura media de 26.8 ± 2.1 oC y
humedad relativa de 64.5 ± 4.8 % durante 15 d.
Los adultos de H. cubana se tomaron directamente del campo, por la imposibilidad de
contar con una cría masiva en el laboratorio
que suministrara los ejemplares suficientes
para el montaje del experimento. Antes de ser
colocados en cilindros de cristal, tubos de ensayo y placas Petri, se sexaron bajo el microscopio estereoscópico, sobre la base de las características morfológicas externas del orificio
genital, y se seleccionaron escogiendo aquellos
insectos sanos que, por su tonalidad más clara,
constituían los recién emergidos. En cada unidad de cría se liberó una pareja de H. cubana.
La observación en el microscopio estereoscópico fue diaria, hasta obtener la última descendencia en estado adulto. Cada dos días se
le adicionó a la porción radical agua destilada
con un gotero, para mantener las plántulas
turgentes.
Los indicadores biológicos medidos fueron:
Longevidad. Se midió el tiempo de duración de cada individuo adulto desde su emergencia hasta su muerte, separándolos por
sexos.
Período de oviposición: Se contabilizó el
tiempo que la hembra estuvo produciendo huevos.
Fecundidad: Se contó la cantidad de huevos/hembra, puestos durante toda su vida.
Viabilidad de los huevos: Se determinó la
cantidad de huevos depositados por hembra,
considerando no viables los que no eclosionaron en un término de 7 d.
Para conocer la eficiencia de cada método,
se realizó el análisis de comparación múltiple
de proporciones (χ2), teniendo en cuenta las
variables biológicas antes señaladas. Los métodos se compararon mediante la expresión de
probabilidad de Mesa et al. (1993), para conocer el incremento de la población.
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Incremento (%) = (PF – PI) x 100/PI
donde:
PI = Población inicial
PF = Población final
La tasa de multiplicación se determinó dividiendo el incremento de la población entre
100.
La validación de los parámetros demográficos en cada método se efectuó a los 7 d de
iniciado el experimento, utilizando la ecuación
de incremento de la población de Mesa et al.
(1993).
PF = PI ermt
donde:
rm = tasa intrínseca de incremento
PI = población inicial
PF = población final
t = tiempo
De aquí, que
rm =
lnPF/PI
t
El cálculo de la tasa intrínseca de incremento (rm) permitió la estimación de la tasa finita de
incremento, de acuerdo con la expresión
λ = erm (Sabelis 1985), y de la tasa neta de reproducción (Ro), evaluada por Patil et al. (1994)
mediante la ecuación:
Ro= Σ lx mx
donde:
lx = sobrevivencia ( lx = PF/PI)
mx = índice de fertilidad específica de la
edad o tasa de oviposición diaria
(mx= número de huevos/número de hembras)
Resultados y Discusión
La figura 1 muestra el número de huevos,
ninfas y adultos de H. cubana en los diferentes
métodos de cría estudiados, con temperatura y
humedad relativa promedio de 26.8 ± 2.1°C y
64.5 ± 4.8 %, respectivamente. La cría en placas
Petri y tubos de ensayos mostró los mayores
incrementos (P < 0.001) de huevos (25 y 13) y
ninfas (16 y 8, respectivamente), ya que aparentemente ofrecieron las mejores condiciones
para su desarrollo, mientras que la cría en cilin-
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dros fue la más desfavorable (P < 0.001) para el
desarrollo y supervivencia del insecto (3 huevos y 6 ninfas).
A partir del cuarto día de la cópula, la hembra ha realizado varias oviposiciones, y se produce la mayor cantidad de huevos, por lo que
resulta insuficiente el espacio para continuar
en el mismo dispositivo. Este constituye el
momento preciso para la manipulación de las
poblaciones, aspecto que sirve como base
metodológica, ya que favorece el arribo posterior de los adultos.
Es oportuno destacar que, en cualquiera
de los métodos, las ninfas no arriban al estado
adulto hasta que no pasan los primeros siete
días, como una consecuencia de la duración
del ciclo de vida. Nótese que los adultos representados en la figura 1 se corresponden con la
población inicial liberada en cada unidad experimental. Esta difiere en el método de cilindros
de cristal, con respecto al resto evaluado, como
consecuencia de la mortalidad de los adultos
producida en estos dispositivos.
Desde el punto de vista biológico, la tabla
1 evidencia que la cría en cilindros de cristal
fue la más desfavorable para el desarrollo y
supervivencia del insecto, ya que la mortalidad, a consecuencia de la evaporación que se
produce dentro del cilindro, hace que las alas
y otras partes del cuerpo se adhieran a las
paredes de éste e impidan la movilidad del insecto. Además, teniendo en cuenta que la confección de este dispositivo resultó una pérdida de tiempo y mano de obra, hacen aún menos ventajoso este método, mientras que los
tubos de ensayos y placas Petri proporcionaron mayor longevidad para ambos sexos, lo
que favoreció la oviposición. Sin embargo, en
las placas Petri, la puesta de huevos se
incrementó (P < 0.001) (57 %), difiriendo del
resto de los tratamientos en tubos de ensayos
(32 %) y en cilindros de cristal (11 %). Como
este indicador es esencial para la obtención de
las crías, las placas Petri superan a los tubos
de ensayo.
Tal como muestra la tabla 2, los valores del
porcentaje de incremento y la tasa de multipli-
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cación ratifican a las placas como el mejor dispositivo para la cría del psílido, al producirse
un crecimiento 20 veces mayor en la población
inicial. Esto significa que el insecto, bajo estas
condiciones, logra satisfacer sus requerimientos nutricionales y de espacio vital, de acuerdo con sus necesidades en condiciones de laboratorio.
Por su parte, los valores de rm, tasa intrínseca de incremento, ratifican la bondad de las
placas Petri con respecto al resto de los dispositivos de cría, cuyo valor (0.21) se encuentra
en el intervalo que obtuvieron Patil et al. (1993)
en la misma especie (0.22), con temperaturas
de 21.5 °C . Estudios de Rodríguez y Ramos
(2000) demostraron la variabilidad de este in-
dicador frente a las variaciones ambientales.
Esto significa que pudieran obtenerse otros
valores en dependencia de las condiciones
donde se desarrollen las crías.
Los indicadores rm y Ro se consideran criterios importantes para evaluar el desenvolvimiento de una especie en un medio dado, porque describen el incremento potencial en condiciones predeterminadas (Alemán y Fernández
2000). Además, en ellas se sintetizan cualidades biológicas importantes como la fecundidad, fertilidad, longevidad, velocidad del desarrollo e índice sexual (Vera 1990). Por ello,
existe actualmente un incremento en la utilización de los índices demográficos, estimados a
partir de tablas de vida desarrolladas en condi-
Promedio por unidad experimental
a
25
20
a
ab
15
10
5
b
ab
b
a
b
a
0
Huevo
Ninfa
Cilindros de cristal
ab
Adulto Estados
Tubos de ensayo
Placas Petri
Figura 1. Población de H. cubana en los diferentes métodos de cría
Medias con letras no comunes dentro de cada estado difieren para P < 0.05 (Duncan 1955)
Tabla 1. Porcentaje de los indicadores biológicos en los diferentes métodos de cría
Indicadores biológicos
Longevidad hembra
Longevidad macho
Métodos
Cilindro de cristal Tubos de ensayo
0.24 b
0.36a
0.39a
b
0.44
a
0.40
a
0.02***
b
0.57
a
0.01***
0.40a
0.01***
0.16
c
Puesta de huevos
0.11
0.32
Viabilidad de los huevos
0.19b
0 . 4 1a
abc
EE ±
Placas Petri
0.02***
Proporciones con letras no comunes dentro de cada fila difieren para P < 0.05 (Duncan
1955)
*** P < 0.001
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Tabla 2. Porcentaje de incremento, tasa de multiplicación e indicadores demográficos de
H. cubana en los diferentes métodos de cría
Indicadores
Métodos de cría
Cilindros de cristal Tubos de ensayos
Placas Petri
Incremento
361.66
1023.33
2001.66
Tasa de multiplicación
3.61
10.23
20.01
rm
λ
Ro
0.02
0.18
0.21
1.24
1.41
1.54
4.50
28.68
46.27
ciones de laboratorio, para la explicación del
crecimiento de la población de una especie dada
(Ramos y Rodríguez 2001, Borges et al. 2002 y
Vasicek et al. 2003).
Por esto, resulta novedoso describir, por
primera vez en Cuba, los índices de la población de H. cubana, ya que por medio de éstos
es posible conocer o predecir los incrementos
poblacionales del insecto en las condiciones
de estudio, y de esta forma dirigir acertadamente su manejo.
La tasa finita de incremento (λ) se encontró
en un rango de 1.24 a 1.54. Como este valor
indica la cantidad de individuos que habrá en
la próxima unidad de tiempo por cada uno de
los que existe en la actual, se demuestra que
los mejores resultados siempre se van a lograr
con el método de placas Petri. En estudios similares, Rodríguez (2001), al evaluar diferentes métodos de cría de Amblyseus largoensis
(Muma) (Parasitiformes: Phytoseiidae) obtuvo
valores de λ entre 1.090 a 1.410, con mejores
condiciones de cría en los dispositivos que
alcanzaron los valores más altos. Estos estuvieron de acuerdo con lo establecido para especies que controlan ácaros tetraníquidos.
Este resultado concuerda con estudios de
Fallas et al. (1993), quienes recomiendan las
placas Petri como unidad experimental que ofrece mejores condiciones para la cría del hemíptero Dictyla monotropidia en laurel (Cordia
alliodora).
Se concluye que el método de cría de
H. cubana en placas Petri, resultó ser el más
adecuado para los estudios biológicos. Además de establecer bases metodológicas para
obtener las crías masivas. Mediante el conoci-
miento de los índices de la población es posible definir el comportamiento de H. cubana, y
lograr un acercamiento para el pronóstico y
manejo del insecto en las condiciones de Cuba.
Se recomienda la utilización de este método para el estudio de la biología del insecto,
teniendo en cuenta como base metodológica
la manipulación de las poblaciones de H. cubana en las unidades de cría, a partir del cuarto día de la cópula. Esto favorece el arribo posterior de los adultos.
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