EJEMPLOS DE LA MOSCA BLANCA BEMISIA TABACI

HERRAMIENTAS MOLECULARES Y CARACTERISACIÓN DE INSECTOS:
EJEMPLOS DE LA MOSCA BLANCA BEMISIA TABACI (Homoptera, Aleyrodidae)
Y DE LAS MARIQUITAS COCCINELLA SEPTEMPUNCTATA Y HARMONIA
AXYRIDIS (Coleoptera, Coccinellidae)
Philippe MENOZZI1
INTRODUCCIÓN
En Entomología, se usa cada vez más técnicas de biología molecular para clasificar y conocer las relaciones
entre especies. Estas técnicas son herramientas nuevas y complementarias a las técnicas clásicas recurriendo a
las variaciones morfológicas, químicas y protéicas. Algunas de ellas fueron aplicadas para identificar biótipos de
la mosca blanca Bemisia tabaci y averiguar el posible cruzamiento entre dos mariquitas (Coccinellidae)
Coccinella septempunctata y Harmonia axyridis.
Bemisia tabaci es considerada como una plaga importante de un gran número de cultivos hortícolas y
ornementales tropicales desde el inicio de los años ochenta. Pululaciones fueron observadas en 1986 en Florida
(Estados Unidos). Fueron atribuidas a la difusión de un nuevo biotipo (biotipo B) que se sustituyó gradualmente
al biotipo nativo (biotipo A). El biotipo B fue encontrado despues en el Oeste de Estados Unidos y en el Caribe
(Antillas) y en Europa (Francia, España). De un punto de vista molecular, estos biotipos fueron caracterizados
por la técnica RAPD – PCR (Random Amplified Polymorphic DNA – Polymerase Chain Reaction) (Gawel y
Bartlett, 1993; Guirao et al., 1994 y 1997).
En un laboratorio, despues de haber colocado un macho de Coccinella septempunctata (C7P) y una hembra de
Harmonia axyridis (HA), fue observada una descendencia pero con el fenótipo igual al macho fundador. Fue
emitida la hipótesis de eliminación del genoma de la hembra durante la fecundación (hibridogenesis), Aunque
sea raro en biología, este fenómeno fue encontrado en tres especies: un pescado (Poeciliopsis), una rana (Rana
esculenta) y un insecto Phasmatodae (Bacillus) (Ragghianti et al., 1995). Rana esculenta, híbrido entre R.
ridibunda y R. lessonae, tiene solamente el genoma de R. ridibunda (Graf y Muller, 1979).
Dos otras hipótesis fueron también emitidas: dominancia para todos los carácteres o cruzamiento entre dos
individuos de C. septempunctata.
Una técnica molecular fue usada para conocer el origen del ADN mitocondrial de los descendientes.
MATERIAL Y METODOS
Dentro de las numerosas técnicas capaces de detectar el polimorphismo del ADN, algunas, muy usadas, fueron
usadas:
La técnica RAPD – PCR tiene como meta analizar el genoma de los insectos sin necesidad de informaciones
previas del genoma de los organismos estudiados. Esta técnica consiste en una amplificación de fragmentos de
ADN, utilizando cebadores, oligonucleotidos de tamaño pequeño (10 nt) y de secuencia arbitraria, que hibridan
en loci repartidos aleatoriamente en el genoma del insecto. Una matriz de datos, confeccionada con la presencia
(codigo 1) o la ausencia (codigo 0) de bandas amplificadas, fue analizada mediante la metodología UPGMA
(Unweighted Pair-Group Method for arithmetic Averages). El fenogramo (árbol de Neihbor-Joining) fue
construido mediante el programa Neighbor (Felsenstein, 1992).
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1
Investigador CIRAD-CA, Programa Algodón, Laboratoire d'Entomologie Appliquée, 4R3 Université Paul
Sabatier, 118, route de Narbonne, 31062 Toulouse, Francia
El analisis del ADN mitocondrial es un herramienta muy interesante para los analisis filogenéticas. Permite
conocer el flujo genico materno porque la transmisión de este ADN citoplasmico es un hecho casi exclusivo de
las hembras. Normalmente no existe recombinaciones genéticas en el caso del ADN mitocondrial. Además,
presenta una tasa de mutaciones diez veces mayor con relación al ADN nuclear. Estas características permiten el
estudio de la evolución de las especies durante épocas bastante cortas. Unos de los genes mitocondriales
estudiados son las unidades que codifican para la enzima citocromo – oxidasa. La técnica de identificacion de la
variabilidad fue la técnica CAPS (Cleaved Amplified Polymorphic Sequence, figura 2). Una parte del gen
codificando la unidad I de la citocromo – oxidasa fue amplificada con los cebadores UEA3 y UEA8. Los
productos de amplificacion (1020 pb) fueron digerados con la enzima de restricción Rsa I.
En el caso de B. tabaci hizimos estudios de caracterisación molecular de muestras de adultos colectados en
diferentes paises y sobre diferentes plantas. El ADN fue extraído empleando el protócolo de Gawel y Bartlett
(1993) pero machacando los insectos en presencia de Chelex (Walsh et al., 1991). El mismo protócolo fue usado
por lo que se refiere a cada individuo de mariquita.
RESULTADOS Y DISCUSSION
Identificacion de biotipos de la mosca blanca Bemisia tabaci
Las conclusiones de un primer trabajo, después de la construcción del fenograma con el analisis de 29
fragmentos amplificados por PCR (fig.4), fueron las siguientes : el biotipo B no se encuentra todavía en todos los
paises afectados por este plaga. Se encuentran diferentes biotipos en relación con la zona geográfica y la planta
hospedera. En un otro estudio se confirmo la presencia del biotipo B en Martinica y Paraguay.
Analisis de la descendencia del cruzamiento entre las mariquitas Coccinella septempunctata y Harmonia
axyridis
Los perfiles electroforéticos de digestión con Rsa I de los fragmentos PCR indican con claridad (fig.7) que el
ADN mitocondrial de los individuos de la generación F2 proviene de una hembra de C. septempunctata y no de
H. axyridis. Entoncés, no existe la posibililidad de una hibridación de los dos especies con eliminación del
genoma de H. axyridis. Posiblemente, hubo una contaminación por una hembra de C. septempunctata.
CONCLUSIONES
Los herramientas moleculares han permitido dar respuestas a problematicas sin posibilidad de solución con los
marcadores morfológicos o bioquímicos. Con la técnica RAPD-PCR, diferentes biótipos fueron identificados en
relación con la zona geográfica y la planta hospedera. La presencia del biotipo B es el resultado de un proceso
evolutivo continuo y de una adaptación de B. tabaci a nuevas plantas hospederas por recombinación genética.
Por lo que se refiere al trabajo con las mariquitas, se confirmó el interés del herramienta molecular para rectificar
una hipótesis atractiva de un punto de vista científico.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
Felsenstein J., 1992. Phylogenetics from restriction sites: a maximum-likehood approach. Evolution, 46, 159-173
Gawel N.J., Bartlett A.C., 1993. Characterization of differences between whiteflies. Insect Molecular Biology, 2,
1, 33-38
Graf J.D., Muller W.P., 1979. Experimental gynogenesis provides evidence of hybridogenetic reproduction in
the Rana esculenta complex. Experientia, 35, 1574-1576
Guirao P., Beitia F., Cenis J.L., 1994. Aplicación de la técnica RAPD – PCR a la taxonomía de moscas blancas
(Homoptera, Aleyrodidae). Boletin de Sanidad Vegetal de Plagas, 20, 757-764
Guirao P., Onillon J.C., Beitia F., Cenis J.C., 1997. Présence en France du biotype « B » de Bemisia tabaci.
Phytoma, 498, 44-48
Ragghianti M., Guerrini F, Bucci S., Mancino G., Hotz H., Uzzel T., Guex G-D., 1995. Molecular
characterization of a centrometric satellite DNA in the hemiclonal hybrid frog Rana esculenta and its parental
species. Chrom. Res., 3, 497-506
Walsch S.P., Metzger D.A., Higushi R., 1991. Chelex 100 as a medium for simple extraction of DNA for PCRBased typing from forensic material. Biotechnic, 10,506-513.