Evaluación del efecto afidicida de hongos entomopatógenos contra insectos partenogenéticos, pulgón de la mostaza, Lipaphis erysimi (Kalt.)
21 de julio de 2023
Este protocolo presenta un sistema optimizado de bioensayo de hojas sueltas para evaluar la efectividad de hongos entomopatógenos (EPF) contra el pulgón de la mostaza (Lipaphis erysimi (Kalt.)), un insecto partenogenético. El método describe el proceso de recopilación de datos durante los experimentos con placas de Petri, lo que permite a los investigadores medir de manera consistente la virulencia de EPF contra pulgones de la mostaza y otros insectos partenogenéticos.
Hoy en día, el manejo ecológico de plagas es ampliamente preferido. Sin embargo, antes de la implementación, los hongos entomopatógenos deben someterse a pruebas exhaustivas. Nuestro estudio muestra la eficacia de una biblioteca de hongos entomopatógenos en la lucha contra el pulgón de la mostaza, sirviendo como un excelente ejemplo de su potencial.
La reducción de la alta tasa de mortalidad de los hongos entomopatógenos antes del tratamiento y la prevención de la suspensión de esporas es un desafío. Hemos desarrollado con éxito un sistema estable que ha dado el resultado esperado. Esto implica el uso de un sistema popular o una cámara de bioensayo para mantener eficazmente esta pequeña plaga durante el proceso de prueba.
Este protocolo demuestra con éxito una forma factible de configurar el método de hojas separadas sin la necesidad de medir la temperatura del agar, simplificando así el establecimiento de la cámara experimental. Además, proponemos la importancia de minimizar la exposición de la superficie del agar para evitar que los pulgones se atasquen mientras deambulan por el interior de la cámara. Estamos intrigados por la respuesta inmune del pulgón de la mostaza cuando se enfrenta a hongos entomopatógenos antes de la mortalidad por pulgón.
Mediante el estudio de los datos de expresión génica, podemos identificar genes críticos que podrían servir como objetivos potenciales para la eliminación de genes, en combinación con la aplicación de hongos entomopatógenos.
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Descripción general
Este estudio presenta un protocolo detallado para un sistema de bioensayo con hojas separadas, optimizado para evaluar hongos entomopatógenos (EPF) frente a la pulgón de la mostaza (Lipaphis erysimi (Kalt.)). El método proporciona un medio consistente para medir la virulencia de los EPF, contribuyendo así a estrategias de manejo ecológico de plagas.
Componentes Clave del Estudio
Área de Investigación
- Hongos entomopatógenos como agentes de biocontrol
- Pulgón del mostaza como plaga modelo
- Aplicaciones en agricultura sostenible
Antecedentes
- La necesidad de un manejo eficaz de plagas en la agricultura
- Desafíos en la evaluación de hongos entomopatógenos
- Importancia de minimizar las tasas de mortalidad durante las pruebas
Métodos Utilizados
- Sistema de bioensayo con hojas separadas
- Pulgón de la col (Lipaphis erysimi) como organismo
- Preparación de placas de Petri, extracción de ADN y cribado de virulencia
Resultados principales
- Identificación de Cordyceps cateniannulata como el hongo entomopatógeno más eficaz
- Altas tasas de mortalidad observadas con diversos aislamientos fúngicos frente a pulgones de la mostaza
- Confirmación del pulgón de la mostaza y eficacia del método mediante técnicas moleculares
Conclusiones
- El protocolo demuestra con éxito un método viable para evaluar los hongos entomopatógenos frente a los áfidos del mostaza.
- Los hallazgos contribuyen a los avances en la investigación sobre manejo biológico de plagas.
Preguntas frecuentes
Relevancia Ejecutiva para la Industria
La evaluación rigurosa de la virulencia de hongos entomopatógenos (EPF) frente a áfidos partenogenéticos aborda un cuello de botella crítico en el desarrollo de agentes de biocontrol para la agricultura sostenible. La evaluación cuantitativa de la mortalidad y el sistema de bioensayo reproducible en hojas desprendidas del protocolo permiten seleccionar con confianza candidatos de EPF para investigaciones traslacionales posteriores. Este flujo de trabajo respalda la confianza predictiva y reduce los riesgos en las carteras de control biológico en etapas iniciales dirigidas a plagas de insectos.
Aplicaciones Estratégicas en I+D de Biofármacos
Descubrimiento Temprano y Validación de Blancos
- Permite la interrogación sistemática de la virulencia de hongos entomopatógenos frente a un modelo de plaga validado.
- Apoya la desactivación de riesgos biológicos mediante la cuantificación de la mortalidad y la cinética de infección.
- Facilita la validación funcional de dianas mediante la expresión génica y la confirmación molecular.
- Proporciona una plataforma para priorizar aislamientos de hongos entomopatógenos con potencial traslacional.
Desarrollo de Pruebas y Cribado
- Proporciona un bioensayo estandarizado y reproducible con hojas desprendidas para la selección de hongos entomopatógenos de alto rendimiento.
- Asegura resultados cuantitativos como mortalidad corregida, dosis letal y tiempo letal.
- Permite la comparación confiable de múltiples aislamientos fúngicos bajo condiciones controladas.
- Prepara sistemas validados para estudios mecanicistas posteriores o estudios de campo.
Investigación Traductacional y Preclínica
- Alinea los datos de virulencia de laboratorio con escenarios de control de plagas relevantes en el campo.
- Apoya la continuidad desde el descubrimiento hasta la validación preclínica de agentes de biocontrol.
- Proporciona información mecanicista sobre las interacciones huésped-patógeno mediante el análisis de la expresión génica.
- Reduce los riesgos en las decisiones de avance al establecer umbrales de eficacia en un sistema relevante para la enfermedad.
Integración de la tubería y flujo de trabajo
Este protocolo se integra en la continuidad desde el descubrimiento hasta la fase preclínica para el desarrollo de agentes de biocontrol, cerrando la brecha entre la selección inicial y la validación traslacional.
- Biología del Descubrimiento: Datos cuantitativos de mortalidad y expresión génica aclaran el mecanismo de acción de los hongos entomopatógenos y la interacción con sus dianas.
- Tamizaje: Ensayos estandarizados con hojas desprendidas permiten la evaluación reproducible y escalable de aislamientos.
- Análisis: Resultados estadísticos (por ejemplo, mortalidad corregida, tiempo letal mediano) permiten comparaciones sólidas entre aislamientos.
- Investigación Translacional: Los hallazgos de laboratorio orientan las estrategias de aplicación en campo y la selección de candidatos.
- Reutilización Empresarial: La plataforma de ensayo es adaptable para otras especies de áfidos u agentes microbianos.
Impacto Operativo y Empresarial
- Valor científico: Aumenta la confianza predictiva en la selección de candidatos de hongos entomopatógenos y reduce la ambigüedad mecanicista.
- Valor operativo: Promueve la estandarización, reproducibilidad y escalabilidad de ensayos para campañas de cribado.
- Valor estratégico: Permite tomar decisiones informadas de continuar/no continuar y avanzar eficientemente en la cartera de proyectos con un uso racional del capital.
- Impacto en la cartera: Apoya la priorización ajustada al riesgo de agentes de biocontrol para su posterior desarrollo.
Consideraciones de Implementación
- Requiere experiencia en entomología, biología fúngica y análisis molecular.
- Necesita acceso a cámaras de ambiente controlado, microaspersores y software estadístico (por ejemplo, SPSS).
- Exige la estandarización entre equipos de los protocolos de configuración de ensayos y análisis de datos.
- Adaptable a otros modelos de insectos partenogenéticos o de pequeño tamaño con modificaciones del protocolo.
- Las limitaciones prácticas incluyen el manejo manual de áfidos y la eliminación diaria de descendencia para un seguimiento preciso de la mortalidad.
Preguntas frecuentes sobre biofarmacia
Chapters in this video
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Introduction
1:48
Collection, Maintenance and Molecular Identification of Mustard Aphids
3:20
Entomopathogenic Fungi (EPF) Preparation and Virulence Screening Against Mustard Aphids
6:45
Aphicidal Assessment of Entomopathogenic Fungi by the Statistical Analysis of Corrected Mortality in Mustard Aphids
