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Título:
Aspectos genéticos y bioquímicos de la especialización sobre tabaco en áfidos Myzus persicae (Sulzer)
Autor:
Cabrera Brandt, Marco Andrés
Profesor Patrocinante:
Figueroa Caro, Christian
Grado a Optar:
Bioquímico - Licenciado en Bioquímica
Materia:
tabaco; plagas insectiles; insectos dañinos; fitófagos
Universidad:
Universidad Austral de Chile
Facultad:
Facultad de Ciencias
Escuela:
Escuela de Bioquímica
Año de Aceptación:
2007
Resumen:
Los procesos adaptativos en insectos fitófagos están fuertemente relacionados con mecanismos metabólicos que les permiten superar las defensas químicas de sus plantas hospederas. Los áfidos son insectos fitófagos ubicuos que constituyen plagas agrícolas, dentro de los cuales destaca Myzus persicae, una especie altamente generalista que, sin embargo, sobre tabaco ha desarrollado fenotipos altamente especializados. Para iniciar estudios sobre procesos de especialización, se requieren conocer los aspectos genéticos y bioquímicos involucrados en la adaptación de Myzus persicae (Sulzer) a su planta hospedera. Para ello, se caracterizó la variabilidad genética de esta especie sobre distintos hospederos en Chile, utilizando 10 loci microsatélites. Luego, se evaluaron y compararon las actividades de enzimas involucradas en el metabolismo detoxificador Esterasas (EST), Glutatión-S-transferasa (GST) y Oxidasas de función múltiple (OMF) entre dos genotipos, uno generalista y otro especialista, tras 12, 24, 36, 48, 72 horas de ser trasladados a plantas de tabaco y pimentón. La diversidad genética total fue baja (15 genotipos; D = 0.19), mientras la heterocigosidad observada fue alta (>70%), comparada con poblaciones sexuales de la misma especie, sugiriendo que en las poblaciones chilenas predomina la partenogénesis como modo de reproducción. Al comparar esta diversidad genética entre plantas hospederas, se identificó un único genotipo presente sobre tabaco. Diferencias en cuanto a las actividades enzimáticas se observaron solo para el genotipo especialista, el cual presentó una alta actividad de Esterasas generales tras 48 horas de ser trasladado a tabaco. Los resultados obtenidos apoyan la hipótesis de la existencia de una raza diferenciada sobre tabaco, en cuyo proceso de especialización participarían mecanismos enzimáticos de detoxificación.
Abstract:
The adaptive processes in phytophagous insects are strongly related to enzymatic mechanisms of detoxification that allow insects to face plant chemical defenses. Aphids are ubiquitous phytophagous insects that frequently constitute agricultural pests. One of the most generalist aphid species is Myzus persicae (Sulzer), being able to feed on more than forty plant families. Interestingly, on tobacco this species has evolved a particularly well adapted race, which has rarely been observed on other hosts. In order to begin studies on specialization processes, it is necessary to know the genetic and biochemical aspects involved in the adaptation of Myzus persicae (Sulzer) to their host plants. With this goal, the genetic variability of M. persicae on different hosts in Chile was assessed by using 10 microsatellites loci, and the activities of different enzymes involved in detoxification metabolism evaluated, including Esterases (EST), Glutation-S-transferase (GST) and Multiple Function Oxidase (MFO). These assays were performed in two genotypes: one generalist and other specialist, at 12, 24, 36, 48, 72 hours after being transplanted to tobacco and pepper plants. The overall genetic diversity was low (15 genotypes; D = 0.19) and the observed heterozygosity was high (> 70%), in relation to sexual populations of this species, suggesting that parthenogenesis is the main reproductive mode in Chilean populations. A comparison of the genetic diversity among host plants evidenced only one genotype on tobacco. Significant differences in enzymatic activities were observed in the specialized genotype, which exhibited a high Esterase activity after 48 h. of rearing on tobacco. The results support the hypothesis regarding the existence of a highly differentiated race on tobacco, which evolved throughout a specialization process mediated by enzymatic mechanisms.
Palabras Clave:
tabaco; plagas insectiles; insectos dañinos; fitófagos
Editor:
Universidad Austral de Chile - Sistema de Bibliotecas - Programa Cybertesis
Formato:
text/pdf
Idioma:
es
Copyright:
Cabrera Brandt, Marco Andrés
Dirección Electrónica:
http://cybertesis.uach.cl/tesis/uach/2007/fcc117a/doc/fcc117a.pdf