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dc.contributor.authorBalanza Martínez, Virginia 
dc.date.accessioned2021-11-10T12:23:09Z
dc.date.available2021-11-10T12:23:09Z
dc.date.issued2021-04
dc.description.abstract[SPA] La Gestión Integrada de Plagas (GIP) está basada en el desarrollo de una estrategia dirigida al uso racional de los productos fitosanitarios, mediante la puesta en marcha conjunta de una serie de medidas orientadas a la producción de cultivos saludables con bajo impacto en los agroecosistemas, y la utilización de métodos biológicos para el control de plagas. Los programas de GIP basados en el control biológico se han puesto en práctica con éxito en muchos cultivos hortícolas de invernadero para controlar las plagas. Generalmente, se utiliza el control biológico aumentativo, que se dirige a plagas clave como la mosca blanca y los trips, ya que sus poblaciones son más estables y los agentes de control biológico (ACB) pueden mantener su población durante toda la temporada de cultivo. Aunque las principales plagas generalmente se controlan por medios no químicos, incluido el control biológico, en ocasiones pueden volverse incontrolables y los ACB no ser suficientes. También pueden aparecer en los cultivos plagas secundarias que no pueden ser controladas mediante métodos biológicos. En estos casos sería necesario utilizar algún tipo de compuesto sintético o natural y preferentemente selectivo hacia los ACB para equilibrar el complejo de plagas y que no surgieran problemas de compatibilidad. La cuestión es que estos compuestos no siempre funcionan o no hay disponibilidad de ellos, por lo que se interrumpe la estrategia de biocontrol. Orius laevigatus (Fieber) (Hemiptera: Anthocoridae) es un depredador polífago, pero se utiliza principalmente como ACB de Frankliniella occidentalis (Pergande) (Thysanoptera: Thripidae) en los cultivos de invernadero. Como la mayoría de los enemigos naturales, es muy susceptible a los insecticidas. Por tanto, es importante una integración efectiva entre este enemigo natural y los insecticidas para evitar incompatibilidades. Así pues, en esta tesis se ha realizado una mejora genética de O. laevigatus en la tolerancia a algunos insecticidas que se utilizan habitualmente en los cultivos. Los insecticidas que se han estudiado son: los neonicotinoides tiametoxam e imidacloprid, el piretroide lambda-cihalotrín y el spinosad. No se puede generalizar sobre el efecto que tiene un insecticida basándose únicamente en analizar a una sola población, ya que el resultado puede ser impreciso y es muy probable la existencia de una variación intraespecífica. A causa de esto, en esta tesis se han hecho estudios más profundos para determinar la tolerancia en varias poblaciones silvestres de O. laevigatus hacia los distintos insecticidas estudiados. Los neonicotinoides son insecticidas que se usan sobre todo en aplicaciones puntuales cuando aparece una plaga secundaria en el cultivo y que carece de enemigos naturales para su control. Por lo que es interesante obtener una población de O. laevigatus resistente a estos plaguicidas a la que no le afecten esas aplicaciones. Para empezar, investigamos la variabilidad de la toxicidad a tiametoxam e imidacloprid en diferentes poblaciones silvestres de O. laevigatus de la cuenca mediterránea y en 4 poblaciones comerciales. Posteriormente, se seleccionó artificialmente una población de O. laevigatus resistente a cada uno de los neonicotinoides. Los piretroides como el lambda-cihalotrín, son compuestos sintéticos que también se utilizan para controlar varias plagas secundarias en cultivos de hortalizas, y también son tóxicos para los insectos beneficiosos. Para los cultivos ecológicos se utilizan también las piretrinas naturales, que se ha demostrado en algunos estudios que igualmente son tóxicas para los ACB. En relación con lo anterior se pensó en obtener una población de O. laevigatus resistente a piretroides para que pueda sobrevivir en el cultivo cuando se apliquen éstos. Para ello, se estudió en primer lugar, la variabilidad intraespecífica en la susceptibilidad a los piretroides en distintas poblaciones silvestres y 4 comerciales de O. laevigatus. En segundo lugar, se seleccionó una población resistente a piretroides y de esta población se estudió: la resistencia en los diferentes estadios, la resistencia cruzada con otros compuestos, y los mecanismos de detoxificación. El spinosad se considera de bajo riesgo para la mayoría de los enemigos naturales y está autorizado para su uso en GIP. No obstante, existe controversia en algunos estudios sobre su selectividad hacia las especies de Orius, que se ha atribuido a variaciones en diferentes aspectos de la metodología de bioensayo o a la variación en la susceptibilidad de las poblaciones ensayadas a los insecticidas. Así pues, se investigó igualmente la variación intraespecífica en la susceptibilidad a este insecticida en las poblaciones silvestres y comerciales de O. laevigatus. Posteriormente, se obtuvo una población resistente a spinosad, de la que se estudió la estabilidad, los niveles de resistencia en los diferentes estadios, la resistencia cruzada con otros insecticidas y los mecanismos de detoxificación. En el último capítulo se estudia la respuesta funcional de la población resistente a spinosad sobre ninfas de Myzus persicae (Sulzer) (Hemiptera: Aphididae) y larvas de F. occidentalis. Nuestros resultados han establecido que existe una variación genética en la susceptibilidad a todos los insecticidas ensayados en poblaciones silvestres y comerciales de O. laevigatus, y que tal variación puede explotarse con éxito para seleccionar poblaciones con mayor resistencia a los insecticidas. Por consiguiente, se consiguieron poblaciones resistentes a los neonicotinoides tiametoxam e imidacloprid (CL50= 149,2 y 309,9 mg L-1, respectivamente), lambda-cihalotrín (CL50= 331,7 mg L-1) y spinosad (CL50=2110,0 mg L-1). Nuestras poblaciones resistentes podrían dar lugar a una adopción más amplia del control biológico al permitir aplicaciones puntuales de estos insecticidas para controlar las plagas principales y secundarias, sin perturbar la acción beneficiosa de O. laevigatus. Así pues, por ejemplo, la población resistente a lambda-cihalotrín permitiría la aplicación de piretroides y piretrinas naturales para el control de plagas, tanto en cultivos ecológicos como en los que se aplica la GIP. Además, se demostró que la población resistente al spinosad posee también resistencia cruzada con spinetoram, que la resistencia conseguida persiste en el tiempo y que es suficiente para permitir la supervivencia de adultos y ninfas de O. laevigatus durante toda la temporada de cultivo. También se comprobó que esta población, además de ser resistente a spinosad, no pierde la capacidad de depredación y muestra una respuesta funcional hacia las larvas de trips mejor que el control. Por consiguiente, los resultados del presente trabajo han demostrado que la GIP, basada en el empleo de ACB pueden verse muy reforzada mediante la incorporación de nuestras poblaciones resistentes a insecticidas. [ENG] Integrated pest management (IPM) is based on the development of a strategy directed towards the rational use of phytosanitary products, through the joint implementation of a series of measures oriented to the production of healthy crops with low impact on agroecosystems, and the use of biological methods for pest control. IPM programs based on biological control have been successfully implemented in many horticultural greenhouse crops to control pests. Generally, augmentative biological control is used, which targets key pests such as whiteflies and thrips, as their populations are more stable and biological control agents (BCAs) can maintain their populations throughout the growing season. Although the main pests are generally controlled by non-chemical means, including biological control, they can sometimes become uncontrollable, and BCAs may not be sufficient. Secondary pests that cannot be controlled by biological methods may also appear in crops. In these cases, it would be necessary to use synthetic or natural compounds, preferably selective towards BCAs, to balance the pest complex and avoid compatibility problems. The problem is that these compounds do not always work or are not always available, thus disrupting the biocontrol strategy. Orius laevigatus (Fieber) (Hemiptera: Anthocoridae) is a polyphagous predator but, is mainly used as a BCA of Frankliniella occidentalis (Pergande) (Thysanoptera: Thripidae) in greenhouses crops. Like most natural enemies, it is very susceptible to insecticides. Therefore, an effective integration between this natural enemy and insecticides is important to avoid incompatibilities. Thus, in this thesis, a genetic improvement of O. laevigatus in tolerance to some insecticides commonly used in crops has been carried out. The insecticides studied are: the neonicotinoids thiamethoxam and imidacloprid, the pyrethroid lambda-cyhalothrin and spinosad. It is not possible to generalize about the effect of an insecticide based only on the analysis of a single population, because the result may be imprecise and the existence of intraspecific variation is very likely. Because of this, in this thesis, more in-depth studies have been carried out to determine the tolerance in various wild populations of O. laevigatus to the different insecticides studied. Neonicotinoids are insecticides used mainly in specific applications when a secondary pest appears in the crop and lacks natural enemies for its control. Therefore, it is interesting to obtain a population of O. laevigatus resistant to these pesticides that is not affected by these applications. First of all, we investigated the variability of toxicity to thiamethoxam and imidacloprid in different wild Mediterranean populations of O. laevigatus and 4 commercial populations. Subsequently, a population of O. laevigatus resistant to each of the neonicotinoids was artificially selected. Pyrethroids, such as lambda-cyhalothrin, are synthetic compounds that are also used to control several secondary pests in vegetable crops, and are also toxic to beneficial insects. For organic crops, natural pyrethrins are also used, which have been shown in some studies to be equally toxic to BCAs. In relation to the above, the idea was to obtain a pyrethroid-resistant population of O. laevigatus in order that it can survive in the crop when pyrethroids are applied. For this purpose, first, intraspecific variability in susceptibility to pyrethroids was studied in different wild and commercial populations of O. laevigatus. Secondly, a pyrethroid resistant population was selected and from this population we studied: resistance at different stages, cross-resistance with other compounds, and detoxification mechanisms. Spinosad is considered a low risk pesticide for most natural enemies and is approved for use in IPM. However, there is controversy in some studies about its selectivity towards Orius species, which has been attributed to variations in different aspects of the bioassay methodology or variation in the susceptibility of the tested populations to the insecticides. For this purpose, intraspecific variation in susceptibility to this insecticide in wild and commercial populations of O. laevigatus was also investigated. Subsequently, a spinosad-resistant population was obtained. Resistance levels in the different stages, cross-resistance with other insecticides and detoxification mechanisms were studied from the resistant population. In the last chapter, the functional response of the spinosad-resistant population on Myzus persicae (Sulzer) (Hemiptera: Aphididae) nymphs and F. occidentalis larvae was studied. Our results have established that there is genetic variation in susceptibility to all insecticides tested in wild and commercial populations of O. laevigatus, and this variation can be exploited to select populations with increased insecticide resistance. In addition, resistant populations to the neonicotinoids thiamethoxam and imidacloprid (LC50= 149.2 and 309.9 mg L-1, respectively), lambda-cyhalothrin (LC50= 331.7 mg L-1) and spinosad (LC50= 2110.0 mg L-1) were obtained. Our resistant populations could improve biological control in IPM, allowing specific applications of these insecticides to control main and secondary pests, without disturbing the beneficial action of O. laevigatus. Thus, for example, the lambda-cyhalothrin resistant population would allow the application of natural pyrethroids and pyrethrins for pest control in organic and IPM crops. In addition, it was shown that the spinosad-resistant population also has cross-resistance with spinetoram. The resistance persists over time, and it is sufficient for survival of O. laevigatus adults and nymphs during the growing season. It was also found that this population, in addition to being resistant to spinosad, does not lose predation capacity and shows a better functional response to thrips larvae than the control. Therefore, the results of the present work have shown that IPM, based on the use of BCA, can be greatly enhanced by the incorporation of our insecticide-resistant populations.es_ES
dc.formatapplication/pdfes_ES
dc.language.isospaes_ES
dc.publisherVirginia Balanza Martínezes_ES
dc.rightsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 3.0 España*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es/*
dc.titleVariabilidad genética y resistencia a insecticidas en Orius laevigatus (Fieber) (Hemíptera: Anthocoridae) para mejorar su eficacia en el control de plagases_ES
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/doctoralThesises_ES
dc.subjectGestión Integrada de Plagas (GIP)es_ES
dc.subjectResistencia a insecticidases_ES
dc.subjectOrius laevigatuses_ES
dc.subjectInsectos depredadoreses_ES
dc.subjectInsecticidases_ES
dc.subject.otherProducción Vegetales_ES
dc.contributor.advisorBielza Lino, Pablo 
dc.date.submitted2021-09-17
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10317/10239
dc.description.centroEscuela Internacional de Doctorado de la Universidad Politécnica de Cartagenaes_ES
dc.contributor.departmentIngeniería Agronómicaes_ES
dc.identifier.doi10.31428/10317/10239
dc.rights.accessRightsinfo:eu-repo/semantics/embargoedAccesses_ES
dc.description.universityUniversidad Politécnica de Cartagenaes_ES
dc.subject.unesco3102 Ingeniería Agrícolaes_ES
dc.subject.unesco3103.04 Protección de Los Cultivoses_ES
dc.description.programadoctoradoPrograma de Doctorado en Técnicas Avanzadas en Investigación y Desarrollo Agrario y Alimentario (TAIDA)es_ES


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