Resistencia a emamectina benzoato en Tuta absoluta (Meyrick) (Lepidoptera: Gelechiidae)

Abstract

[SPA] Tuta absoluta (Meyrick) (Lepidoptera: Gelechiidae), comúnmente conocida como la polilla del tomate, está presente en España desde 2006. Esta plaga es el principal problema del cultivo del tomate por los devastadores daños que causa. El control de tuta se basa en muchos casos en el uso de plaguicidas. El uso abusivo de los insecticidas ha provocado fallos en el control de tuta en diversas áreas de cultivo del mundo. El número de materias activas autorizadas en el mercado tiende a reducirse considerablemente con el paso del tiempo. Por ello, es aconsejable seguir las recomendaciones de la etiqueta de los productos, alternar las materias activas y realizar de forma adecuada los tratamientos. De esta manera se disminuye el riesgo del desarrollo de resistencias. Recientemente han aparecido nuevas materias activas en el mercado, y ya se comienzan a ver fallos en la eficacia del control de tuta con esos nuevos insecticidas. En consecuencia, es importante conocer el estado de la susceptibilidad de poblaciones de campo de tuta a compuestos disponibles en el mercado. En este trabajo se recolectaron varias poblaciones de campo de tuta del Mediterráneo para conocer su susceptibilidad a emamectina, metaflumizona, azadiractina, lambda cihalotrín y metil clorpifiros. Los resultados obtenidos muestran que la susceptibilidad de las poblaciones mediterráneas de tuta a emamectina, metaflumizona, azadiractina y metil clorpifiros es bastante elevada, no viéndose comprometida la eficacia del control de la plaga con dichos compuestos. Sus concentraciones letales 50 fueron considerablemente más bajas que la dosis de campo recomendada en cada insecticida. A pesar de no existir un riesgo actualmente, sí es posible que lo haya a largo plazo debido al comportamiento observado en algunas de las poblaciones estudiadas, las cuales han sido capaces de desarrollar tolerancia respecto a la población más sensible disponible en el laboratorio, aunque no presentan factores de resistencia elevados. Sin embargo, para el compuesto lambda cihalotrín, las poblaciones muestran concentraciones letales 50 por encima de la dosis de campo, observándose un factor de resistencia de hasta 30 en una de las poblaciones frente a lambda cihalotrín. Tuta sí ha desarrollado resistencia a este insecticida. Un tiempo después se volvieron a recolectar poblaciones de campo de tuta para analizar su susceptibilidad a los mismos insecticidas, y comprobar la evolución de la resistencia de tuta con el paso del tiempo. Estos ensayos, en general no muestran una evolución positiva de la resistencia frente a los cinco insecticidas. En una buena estrategia de manejo de una plaga, es importante conocer el mejor momento en el que realizar el tratamiento insecticida, es decir, en qué momento del ciclo del insecto es más eficaz el producto o más sensible la plaga. Por ello, se realizó un estudio con los cinco insecticidas anteriormente nombrados en larvas en segundo estadio (dato correspondiente a la línea base de susceptibilidad de once poblaciones de campo de tuta del Mediterráneo), y de cuarto estadio en una población representativa (población “Mixta”, mezcla de siete poblaciones de campo). En los datos correspondientes a estos bioensayos, tuta muestra una sensibilidad similar en larvas de segundo y cuarto estadio frente a emamectina, metaflumizona y azadiractina. Se observan diferencias en la susceptibilidad de las larvas de segundo y cuarto estadio frente al insecticida lambda cihalotrín, siendo las larvas de cuarto estadio cuatro veces más resistentes que las de segundo estadio; y en el insecticida metil clorpirifos, donde las larvas de segundo estadio son cinco veces menos susceptibles que las de cuarto estadio. Numerosos estudios han demostrado la capacidad que tiene tuta para desarrollar resistencia a diferentes materias activas, comprometiendo la eficacia del control químico. Para mantener bajo control una plaga, es necesario conocer los posibles mecanismos de resistencia que puede desarrollar el insecto, así como el efecto que tiene esta resistencia en otros insecticidas. Por ello, en este trabajo se seleccionó una población susceptible de campo (Águilas) para la resistencia a emamectina. Se realizaron diecinueve selecciones y se obtuvo una población 86 veces más resistente a emamectina (E.b. S20) que al inicio del estudio. El mecanismo de resistencia metabólico que le confiere la resistencia a esta población de tuta, viene dado principalmente por la actividad enzimática de las P450 monooxigenasas, teniendo un papel secundario las esterasas. Obtenida la población de tuta resistente a emamectina (E.b. S20), es importante conocer si esa resistencia también afecta a otros compuestos aunque esa población no haya sido tratada antes con otros productos. La población seleccionada de tuta a emamectina en el laboratorio (E.b. S20) no muestra resistencia cruzada con spinosad, indoxacarb, clorantraniliprol, ciantraniliprol, metaflumizona, lambda cihalotrín y azadiractina. Sin embargo, no sucede esto con la diamida flubendiamida, para la cual sí se observa resistencia cruzada. Por otro lado, en los resultados de metil clorpirifos se observa una leve resistencia cruzada negativa. Además, se estudió el efecto de la exposición a concentraciones subletales de un insecticida en la evolución de la resistencia. En este estudio se ha comprobado si el efecto subletal de emamectina o imidacloprid en tuta provoca el desarrollo resistencia a emamectina. Una población del laboratorio de tuta (Mixta) ha estado expuesta a una concentración subletal de emamectina o imidacloprid durante varias generaciones. La exposición a concentraciones subletales no favoreció la evolución de la resistencia, frente a los tratamientos sin exposición a dosis subletales. El desarrollo de resistencia lleva asociado un gasto energético, es decir, el insecto tiene que invertir parte de su energía en metabolizar el tóxico para sobrevivir. Este gasto de energía es conocido como fitness cost. Para conocer si realmente afecta el desarrollo de resistencia a tuta, se ha estudiado el ciclo de vida de una población de tuta sensible a emamectina (Mixta) y otra resistente (E.b. S20). Los resultados muestran que la población sensible, en general, completa su ciclo en un periodo de tiempo más corto que la población resistente al mismo producto. Por último, se quiso conocer la heredabilidad de la resistencia de emamectina en tuta. Se realizaron cruces recíprocos entre la población resistente a emamectina (E.b. S20) y una sensible (Mixta), y las descendencias fueron bioensayadas. Los resultados de los ensayos muestran que la resistencia a emamectina en tuta es heredada autosómicamente, no va ligada al sexo y es recesiva.

[ENG] Tuta absoluta (Meyrick) (Lepidoptera: Gelechiidae), commonly known as the tomato leaf miner, arrived in Spain in 2006. This pest has become the main problem of tomato crops because of the devastating damages caused. In many cases the control of tuta is based on the use of pesticides. The abusive use of the insecticides has caused control failures of tuta in several crop areas in the world. The number of active ingredients authorized in the market tends to be reduced considerably. Therefore, it is advisable to follow the recommendations of the product label, to alternate the active ingredients, and to do the treatments properly. In this way the risk of developing resistance can be reduced. Recently new active ingredients have appeared in the market, and there are already failures in the efficacy of tuta control with these new insecticides. Accordingly, it is important to know the state of the susceptibility of tuta field populations to compounds available in the market. In this work, several Mediterranean tuta field populations were collected to determine their susceptibility to emamectin, metaflumizone, azadirachtin, lambda cyhalothrin and chlorpyrifos methyl. The results show that the susceptibility of the Mediterranean tuta populations to emamectin, metaflumizone, azadirachtin and chlorpyrifos methyl is quite high, not being compromised the effectiveness of these compounds. Their lethal concentrations 50 were considerably lower than the recommended field dose in each insecticide. Although there is no risk at present, it is possible that there is a risk in the future due to the behaviour observed in some of the populations studied, which have been able to develop tolerance for the most sensitive population available in the laboratory, although they do not have high resistance rates. However, populations show lethal concentrations 50 above the field dose for lambda cyhalothrin compound, with a resistance rate of up to 30-fold of one of the populations. Tuta has developed resistance to this insecticide. In the following year, tuta field populations were collected to analyze their susceptibility to the same insecticides, and to verify the evolution of the tuta resistance over time. The bioassays made later do not show a positive evolution of resistance against the five insecticides. It is important to know the best time to apply the insecticide treatment in a good pest management strategy, at what time in the insect cycle the product is most effective or the pest is most sensitive. Therefore, a study was carried out with the five insecticides previously named in larvae at second stage, and at fourth stage of a representative population (population "Mixta", a mixture of seven field populations). The dates show that tuta has a similar sensitivity at second and fourth instar larvae against emamectin, metaflumizone and azadirachtin. Differences were observed in the susceptibility of second and fourth instar larvae to lambda cyhalothrin insecticide, fourth-instar larvae is four times more resistant than second-stage larvae; and in the insecticide chlorpyrifos methyl, where the second stage larvae are five times less susceptible than the fourth stage larvae. Numerous studies have demonstrated the ability of tuta to develop resistance to different active ingredients, and this has compromised the effectiveness of chemical control. To keep a pest under control, it is necessary to know the possible mechanisms of resistance that can develop the insect, as well as the effect of this resistance on other insecticides. Thus, in this work we selected a susceptible field population (Aguilas) for resistance to emamectin. Nineteen selections were made and the population obtained was 86-fold more resistant to emamectin (E.b. S20) than the unselected strain. The mechanism of metabolic resistance that confers resistance to emamectin is mainly due to the enzymatic activity of the P450 monooxygenases, with a secondary role of the esterases. Obtained the emamectin resistant tuta population (E.b. S20), it is important to know whether this resistance also affects other compounds even though that population has not previously been treated with other products. The population selected to emamectin in the laboratory (E.b. S20) does not show cross-resistance to spinosad, indoxacarb, chlorantraniliprole, cyantraniliprole, metaflumizone, lambda cyhalothrin and azadirachtin. However, this is not the case with the diamide flubendiamide, for which cross resistance is observed. On the other hand, the results of chlorpyrifos methyl show a slight negative cross-resistance. In addition, we studied the effect of exposure to sublethal doses of an insecticide in the evolution of resistance. In this study we analyzed whether the sublethal effect of emamectin or imidacloprid in tuta causes the development of resistance to emamectin. A laboratory population of tuta (Mixed) was exposed to a sublethal concentration of emamectin or imidacloprid for several generations. Exposure to sublethal doses did not enhance the development of resistance, compared to treatments without exposure to sublethal doses. The development of resistance has associated an energy use, the insect has to invest part of its energy in metabolizing the toxic to survive.This energy use is known as fitness cost. To know if the development of resistance affects tuta, the life cycle of a sensitive population (Mixta) and a resistant population to emamectin (E.b. S20) has been studied. The results show that the sensitive population completes its cycle in a shorter period of time than the resistant population to emamectin. Finally, we wanted to know the heritability of emamectin resistance in tuta. Reciprocal crosses were made between the emamectin-resistant population (E.b. S20) and a sensitive population (Mixta), and the offspring were bioassayed. The results show that resistance to emamectin in tuta is autosomally inherited, does not link to sex and recessive.