Uso de una perla o cápsula de biopolímero esférica, porosa e hidrófila para la cría in vitro de endoparasitoides,

caracterizado porque dicha perla o cápsula se usa para la oviposición y cría continua de un endoparasitoide desde el huevo hasta la eclosión del adulto de dicho endoparasitoide

Perlas o cápsulas de hidrogel como medios artificiales para la oviposición de insectos y la cría de endoparasitoides.

Campo de la invención

La presente invención se refiere al campo del control de plagas de insectos usando agentes de biocontrol. La invención se refiere al uso de perlas (alginato, carragenanos, quitosano) o cápsulas de polímero para criar endoparasitoides de insectos in vitro.

Antecedentes de la invención

El principal método para combatir plagas, tal como áfidos, en todo el mundo es el de tratar el cultivo infestado con insecticidas. Sin embargo, hay inconvenientes para este método tales como contaminación ambiental, nocividad para seres humanos y animales, resistencia aumentada en plagas clave, creación de brotes de plagas secundarias, eliminación efectiva de insectos beneficiosos, etcétera. En la actualidad, hay un creciente interés en reducir el uso de pesticidas.

Una alternativa a los pesticidas químicos es el uso de agentes de biocontrol tales como depredadores y parasitoides para combatir plagas de insectos. No obstante, millones de estos insectos beneficiosos, los denominados agentes de biocontrol, se requieren para usar este método en los campos. En la actualidad, para la producción en masa, todavía es necesario criar estos insectos en sus huéspedes naturales, por ejemplo áfidos de cereales. Este método clásico es demasiado caro para permitir el uso a gran escala de insectos beneficiosos en la agricultura comercial. Una solución parece ser el desarrollo de medios artificiales para criar estos insectos beneficiosos. En efecto, este método permitirá reducir el coste de la producción en masa. Desde hace muchos años, los investigadores desarrollan métodos para producir los insectos beneficiosos (depredadores y parasitoides) en medios artificiales. Simmonds (1966) intentó cultivar tres icneumónidos ectoparásitos de pupa de polilla de codificación en gelatina nutritiva inclinada y carne cruda de ternera. Yazgan (1972) y House (1978) usaron un enfoque dietético para preparar medios utilizando el conocimiento existente de los requisitos nutricionales de los insectos en general, para criar satisfactoriamente el himenóptero parásito, Itoplectis conquisitor (Say) en dieta químicamente definida, sintética. House (1978) encapsuló una dieta sintética dentro de una cápsula Parafilm RTM y creó un huésped artificial que también sirvió adecuadamente para la oviposición y cría de I. conquistor. Hoffman e Ignoffo (1974) y Hoffman et al. (1975) desarrollaron medios que permitieron al menos un éxito parcial en la cría del endoparasitoide de pupas, Pteromalus puparum (L.) y el parasitoide de huevos Trichogramma pretiosum (Riley), respectivamente.

Grenier et al. (1994) presentaron una revisión de más de medio siglo de investigación en el desarrollo de medios artificiales para entomófagos, y notificó éxitos en la producción de medios para ectoparasitoides y depredadores pero no para endoparasitoides. Curiosamente, ninguno de estos medios artificiales ha encontrado su camino en el uso para la producción comercial de cualquier entomófago, y ninguno de estos medios se ha incorporado en los sistemas de producción aumentativos para estos depredadores.

Con el fin de luchar contra los áfidos, la plaga de insectos más importante en la agricultura de las zonas de clima templado, los endoparasitoides son con frecuencia agentes de control biológico eficaces. No obstante, el número de parasitoides en los cultivos son con frecuencia demasiado bajos para reducir fuertemente las poblaciones de áfidos. Por tanto, son esenciales las liberaciones extensas de estos insectos beneficiosos. Desafortunadamente, en la actualidad no se ha desarrollado ningún medio artificial para criar estos endoparasitoides.

A pesar del esfuerzo considerable, ningún endoparasitoide de larvas himenóptero se ha criado satisfactoriamente desde huevo hasta adulto en medios artificiales. Sin embargo, se ha logrado un éxito parcial con dos endoparasitoides de larvas bracónidos, Microplitis croceipes (Cresson) y Cardiochiles nigriceps (Viereck), y un endoparasitoide de pupas-larvas bracónido, Diachasmimorpha longicaudata (Ashmead). Pennachio et al. (1992) han cultivado el endoparasitoide de larvas de Heliothis virescens bracónido, Cardiochiles nigriceps, a partir de huevos tras la formación de la banda germinal hasta la segunda fase en un medio artificial compuesto de un aminoácido, sal, vitamina, y medio que contiene hidratos de carbono complementado con albúmina sérica bovina, lactoalbúmina hidrolizada enzimáticamente, suero bovino fetal, yema de huevo y leche. Sin embargo, las larvas crecieron mucho más lentamente que in vivo, sólo el 10% mudó a la segunda fase y no completaron su desarrollo.

Es un objeto de la presente invención proporcionar métodos y huéspedes artificiales para la cría continua de endoparasitoides.

Es también un objeto de la presente invención proporcionar huéspedes artificiales para la oviposición de endoparasitoides.

Es un objeto adicional de la invención proporcionar métodos para producir huéspedes artificiales para endoparasitoides.

Es también un objeto de la invención proporcionar un medio para almacenar huéspedes artificiales que contenga endoparasitoides y aplicarlos fácilmente donde se necesiten para programas de control biológico.

Sumario de la invención

Hasta la presente invención, los huevos y las larvas de los endoparasitoides himenópteros se recogían de huéspedes parasitados previamente, se esterilizaban y se sumergían en la solución nutritiva in vitro. No obstante, estas manipulaciones podrían lesionar los parasitoides, requieren mucho tiempo y no permiten la cría en masa real. La invención proporciona ahora nuevos huéspedes para endoparasitoides.

El uso de perlas o cápsulas de biopolímero como huésped o recipiente para la oviposición hace posible evitar toda manipulación, por ejemplo, mediante el suministro continuo de los nutrientes necesarios introduciendo las perlas o cápsulas (tras la oviposición) en una solución nutritiva y oxigenada que permite la difusión a través de la matriz de polímero sin eliminar los medios en el interior de las perlas. Las perlas o cápsulas que contienen la solución nutritiva pueden producirse en gran cantidad a bajo coste y almacenarse durante mucho tiempo en condiciones estériles sin perder sus propiedades antes de que vayan a usarse para la producción de endoparasitoides.

El uso de perlas o cápsulas de biopolímero como huéspedes o recipiente para la oviposición hace posible evitar todas estas manipulaciones.

Las perlas de biopolímero tales como alginato y quitosano se usan en una variedad de áreas de biotecnología en los procesos de encapsulación. Estas perlas se usan para encapsular diversos materiales tales como enzimas, hormonas, fármacos, adsorbentes, etcétera. Los biomateriales viables que van a encapsularse también pueden ser tejidos, orgánulos, células vegetales o animales, bacterias, algas, hongos, etcétera. El material debe ser de un tamaño suficientemente pequeño para ser adecuado para la encapsulación mediante el método por goteo de esta invención pero puede variar ampliamente en diámetro desde menos de un micrómetro hasta varios milímetros.

Se realiza en la presente invención usar estas perlas o cápsulas de polímero para criar endoparasitoides de insectos. Estas perlas o cápsulas contendrán una solución nutritiva para estos endoparasitoides y estarán recubiertas con sustancias que potencian la oviposición tales como compuestos epicuticulares del huésped (áfido) u otros compuestos del huésped y/o de extractos de plantas. El parasitoide pondrá un huevo en las perlas o cápsulas con su ovipositor y la larva alimentada por la solución nutritiva se desarrollará en la perla. Las perlas o cápsulas pueden ponerse en un flujo continuo de solución nutritiva esterilizada y oxigenada. De hecho, a medida que las larvas de los parasitoides en desarrollo consuman el nutriente y el oxígeno presentes en la solución nutritiva, puede ser necesario proporcionar de manera continua nuevos nutrientes. Esto es posible debido al uso de biopolímeros hidrófilos que son una matriz que contiene poros que permiten la difusión de grandes moléculas tal como BSA (69 kDa). Al final del desarrollo de las larvas en tercera fase, se retirarán las perlas o cápsulas, preferiblemente de manera automática, de los medios nutritivos y se colocarán en una cámara de temperatura...

1. Uso de una perla o cápsula de biopolímero esférica, porosa e hidrófila para la cría in vitro de endoparasitoides, caracterizado porque dicha perla o cápsula se usa para la oviposición y cría continua de un endoparasitoide desde el huevo hasta la eclosión del adulto de dicho endoparasitoide.

2. Uso según la reivindicación 1, en el que dicha perla o cápsula de biopolímero se compone de alginato, carragenanos o quitosano, o mezclas de los mismos.

3. Uso según la reivindicación 2, en el que dicha perla o cápsula de biopolímero se compone esencialmente de alginato, en el que dicho alginato es un copolímero de ácido beta-D-manurónico y ácido alfa-L-glucurónico, reticulado con cationes divalentes.

4. Uso según la reivindicación 2, en el que dicha perla o cápsula de biopolímero se compone esencialmente de quitosano, en el que dicho quitosano es un derivado de quitina (poli-beta-(1-4)-2-amino-2-desoxi-D-glucopiranosa.

5. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que dicha perla o cápsula de polímero es esencialmente amarilla.

6. Uso según la reivindicación 5, en el que dicha perla o cápsula de polímero se tiñe de amarillo.

7. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que dichas perlas o cápsulas se recubren con extracto epicuticular del huésped y/o extracto de plantas.

8. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que dicho endoparasitoide se elige del grupo de endoparasitoides himenópteros seleccionados de Aphelinus abdominalis, Aphelinus thomsoni (Graham), Aphidius avenaphis (Fitch), Aphidius colemani (Vier.), Aphidius eadyi, Aphidius ervi (Hal), Aphidius matriarcae (Hal.), Aphidius nigripes, Aphidius picipes (Nees), Aphidius rhopalosiphi, Aphidius setiger, Aphidius smithi, Aphidius ukbekistanicus, Aphidius urticae, Aphidius uzbekistanicus, Diaretiella rapae (M'Intosh), Diaretus leucopterus (Hal.), Dysaphis sp., Ephedrus cerasicola, Ephedrus persicae (Frog.), Ephedrus plagiator (Nees), Lipolexis gracilis (Förster), Lysiphlebus cardui, Lysiphlebus fabarum (Marshall), Lysiphlebus testaceipes (Cresson), Monoctonia pistaciaccola, Paralipsis enervis (Nees), Pauesia sp., Pauesia unlilachni (Gahan), Praon abjectum (Hal.), Praon dorsale, Praon sylvestre (Stary), Praon volucre (Hal.), Pseudopraon minderphagum, Toxares deltiger (Hal.), Trioxys angelicae (Haliday), Trioxys flacatis (Alaekauer), Trioxys glacatus (Alaekauer).

9. Método para la cría in vitro de endoparasitoides desde el huevo hasta la eclosión del adulto, que comprende usar una perla o cápsula de biopolímero esférica, porosa e hidrófila tal como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 para la oviposición, en el que dicho endoparasitoide se coloca en un entorno que comprende trigo y/o sus huéspedes naturales y/o los olores de sus huéspedes naturales.

10. Método para la cría in vitro de endoparasitoides himenópteros desde el huevo hasta la eclosión del adulto, que comprende usar una perla o cápsula de biopolímero esférica, porosa e hidrófila tal como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 para la oviposición, en el que dicho endoparasitoide se coloca en un entorno que comprende trigo y/o áfidos de cereales.

11. Método para la cría in vitro continua de un endoparasitoide que comprende las etapas de:

12. Método según la reivindicación 11, para la cría in vitro de endoparasitoides hasta la fase de ninfas encapsuladas que comprende la etapa de recoger la perla o cápsula cuando el endoparasitoide es una ninfa encapsulada.

13. Método según la reivindicación 12, para la cría in vitro de endoparasitoides hasta la fase de eclosión de ninfas adultas que comprende la etapa de recoger el endoparasitoide eclosionado de la perla o cápsula.

14. Perla o cápsula de biopolímero esférica, porosa e hidrófila que comprende una ninfa encapsulada de un endoparasitoide obtenida mediante el método según la reivindicación 12.

15. Uso de una perla o cápsula de biopolímero según la reivindicación 14 en el control de plagas.

16. Método para la producción en masa de grandes cantidades de endoparasitoides que comprende pulverizar las perlas o cápsulas de biopolímero obtenidas mediante el método según la reivindicación 12, mediante colocación de dichas perlas o cápsulas en una solución adecuada y/o pulverización usando un pulverizador.

17. Sistema para la cría de endoparasitoides que comprende: