El escarabajo rayado del pepino (SCB) (Acalymma vittatum) es una plaga importante de los cultivos de Cucurbitáceas en el noreste de EE. UU. Las larvas y las etapas de crecimiento adultas causan daños económicos directamente al alimentarse de raíces, tallos, flores, hojas y frutos de las plantas. El SCB es también el vector principal de Erwinia tracheiphila, el agente causal de la marchitez bacteriana de Cucurbitaceae. El pepino y el melón son muy susceptibles al marchitamiento bacteriano con pérdidas de rendimiento de hasta el 80% reportadas, mientras que la calabaza y la calabaza son moderadamente susceptibles.
Las estrategias actuales de manejo del SCB y la marchitez bacteriana se centran en mantener las poblaciones de escarabajos por debajo de los umbrales económicos mediante controles químicos, incluidos los neonicotinoides sistémicos, que son dañinos para los polinizadores de cultivos vegetales. Actualmente, se sabe poco sobre los enemigos naturales de los escarabajos rayados del pepino, aunque publicaciones recientes indican que SCB alberga dos parasitoides, una mosca taquínida (Celatoria setosa) y una avispa bracónida (Centistes diabroticae).
Un proyecto de campo financiado por el Departamento de Agricultura de Pensilvania bajo el programa de Subvenciones en Bloque para Cultivos Especiales en 2015 nos permitió establecer parcelas de campo orgánico en Rodale Institute, Kutztown, PA para probar el impacto de los sistemas de manejo (plástico versus mantillo enrollado) y la inclusión de tiras de insectarios en las densidades de insectos beneficiosos, poblaciones de SCB, rendimiento de pepinos y calidad del suelo.
Un estudio anterior que midió el parasitismo de SCB en granjas orgánicas y convencionales en Nueva York encontró altos niveles de parasitismo de C. setosa. La incubación de adultos SCB para la evaluación visual de escarabajos parasitados medidas de pupas emergidas y moscas taquínidas adultas de cuerpos SCB requiere disección bajo el microscopio para determinar el número total de parasitismo de los escarabajos que mueren antes de la pupación (visualización de huevos o larvas). Este método es tedioso y requiere mucho tiempo.
Las técnicas moleculares pueden ser útiles como un método rápido y confiable para mejorar la detección del parasitismo de escarabajos con estadios inmaduros de moscas o avispas, así como la infección de escarabajos por E. tracheiphila. El objetivo general de este proyecto fue verificar la proporción de parasitismo del escarabajo rayado del pepino y el porcentaje de infección con el agente causante de la marchitez bacteriana en los sistemas de manejo estudiados mediante análisis moleculares.
Colección de escarabajos y evaluación
En resumen, las plántulas de pepino 'Ministro' se trasplantaron a lechos de mantillo enrollados y plásticos que se rodearon con tiras de insectario o tiras de césped (control, sin insectario) la primera semana de junio de 2016. Se cubrieron con cobertores de hileras flotantes hasta la primera señal de la floración y justo antes de la remoción, se instalaron trampas amarillas de tarjetas adhesivas en el medio de cada lecho de pepino y tiras insectarias para monitorear la población por trampa para cada SCB y otros insectos. Para obtener más información sobre las mezclas de cultivos de cobertura y las plantas utilizadas en las tiras de insectarios, consulte este enlace: rodaleinstitute.org/flowering-insectary-strips-provide-habitat-for-beneficial-insects-for-the-control-of-striped-cucumber- escarabajo.
En el Rodale Institute En el laboratorio de investigación, realizamos el estudio de incubación para evaluar el número de escarabajos rayados del pepino parasitados por parasitoides. Se realizaron tres muestreos durante la temporada de cultivo del pepino. Estos muestreos fueron el 22 de julio, 29 de julio y 5 de agosto donde en cada fecha de muestreo se recolectaron 10 SCB por tratamiento por réplica y se colocaron en frascos de vidrio cubiertos con tela de malla fina. Los escarabajos se mantuvieron a 25oC con 16: 8 (D: N) (Foto1.A).
Cada frasco contenía una longitud de 2.5 cm de algodón empapado en agua desionizada y una hoja de pepino fresca. Los escarabajos se mantuvieron hasta la muerte, la emergencia del parasitoide o hasta 21 días (Foto 1.B). Veintiún días es más largo que el ciclo de vida de los parasitoides y, por lo tanto, los escarabajos supervivientes se registraron como no parasitados. Todos los escarabajos y parasitoides recolectados en el verano de 2016 se conservaron en etanol al 95% y se mantuvieron a -20 ° C hasta la extracción de ADN, amplificación y visualización de su ADN en este proyecto propuesto.
En este artículo web, documentamos los principales hallazgos clave del estudio de incubación de 2016 utilizando técnicas visuales y moleculares.
Principales Conclusiones
La trampa amarilla para tarjetas adhesivas es una herramienta rápida y barata que puede usarse para monitorear plagas de plantas e insectos beneficiosos. En este estudio, encontramos que el número promedio de escarabajos del pepino rayado por trampa de tarjeta amarilla pegajosa fue mayor en mantillo plástico en comparación con mantillo enrollado (Figura 1). El incremento fue del 60% en el tratamiento no insectario y del 41% en el tratamiento insectario, lo que se puede atribuir a una mayor producción de vegetación y pepino en mantillo plástico.
El estudio de incubación nos permitió visualizar el número de SCB parasitados y las correspondientes especies de parasitoides. Solo se visualizaron adultos y pupas de mosca taquínida emergidas de los cuerpos de SCB. No se visualizaron parasitoides bracónidos de los escarabajos recolectados en ninguna fecha de muestreo. Informes anteriores sugieren que este parasitoide puede ser raro y se esperaba este resultado.
El porcentaje de parasitismo del escarabajo rayado del pepino con mosca taquínida basado en técnicas visuales, representado en barras azules en la Figura 2, fue levemente mayor en lechos de pepino sin insectar que con insectario, la diferencia no fue significativa y osciló entre 8% y 15%.
Sin embargo, debido a que los escarabajos incubados utilizados en los análisis moleculares no representaron con precisión la población de escarabajos en el campo, al combinar la información de las trampas de tarjetas adhesivas, que muestran recuentos de SCB más bajos en el mantillo enrollado en comparación con el mantillo plástico (Figura 1), potencialmente los resultados pueden inferir que se podría encontrar una mayor tasa de parasitismo en el mantillo enrollado que en el plástico. Sin embargo, otros depredadores y las interacciones depredador-presa pueden haber contribuido a reducir los recuentos de SCB en los tratamientos con mantillo enrollado. Estos datos se presentarán y serán un área de investigación futura para comprender mejor cómo manejar las poblaciones de SCB.
Cuatro de los 86 escarabajos rayados del pepino incubados portaban el patógeno E. tracheiphila, que tiene una incidencia bastante baja en comparación con los resultados publicados. El trabajo futuro ampliará el número de escarabajos analizados y también incluirá el análisis de ADN de tejido vegetal.