Bol. San. Veg. Plagas, 29: 43-51, 2003

Evaluación de cuatro dietas artifíciales para la cría deSpodoptera frugiperda (Lep.: Noctuidae) destinada a mantenerpoblaciones experimentales de himenópteros parasitoides.

M. G. MURÚA, E. G. VIRLA, V. DEFAGÓ

El uso de dietas artificiales para cría experimental o semi masal de Spodoptera fru-giperda es importante para el desarrollo de diversas investigaciones biológicas. El costode los componentes de una dieta determinan la factibilidad de los estudios en los paísesen desarrollo. Tres composiciones fueron comparadas con una dieta control previamen-te reportada. En cada una de ellas, los componentes fueron: harina de poroto, harina demaíz colorado, maíz blanco partido y arroz. Para valorar la factibilidad de utilización decada dieta se mantuvieron con ellas cohortes a 25 ± 2 °C, 70-75% HR y 14 L: 10 O defotoperíodo artificial. Se obtuvieron parámetros tales como: costo aproximado por kg,tiempo de desarrollo de cada estado y estadio, longevidad, proporción de sexos, super-vivencia y expectativa de vida. Basándose en la duración del ciclo de vida y al númerode adultos obtenidos se seleccionaron dos dietas. Se discute la oportunidad de uso decada alimento según el objetivo de la cría, con la finalidad de brindar datos sobre el ciclode vida de esta plaga mantenida con cada tipo de dieta.

M. G. MURÚA, E. G. VIRLA, V. DEFAGÓ: PROIMI-Biotecnología (División ControlBiológico), Av. Belgrano & Pje. Caseros (T4001 MVB) S.M. de Tucumán- Argentina.E-mail: gmurua@yahoo.com - evirla@hotmail.com, Fax: +54 381 4344887, Tel.: +5438 344888

Palabras clave: ciclo de vida, Spodoptera frugiperda, costos, metodología de cría,dietas artificiales

INTRODUCCIÓN

Spodoptera frugiperda (SMITH, 1797), el"cogollero del maíz", pertenece a la familiaNoctuidae. Debido a la gran voracidad desus larvas que son capaces de desplazarseimportantes distancias cuando escasea el ali-mento, a la particularidad de formar grandespoblaciones y la alta tasa de dispersión delos adultos, convierten a esta especie en unaplaga extremadamente peligrosa siendo unade las más destructivas del continente ameri-cano. Los ataques se producen con gran rapi-dez y con frecuencia sólo son detectadoscuando ya hay daño irreparable en el cultivo.Si bien el cultivo donde ocasiona mayoresdaños es el maíz, comúnmente se la encuen-

tra en alfalfa, algodón, arroz, avena, caña deazúcar, cebolla, poroto, papa, sorgo, tomatey trigo, entre otros (ARTIGAS, 1994).

Es una especie típicamente americana,que se distribuye en los trópicos y subtrópi-cos, pudiendo migrar a zonas más frías enverano (SPARKS, 1979). Es considerada plagaclave del maíz en el Norte de Argentina, y suincidencia es menor desde Córdoba al surdel país (VIRLA et al.,1999).

Su importancia la convierte en objeto deestudio en numerosos laboratorios delmundo por lo cual mantener experimen-talmente poblaciones es un aspecto funda-mental al momento de realizar investigacio-nes sobre sus enemigos naturales, pruebas deresistencia con nuevas moléculas insectici-

das, así como en el desarrollo de estudiosbiotecnológicos.

El uso de dietas artificiales provee unafuente de alimento fácil de manejar, elimi-nándose de esta manera el problema de tra-bajar con la planta huésped o con partes de lamisma (ETZEL & LEGNER 1999), dejando delado los riesgos de contaminación con ento-mopatógenos que esto supone.

Es condición indispensable que las dietasartificiales cuenten con todos los elementosnecesarios que permitan el normal desarrollode la especie a utilizar en los bioensayos,pero el costo de su elaboración es importan-te al momento de elegirlas. Según la biblio-grafía consultada, para la cría experimentalde S. frugiperda se emplean varias dietasartificiales; la mayor parte de estas son ela-boradas teniendo como base harinas de poro-to (de difícil obtención en el mercado argen-tino), soja, maíz, alfalfa, germen de trigo,entre otros, adicionadas con distintos com-plejos vitamínico e importantes cantidadesde agar de alta pureza (del usado en micro-

biología y de elevado costo); (BURTON,

1967, 1969; PERKINS, 1979; OSORES et al,

1982; SINGH, 1985; BURTON & PERKINS,

1989; VALVERDE et al, 1995).El objetivo de esta contribución fue eva-

luar la factibilidad de utilización de dietasartificiales basadas en componentes econó-micos y fáciles de obtener en el mercadolocal para criar S. frugiperda de maneraexperimental o semi-masal, aspecto funda-mental para la producción de antagonistasespecíficos a ser utilizados en programas debiocontrol.

MATERIALES Y MÉTODOS

En un principio, se realizaron ensayosdonde se utilizó agar comercial (como elempleado en la fabricación de dulces), gela-tina sin sabor o fécula de maíz. En estoscasos las dietas tenían buena consistencia a18-20 °C, pero se tornaban pastosas al sersometidas a 25 °C o más, con lo cual nume-rosas larvas perecían ahogadas. Finalmente

Cuadro 1: Composición de las dietas utilizadas para la cría de S. frugiperda (cantidades para elaboraraproximadamente 1 kg.)

DIETA

A

(Osores et

al. 1982)

B

C

D

I. SOLIDOS

Harina de poroto blanco 600 g

Germen de trigo 140 g

Levadura de cerveza en polvo 120 g

Agar- Agar 160 g

Harina de maíz colorado (Polenta) 800 g

Germen de trigo 140 g

Levadura de cerveza en polvo 120 g

Agar- Agar 27 g

Maíz blanco partido (frangollo) 800 g

Fécula de maíz 80 g

Germen de trigo 140 g

Levadura de cerveza en polvo 120 g

Agar- Agar 27 g

Arroz 800 g

Fécula de maíz 80 g

Germen de trigo 140 g

Levadura de cerveza en polvo 120 g

Agar- Agar 27 g

II. VITAMINAS YCONSERVANTES

Acido ascórbico 27 g

Acido sórbico 8 g

Nipagín 8 g

Acido ascórbico 27 g

Acido sórbico 2,7 g

Nipagín 5,3 g

Acido ascórbico 27 g

Acido sórbico 2,7 g

Nipagín 5,3 g

Acido ascórbico 27 g

Acido sórbico 2,7 g

Nipagín 5,3 g

III. LÍQUIDOS

Formaldehido 40% 0,008 1

Agua destilada 3,8 1

Formaldehido 40 % 0,007 1

Agua destilada 2,6 1

Formaldehido 40 % 0,007 1

Agua destilada 2,6 1

Formaldehido 40 % 0,007 1

Agua destilada 2,6 1

se optó por utilizar como base la dieta des-crita por OSORES et al. (1982) sobre la cualse reemplazaron algunos de sus componen-tes tratando de reducir las cantidades deaquellos elementos de alto costo y/o difícilobtención. Asimismo, se intentó descartaralguna de las vitaminas que se adicionaban ala dieta (ej. ácido ascórbico). Finalmente seoptó por evaluar cuatro dietas, cuya compo-sición está recogida en el Cuadro 1.

La colonia de S. frugiperda fue inicial-mente establecida a partir de larvas colecta-das durante el verano de 2.000 de cultivos demaíz de distintas zonas de Tucumán. Losensayos se llevaron a cabo entre mayo yoctubre de 2001 utilizando las cámaras cli-matizadas de PROIMI-Biotecnología (PlantaPiloto de Procesos Industriales Microbioló-gicos).

Como parámetro para probar la calidadde cada una de las dietas se realizaron críasen laboratorio a partir de las cuales se deter-minó: el tiempo de desarrollo de cada estadoen general y estadio en particular, longevi-dad de adultos, la proporción de sexos de laprogenie, y se confeccionaron tablas de vida.

Se utilizó exactamente la misma metodo-logía de cría, modificando solo la dieta conla cual se alimentaron los individuos desdeel nacimiento de las larvas hasta el momen-to que comienzan a formar el capullo.

Los adultos eran ubicados, formandoparejas, enjaulas cilindricas de PET (polieti-len-tereftalato) de 30 cm de longitud y 10 cmde diámetro que contenían un pedazo depapel plegado para permitir el reposo y laoviposición de los individuos. Para favore-cer la aireación, uno de los extremos de lajaula estaba cubierto por una tela tipo muse-lina. Los ejemplares adultos fueron alimen-tados con una solución de agua y miel deabejas (1:1 vol/vol), la cual era proporciona-da embebiendo trozos de algodón ubicadosen contenedores de 1,5 cm de longitud y 2cm de diámetro. Diariamente se extraían lasposturas para depositarlas en tubos de vidrioconteniendo aproximadamente 1 mi de dietaartificial. Debido al comportamiento caníbalque presentan las larvas a partir del III o IV

estadio, una vez emergidas, se las separabaen tubos individuales de 12 cm de longitud y1,5 cm de diámetro adicionados con trozosde dieta.

Las larvas eran controladas diariamente,registrando los momentos de ecdisis, el pasa-je al estado de pupa y emergencia de losadultos con lo cual fue posible construirtablas de vida. La cría de los insectos se rea-lizó bajo condiciones ambientales controla-das de 25 ± 2 °C, 14:10 (luz/oscuridad) defotoperíodo artificial y 70-75% HR a lo largode todo el día.

Los datos obtenidos fueron analizadosaplicando pruebas de significancia (anova ytest de "t ").

RESULTADOS

Larvas: número y duración de los esta-dios

El número de estadios larvales variósegún la dieta suministrada, pero se puedegeneralizar que presentaron entre seis yocho. Solo una larva alimentada con la dieta"A" presentó ocho estadios, mientras queuna alimentada con la "D" alcanzó el décimoestadio.

Es importante destacar que la mínimaduración de este estado se dio en los indivi-duos alimentados con la dieta "A" (X: 25,85± 0,53 días) y la máxima con la dieta "C"(X: 57,4 ±6 .3 días). El análisis de anovarevela que existen diferencias significativas(P < 0,001) en la duración de los estados lar-vales según el tipo de dieta suministrada(Cuadro 2).

Los individuos alimentados con la dieta"B" murieron antes de alcanzar el estado depupa.

Crisálidas:Como se mencionó anteriormente, sólo

individuos alimentados con las dietas "A","C" y "D" lograron alcanzar el estado depupa. Con la dieta "B" (basada en harina demaíz) la mortalidad hacia el final del estadolarval fue muy elevada con pocos individuosque comenzaban a formar el capullo y nolograban transformarse en crisálidas.

Cuadro 2: Duración (días) de los diferentes estados de Spodoptera frugiperda alimentada con cuatro dietasartificiales a 25 ± 2 °C, 70-75% HR y 14L:10O de fotoperíodo artificial.(n: total de observaciones; r: rango;

x: promedio; ds: desvío estándar)

Adultos: longevidad y proporción desexos

La longevidad promedio de los adultoscuyas larvas fueron mantenidas con la dieta"A" fue de 22,37 días, con la dieta "D" vivie-

Cuadro 3: Longevidad (días) de adultos de Spodoptera frugiperda y proporción de sexos a 25 ± 2 °C, 70-75%HR y 14L:10O de fotoperíodo artifícial.(n: total de observaciones; r: rango; x: promedio; ds: desvío

estándar)

ron una media de 20,6 días y con la "C" 9,2.El análisis de estos datos demostró la existen-cia de diferencias significativas, siendo lamayor duración con la dieta "A" (P = 0,001,Test de Tukey). Para machos y hembras ali-mentados con la misma dieta, solo fueron sig-nificativas las diferencias registradas para ladieta "A" (P = 0,001, t-test). A manera dedetalle, podemos destacar que se observó unamayor longevidad en las hembras cuyas lar-vas fueron alimentadas con la dieta "A" y delos machos con la dieta "D" (Cuadros 2 y 3).

Para 5. frugiperda registramos una pro-porción de sexos (hembras:machos) de1:1.38,1:1 y 0.8:1 para las dietas "A", "C" y"D", respectivamente (Cuadro 3).

Tablas de vida: (Gráficos 1 y 2, Cuadro 4)En el Gráfico 1 se representan las curvas

de supervivencia (Ix) para S. frugiperdacuyas larvas fueron alimentadas con las cua-tro dietas empleadas en los ensayos; ésteparámetro representa la proporción de indi-viduos vivos a una cierta edad, en relacióncon el número inicial (Rabinovich, 1978).

En el Gráfico 2 se representan las curvasde esperanza de vida (ex). Se evidencia queéstas son de tipo decreciente, pero presentaninflexiones, mostrando ciertos "picos";estos "aumentos" en la expectativa de vidaseñalan la superación de momentos críticosde mortalidad.

Dieta A: La mortalidad de los individuosalimentados con la dieta de Ozores et al.(1982) es prácticamente proporcional día adía a lo largo del ciclo de vida. Es importan-te destacar que el 95,5 % de las larvas emer-gidas alcanzan el estado adulto; solo al finalde este estado se produce la muerte de losindividuos debido a la edad de los mismos.

La curva de supervivencia responde altipo "I" (RABINOVICH, 1978), en donde laprobabilidad de sobrevivir durante todas lasetapas de vida hasta el final es prácticamen-te constante, ocurriendo una muerte masivade los individuos, hacia las edades finales.

Dieta B: Al emplear esta dieta (basadaen harina de maíz colorado), las larvas pre-sentaron estadios supernumerarios y de largaduración; comenzaban a formar el capullo

Gráfico 1: Supervivencia (lx) de Spodoptera frugiperda criada con cinco dietas artificiales a 25 ± 2 °C, 70-75% HRyl4L:10°O de fotoperíodo artificial

Gráfico 2: Expectativa de vida (ex) de Spodoptera frugiperda criada con cinco dietas artificiales a 25 ± 2 °C, 70-75%HR yl4L:10°O de fotoperíodo artificial

pero la mayoría de ellas no lograban trans-formarse en crisálidas y las pocas que lolograron tenían la cutícula pobremente quiti-nizada y deforme.

Es importante destacar que sólo el17,14% alcanzan el octavo estadio, murien-do gran parte de ellas durante la formación

de la cámara pupal. Con esta dieta la dura-ción total del estado larval es notablementemayor que con las otras dietas utilizadas.

La curva de supervivencia se aproxima ala de tipo "III" (RABINOVICH, 1978), dondeexiste una fracción constante de individuosvivos que mueren en cada uno de los inter-

Cuadro 5: Estimación comparativa de costos aproximados por kilogramo, en dólares americanos (U$S), yparámetros medios de producción de diversos estados de Spodoptera frugiperda alimentados con tres de las

cuatro dietas utilizadas en este estudio (*).

valos de edad (en otras palabras, el númerode individuos que muere a medida que lapoblación envejece es cada vez menor, dadoque el número de sobrevivientes va disminu-yendo con la edad).

Dieta C: Como en el caso anterior, lamortalidad de los individuos es proporcionala lo largo del ciclo de vida. Se observanmomentos de mayor mortalidad durante eltranscurso del estado larval. Sólo el 25,7 %de los individuos alcanzan el estado adulto.En este caso, también la curva se puede asi-milar a una del tipo "III".

Dieta D: Los registros muestran que lamortalidad es también prácticamente propor-cional a lo largo del ciclo de vida, observán-dose aumentos puntuales durante los momen-tos de ecdisis, principalmente en el de adulto;es importante mencionar que el 40% de losindividuos alcanzan este último estado. Lacurva también es de tipo "III".

Relación entre costos v niveles de pro-ducción de individuos:

Teniendo en cuenta el carácter caníbal delas larvas cuando superan el tercer y cuartoestadio, la metodología de cría utilizadadetermina un consumo medio de aproxima-damente 1,5 mi de cualquiera de las dietassuministradas/por larva, hasta que la misma

comienza a formar el capullo. Sobre estabase se estimó que cada kilogramo de dietaes suficiente para mantener aproximadamen-te 670 larvas. De la combinación de este datoy de los resultados obtenidos en el segui-miento de las cohortes (expresados en elCuadro 4) se confeccionó el Cuadro 5 queresume aspectos de producción de S. frugi-perda al utilizar las diferentes dietas motivode esta contribución.

DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES

S. frugiperda completa su desarrollo conlas dietas artificiales "A", "C" y "D", com-probándose que la alimentación tiene unamarcada influencia en el número y duraciónde sus estadios larvales.

Aportes realizados por otros investigado-res que se ocuparon de la temática involu-crada en esta contribución revelan que estenoctuido logra completar siempre su ciclo devida, a pesar de la diversidad de dietas conlas cuales eran alimentadas sus larvas (BUR-TON, 1967, 1969; PERKINS, 1979; OSORES etal, 1982; SINGH, 1985; BURTON & PERKINS,1989; VALVERDE et al, 1995). Nuestrasobservaciones permiten afirmar que en indi-viduos de S. frugiperda alimentados con die-tas artificiales carentes de vitamina "C" (Ac.

Ascórbico) la mortalidad hacia el final delestado larval es muy elevada, y los indivi-duos que quedan no logran formar crisálidaso éstas son deformes, registrándose 100% demortalidad en las mismas.

Se descarta el uso de la dieta "B" (basa-da en harina de maíz colorado) pues presen-tó estadios larvarios supernumerarios y delarga duración; pocas larvas comenzaban aformar el capullo y la mayoría de ellas nolograban transformarse en crisálidas.

El análisis de las curvas de expectativade vida y supervivencia obtenidas a partir delas poblaciones mantenidas con las diferen-tes dietas artificiales, demuestra que pararealizar crías en laboratorio de S.frugiperdala mejor dieta, (de acuerdo a la proporciónde individuos que alcanzan el estado adulto,por la duración del ciclo, como así también ala esperanza media de vida de los indivi-duos) es la "A", siguiendo en orden deimportancia las dietas "D" y "C".

Del análisis de los resultados obtenidos yvalorando los costos de elaboración de lasdietas podemos concluir que con la dietabasada en arroz ("D"), se producen (conigual suma de dinero) entre 75 y 80 % másde ejemplares hembra que con la dieta "A" yentre un 35 y 40 % más que con la dieta "C".Las desventajas de utilizar la dieta "D" es lamayor mano de obra requerida (dado que sedeben manipular mayor cantidad de larvas) ylos tiempos en los cuales obtenemos unageneración: aproximadamente 43 días con ladieta "A" y 58 días con la dieta "D".

La dieta "A" podría estar orientada a laconservación del "pie de cría", mantenién-dose todas las larvas destinadas a cría deparasitoides u otros ensayos con la dietabasada en arroz. Por ello, se estima intere-

sante lograr el manejo de las poblacionesexperimentales o semi-masales con el usosimultáneo de las dos dietas, con lo cual seahorraría tiempo y dinero.

El objetivo de la cría experimental deter-minará la oportunidad de utilizar una u otradieta. A modo de ejemplo, si el objetivo escriar Campoletis grioti Blanchard (Hym.-Ichneumonidae) las larvas parasitadas (del Iy II estadio) pueden mantenerse perfecta-mente con la dieta basada en arroz, no sóloporque las mismas mueren por la acción delparasito ide al llegar al tercer estadio, sinotambién porque el consumo de dieta esmucho menor que en las larvas sanas. Demanera similar se puede trabajar con Euplec-trus platyhypenae Howard (Hym., Eulophi-dae), ectoparasitoide de larvas pequeñas ymedianas.

Si en cambio se está trabajando conChelonus insularis (Cresson) (Hym., Bra-conidae), al ser un parasitoide ovo-larval,la cantidad de adultos disponibles en labo-ratorio debe ser mucho mayor para asegu-rar una buena producción de posturas, paraser expuestas a la acción del enemigo natu-ral. Una vez eclosionadas las larvas, éstaspueden ser alimentadas con la dieta econó-mica "D" hasta que las larvas de S. frugi-perda muestren síntomas evidentes deparasitismo.

AGRADECIMIENTOS

Este trabajo fue financiado por el proyec-to "Estudios biosistemáticos sobre himenóp-teros parasitoides de importancia económica(Insecta: Hymenoptera)", subvencionadopor el CONICET (Argentina), PIP 0702/98.

ABSTRACT

MURÚA M. G., E. G. VIRLA, V. DEFAGÓ. Evaluation of four artificial diets for the rea-ring of Spodoptera frugiperda (Lep.: Noctuidae) dedicated to maintain experimentalpopulations of parasitoids Hymenoptera. Bol. San. Veg. Plagas, 29: 43-51.

Design of artifical diets for experimental or semi-massive rearing of Spodoptera fru-giperda is an important strategy for the development of bionomic studies. Component

costs of diets determine the feasibility of studies in development countries. Three diffe-rent composition diets were compared with a control diet previously reported. The maincomponents of the diets were bean flour, red corn flour, broken white corn and rice. Wecarried out laboratory rearing in order to value the feasibility of use of each diet. Wemaintained cohorts fed with these diets at 25 ± 2 °C, 70-75% RH and 14 L: 10 D of arti-ficial photoperiod. The parameters obtained were: cost/kg, duration of the different sta-ges and larval instars, longevity, sex ratio, survivorship and life expectancy. Two dietswere selected based on the duration of the life cycle and the number of adults. We dis-cussed the opportunity of use each diet according to the objective of the rearing.

Key words: life cycle, Spodoptera frugiperda, costs, breeding methodology, artifi-cial diets.

REFERENCIAS

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(Recepción: 14 junio 2002)(Aceptación: 23 septiembre 2002)