Bioformulado de Beauveria bassiana (ATCC MYA-4886) y Trichoderma lignorum (ATCC-8751) como biocontrolador de Atta cephalotes / Bioinsecticide study for controlling the carrier ant (Atta cephalotes), using filamentous fungi spores Beauveria bassiana (ATCC MYA-4886) and Trichoderma lignorum (ATCC-8751) / Bioformulação de Beauveria bassiana (ATCC MYA-4886) e Trichoderma lignorum (ATCC-8751) como biocontrolador de Atta cephalotes

Resumen I. La hormiga arriera está asociada a pérdidas en el sector agrícola, debido a su actividad defoliadora. El control de la especie se ha venido realizado artesanal, química y biológicamente, esta última con beneficios ambientales y de bajo riesgo para la salud humana. El objetivo de esta investigación fue desarrollar una formulación biológica para el control de la hormiga arriera (Atta cephalotes) utilizando una mezcla de esporas de dos hongos filamentosos (Beauveria bassiana y Trichoderma lignorum). M. Se desarrollaron 5 formulaciones empleando las relaciones: 1:1,6:4,4:6,3:7,2:8, de cepas de B. bassiana (ATCC MYA-4886) y T. lignorum (ATCC 8751), realizándoles prueba de viabilidad, patogenicidad y pureza. La colonización de las esporas en tejidos, se evaluó mediante la exposición de ratas Wistar a la formulación y sus componentes, realizando diagnóstico veterinario (disección) y cultivo microbiológico. R. Las formulaciones presentaron viabilidad a 24 h del 95+2 %, el 100% de las formulaciones no se contaminaron después de 10 días, las formulaciones 6.4, 1:1, 2:8 infectaron la totalidad de los individuos en 6 días, las formulaciones 4:6 y 3:7 a los 8 días, no se observó colonización de las cepas en la formulación, ni en tejidos de los biomodelos. C. Las formulaciones 6.4, 1:1, 2:8 de Beauveria bassiana y Trichoderma lignorum, poseen mayor actividad infecciosa sobre la hormiga arriera (Atta cephalotes).

Abstract I. The Leaf cutting Ant is associated with losses in the agricultural sector for the most part in the cultivation of citrus fruit sector due to its activity defoliator Control of the species has been handmade, chemical and biologically, the latter with environmental benefits and low risk to human health. This research had as objective develop a formulation biological for the control of the Leaf cutting Ant (Atta cephalotess using a mixture of spores of two fungi filamentous (Beauveria bassiana and Trichoderma lignorum), M. He was the isolation of Beauveria bassiana (ATCC MYA-4886) and Trichoderma lignorum (ATCC 8751), through cultivation YPDA and was conducted identifying fungal imprint and biochemical tests. Developing five formulations with ratios of 1:1, 6:4, 4:6, 3:7, 2:8 of Beauveria bassiana and Trichoderma lignorum respectively they underwent the test of viability in nutrient agar pathogenicity by immersion test and proof of purity; the tests were performed in triplicate. R. The formulations presented viability to 24 h 95% 2, I00% of the formulations were pure after 10 days, formulations 6.4, 2:8 infected all of the individuals in 6 days, formulations 4:6 and 3:7-8 days of exposure. C. Formulations 6.4, 2:8 of Beauveria bassiana and Trichoderma lignorium, present infectious activity on the Leaf cutting Ant (Atta cephalotess in laboratory.

Resumo I. O formigueiro está associado a perdas no setor agrícola, devido à sua atividade desfolhadora. O controle das espécies tem sido realizado artesanalmente, quimicamente e biologicamente, este último com benefícios ambientais e baixo risco para a saúde humana. O objetivo desta pesquisa foi desenvolver uma formulação biológica para o controle de formigas (Atta cephalotess usando uma mistura de esporos de dois fungos filamentosos (Beauveria bassiana e Trichoderma lignorum), M. 5 As formulações foram desenvolvidas usando a relação: 1 : 1,6: 4,4: 6,3: 7,2: 8 estirpes de B, bassiana (ATCC MAA-4886) e T. lignorum (ATCC 875I), realizándoles Teste de viabilidade, patogenicidade e pureza. A colonização dos esporos nos tecidos foi avaliada pela exposição de ratos Wistar à formulação e seus componentes, realizando diagnóstico veterinário (dissecção) e cultura microbiológica. R. As formulações mostraram viabilidade em 24 h de 95 + 2%, 100% das formulações não foram contaminadas após I0 dias, as formulações 6,4, 1: 1, 2: 8 infectaram todos os indivíduos em 6 dias, as formulações 4: 6 e 3: 7 aos 8 dias, nenhuma colonização das cepas foi observada na formulação, nem nos tecidos dos biomodelos. C. As formulações 6.4, 1: 1, 2: 8 de Beauveria bassiana e Trichoderma lignorum, apresentam maior atividade infecciosa sobre os antirretera (Atta cephalotess).

Efecto del estrés térmico y la radiación ultravioleta durante la producción masiva de Nomuraea rileyi / Effect of thermal stress and ultraviolet radiation during massive production of Nomuraea rileyi

Resumen El hongo entomopatógeno Nomuraea rileyi (aislamiento Nm006) ha demostrado un alto potencial para ser utilizado en el control biológico de gusano cogollero del maíz Spodoptera frugiperda. Sin embargo, este microorganismo es altamente susceptible a condiciones abióticas de estrés, lo que dificulta el desarrollo tecnológico de un bioplaguicida. Teniendo en cuenta lo anterior, el objetivo del trabajo fue evaluar el efecto individual de temperatura y luz ultravioleta mediante choques de estrés implementados en el proceso de fermentación sólida. Los conidios obtenidos de los diferentes tratamientos se caracterizaron microbiológicamente (rendimiento y germinación), enzimática (β-esterasa, N-acetilglucosaminidasa y quimoelastasa proteasa Pr1) y biológicamente mediante un bioensayo. Los choques de temperatura no afectaron el rendimiento, germinación y actividad biológica del aislamiento, pero si potenciaron la actividad β-esterasa y la actividad N-acetilglucosaminidasa en comparación con los conidios no expuestos. Con respecto a los choques con luz UV, éstos no mejoraron las características de los conidios de N. rileyi. Con base en los resultados, los choques térmicos a 5 °C y 45 °C, se seleccionaron para la fermentación del hongo, porque no afectaron negativamente ninguna característica y aumentaron las actividades enzimáticas β-esterasa y N-acetilglucosaminidasa de los conidios, lo que podría mejorar la actividad insecticida sobre S. frugiperda.

Abstract The entomopathogenic fungus Nomuraea rileyi (isolate Nm006) is a possible microbial control agent against "fall armyworm" Spodoptera frugiperda. However, this fungus is affected by abiotic stress conditions that cause a slow development of the biopesticide. The objective of this study was to assess the individual effect of abiotic stress (temperature and UV light) during solid fermentation of Nomuraea rileyi Nm006. Conidia were produced under different stress conditions and then characterized microbiologically (yield and germination), enzymatically (β-esterese, N-acetylglucosaminidase and subtilin-like protease Pr1) and biologically against Spodoptera frugiperda. All the treatments were compare with conidia produced without stress. Yield and N-acetylglucosaminidase activity did not improve in conidia produced under temperature stress. Germination, efficacy and β-esterase activity were significantly higher in conidia exposed to thermal shock compared to unexposed conidia. UV light shocks did not improve any characteristics of Nm006. Thermal stress at 5 °C and 45 °C were select for fungus fermentation because conidia had higher enzymatic activity (β-esterase y N-acetilglucosaminidase) and any characteristic was negatively affect. This thermal stress could be a strategy to improve the insecticidal activity against S. frugiperda.

Estudio de las condiciones de mezclado en fermentador para la producción de blastosporas de Beauveria bassiana / Study of the mixing conditions in bioreactor for blastospores production of Beauveria bassiana

Se caracterizaron tres fermentadores: New Brunswick M-19 de 14 litros, Applikon Biocontroller 1035 de 7 litros y New Brunswick Bioflo III de 7 litros, determinando el coeficiente volumétrico de transferencia de oxígeno (KLa), la retención de gas (RG) y el tiempo de mezclado (tM). El fermentador New Brunswick Bioflo III tuvo los mejores valores con una relación de diámetro del impulsor/diámetro del tanque (DI/DT) de 0.43, KLa = 9.5-208 h-1 y tM = 1.0-3.0 s, por lo que fue seleccionado para realizar la producción de blastosporas de Beauveria bassiana, utilizando melaza como fuente de carbono. Se estudiaron las condiciones de mezclado, utilizando diferentes combinaciones de impulsores tipo Rushton, Maxflo y Lightnin, bajo un diseño experimental factorial 32. El tiempo de propagación fue de 4 días, el volumen de trabajo 4 litros, 10% de inóculo (1x106 blastosporas/ml), temperatura 30°C, agitación de 400-500 rpm, aireación de 0.5-1.0 vvm, y pH de 5.4.El hongo se desarrolló mejor utilizando la combinación de impulsores Rushton-Maxflo a 400 rpm y 1.0 vvm (F = 10.324, p ≤ 0.0123) (DMS=0.585), obteniendo una concentración de 1.2x109 blastosporas/ml, 2.2 g/l de biomasa y 2.48 g/l de consumo de sustrato (Y x/s=0.89). Las condiciones de mezclado y los parámetros obtenidos pueden ser aplicados en otros fermentadores para optimizar la producción de blastosporas de B. bassiana en la elaboración experimental de bioinsecticidas.

In this work three fermenters were characterized: New Brunswick M-19 of 14 liters, Biocontroller Applikon 1035 of 7 liters and New Brunswick Bioflo III of 7 liters, determining the volumetric coefficient oxygen transfer (KLa), gas hold up (GH) and the mixing time (tM). The fermenter New Brunswick Bioflo III had the best values with a ratio of diameter of the impeller/vessel (DI/DT) of 0.43, KLa = 9.5-208 h-1 and tM = 1.0-3.0 s, so it was selected for the production of blastospores of Beauveria bassiana, using molasses as carbon source. We studied the mixing conditions, using different combinations of impellers, type Rushton, Lightnin and Maxflo under a factorial experimental design 32. The propagation time was of 4 days, working volume 4l, 10% inoculum (1x106 blastospores/ml), temperature 30°C, agitation of 400-500 rpm, aeration 0.5-1.0 vvm, and pH of 5.4. The fungus growth better using a combination of impellers Rushton-Maxflo at 400 rpm and 1.0 vvm (F = 10.324, p ≤ 0.0123) (LSD = 0.585) obtaining a concentration of 1.2x109 blastospores/ml, 2.2 g/l biomass and 2.48 g/l of substrate consumption (Y x/s = 0.89). The mixing conditions and the parameters obtained can be applied to optimize the blastospore productions of B. bassiana to fermenter level in the experimental production of bioinsecticides.

Estudio histopatológico y ultraestructural de la infección de Beauveria bassiana (Ascomycota) sobre Rhodnius prolixus (Triatominae) / Histopathological and ultraestructural study of Beauveria bassiana (Ascomycota) infection on Rhodnius prolixus (Triatominae)

Se realizó un estudio para indagar aspectos histopatológicos y ultraestructurales de la interacción entre un aislamiento nativo (LF14) del hongo entomopatógeno Beauveria bassiana (Ascomycota, Hypocreales) y ninfas de quinto estadio y adultos de Rhodnius prolixus (Hemiptera, Reduviidae, Triatominae). En los primeros estadios de la infección se observaron las conidias adheridas al exoesqueleto y en el momento de su penetración del tubo germinal. Después de la penetración vía tegumento y traqueolas del hemocele, las hifas invadieron virtualmente todos los tejidos y órganos, con el subsiguiente fallecimiento del insecto. En el último estadio del proceso infeccioso, se detectó la infección masiva del hifomiceto penetrando todo el cuerpo de adentro hacia aberturas del tegumento, para finalmente esporular, observándose numerosos conidios desprendidos de los conidióforos. La Microscopía Electrónica de Transmisión (MET) reveló una invasión masiva de hifas y micelios fúngicos en todo el hemocele, con hemocitos fagocitando, encapsulando y melanizando al hongo. Durante la penetración tisular y tegumentaria de las hifas, se observan áreas electrotransparentes que sugieren actividad enzimática.

A histopathological and ultrastructural study was used to describe the mode of interaction between a native isolate (LF14) of entomopathogenic fungus Beauveria bassiana (Ascomycota, Hypocreales) and nymphs/adults of Rhodnius prolixus (Hemiptera, Reduviidae, Triatominae). Conidia germinate on the surface of triatomine bugs and immediately begin penetration of the cuticle and spiracles by germinal tube. Once invade the haemocele, the fungus multiplies extensively whole insect tissues and organs, leading to triatomine death. When insect cadaver is in mummification stage, outgrowths of fungal hyphae occur first and most extensively in the intersegmental regions of triatomines, emerging at the surface, where they initiate sporulation process. Electron Transmission Microscopy (ETM) studies revealed abundant growth of fungal hypahe and micelar into haemocele, with haemocytic infiltration during fagocitation, encapsulation and melanization process of fungal structures. Areas of low electron-density were frequently observed, suggesting the secretion of enzymes by hyphae to weaken and penetrating cuticle and tissues.

Compatibilidad de 13 aislamientos de Beauveria bassiana patógenos para Rhodnius prolixus (Triatominae) con insecticidas químicos / Compatibility of 13 Beauveria bassiana isolates pathogenic to Rhodnius prolixus (Triatominae) with insecticides

Como parte de un proyecto global para seleccionar los mejores patotipos fúngicos a ser implementados en futuros programas de Manejo Integrado de Plagas de Triatominae, se evaluó la compatibilidad "in vitro" de formulaciones de 13 aislamientos nativos del hongo entomopatógeno Beauveria bassiana con insecticidas químicos organofosforados (Malatión, fenitrotión) y piretroides (cipermetrina, deltametrina). Los aislamientos fúngicos se ensayaron a 1x107 conidias/mL y los insecticidas a dos concentraciones. La evaluación de la compatibilidad se hizo mediante prueba de germinación conidial en medio sólido (Sabouraud), que se observó a las 24 horas. Las formulaciones ensayadas afectaron significativamente (P< 0,0000) la germinación conidial, aunque de una manera diferencial dependiendo del aislamiento fúngico, el insecticida y la dosis. El porcentaje promedio de germinación fue afectado en >90%, especialmente a las dosis recomendadas, en todos los aislamientos, con respecto al testigo (control). La cipermetrina manifestó a ambas dosis un comportamiento francamente esporocida sobre todos los 13 aislamientos, y la deltametrina la mayor compatibilidad, particularmente a la mitad de la dosis recomendada.

As part of a global project under current implementation aimed to search optimal fungal pathotypes to be used in integrate pest management (IPM) against Triatomine vectors, the "in vitro" compatibility of 13 native Beauveria bassiana isolates with organophosphorate (malatión, fenitrothion) and pyrethroids (cipermethrine, deltamethrin) insecticides were evaluated. Fungal isolates were assayed to 1x107 conidias/mL and insecticides with two different concentrations. Compatibility of the fungal agents was evaluated based on conidial germination in a solid medium (Sabouraud Dextrose Agar) at 24 h. The results demonstrated that formulations significantly affect (P< 0,0000) the conidial germination, according to fungal isolate, insecticide and doses. Average germination percentages of all fungal isolates were adversely affected in >90%, especially at recommended doses, as compared with control ones. Cipermethrine had a clearly esporocide effect on 13 fungal isolates in both doses, and deltamethrin was the most compatible with them, especially at half the recommended doses.

Susceptibilidad del parasitoide Phymastichus coffea LaSalle (Hymenoptera: Eulophidae) a Beauveria bassiana en condiciones de laboratorio / Susceptibility of the Parasitoid Phymastichus coffea LaSalle (Hymenoptera: Eulophidae) to Beauveria bassiana under laboratory conditions

La broca del café, Hypothenemus hampei (Ferrari) (Coleoptera: Curculionidae), es la plaga mas importante del cultivo de café en el mundo. Beauveria bassiana es un hongo entomopatógeno generalista ampliamente utilizado por los productores de café para controlar a H. hampei. Phymastichus coffea LaSalle es un endoparasitoide africano de adultos de la broca, recién importado a varios países de Latinoamérica y del Caribe para el control de esta plaga. En el presente estudio se realizaron bioensayos de laboratorio con el objetivo de determinar si B. bassiana es detrimental para el parasitoide P. coffea. La susceptibilidad del parasitoide fue evaluada en términos de supervivencia de adultos, concentración letal media (CL50), tiempo letal medio (TL50), reproducción y mortalidad de su progenie. El principal efecto del hongo resultó en la disminución de la longevidad de los adultos y en la mortalidad del 100 por ciento de los inmaduros del parasitoide. La CL50 para adultos de P. coffea fue de 0.11 por ciento equivalente a 9.53 x 10(7) conidias/ml de B. bassiana y una TL50 de 29.4h, equivalente a la reducción del 22 por ciento de su longevidad normal como adulto. P. coffea fue capaz de transmitir esporas de B. bassiana a brocas no infectadas con el hongo y originar indirectamente la muerte de su progenie. Este trabajo servirá de referencia cuando se contemple el empleo de ambos organismos a nivel de campo, especialmente dentro de un plan de manejo integral de la plaga.

The coffee berry borer, Hypothenemus hampei (Ferrari) (Coleoptera: Curculionidae), is the most important coffee pest worldwide. Beauveria bassiana is a generalist entomopathogenic fungus widely used by coffee farmers to control this pest and Phymastichus coffea LaSalle (Hymenoptera: Eulophidae) is an African endoparasitoid of H. hampei adults, recently imported to several Latin American and Caribbean countries to aid in the coffee berry borer control. The objective of this study was to determine if B. bassiana is detrimental to P. coffea. The susceptibility of the parasitoid was evaluated in terms of adult survivorship, mean lethal concentration (LC50), mean lethal time (LT50), reproduction and immature mortality. The main effect of the fungus resulted in reduction of adult longevity and mortality of 100 percent for immature stages of this parasitoid. The LC50 for adults was 0.11 percent equivalent to 9.53 x 10(7) conidia/ml of B. bassiana and a LT50 of 29.4h, equivalent to reduction of 22 percent of its normal longevity as an adult. P. coffea was capable of disseminating spores of B. bassiana to non-infected H. hampei adults, which could indirectly cause the death of its own progeny. These results could be valuable when considering the use of both organisms in the field, especially in an integrated pest management program.

Populational parameters of Spalangia endius Walker (Hymenoptera: Pteromalidae) on Pupae of Musca domestica L. (Diptera: Muscidae) treated with two strains of Beauveria bassiana (Bals.) Vuil. (Deuteromycetes)

The parasitoid Spalangia endius Walker is an efficient controller of Dipteran pupae, such as Musca domestica L. The entomopathogenic fungus Beauveria bassiana (Bals.) Vuil. is a regulator of insect populations, including these synanthropic pests. The aim of this work was to explore the possibilities of utilizing both agents in a combined form for the biocontrol of the domestic fly. Recently formed M. domestica pupae were inoculated by immersion in conidia suspension (10(8) conidia/ml) with two strains of B. bassiana (Bb6 and Bb10). The inoculated pupae were offered to the female parasitoid. In one bioassay they were offered pupae inoculated a single day and in other, pupae inoculated the following day as well. In both bioassays non inoculated (control) pupae were offered to the parasitoids until their death. Thirty females of S. endius were used for each strain and bioassay. From the study of the parasitoid offspring, life tables were built and the reproduction net rate (R0) and intrinsic natural increase (r m) were obtained among other demographic parameters; the parasitism percentages and sex ratios were also analyzed. B. bassiana did not affect significantly the biodemography of the parasitoid when pupae were inoculated a single time. On the other hand the R0 and the rm were smaller than that of the control without the fungus when pupae were inoculated twice, although sporulation was not observed in the cadavers of S. endius.

El parasitoide Spalangia endius Walker es un reconocido controlador de pupas de dípteros, tal como la Musca domestica L. El hongo entomopatógeno Beauveria bassiana (Bals.) Vuil. es un regulador de poblaciones de insectos, incluidas estas plagas sinantrópicas. El objetivo del trabajo fue explorar las posibilidades de utilización conjunta de ambos agentes para el control de la mosca. Se trataron pupas recién formadas de esta plaga con una suspensión de conidios (10(8) conidios/ml). Pupas inoculadas con dos cepas (Bb6 y Bb10) del hongo fueron ofrecidas a los parasitoides hembra. En un ensayo se les ofreció pupas inoculadas el primer día y en otro, inoculadas también al día siguiente; en los dos ensayos se les colocaron pupas normales hasta la muerte del parasitoide. Se usaron 30 hembras de S. endius para cada cepa y ensayo. A través del estudio de la progenie del parasitoide se construyeron tablas de vida, obteniéndose las tasas netas de reproducción (R0) e intrínsecas de incremento natural (r m) entre otros parámetros demográficos, así como el porcentaje de parasitoidismo y la proporción de sexos. B. bassiana no afectó significativamente la biodemografía del parasitoide cuando se lo expuso una sola vez, en cambio la R0 y la rm fueron más bajas que en el testigo sin el hongo cuando fueron expuestos dos veces, aunque no se observó esporulación en los cadáveres de S. endius.