UNIVERSIDAD DE COLIMA

DOCTORADO EN CIENCIAS. ÁREA: BIOTECNOLOGÍA

DISTRIBUCIÓN NATURAL DE NEMATODOS ENTOMOPATÓGENOS (NEMATODA: STEINERNEMATIDAE Y HETERORHABDITIDAE) EN

SISTEMAS AGROECOLÓGICOS DE ZACATECAS

TESIS

QUE PARA OBTENER EL GRADO DE

DOCTOR EN CIENCIAS. ÁREA: BIOTECNOLOGÍA

PRESENTA

MIGUEL ÁNGEL SALAS LUÉVANO

ASESORES:

DR. JAIME MOLINA OCHOA DR. HÉCTOR RENÉ VEGA CARRILLO

TECOMÁN, COLIMA, MÉXICO. DICIEMBRE DEL 2002

C. MIGUEL ANGEL, SALAS LUÉVANOEGRESADO DEL DOCTORADO EN CIENCIASAREA: BIOTECNOLOGÍAP R E S E N T E .

Con fundamento en el dictamen emitido por el jurado revisor del colegiado del área: deBiotecnología de esta Facultad a mi cargo, de su trabajo de tesis del Doctorado y en virtud de queefectuó las correcciones y acató las sugerencias que le habían indicado los integrantes del mismo,se le autoriza la impresión dc la tesis " Distribución natural de nematodos entomopatógcnos(Nematoda: Steinernematidae y Heterorhabditidae) en sistemas agroecológicos deZacatecas ", misma que ha sido dirigida por los C.C. Dr. Jaime Molina Ochoa, ProfesorInvestigador de esta Facultad y Dr. Héctor René Vega Carrillo de la Universidad Autónoma deZacatecas.

Este documento reunió todas las características apropiadas como requisito parcial paraobtener cl grado de Doctor en Ciencias; Arca: Biotecnología y fue revisado en cuanto a forma ycontenido por los C.C. Dr. Alfonso Pescador Rubio, Dr. Sergio Aguilar Espinosa, Dr. José-Gerardo López Aguirre, Dr. Roberto Lezama Gutierrez y el Dr. Jaime Molina Ochoa, Profesores-Investigadores dc la Universidad de Colima.

Sin otro particular de momento, me despido de usted muy cordialmente.

A T E N T A M E N T E“ESTUDIA * LUCHA * TRABAJA”

TECOMÁN, COL., A 21 DE NOVIEMBRE DEL 2002.

ING. RODOLF NTÍN DELGADO

C.C.P. EXPEDIENTE ACADEMICO DEL ALUMNOC.C.P. EXPEDIENTE CORRESPONDIENTE.C.C.P. ARCHIVO.RVMD/gmg* * Of. No. 652/2002.

Km 40 Autopista Colima-Manzanillo • Tecomán, Colima, México • C.P. 28100Tel. 01 (313) 322 94 05 • Est. 52251 • Fax 52252 • fcba@tecoman.ucol.mx

DEDICATORIAS

A Dios Por permitirme existir.

A mis Padres Prof. Everardo Salas Marín | donde quiera que estés y Maria Soledad

Luévano Guerrero, quienes por su ejemplo e inspiración he logrado mi mayor

ilusión profesional y personal, para ellos mi amor eterno.

A mi esposa Silvia por su paciencia, apoyo, comprensión incondicional y por compartir

conmigo la felicidad de culminar esta meta.

A mis hijas Karina, Silvia y Paloma mi adoración y luz de mi vida; mis mujeres, todo

lo que puedo ser, es por ustedes.

A mi nieto Luis Ángel mi adoración y alegría en mi vida, quien junto con tu mami y

tías en un futuro lleven a feliz termino sus más caras ilusiones.

A mi hijo Luis Manuel por su motivación sincera y compartir con mi familia este

logro nuestro.

A mis hermanos Marco Antonio, Juan Manuel, Ma. Guadalupe, Mario Alberto, Ma. Soledad,

Ma. de Lourdes, Isabel Cristina, Héctor Martín y Martha Araceli, por su

apoyo y cariño fraternal siempre.

A la familia Don Ángel |, Doña Amparo, Ángeles, Lilia, José Ángel, Enrique, Muñoz Delgado

Olivia | y Haydee por su ánimo fraterno.

AGRADECIMIENTOS

A la Universidad Autónoma de Zacatecas a través de la Unidad Académica de

Agronomía, por el apoyo institucional brindado en mi superación profesional.

Al Programa de Mejoramiento del Profesorado, PROMEP-UAZ por su apoyo

económico para la realización de mi doctorado en ciencias.

A la Universidad de Colima a través de la Facultad de Ciencias Biológicas y

Agropecuarias, por hacer posible mi formación académica.

Al I. Q. Rogelio Cárdenas Hernández Rector de la Universidad Autónoma de

Zacatecas, por su confianza, apoyo incondicional y amistad brindada.

Al Dr. Jaime Molina Ochoa y el Dr. Héctor René Vega Carrillo, por su acertada

asesoría, invaluables consejos y amistad brindada, mi agradecimiento sincero.

Al Dr. Roberto Lezama Gutiérrez, Dr. Sergio Aguilar Espinosa, Dr. Alfonso

Pescador Rubio, Dr. José Gerardo López Aguirre, por su valiosa revisión y excelentes

sugerencias para la composición final de mi tesis doctoral.

Al Dr. Miguel Arenas Vargas modelo íntegro a seguir por su enseñanza académica

innovadora, así como por su amistad brindada, mi reconocimiento sincero.

A mis amigos Eduardo, Rómulo, Martín, Carlos, Víctor, Julían, Héctor y Adalberto por

sus consejos, apoyo incondicional, por su grata convivencia y nuestra amistad siempre.

A mi Cuquis, José y mi compadre Avelar quienes siempre me han brindado amistad y

apoyo incondicional.

A todas aquellas personas que de alguna manera contribuyeron para la realización del

presente trabajo.

2

ÍNDICE

Página

I. INTRODUCCIÓN

II. ANTECEDENTES

2.1 Los nematodos parásitos de insectos 7

2.2 Los nematodos entomopatógenos Steinernematidae y Heterorhabditidae 7

2.3 Rango de hospederos 10

2.4 Taxonomía de los nematodos entomopatógenos 15

2.5 Identificacion de los nematodos entomopatógenos 18

2.5.1 Identificación morfológica y morfométrica 18

2.6 Biología de los nematodos 21

2.6.1 Comportamiento de los nematodos 21

2.6.1.1 Búsqueda de los hospederos susceptibles 21

2.6.1.2 Penetración a los hospederos 23

2.6.2 Ciclo de vida de los nematodos 24

2.6.3 Asociación mutualista nematodo-bacteria 28

2.7 Ecología de los nematodos entomopatógenos 32

2.7.1 Factores ambientales 32

2.7.2 Supervivencia de los nematodos entomopatógenos 33

2.7.3 Condiciones edafológicas 35

2.7.3.1 El medio ambiente del suelo 35

7.3.3.2 El pH del suelo 36

2.7.3.3 Aireación del suelo 36

2.7.3.4 Humedad del suelo 37

2.7.4 Dispersión de los nematodos en el suelo 39

2.7.5 Temperatura del suelo 41

2.7.5.1 Tolerancia a la desecación 41

2.7.5.2 Luz ultravioleta 44

2.7.5.3 Tolerancia al frío 44

1

7

3

2.8 Biodiversidad y poblaciones naturales de nematodos entomopatógenos 46

2.8.1 Aislamiento y distribución geográfica de Steinernema y Heterorhabtidis 47

2.8.2 Distribución natural y rango de hábitats de Steinernema y Heterorhabtidis 52

III. MATERIALES Y MÉTODOS

3.1 Lugar del experimento 65

3. 2 Descripción de los sistemas agrícolas de la región Centro-Sur de Zacatecas 65

3.3 Cría de Galleria mellonella 66

3.4 Áreas de muestreo 67

3.4.1 Recolección de las muestras 67

3.5 Aislamiento de los nematodos entomopatógenos 68

3.6 Pruebas de patogenicidad 69

3.7 Estudios taxonómicos 69

3.7.1 Identificación morfológica 70

3.8 Medición de los factores edafológicos y climáticos 70

3.9 Análisis de datos 71

IV. RESULTADOS

4.1 Determinación y distribución de los nematodos entomopatógenos 73

4.2 Pruebas de patogenicidad 78

4.3 Identificación de los nematodos Steinernema y Heterorhabtidis 78

4.4 Correlación entre los nematodos entomopatógenos y los sistemas

agroecológicos, factores edafológicos y climáticos

4.4.1 Asociación de Steinernema y Heterorhabtidis y los sistemas

agroecológicos

4.4.2 Asociación de Steinernema y Heterorhabtidis y los factores edafológicos 83

4.4.2.1 Tipo de suelo 83

4.4.2.2 Textura del suelo 85

4.4.2.3 pH del suelo 86

4.5 Asociación de Steinernema y Heterorhabtidis y los factores climáticos 88

4 .5 .1 T ipo de c l ima 88

4.5.2 Temperatura ambiental y del suelo 90

4.5.3 Precipi tación pluvial 91

65

73

79

80

4

4 .5 .4 Al t i tud 92

V. DISCUSIÓN 95

5.1 Determinación y distribución de los nematodos entomopatógenos 95

5.2 Pruebas de patogenicidad 104

5.3 Identificación de los nematodos Steinernema y Heterorhabtidis 105

5.4 Correlación entre los nematodos entomopatógenos y los sistemas agroecológicos, 106factores edafológicos y climáticos 5.4.1 Asociación de Steinernema y Heterorhabtidis y los sistemas agroecológicos 106

5.4.2 Asociación de Steinernema y Heterorhabtidis y los factores edafológicos 106

5.4.2.1 Tipo de suelo 117

5.4.2.2 Textura del suelo 117

5.4.2.3 pH del suelo 118

5.5 Asociación de Steinernema y Heterorhabtidis y los factores climáticos 121

5.5.1 Tipo de clima 123

5.5.2 Temperatura ambiental y del suelo 123

5.5.3 Precipitación pluvial 126

5.5.4 Altitud 131

VI. CONCLUSIONES Y PERSPECTIVAS DE INVESTIGACIÓN

VII. LITERATURA CITADA

VIII. ANEXO

133

134

137

161

5

TABLA DE CUADROS Y FIGURAS

Cuadro Pág.

Figura Pág.

1 Especies descritas y reconocidas para el género Steinernema. 16

2 Especies descritas y reconocidas para el género Heterorhabditis. 17

3 Inspecciones generales y objetivas de nematodos entomopatógenos. 48

4 Distribución de los sitios y muestras positivas con nematodos 73entomopatógenos en la región Centro-Sur del Estado de Zacatecas.

5 Distribución y existencia natural de nematodos entomopatógenos en la 75región Centro-Sur del Estado de Zacatecas.

6 Existencia de los hongos entomopatógenos Metarhizium anisopliae y 78Beauveria bassiana en la región Sur de Zacatecas, Zac.

7 Distribución y existencia natural de Steinernema y Heterorhabditis en los 82sistemas agroecológicos de la región Centro-Sur de Zacatecas, Zac.

8 Tipo de suelo de los sitios y muestras que dieron positivo a los géneros 84Steinernema y Heterorhabditis en la región Centro-Sur de Zacatecas.

9 Características edafológicas de los sistemas agroecológicos que 88confirmaron nematodos entomopatógenos Steinernema y Heterorhabditis en suelos zacatecanos.

10 Carácterísticas climáticas de los sistemas agroecológicos que registraron 94nemátodos entomopatógenos Steinernema y Heterorhabditis en Zacatecas.

1 Distribución y abundancia de nematodos entomopatógenos (Steinernema 74y Heterorhabditis) en la región Centro-Sur de Zacatecas

2 Mapa de muestreo para nematodos entomopatógenos asociados en la 76región Centro-Sur de Zacatecas (Ä = Steinernema spp.; � = Heterorhabditis spp.).

3 Hongos entomopatógenos Metarhizium anisopliae y Beauveria bassiana 77aislados en la región Sur de Zacatecas.

6

4 Géneros de nematodos entomopatógenos aislados en los agrosistemas de 79la región Centro-Sur de Zacatecas.

5 Asociación de los nematodos entomopatógenos en los agrosistemas 80(anuales y perennes) de la región Centro-Sur de Zacatecas.

6 Asociación entre los nematodos entomopatógenos y el tipo de suelo de la 85región Centro-Sur del Estado de Zacatecas, Zac.

7 Asociación de Steinernema y Heterorhabditis y el pH en la región Centro- 87Sur de Zacatecas.

8 Estratificación ambiental del Estado de Zacatecas. 89

9 Asociación de Steinernema y Heterorhabditis y la temperatura ambiental 91en los agrosistemas inspeccionados.

10 Asociación de Steinernema y Heterorhabditis y la precipitación en los 92agrosistemas inspeccionados.

11 Asociación de Steinernema y Heterorhabditis y la altitud en los 93agrosistemas inspeccionados.

7

RESUMEN

Una inspección objetiva fue conducida en diversos sistemas agroecológicos en la región

Centro-Sur de Zacatecas, para determinar la presencia de nematodos entomopatógenos. Esta

fue evaluada por la técnica de cebado con Galleria. De las 142 muestras de suelo de 72 sitios,

los nematodos fueron aislados de 28.1% de las muestras, representando el 50% de los sitios

estudiados, de las cuales 12.7% contenían Steinernema spp. y 15.4% Heterorhabditis spp. A

excepción de un solo sitio con cultivo de alfalfa, no se encontraron infecciones naturales, en

cadáveres de ninfas de Brachystola ponderosa posiblemente infectado por Steinernema

scapterisci. Los steinernematidos fueron más prevalecientes en maíz y alfalfa; suelos de

textura franco, pH entre 6.0 a 8.4, áreas templadas situadas en altitudes altas, promedios de

temperatura y precipitación anual baja. Mientras que los heterorhabditidos predominaron en

guayabo, en suelos franco arenoso arcilloso, pH de 6.0 a 9.2, áreas cálidas localizadas en

latitudes intermedias, promedios de temperatura anual alta y precipitación intermedia.

Palabras clave: Nematodos entomopatógenos, distribución geográfica, existencia natural,

características ambientales, Zacatecas, Steinernematidae, Heterorhabditidae, inspección.

8

ABSTRACT

A targeted survey was conducted in several agro-ecology systems in the central-south region

of Zacatecas, and the presence of entomopathogenic nematodes was evaluated by Galleria

baiting technique. Of the of 142 soil sample of 72 sites the nematodes were isolated form

28.1% of the samples, representing 50% of the sites studied, of which 12.7% of the samples

contained Steinernema spp. and 15.4% contained Heterorhabditis spp. No natural infections

were found except in one site of lucerne in cadavers of nymphs of Brachystola ponderosa

posibility infected by Steinernema scapterisci. The steinernematids were more prevalent in

corn and lucerne, soil loam, ph between 6.0 to 8.4, temperate areas situated in high altitud,

lower annual median temperature and rain. While heterorhabditids predominated in guava, soil

sandy loam and clay, pH of 6.0 to 9.2, warm areas localited in intermediate altitude, high

annual median temperature and intermediate rain.

Key works: Entomopathogenic nematodes, geographical distribution, natural occurrence,

environmental characteristics, Zacatecas, Steinernematidae, Heterorhabditidae, survey.

9

I. INTRODUCCIÓN

Por décadas los plaguicidas químicos han sido el método de control de plagas más

utilizado, pero sus efectos sobre organismos no objetivo, contaminación de agua, residuos en

cosechas y alimentos, el desarrollo de resistencia de los insecticidas y el incremento a la

degradación microbiana (Gaugler, 1988; Georgis, 1992) han originado un clima político y

social en contra de ellos (Georgis y Hague, 1991). Como consecuencia, asociaciones

ambientalistas han forzado la atención de la industria para el desarrollo e incremento de

investigaciones, sobre otros métodos de control alternativo menos tóxicos para el manejo de

insectos plagas (Georgis y Poinar, 1994).

El control microbiano se ha expandido con el descubrimiento y desarrollo de nuevos

agentes de control. Por su selectividad y reducido impacto ambiental, algunos organismos

entomopatógenos pueden ser componentes ideales en programas de manejo integrado de

plagas en el principio y más allá del siglo XXI (Lacey y Goettel, 1995). Durante la última

década, el interés sobre el control biológico de plagas agrícolas y forestales, se ha

intensificado alrededor del mundo (Kaya y Gaugler, 1993). Entre la diversidad de agentes

bioreguladores reconocidos ampliamente, numerosas especies de nematodos de las familias

Steinernematidae y Heterorhabditidae, pueden jugar un papel trascendental en la agricultura,

al limitar las poblaciones de insectos plaga de importancia económica (Gaugler, 1981).

Como resultado de los progresos que durante los últimos 20 años se han hecho sobre la

taxonomía, biología, genética, ecología, rango de hospederos, pruebas de laboratorio y de

campo, aplicaciones tecnológicas, la comercialización de los nematodos entomopatógenos y

sus bacterias simbióticas (Bedding, 1998), los nematodos del género Steinernema y

Heterorhabditis han surgido como candidatos excelentes de biocontrol alternativo de insectos

plaga, ya que posiblemente ellos ocupan una gran parte en conjunto con los

depredadores/parasitoides y patógenos (Gaugler, 1988; Grewal y Georgis, 1999). Estos han

recibido considerable atención como bioinsecticidas, por la combinación impresionante y

única de los atributos que poseen (Gaugler y Kaya, 1990). Asimismo, por la asociación

nematodo-bacteria que reúne muchos criterios para el control aumentativo de insectos a través

10

de liberaciones inundativas, entre los que se incluye: el amplio rango de hospederos; la

capacidad para buscar y matar rápidamente a los hospederos, un estadio infeccioso durable

capaz de almacenarse, la distribución y persistencia, su disponibilidad para pruebas, la

seguridad para las plantas y vertebrados, la disponibilidad de tecnologías baratas para la

producción en masa, la existencia de equipos que facilitan la aplicación de rociado y la

excención de requerimientos de registro y regulaciones estatales y federales en muchos países

(Poinar, 1986; Gaugler, 1988; Kaya, 1990).

Además, debido a que los insectos del suelo son el objetivo lógico y como los

nematodos también existen naturalmente aquí, pueden tener ventajas sobre los plaguicidas y

otros patógenos microbianos (Gaugler, 1988). El uso potencial en el control biológico de

diferentes especies de insectos plaga va en aumento (Miduturi et al., 1996). Por otro lado, a

través de extensos programas de investigación en campo, se han estado desarrollando

estrategias de aplicación que proporcionan niveles comparables al de los insecticidas

convencionales (Georgis y Gaugler, 1991). Asimismo, con el desarrollo y producción de

nematodos entomopatógenos a través de fermentaciones líquidas y formulaciones estables, se

inició la introducción de un número de productos contra un amplio espectro de insectos plaga

del suelo y de ambientes crípticos. Las investigaciones se han enfocado en la optimización del

proceso de producción, para encontrar una mejor formulación, perfeccionar la aplicación

tecnológica y utilizar especies/cepas más virulentos (nativos o por manipulación genética) que

reduzcan la brecha entre los nematodos y los insecticidas sintéticos (Georgis y Hague, 1991).

En el futuro una oportunidad final de desarrollo notable, es la incorporación de los

nematodos entomopatógenos en los programas de manejo integrado de plagas (Georgis, 1992),

debido a que éstos generalmente son compatibles con la mayoría de los plaguicidas

comerciales (Hara y Kaya, 1993; Rovesti et al., 1988; Zimmerman y Cranshaw, 1990), así

como con hongos entomógenos (Kamionek et al., 1974), bacterias (Poinar et al., 1990) y virus

(Kaya y Brayton, 1987). La combinación de los nematodos con los plaguicidas, patógenos y

las medidas culturales, podrían resultar en una mayor mortalidad de las plagas y en una

reducción en el importe de productos agroquímicos para su control (Kaya, 1985). De esta

manera, presentarán una participación predominante en el mercado de control de ciertas plagas

11

y su participación continuará incrementándose (Smart, 1995) a mayor escala en el manejo

integrado de plagas y en los sistemas de agricultura sustentable (Ehlers, 1996).

Complementariamente, con el incremento de las inspecciones y recuperación de

aislamientos de numerosas poblaciones de nematodos entomopatógenos, el conocimiento de la

biodiversidad de nuevos especímenes de steinernematidos y heterorhabditidos, se ha

intensificado en el mundo. Mediante el método trampa de Galleria mellonella (L) es posible

determinar la existencia y aislar especies y cepas en el suelo y en insectos infestados (Bedding

y Akhurst, 1975). Sin embargo, en diversas regiones geográficas donde las condiciones

bióticas y abióticas de cada sitio inspeccionado juegan un papel importante para su adaptación

(Hominick et al., 1998), pueden ser diferentes completamente en su infectividad y

supervivencia, de tal manera, que el potencial para obtener muchos y mejores aislados de

nematodos entomopatógenos, es mayor, particularmente donde una especie conocida es eficaz

contra insectos plagas en particular, con promedios más favorables para utilizarse en

programas de control biológico (Bedding et al., 1983; 1998).

Por consiguiente, recuperar y aprovechar los aislamientos de entomopatógenos como

agentes potenciales de control biológico, requiere de un gran entendimiento de los factores que

determinan la existencia y abundancia de los nematodos en la naturaleza. La importancia de

los estudios ecológicos de enemigos naturales, radica en ensayar y seleccionar la mayor

cantidad de especies que exhiban mayor potencialidad en contra de un insecto plaga como

problema particular. Estas investigaciones son fundamentales, en la determinación para el uso

más efectivo de nuevos nematodos que tienen una o toda una gama de características

biológicas deseables como agente de biocontrol (Gaugler et al., 1997).

De esta forma, diversas especies de nematodos entomopatógenos han sido promovidas

para utilizarse en el mercado, para el control de una variedad de plagas de cultivos

ornamentales y viveros, pastos, cultivos anuales y perennes y bosques, incluso para especies

urbanas de importancia médica y veterinaria (Kaya y Gaugler, 1993). Igualmente, un rango de

especies y cepas de Steinernema y Heterorhabditis son utilizadas como agentes de control

biológico de plagas en cultivos industriales protegidos y cultivos intensivos de invernaderos

12

(Richardson, 1992). Asimismo, especies particulares son reconocidas ampliamente por su

potencial como agentes de control biológico clásico, tal es el caso de Steinernema scapterisci

Nguyen y Smart contra el grillo topo Scapteriscus vicinus (Nguyen y Smart, 1990),

aplicaciones de Steinernema riobrave como un control biológico inundativo para la supresión

de Helicoverpa zea Boddie (Feaster y Steinkraus, 1996), incluso se han registrado importantes

epizootias ocasionadas por Heterorhabditis spp. (Sexton y Williams, 1981; Akhurst et al.,

1992).

Por esta razón, es importante descubrir y caracterizar diversas especies y cepas de

steinernematidos y heterorhabditidos y sus bacterias; debido a la promoción y facilidad de

encontrar especies de nematodos adaptadas localmente, ya que estos usualmente tienen una

base geográfica. La realización de inspecciones acerca de los nematodos entomopatógenos que

habitan naturalmente y en donde probablemente se puedan introducir, es de vital importancia

para diseñar y perfeccionar estrategias de control de insectos. Además, el uso de nematodos

endémicos como agentes de control biológico, pueden representar menos riesgos para

organismos no objetivos, en comparación con la introducción de aislamientos exóticos

(Blackshaw, 1988). Como consecuencia, en diversos países existen leyes cuarentenarias

relacionadas para la importación de organismos exóticos, con la finalidad de proteger la fauna

y la flora nativa, así como la agricultura (Bedding et al., 1996; Richardson, 1996).

Numerosas investigaciones han demostrado la amplia distribución y gran diversidad de

especies y cepas de nematodos entomopatógenos. En América Latina y el Caribe diversos

nematólogos han contribuido significativamente en la taxonomía y descubrimiento de especies

de Steinernema y Heterorhabditis que han sido recuperados de muestras de suelos y de

insectos plagas infectados naturalmente (Georgis y Hom, 1992). En México solamente se ha

documentado la cepa Mexicana de Steinernema carpocapsae, que originalmente fue

recuperada de larvas infectadas de la palomilla de la manzana [Cydia pomonella (L.)]: en

Allende, Chihuahua por Caltagirone (Poinar, 1970). Sin embargo, es poca la información

respecto a la distribución, identificación y potencial de otros nematodos nativos, que puedan

permitir la selección de aislados o especies eficaces (Stock, 1995). Motivo por el cual, es

necesario caracterizar su biodiversidad, para manipularlos y contribuir de esta manera con la

13

agricultura sustentable, para promover la práctica de utilizar nematodos para el control

biológico de insectos y otras plagas (Barker et al., 1994).

Por otro lado, en el Estado de Zacatecas el control de insectos plaga de interés

económico, especialmente para cultivos de alta rentabilidad, se realiza mediante la aplicación

de insecticidas convencionales, que han propiciado el incremento de restricciones para su uso

debido al aumento de contaminación ambiental y problemas de resistencia de los insectos a

estos productos químicos. La interacción con otros factores de carácter tecnológico,

socioeconómico y cultural, impiden que las estrategias de control no den resultados

favorables. Por consiguiente, es necesario la implementación de otros métodos de control

alternativo y aprovechar los agrosistemas que ofrecen un gran potencial no explorado, por lo

cual, se requiere buscar y caracterizar los nematodos entomopatógenos adaptados localmente,

donde probablemente existen, interactúan y han logrado coevolucionar con insectos nativos, lo

que permitirá establecer las bases para su uso en programas de manejo integrado de plagas,

que posibiliten el desarrollo de nuevas tecnologías para su preparación y aplicación. El grado

de adaptabilidad, persistencia, tolerancia, infectividad y variabilidad genética entre ellos,

determinarán su potencial como agentes de control biológico sobre insectos plaga que afectan

cultivos de importancia económica en el Estado.

Con base a lo anterior y ante la ausencia de estudios sobre la distribución natural de

nematodos entomopatógenos (Steinernematidae y Heterorhabditidae) en Zacatecas, México, la

pregunta científica de ésta investigación fue la siguiente: ¿Cuál es el efecto de las condiciones

edafológicas y climáticas sobre la existencia, distribución natural y diversidad de los

nematodos entomopatógenos en los sistemas agroecológicos de la región Centro-Sur del

Estado de Zacatecas?

Como una posible respuesta a esta pregunta científica, la hipótesis de trabajo fue la

siguiente: Las condiciones edafológicas y climáticas de los sistemas agroecológicos, son

favorables para la existencia, distribución natural y diversificación de nematodos

entomopatógenos de los géneros Steinernema y Heterorhabditis en la región Centro-Sur del

Estado de Zacatecas.

14

Con el proposito de confirmar la hipótesis, el objetivo general del presente trabajo fue:

Determinar la distribución natural de nematodos entomopatógenos (Nematoda:

Steinernematidae y Heterorhabditidae) nativos en los sistemas agroecológicos de la región

Centro-Sur de Zacatecas. En tanto que para lograr lo anterior, los objetivos particulares

planteados fueron los siguientes:

1.- Determinar la distribución natural de los nematodos entomopatógenos (Steinernematidae y

Heterorhabditidae) adaptados localmente en diversas áreas agroecológicas de Zacatecas.

2.- Confirmar la patogenicidad y postulados de Koch de los nematodos entomopatógenos

aislados en contra de larvas de palomilla mayor de la cera Galleria mellonella.

3.- Determinar los géneros de nematodos entomopatógenos (Steinernema y Heterorhabditis)

asociados en los cultivos de la región.

4.- Correlacionar la incidencia y distribución natural de los nematodos entomopatógenos con

los sistemas agroecológicos, los factores edafológicos y climáticos de la región Centro-

Sur del Estado de Zacatecas.

15

II. ANTECEDENTES

2.1 Los nematodos parásitos de insectos

En la actualidad el parasitismo de los nematodos para los insectos es reconocido, de los

cuales más de 30 familias están asociadas en alguna vía y de éstas, nueve muestran potencial

para control biológico (Kaya, 1993). En orden ascendente aproximado las siguientes familias

son Allantonematidae, Parasitylenchidae, Lotonchiidae, Tetradonematidae, Sphaerulariidae,

Mermithidae, Phaenopsitylenchidae, Steinernematidae y Heterorhabditidae. Estos nematodos

que infectan centenares de especies de insectos, de casi todos los Órdenes ocasionan

esterilidad, reducción en la fecundidad, longevidad y actividad del vuelo, retardan el

desarrollo y cambios de comportamiento, morfológicos o fisiológicos (Kaya et al., 1993).

2.2 Los nematodos entomopatógenos Steinernematidae yHeterorhabditidae

El parasitismo de insectos ocasionado por los nematodos pertenecientes a las familias

Steinernematidae y Heterorhabditidae y su asociación simbiótica natural, con bacterias

específicas del género Xenorhabdus y Photorhabdus respectivamente, durante años ha

llamado la atención por parte de los nematólogos y entomólogos de todo el mundo, el cual es

atribuido al éxito como agentes de control biológico de insectos plaga de importancia

económica. Entre las razones que justifican este extraordinario interés, destacan la amplia

distribución geográfica, el alto grado de adaptabilidad, su variabilidad genética y diversidad

ecológica. Por lo cual, diversas especies están siendo utilizadas en el control biológico clásico,

en programas de liberaciones inundativas o inoculativas y en el manejo integrado de plagas,

contra una variedad de insectos. Por otro lado, la necesidad de encontrar e implementar nuevas

estrategias de control alternativas para los insecticidas convencionales, diversas compañías

comerciales han desarrollado y obtenido nuevos productos basados en nematodos

entomopatógenos, lo que viene a confirmar la importancia de su uso como bioinsecticidas.

Los nematodos entomopatógenos forman parte de un grupo variado de organismos, que

virtualmente existen en cada medio ambiente del mundo. Donde la mayoría de sus especies

16

han resultado ser aliados importantes en el control biológico de insectos plaga (Barker et al.,

1994). Estos constituyen un grupo complejo y heterogéneo, en parte, por las diversas

categorías taxonómicas que lo conforman, por las características biológicas de las diferentes

especies y por los mecanismos variados de interacción con el medio ambiente donde habitan

(Agüera y Laumond, 1993). Entre los insectos y nematodos, existen más de 3,000

asociaciones naturales clasificadas desde foresis a parasitismo y patogénesis; la mayoría de

estas interacciones son dañinas o medianamente débiles; comparadas con algunos nematodos

que causan mortalidad al hospedero (Poinar, 1990; Gaugler, 1981).

El Orden Rhabditida contiene a la mayoría de los nematodos de vida libre, donde están

agrupadas las familias Steinernematidae y Heterorhabditidae, parásitos facultativos

(patógenos) de insectos y que representan la principal línea de patogenicidad, que ha dado

origen a formas como Steinernema=Neoaplectana y Neosteinernema (Steinernematidae) y

Heterorhabditis (Heterorhabitidae) (Poinar, 1990; Nguyen y Smart, 1994). Estos nematodos

son denominados entomopatogénos, lo cual ha reforzando la vinculación entre la nematología

de los insectos y la patología de insectos (Gaugler y Kaya, 1990; Tanada y Kaya, 1993). Esta

relación entre el nematodo y la bacteria, es considerada mutualista, porque la bacteria no

puede penetrar dentro del hemocele de los insectos hospederos sin el nematodo y estos no

pueden crecer y reproducirse en ausencia de la bacteria (Georgis y Poinar, 1994). En la

actualidad algunas de sus especies, son ampliamente reconocidas por su potencial como

agentes de control biológico e inundativo (Downes y Griffin, 1996) y causantes de algunas

importantes epizootias (Akhurst et al., 1992).

Kaya y Gaugler (1993) señalan que los juveniles infectivos de vida libre, no se

alimentan, se asemejan y poseen atributos significativos tanto de insectos parasitoides o

depredadores, como de patógenos, porque tienen quimioreceptores y son móviles, tienen un

alto potencial reproductivo y una respuesta numérica pero no funcional y porque son

altamente virulentos para sus hospederos. Después de su penetración en la cavidad del cuerpo

de los insectos, rompen las reacciones de defensa, liberan su bacteria simbiótica que ocasiona

una septicemia y la muerte del insecto objetivo. Además, porque estos nematodos actúan

como vectores de las bacterias, tenemos que adoptar el término de nematodos

17

entomopatógenos, más bien que “entomofílicos”, “entomógenos”, “entomófagos” o

“nematodos parásitos de insectos”. De hecho estos nematodos ocupan una posición entre

depredadores y agentes microbianos (Gaugler y Kaya, 1990; Boemare et al., 1997).

Los nematodos entomopatógenos son únicos porque poseen todos los atributos de un

agente de control biológico “ideal”, debido al amplio rango de hospederos que presentan,

capacidad de búsqueda, desarrollo e introducción de sus bacterias simbióticas dentro del

cuerpo de los hospederos; al matar a los insectos dentro de las 24-48 horas siguientes para su

desarrollo y reproducción; facilidad relativa de reproducción de los estadios infectivos a gran

escala en medios artificiales, sólidos o líquidos, los cuales pueden ser almacenados por largos

períodos y mantener su viabilidad y patogenicidad hasta cinco meses a temperaturas bajas,

incluso durante 12 meses en refrigeración y ser aplicados por métodos convencionales,

persistiendo en el medio ambiente natural (Poinar, 1990; Georgis y Hague, 1991; Kaya et al.,

1993). Asimismo, los steinernematidos y heterorhabditidos y su bacteria simbiótica, a

diferencia de otros patógenos de insectos, en pruebas extensivas han demostrado una completa

ausencia de patogenicidad sobre mamíferos, plantas y entomofauna benéfica no objetivos

(Gaugler y Boush, 1979; Gaugler, 1981, 1987; Poinar et al., 1982; Timper, et al., 1988).

Por consiguiente, la Representación Federal de Insecticidas, Fungicidas y Rodenticidas

de la Agencia de Protección del Medio Ambiente de los Estados Unidos de Norteamérica, ha

exentado a estos nematodos de registros y regulaciones gubernamentales para su desarrollo

comercial (Gorsuch, 1982; Nickle et al., 1988; Georgis, 1992). También se han elaborado

guías para la importación, movimiento y liberación de nematodos exóticos (Parkman et al.,

1992; Smart, 1992). Igualmente, han sido adoptados por países de la Organización para el

Desarrollo y Cooperación Económica en Europa (Ehlers y Hokkanen, 1996).

Consecuentemente, en ciertos países de América Latina y el Caribe no existen muchas leyes y

normas regulatorias que hayan sido establecidas y que inspeccionen su liberación en campo

(Georgis, 1992).

Sin embargo, existen importantes factores que afectan el nivel de riesgo por la

introducción de estos nematodos, que incluyen: el potencial del rango de expansión, el rango

18

de hospederos del nematodo candidato, el efecto de sus encuentros con organismos no

objetivos; la permanencia de la introducción y la vulnerabilidad del hábitat objetivo, las

relaciones de los nematodos y su bacteria asociada y su efecto dinámico en la comunidad del

ecosistema. Por lo cual, debido a que nuevas especies de Heterorhabditis y Steinernema y su

bacteria asociada se siguen aislando, la liberación de estos nematodos deberán esperar

resultados de estudios de pre- liberación más rigurosos, sobre identificación y rango de

hospederos, así como el efecto sobre organismos no objetivos (Jansson, 1993).

Bergley (1990) menciona que los nematodos entomopatógenos han sido usados

principalmente, contra estadios de ciertos insectos del suelo y de hábitat crípticos, incluso para

diversas plagas que se encuentran en el estiércol y en hábitat acuáticos. Aunque, también se

pueden desarrollar en muchas especies de diversos hospederos, observándose que el desarrollo

óptimo es diferente con la especie o cepa de nematodo que se pretende desarrollar (Georgis y

Gaugler, 1991). Esto sugiere una susceptibilidad particular del insecto, que es variable

también dentro de los diferentes estadios de desarrollo del insecto y una virulencia intrínseca

del nematodo o cepa (Fuxa et al., 1988; Simöes y Rosa, 1996; Molina-Ochoa et al., 1996).

Por lo tanto, Gaugler (1987) señala otra ventaja importante en ellos y sugiere la

posibilidad de realizar estrategias de mejoramiento genético, que incluyan hibridación,

selección artificial y manipulación genética. Entre los candidatos ideales destacan los

heterorhabditidos debido a su simplicidad, transparencia, facilidad de cultivo, generación de

corto tiempo y el tamaño pequeño de su genoma (Gaugler et al., 1997) que permitan

incrementar su infectividad, virulencia, capacidad reproductiva y tolerancia a las temperaturas

extremas y a la desecación (Glazer, 1996; Shapiro et al., 1997) para aumentar la eficacia de las

especies y cepas de nematodos cuando son aplicadas en el campo (Gaugler et al., 1997).

2.3 Rango de hospederos

Un aspecto importante que se debe considerar para que pueda realizarse una infección,

es la coincidencia espacio temporal del complejo nematodo- insecto, lo que asegura el éxito de

control. En este caso, una contribución significativa que proporcionan las especies y cepas de

19

nematodos entomopatógenos, es su especificidad contra un amplio rango de hospederos. La

mayoría de los Ordenes de insectos, son susceptibles de ser infectados bajo condiciones

experimentales, aún recientemente, se reporta su parasitismo en el campo o que son

severamente dañinas en el laboratorio. Este control se ha extendido a diferentes estadios

metamórficos de diferentes categorías taxonómicas y tróficas, particularmente en insectos

plaga del suelo y de hábitat crípticos.

El interés intenso en los steinernematidos y heterorhabditidos, es un reflejo de su

impresionante potencial para el control biológico. Significativamente, debido a la bacteria

asociada que mata rápidamente a los hospederos, los nematodos no están adaptados al ciclo de

vida del hospedero específico y son capaces de parasitar cientos de insectos plagas, este

espectro de actividad, es más característico de un insecticida químico que de un biológico

(Gaugler, 1988). Al respecto, Forschler et al. (1990) afirman que el mayor factor que

determina la susceptibilidad, es la capacidad de los nematodos para penetrar a los insectos.

Generalmente, la mayoría de estos hospederos susceptibles son aquellos más fácilmente

penetrados por los nematodos (Georgis y Manweiler, 1994).

De este modo, el complejo nematodo-bacteria altamente adaptado, mata súbitamente a

los insectos, así como aquellos nematodos que no realizan formas íntimas, relaciones

características de hospederos-parásitos y otras asociaciones insecto-nematodo, por ejemplo,

los mermítidos. Esta mortalidad rápida permite a los nematodos explorar un rango de

hospederos que alcanzan aproximadamente a todos los Ordenes de insectos; un buen espectro

de actividad más allá que de cualquier otro agente de control microbiano. Sin embargo, los

nematodos poseen una especificidad estrecha o amplia, según se tengan en cuenta los datos

provenientes de parasitismo natural o en condiciones de laboratorio, respectivamente. En

efecto, pocos son los registros referidos al parasitismo en condiciones naturales; los insectos

descubiertos parasitados naturalmente, pertenecen principalmente a coleópteros y lepidópteros

que en algún momento de su ciclo de vida deben permanecer en el suelo. El éxito de los

nematodos en campo es limitado por la sensibilidad a los factores intrínsecos (genéticos,

fisiológicos y el comportamiento característico de los juveniles infectivos) y los factores

extrínsecos, como los abióticos y bióticos que afectan la supervivencia de los nematodos

20

(Curran, 1993a). Entre los factores abióticos que perjudican su persistencia, se encuentran

principalmente la humedad y textura del suelo, temperaturas extremas, luz ultravioleta y

salinidad (Kaya, 1990; Smits, 1996; Thurston et al., 1994). Mientras que los factores bióticos

que pueden destruir un número significativo de nematodos, restringir su uso como agentes de

control biológico y afectar adversamente la supervivencia de ellos y su bacteria simbiótica,

incluyen la antibiosis, competencia y enemigos naturales (depredadores, parásitos y

patógenos) (Ishibashi y Kondo, 1986; Kaya, 1990; Kaya y Thurston, 1993).

Por otro lado, la efectividad del rango de hospederos en el campo es limitada, debido al

bajo número de nematodos que buscan el hospedero (Smits, 1996) y por mecanismos de

defensa efectivos de los insectos hospederos potenciales (Akhurst y Dunphy, 1993; Simöes y

Rosa, 1996). La respuesta defensiva de los insectos, mediante la prevención de la infección,

por la vía pasiva de barreras estructurales para la penetración del hemocele (Dunn, 1986).

También existen barreras fisiológicas igualmente condicionantes, entre las que destacan la

encapsulación de las larvas infectantes y las respuestas humorales contra las bacterias

endosimbióntes que portan los nematodos (Dunphy y Thurston, 1990).

Gaugler (1988) señala que en la naturaleza, el rango de hospederos puede ser

restringido por las barreras ecológicas y de comportamiento que existen para la infección.

Evidencia considerable indica que el rango de hospederos de los nematodos en los sistemas

naturales es menor y por consiguiente, infectan menos especies (Poinar, 1989; Kaya y

Gaugler, 1993) debido a su corta persistencia (Curran, 1993b). Donde la inactivación es más

sensible en heterorhabditidos, que impide su utilización como bioinsecticidas a su máxima

ventaja bajo estas condiciones (Bedding, 1981). No obstante, el rango de hospederos (que es

dependiente en la favorable penetración por los nematodos en los diferentes insectos) limita

las posibilidades de reunirse en cada uno de los hábitat (por ejemplo, los insectos

consumidores de hojas no pueden ser realmente atacados en la naturaleza) y por la densidad de

poblaciones naturales de los nematodos (Peters, 1996). Entre los muchos hospederos

favorables como larvas agregadas que dispausan o ivernan, representan grandes

concentraciones de hospederos adecuados para el parasitismo y la reproducción rápida de los

nematodos. Las agregaciones naturales de los insectos puede proporcionar importante

21

conocimiento sobre la distribución de los nematodos, su existencia en los hábitat, así como, en

el impacto en la variación de la abundancia de los hospederos (Mrácek y Sthurhan, 2000).

Agüera y Laumond (1993) sugieren que sí se consideran las estrategias de aplicación y

el conocimiento preciso de la etología de los insectos, destacan los resultados obtenidos en el

control de insectos del suelo y el ámbito natural de acción de los juveniles infectivos. Donde

cualquier insecto hospedero podría ser controlado en el propio cultivo en el que causan daño, a

condición de que no existan barreras ecológicas y de comportamiento que limite su

especifícidad. Al respecto, Bedding et al. (1983) consideran que el potencial actual para su uso

en una variedad de plagas de cultivos es grande, porque diversos aislamientos muestran

diferencias en la supervivencia e infectividad en plagas particulares, con promedio más

favorables en algunos para utilizarse en programas de control biológico.

Sin embargo, los registros de infecciones naturales del número total de especies de

Steinernema y Heterorhabditis reconocidas, se carece de información al menos de la mitad de

ellas (Peters, 1996). Excepto para S. carpocapsae y S. feltiae ampliamente distribuidas la

mayoría de las especies parecen tener un rango de hospederos restringido, infectando a pocas

especies de insectos de dos Ordenes. Por ejemplo, solamente ha sido encontrado infectando

larvas de escarabajos, mientras que en S. rara únicamente se ha observado en especies de

Heliothis (Peters, 1996). En cambio, el rango de hospederos naturales de S. carpocapsae es

amplio y frecuentemente cubre a cuatro Órdenes de insectos (Coleoptera, Hymenoptera,

Diptera y Lepidoptera) y 10 familias, sin embargo, los escarabajos no son considerados en

formar una parte significativa de su rango de hospederos. Igualmente S. feltiae se ha

encontrado infectando a Coleoptera (Scarabaeidae, Curculionidae) y Lepidoptera,

principalmente Noctuidae. En cambio S. glaseri únicamente se ha detectado en larvas de

escarabajos. Mientras que H. bacteriophora se ha descubierto en asociación con Lepidoptera

(Noctuidae) y Coleoptera (Scarabaeidae, Crysomelidae y Curculionidae). En tanto que H.

megidis solamente ha sido aislado en Scarabaeidae y Curculionidae (Peters, 1996). Diversos

experimentos en laboratorio y campo han demostrado que los heterorhabditidos son mejores

para controlar larvas de escabajos que S. carpocapsae (Klein, 1990; 1993). Entre estos, S.

v

22

carpocapsae, S. feltiae y H. bacteriophora son apreciados como generalistas lo que refleja su

amplia distribución global (Peters, 1996).

Por el contrario, bajo condiciones de laboratorio el número de insectos susceptibles de

ser parasitados parecen ilimitados (Poinar, 1990; Laumond et al., 1979), en éstas condiciones

son capaces de invadir y en muchos casos de matar un gran número de especies de insectos,

puesto que se asegura el contacto del hospedero, las condiciones ambientales son óptimas y no

existe ninguna barrera ecológica o de comportamiento a la infección (Gaugler, 1981; 1988).

Las evaluaciones de S. carpocapsae han reportado que infecta a más de 250 especies de

insectos (Poinar, 1979; 1990) pertenecientes aproximadamente de 75 familias que se extiende

a casi 11 Ordenes de insectos: Coleoptera, Lepidoptera, Diptera, Hymenoptera, Homoptera,

Isoptera, Saltatoria y Odonata, entre otros (Poinar, 1979; Peters, 1996); que pueden atacar a

los estadios biológicos de larva, pupa e insectos adultos (Kaya, 1981), con una alta densidad

de nematodos y sin posible escape de los hospederos (Poinar, 1986). Aunque una variedad de

entomopatógenos que predominantemente infectan insectos larvas, también son observados

normalmente en insectos adultos, tal es el caso de los steinernematidos (Lacey et al., 1993).

También destacan los resultados obtenidos por algunas especies de Steinernema para el

control de poblaciones de lepidópteros barrenadores en hábitat crípticos (Bergley, 1990);

moscas minadoras Liriomyza trifolii en plantas ornamentales de invernadero (LeBeck et al.,

1993); moscas caseras Musca domestica en estiércol de gallineros (Belton et al. 1987) y en

otras unidades intensivas de animales (Renn, 1998) y aquellas que parasitan únicamente

grillos, termitas y otros orthópteros específicos (Nguyen y Smart, 1990; 1992; 1994). Por otro

lado, epizootias naturales ocasionadas por nematodos entomopatógenos son raras, las cuales

no han sido reportadas por miembros del género Steinernema, parece ser que desarrollan una

asociación relativamente balanceada con sus hospederos naturales (Peters, 1996). En cambio,

para Heterorhabditis únicamente existen dos registros de epizootias y estas fueron limitadas

en campos de menos de seis hectáreas, con una densidad alta de hospederos (Akhurst et al.,

1992; Peters, 1996), mismas que fueron descubiertas en el picudo de las franjas blancas

Graphognathus leucoloma (Sexton y Williams, 1981) y sobre larvas de escarabajos de la caña

de azúcar (Akhurst et al., 1992).

23

Este extraordinario rango de hospederos, es una de las principales razones, por el

intenso interés en el desarrollo de nematodos para el control biológico de plagas (Kaya y

Gaugler, 1993). Evidentemente, diversas compañías han exp lorado el control biológico

potencial de los nematodos entomopatógenos, cuya comercialización ocurrió en 1983 con la

formación de Biosys enfocada en la eficiencia para su producción tecnológica in vitro

(Friedman, 1990). Subsecuentemente, ha continuado su producción en el mercado contra una

diversidad de plagas de frutales (manzano y durazno), en pastizales (grillo topo), champiñones

(moscas sciaridas) y muchas otras plagas agrícolas y ornamentales (Gaugler et al., 2000).

2.4 Taxonomía de los nematodos entomopatógenos

Los nematodos entomopatógenos forman parte de la diversidad de formas de vida que

habitan el planeta. Debido al extenso y complejo grupo que lo conforman, la clasificación

taxonómica provee una sistematización para su estudio y organización, lo que permite

ubicarlos jerárquicamente en grupos taxonómicos con base a sus relaciones morfológicas,

biológicas y filogenéticas, de acuerdo a los principios, reglas y procedimientos del Código

Internacional de Nomenclatura Zoológica.

Hominick et al. (1997) señalan con claridad la posición correcta de los diversos

nombres propuestos y los establecidos por las autoridades en las especies de Steinernema,

Neosteinernema y Heterorhabditis acordados por el Código Internacional de Nomenclatura

Zoológica. La nomenclatura y clasificación de los nematodos entomopatógenos Steinernema

Travasos, 1927, Neosteinernema Nguyen y Smart, 1994 y Heterorhabditis Poinar, 1976

(Nematoda: Rhabditida: Rhabditoidea) es la siguiente: la familia Steinernematidae Chitwood y

Chitwood, 1937 comprende a dos géneros, Steinernema Travasos, 1927 con un total de 22

especies y Neosteinernema Nguyen y Smart, 1994, con una sola especie. Mientras que la

familia Heterorhabditidae Poinar, 1976 contiene un solo género Heterorhabditis con ocho

especies (Poinar, 1990; Hominick et al., 1997). Las especies descritas y reconocidas para

ambos géneros se muestran en los Cuadros 1 y 2, respectivamente.

24

Cuadro 1 Especies descritas y reconocidas para el género Steinernema

Especie Hospedero/Hábitat1 Localidad/País Autoridades

S. kraussei* S. glaseri S. feltiae S. affinis S. carpocapsae S. anomali S. intermedia S. rara S. kushidai S. ritteri S. scapterisci S. caudatum S. neocurtillae S. longicaudum S. riobrave S. puertoricensis S. cubanum S. bicornutum S. oregonense S. monticolum S. ceratophorum S. karii S. abbasi S. siamkayai S. loci S. thanhi S. sangi

Cephalia habietis Popilia japonica Bibio spp. Bibio spp. Cydia pomonella Phyllophaga sp. Suelo Suelo Anomala cuprea Suelo Scapteriscus vicinus Suelo Neocultilla hexadactyla Suelo Helicoverpa zea Suelo Suelo Suelo Suelo Suelo Suelo Suelo Suelo Suelo Suelo Suelo Suelo

Westphalia, Alemania New Jersey, EE.UU. Dinamarca Skive, Dinamarca República Checa Ryazan, Rusia Central Carolina Norte, EE.UU. Córdoba, Argentina Hamakita, Shizuoka, Japón Córdoba, Argentina Uruguay Japón y China Florida, EE.UU. China Texas, EE.UU. Puerto Rico Cuba Vojvodina, Yugoslavia Oregon, EE.UU. Gyeongnam, Korea Liaoning y Jining, China Provincia Central, Kenia Sultanato de Oman Lohmsak, Tailandia Hatinh, Vietnam Thanhhoa, Vietnam Thanhhoa, Vietnam

Steiner (1923) Steiner (1929) Filipjev (1934) Bovien (1937) Weiser (1955) Kozodoi (1984) Poinar (1985) Doucet (1986) Mamiya (1988) Doucet y Doucet (1990) Nguyen y Smart (1990) Xu et al. (1991) Nguyen y Smart (1992) Shen y Wang (1992) Cabanillas et al. (1994) Román y Figueroa (1994b) Mrácek et al. (1994) Tallosi et al. (1995) Liu y Berry (1996) Stock et al. (1997) Jian et al. (1997) Waturu et al. (1997) Elawad et al. (1997) Stock et al. (1998) Phan et al. (2001a) Phan et al. (2001a) Phan et al. (2001b)

1 Especies aisladas del suelo usando larvas de Galleria mellonella (Bedding y Akhurst, 1975).

* Especie tipo del género Steinernema

En tanto que el género Neosteinernema Nguyen y Smart, 1994 ubicado en la familia

Steinernematidae, contiene una sola especie tipo, N. longicurvicauda Nguyen y Smart, 1994

recuperada de la termita Reticulitermes flavipes en Florida, EE.UU. Sin embargo, difiere

morfológica y biológicamente del género Steinernema.

En cambio, existen algunas cepas o aislamientos tanto de steinernematidos como de

heterorhabditidos que se encuentran aún sin describir o no han sido asignadas a especies

conocidas (Kaya y Gaugler, 1993).

v

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Cuadro 2 Especies descritas y reconocidas para el género Heterorhabditis

Especie Hospedero/Hábitat1 Localidad/País Autoridades

H. bacteriophora* H. megidis H. zealandica H. indica H. brevicaudis H. hawaiiensis H. argentinensis H. marelatus

Heliothis punctigera Popillia japonica Scarabaeidae Scirpophaga excerptalis Suelo Suelo Suelo Suelo

Brecon, Sur de Australia Jeromesville, Ohio, EE.UU. Auckland, Nueva Zelanda Coimbatore, India China Islas Hawaii, EE.UU. Rafaela, Argentina Oregon, EE.UU.

Poinar (1975) Poinar et al. (1987) Poinar (1990) Poinar et al. (1992) Liu (1994) Gardner et al. (1994) Stock (1995) Liu y Berry (1996)

1 Especies aisladas del suelo usando larvas de Galleria mellonella (Bedding y Akhurst, 1975).

* Especie tipo del género Heterorhabditis

Los nombres propuestos para muchos grupos de estos nematodos parásitos de insectos,

especialmente de steinernematidos, han sido propuestos en consideración a pioneros que

contribuyeron en el desarrollo de la Nematología de Insectos y su Sistemática. Por ejemplo, la

familia Steinernematidae y el género Steinernema fueron designadas en honor a Gotthold

Steiner (1886-1961) considerado el “padre de los Nematodos Entomopatógenos” en América.

De igual forma S. glaseri en reconocimiento a Rudolf W. Glaser (Poinar, 1990). Así como S.

siamkayai Stock et al. (1998) en honor del Dr. Harry K. Kaya. Asimismo, el nombre de

algunas especies se ha designado por el insecto hospedero del que se colectó, por ejemplo: S.

scapterisci Nguyen y Smart (1990) y S. neocurtillae Nguyen y Smart (1992) de grillos topos

Scapteriscus vicinus y Neocurtilla hexadactyla, respectivamente; Neosteinernema

longicurvicauda Nguyen y Smart (1994) de la termita Reticulitermes flavipes, y H. hepialus

Stock et al. (1996) de larvas de la palomilla fantasma Hepialus californicus. También por el

país o ciudad donde se han localizado, por ejemplo, H. zealandica Poinar (1990), H. indica

Poinar et al. (1992), H. argentinensis Stock (1993), H. hawaiiensis Gardner et al. (1994), S.

puertoricensis Román y Figueroa (1994), S. cubanum Mrácek et al. (1994) y S. oregonense

Liu y Berry (1996).

En cambio, otras especies se han nombrado de acuerdo a la presencia de un carácter

morfológico en particular, tal es el caso de N. longicurvicauda Nguyen y Smart (1994), S.

bicornutum Tallosi et al. (1995), H. brevicaudis Liu (1994), S. ceratophorum Jian et al.

(1997). Incluso por el hábitat particular donde se han aislado, por ejemplo, S. riobrave

v

26

Cabanillas et al. (1994), H. marelatus Liu y Berry (1996). Finalmente, S. karii Waturu et al.

(1997) nombre asignado después, en honor al Instituto de Investigaciones Agrícolas de Kenia.

Del mismo modo, diversas especies de nematodos han sido referidas generalmente como

cepas o aislamiento. Por ejemplo, muchas cepas de Steinernema carpocapsae después han

sido designadas individualmente (All, Hamm, Breton, Pye); también a los países donde se han

aislado (Mexicana, Argentina, Italiana); por los insectos hospederos (Agriotos, Rhagoletis) o

por códigos (DD-136, HP 88, P7) (Poinar, 1990; Kaya y Gaugler, 1993).

2.5 Identificacion de los nematodos entomopatógenos

La identificación de nuevas especies y cepas de nematodos entomopatógenos,

representa una mayor diversidad genética. Existen diversos métodos que facilitan y permiten

la determinación de steinernematidos y heterorhabditidos, entre las que destacan

principalmente las claves taxonómicas basadas en caracteres morfológicos. Aunque, debido a

la considerable variación de la morfología entre espécimenes del mismo género o especie y la

dificultad para observar carácteres taxonómicos de ciertos nematodos, el análisis

morfométrico, también es utilizado. Para observaciones más detalladas de ciertos carácteres,

comúnmente a través de microscopía electrónica se obtienen microfotografias de estructuras

específicas. La técnica de cruzamiento-cría es realizada principalmente para nematodos

heterorhabditidos. Así como diversas técnicas moleculares que han contribuido a la

identificación exacta.

2.5.1 Identificación morfológica y morfométrica

Sosa et al.(1998) señalan que un estudio cualitativo y cuantitativo de caracteres que

definen a un organismo se denomina caracterización, que puede ser realizada por la

identificación de caracteres morfológicos, fisiológicos, de comportamiento y genéticos. La

cual es de gran valor en los estudios de epizootiología y de distribución espacio-temporal, que

permiten evaluar su capacidad de recombinación. También posibilita un reconocimiento de los

aislados más adaptados a una localidad específica y facilita un entendimiento de las relaciones

patógeno-hospedero a través de informaciones relacionadas a la variación de la estructura

27

poblacional. Estos aspectos son importantes cuando se pretende introducir o establecer un

patógeno para un control permanente de una plaga o cuando se quiere evaluar el impacto

ambiental resultante de la aplicación de un organismo.

Hirschmann (1985) menciona que los caracteres taxonómicos tienen una doble

función: a) en microtaxonomía (identificación) tienen un aspecto del diagnóstico como

indicadores de categorías al nivel de especie o más inferiores, y b) en macrotaxonomía

(clasificación), como indicadores de las relaciones que ayudan en la correcta delimitación y

clasificación jerárquica de taxas superiores. El uso de datos cuantitativos (medidas y conteos

de caracteres), a menudo son importantes porque especies relacionadas no difieren por la

presencia o ausencia de una estructura, pero sí más bien, por el tamaño, proporciones o

número, son estandarizadas y exactas. Los estudios morfológicos detallados son esenciales

para identificar bajo un procedimiento estándar la separación de especies (Poinar et al., 1972).

Tales estudios deberán establecer la identidad de las especies y ayudar entre las

comparaciones coespecíficas individuales. El descubrimiento y producción de una línea

específica o tipo que es particularmente virulenta para ciertas plagas, deberán ser apremiantes.

El estado taxonómico de las especies de nematodos, es enfocado más allá por la existencia de

cepas, las cuales muestran rasgos morfológicos o de comportamiento que aparentemente

segregan tales cepas de la serie del tipo específico (Simser, 1986).

Durante los últimos años, el número de nuevos aislamientos se ha incrementado

enormemente (Glazer et al., 1991; Amarashinge et al., 1994; Liu y Berry, 1995). Los métodos

morfológicos clásicos han sido aplicados sucesivamente para la descripción, identificación y

clasificación de nematodos entomopatógenos para género y especie. La identificación correcta

es esencial para que otros trabajos puedan ser replicados y comparados significativamente

(Curran, 1990). Al respecto, Poinar (1990) sugiere algunos caracteres morfológicos y las

proporciones para medir juveniles de estadios infectivos de especies de Heterorhabditis.

Asimismo, Nguyen y Smart (1997) recomiendan la siguiente simbología común y

abreviaciones usadas, en la morfometría de juveniles infectivos de 1ª y 2ª generación de

Steinernema y Heterorhabditis: L = Longitud total del cuerpo; W = Anchura mayor del

cuerpo; EP = distancia de la cabeza al poro excretor; NR = distancia de la cabeza al anillo

28

nervioso; ES = distancia de la cabeza a la base del esófago; T = distancia del ano a la punta de

la cola; a = Longitud total del cuerpo/anchura mayor del cuerpo; b = Longitud total del

cuerpo/distancia de la cabeza al esófago; c = Longitud total del cuerpo /longitud de la cola;

D% = distancia de la cabeza al poro excretor/distancia de la cabeza a la base del esófago X

100; E% = distancia de la cabeza al poro excretor/longitud de la cola X 100.

Por otro lado, existen diversas claves taxonómicas basadas en juveniles infectivos de

tercer estadio para especies de Steinernema (de Doucet y Doucet, 1990) y para juveniles

infectivos y machos de especies de Steinernema y Heterorhabditis (Nguyen y Smart, 1996;

Stock y Kaya, 1996). Especies sin describir han sido identificadas en la literatura (Smits et al.

1991; Dix et al., 1992) otras probablemente permanecen sin ser descritas e identificadas y se

requieren estudios taxonómicos más detallados (Stuart y Gaugler, 1994). Wright (1990) y

Joyce et al. (1994) afirman que es difícil encontrar un buen diagnóstico de caracteres

morfológicos para la identificación de especies. Sin embargo, los estudios morfológicos deben

continuar por formar el centro esencial de la taxonomía de los nematodos entomopatógenos

(Curran, 1990). La identificación correcta de los nematodos deberá ser una prioridad en

futuros trabajos, para prevenir la duplicación innecesaria de investigaciones (Hominick, 1990).

Hominick et al. (1997) reportan que en un taller donde participaron aproximadamente

40 especialistas europeos de 17 países y dos de América, el grupo de trabajo sobre

aislamientos e identificación de nematodos entomopatógenos, proporcionaron detalles

precisos de los métodos usados para obtener especímenes para descripciones taxonómicas. En

donde, se recomendó que los métodos y protocolos detallados serán adoptados para las

descripciones taxonómicas de steinernematidos y heterorhabditidos, como una línea base para

la taxonomía en futuros trabajos. Esta incluye observaciones sobre disección de insectos

hospederos; preparación de nematodos para su examinación en microscopio de luz y

electrónico, resguardo y disposición de los especímenes tipos; la valoración de los caracteres

taxonómicos de adultos y juveniles para estudios morfológicos y morfométricos usados, claves

para las especies, así como diversas técnicas moleculares.

29

2.6 Biología de los nematodos entomopatógenos

Los nemátodos entomopatógenos son usados exitosamente contra una variedad de

insectos plaga, pero los resultados contra ciertos insectos son muy diferentes. Esta variabilidad

enfatiza la necesidad de obtener más información sobre los aspectos fisiológicos, genéticos,

etológicos y ecológicos, que influyen en su eficacia, así como las interacciones que ejercen en

la biología de los nematodos.

2.6.1 Comportamiento de los nematodos

La capacidad para encontrar y atacar hospederos susceptibles, es la clave precisa para

determinar la actividad bioinsecticida de los nematodos entomopatógenos y probablemente, es

la principal fuente de inconsistencia de los resultados en campo.

2.6.1.1 Búsqueda de los hospederos susceptibles

El comportamiento de búsqueda es la medida por la cual los animales localizan y

adquieren los recursos necesarios para crecer, desarrollarse, mantenerse y reproducirse. Para

los nematodos entomopatógenos de la familia Steinernematidae, donde todos los recursos se

obtienen de un solo hospedero, el éxito para localizar un hospedero es de gran importancia

(Lewis et al., 1993). La caracterización de especies/cepas de nematodos y su hábitat

correspondiente en las zonas de actividad de los insectos objetivos, deberá ser el proposito

para realizar la eficiencia incrementada (Gaugler, 1988).

Algunas especies, incluyendo S. glaseri y heterorhabditidos particularmente

Heterorhabditis del grupo NW Europeo (Smits et al., 1991), migran activamente a través del

suelo. Otras, tales como S. carpocapsae, migran menos y pueden zigzaguear sobre superficies

sólidas cuando la humedad relativa es alta, esto es una conducta a través de diversos pasos

guiados para la infección de un hospedero (Ishibashi et al., 1994). Comportamiento que ha

sido estudiado en un período de tiempo, con los juveniles infectivos aplicados al suelo, antes

de que emerjan directamente del cadáver dentro o fuera del suelo, lo que ha sugerido que ellos

reflejan dos diferentes tipos de estrategias (Downes y Griffin, 1996). Estas estrategias

30

hallazgo-hospedero han sido denominadas navegadores-cazadores (aquellos que se mueven

alrededor para hallar a los hospederos) y emboscadores (aquellos que esperan los hospederos

que vienen a ellos) (Lewis et al., 1992). Al respecto, Cui et al. (1993) mencionan que los

juveniles de S. glaseri y H. bacteriophora, son navegadores altamente móviles que buscan

activamente los hospederos y son más eficaces contra presas subterráneas sedentarias (Gaugler

et al., 1989; Timper et al., 1991). En contraste, los juveniles de S. carpocapsae parecen tener

una estrategia emboscadora (posarse y esperar) y son más efectivos contra presas móviles que

habitan la superficie (Kaya y Gaugler, 1993). Sin embargo, estas especies acechadoras tendrán

más dificultad en localizar los hospederos, principalmente a los sedentarios, tales como los

gusanos blancos (Lewis et al., 1992, 1993). Mientras que S. feltiae y Steinernema sp. son

intermedios en la búsqueda continua de compartir algunas características de búsqueda de

navegadores y emboscadores (Grewal et al., 1994).

Georgis y Poinar (1983) señalan que las observaciones apoyadas por estudios

avanzados, muestran que los infectivos tienen una tendencia para permanecer en el sitio de

aplicación, aunque el insecto hospedero esté presente. Ishibashi y Kondo (1986b) mencionan

que los juveniles de S. carpocapsae se vuelven inactivos en el suelo en ausencia del hospedero

y se presume que esto, es una estrategia para conservar energía.

Grewal et al. (1994) consignan que las estrategias de búsqueda de cada especie de

nematodo entomopatógenos, se predice de su respuesta a las señales volátiles del hospedero y

del comportamiento de dispersión. Frecuentemente, parecen seguir vías favorables a través del

suelo. Viajan menos a través de los espacios de poro pequeño (Molyneux y Bedding, 1984),

una situación en la cual, probablemente las raíces de las plantas forman vías importantes. Para

emigrar son agudamente sensibles en respuesta directa a la liberación de dióxido de carbono

del hospedero (Gaugler et al., 1980; Gaugler y Campbell, 1988) y gradientes térmicos

(Burman y Pye, 1980), también son atraídos por materiales de sus hospederos o heces fecales

y la bacteria simbiótica y pueden ser activados por estrés térmico, mecánico y por ciertos

químicos como el ácido úrico, xantina, alantoina, amonia y arginina (Schmidt y All, 1978;

Kondo y Ishibashi, 1986; Gaugler y Campbell, 1991).

31

2.6.1.2 Penetración a los hospederos

Algunos autores enfatizan la importancia de la penetración en la susceptibilidad del

insecto al nematodo, considerada como un factor clave en el proceso patogéno (Ishibashi y

Kondo, 1990). Esta capacidad, unida con la existencia natural de estos nematodos en todos los

suelos, sugiere que es una presión considerable de selección para los insectos del suelo, en

desarrollar estrategias para evitar el parasitismo. Entonces, la tendencia de muchos insectos en

el suelo, es la quiescencia, especialmente en las pupas, para liberar dióxido de carbono en

tasas que continuamente rompen, con el período de emergencia de hasta 7 horas (Chapman,

1982) y puede ser en parte una respuesta coevolucionaria para escapar de la detección y

además evitar el parasitismo del nematodo (Gaugler, 1988). Sin embargo, durante el período

de emergencia los espiráculos están estrechamente cerrados, evitando el acceso del nematodo.

Otros insectos se mueven casi constantemente a través del suelo, incrementando la dificultad

de orientación a los hospederos potenciales. Los insectos estacionarios deberán ser objetivos

fáciles, pero muchas especies de escarabajos consumidores de raíces, construyen las celdas

pupales de partículas de suelo densamente apretadas que pueden presentar una formidable

barrera física para la infección (Gaugler, 1988).

La señal del hospedero específico es necesaria para inducir el proceso de penetración.

Si los nematodos no pueden reconocer el insecto como un hospedero potencial, resultará una

baja en la actividad de la penetración (Simöes y Rosa, 1996). Poinar (1979) señala que los

nematodos entomopatógenos para encontrar a los hospederos y vencer el sistema ínmune, a

igual que muchos otros parásitos y patógenos, penetran varias barreras físicas para entrar al

hemocele y causar la infección. Los juveniles infectivos usan como rutas las aberturas bucales

y anales de los insectos, para entrar antes de penetrar a través de la pared del intestino.

Triggiani y Poinar (1976) manifiestan que los JIs de S. carpocapsae penetran al insecto a

través de los espiráculos, boca y ano. Los espiráculos son una ruta alternativa de entrada, en

las cuales los nematodos penetran a través de la pared traqueal (Georgis y Hague, 1981;

Nguyen y Smart, 1990).

32

Bedding y Molyneux (1982) reportan que los juveniles infectivos (la L2) de

Heterorhabditis al eclosionar, se desprenden de la cutícula ante la presencia de un insecto

hospedero y muestran un diente largo, anterior y terminal, el cual es usado para facilitar la

ruptura de las membranas intersegmentarias, al raspar y romper la cutícula de sus hospederos.

Estos pueden ser capaces de entrar fácilmente en algunos insectos que son menos vulnerables

a especies de Neoaplectana, los cuales no tienen un diente terminal. También, Mrácek et al.

(1988) confirman que la boca, ano y espíraculos son los sitios de entrada, a través de los

cuales las larvas infectivas entran a sus hospederos. Nguyen y Smart (1991) afirman que los

sitios de penetración de S. scapterisci en los grillos topo, se realiza por la boca y los

espiráculos, pero probablemente no por el ano y se desarrollan primero en la cabeza y el tórax.

2.6.2 Ciclo de vida de los nematodos

El ciclo de vida de los nematodos entomopatógenos es similar, aunque el esquema

entre las familias Steinernematidae y Heterorhabditidae varía un poco. En general comprende

seis estadios, el huevo, cuatro estadios larvales y los adultos. Existen diferencias complejas

debido a que en steinernematidos incluyen dos ciclos amfimícticos separados del hospedero,

mientras que en heterorhabditidos su ciclo es heterogónico, con hembras hermafroditas en el

primero. El conocimiento de este patogenicidad.ciclo es de vital importancia, ya que está

estrechamente relacionado con la

Los juveniles infectivos o larvas dauer son comúnes entre las especies de parásitos (de

animales y plantas) y de vida libre (Bird y Bird, 1991) y son una adaptación común para el

estrés ambiental entre diversas familias de nematodos rhabditidos (Evans y Womersley, 1980;

Womersley, 1990), los cuales no se alimentan debido a su tracto digestivo colapsado y la boca

y ano cerrados, posiblemente para limitar la pérdida de agua o el acceso de patógenos (Poinar,

1990). Una vez que los juveniles infectivos de tercer estadio de Steinernema y

Heterorhabditis inician el ciclo de vida, son los responsables para localizar e invadir las larvas

de una variedad de insectos hospederos favorables (Grewal y Georgis 1999). Todos los otros

estadios de los nematodos existen solamente dentro del insecto. Mientras que estos existen

únicamente en el suelo, los cuales suspenden su desarrollo, morfología y fisiología y están

v

33

adaptados para sobrevivir por largos períodos en el suelo, cubiertos por la cutícula firme del

segundo estadio (Campbell y Gaugler, 1991). Esta “doble piel” protege a los nematodos de la

desecación y otro tipo de estrés ambiental. Las larvas dauer durante la búsqueda de un nuevo

hospedero en el suelo, no se alimentan, pero usan sus reservas de grasa. El metabolismo se

reduce al mínimo, permitiendo a éstos sobrevivir por varias semanas a meses. Los nematodos

de segundo estadio pierden la cutícula durante la penetración en un nuevo insecto hospedero.

Después de la penetración, el nematodo libera la bacteria, la cual conduce en su lumen

intestinal (Bird y Akhurst, 1983; Endo y Nickle, 1991) y el insecto muere. Dependiendo del

tamaño del insecto, dos o tres generaciones pueden desarrollarse dentro del hospedero muerto.

Cuando la población de nematodos ha alcanzado un umbral de una cierta densidad y las

condiciones nutricionales disminuyen, un camino alterno conduce el desarrollo para la

formación de los juveniles infectivos de tercer estadio, los cuales dejan a los cadáveres de los

insectos para buscar nuevos hospederos (Poinar, 1990).

Los nematodos al iniciar la alimentación sobre las células y el tejido de los hospederos,

se desarrollan en adultos por la vía de cuatro juveniles. Los adultos de Steinernema son

siempre hembras y machos, la reproducción amfimíctica toma lugar, mientras que los

juveniles infectivos de Heterorhabditis se desarrollan en hermafroditas, reproducción

automíctica, aunque la fertilización misma toma lugar (Poinar, 1975). Asimismo, Wouts

(1979) en poblaciones de Heterorhabditis criadas en G. mellonella reconoce dos ciclos, uno

con una serie completa de cuatro estadios larvales y una solamente con el primer o cuarto

estadio larval. Las L4 en el ciclo de vida completo, son siempre hembras grandes. Las L4 en el

ciclo de vida corto son hembras y machos. La segunda generación de Heterorhabditis spp.

consiste de machos y hembras amfimícticas (Poinar, 1990). Wouts (1980) describe el ciclo de

vida de Neoaplectana bibionis, y también observa cuatro estadios larvales, la L1 sale del

huevo, de un hospedero conveniente, sin embargo, cuando la densidad poblacional es baja, se

desarrollan directamente en L4; pero cuando es alta, se desarrollan en L2, estas son un estadio

que no se alimenta y que procede el infectivo resistente, la L3 es de vida libre. Los primeros

adultos se desarrollan en un hospedero fresco y usualmente son largos.

34

El estudio sobre el ciclo de vida de una población específica de Heterorhabditis sp.,

fué detallado por de Doucet y Poinar (1985), destaca que el ciclo es heterogónico, en la

primera generación son hembras hermafroditas (generación hermafrodita) y la segunda

machos y hembras (generación anfimíctica). De ambas generaciones se originan larvas

infectivas. En cada generación existen cuatro estadios larvales, de los cuales el tercero, puede

o no ser infectivas según abandone o no el cadáver del insecto. Igualmente, Glazer et al.

(1994) reportan el ciclo de vida y reproducción de Heterorhabditis bajo condiciones in vitro e

in vivo. En ambos casos, cuando el desarrollo es iniciado por los estadios juveniles,

únicamente se desarrollan hermafroditas en la primera generación y los machos aparecen solo

en la segunda. Los juveniles se encontraron también in vivo en cadáveres de larvas disectadas

de G. mellonella siete días después de la infección.

Por otro lado, Nguyen y Smart (1992) señalan que el ciclo de vida de S. scapterisci, es

similar a las descripciones de otras especies de Steinernema, el cual está compuesto por dos

ciclos uno largo o normal (con dos generaciones de adultos) y el otro corto (con una

generación de adultos). Este consiste en un estadio de huevo, cuatro estadios juveniles y un

estado adulto (machos y hembras). El ciclo de los JIs (tercer estadio juvenil infectivo) a JI

puede proceder de dos vías. Si los nutrimentos son suficientes y la población no es excesiva,

los JIs se desarrollan en machos y hembras de la primera generación. La mayoría de los

huevos de estas hembras son incubados y los juveniles se desarrollan a través de cada estadio

de vida, para convertirse en hembras y machos de la segunda generación. El ciclo toma de 8-

10 días (ciclo largo) a 24oC. En cambio, sí los nutrimentos son insuficientes o excesivos, los

JIs se desarrollan en machos y hembras de la primera generación, y los huevos producidos por

éstas hembras se desarrollan directamente en JIs. Este ciclo toma de 6-7 días (ciclo corto).

Asimismo, Selvan et al. (1993) indican que los nematodos de las familias

Steinernematidae y Heterorhabditidae tienen ciclos de vida similares. Dicho ciclo es directo y

viven dentro de un solo insecto, los cuales emergen de los cadáveres de los insectos y entran a

insectos vivos, únicamente el tercer estadio de vida libre, es un juvenil especializado, llamado

después como juvenil infectivo JI o dauer (Koppenhöfer y Kaya, 1995), que conduce las

especies de bacterias simbióticas específicas en su intestino (Akhurst, 1986). El tercer estadio

35

de los juveniles infectivos (dauers) en los géneros de nematodos Steinernema y

Heterorhabditis, es el único estadio encontrado fuera del hospedero y son envainados en las

cutículas de su segundo estadio y además es el estadio resistente ambientalmente (Poinar y

Leutenegger, 1968; Timper y Kaya, 1989).

Del mismo modo, Downes y Griffin (1996) destacan que el ciclo de vida de

Heterorhabditis y Steinernema difieren en una vía importante: los JIs de heterorhabditidos se

vuelven a desarrollar en adultos fértiles sí invaden un insecto, en un período de tiempo los JIs

de los steinernematidos se convierten en hembras y machos. Esta diferencia ha significado

implicaciones para la ecología de estos géneros. Obviamente, la mayoría de Heterorhabditis

en un período de tiempo se multiplican, si un solo JI se establece sucesivamente en un

hospedero. En contraste, Steinernema requiere que al menos un juvenil infectivo de cada sexo

pueda entra al insecto. Cada uno de los dos géneros después produce generaciones dióicas

dentro del hospedero.

Otros estudios sobre el ciclo de vida de las especies de heterorhabditidos han sido

explicados en detalle. Al respecto, Dix et al. (1992) demuestran que la progenie de la segunda

generación de Heterorhabditis spp. fué amfimíctica y demuestran que ésta fue posible para el

cruzamiento-cría de los nematodos. En contraste, Glazer et al. (1991) propagan H.

bacteriophora aunque la fertilización misma, en todas las generaciones, dieron líneas intercría.

Zioni et al. (1992) reportan solamente hermafroditas en la primera generación y los machos en

la segunda. Strauch et al. (1994) demuestran que ambas reproducciones, la amfimíctica y la

automíctica, pueden ocurrir en la segunda generación de hermafroditas. La descendencia de la

primera generación hermafrodita, puede desarrollar en adultos amfimícticos o en

hermafroditas automícticas y ambas pueden ocurrir simultáneamente. El desarrollo de adultos

amfimícticos es inducido por la baja concentración de nutrimentos; también se sugiere, que las

condiciones nutricionales es un fenómeno que induce el desarrollo de los juveniles dauer.

36

2.6.3 Asociación mutualista nematodo - bacteria

La asociación mutualista entre los nematodos y las bacterias, es única y altamente

específica, que involucra una serie de procesos biologícos similares, que les confieren

características de mayor virulencia. Los nematodos actúan como vectores y protegen a la

bacteria de las condiciones ambientales del suelo y contribuyen significativamente en la

patogénesis durante la liberación e invasión del hospedero. Mientras que las bacterias juegan

un papel nutricional para el nemátodo, al crear condiciones favorables para su desarrollo y

reproducción y antibiosis contra otros organismos extraños. En la actualidad el conocimiento

de estas interacciones y los efectos detrimentales que ocasionan, también ha estimulado a los

científicos y compañías comerciales para su desarrollo, producción y aplicación en programas

de control biológico y manejo integrado.

Barbercheck y Wang (1996) señalan que en contraste con otros grupos de nematodos,

los steinernematidos y heterorhabditidos son referidos como entomopatógenos, por su

asociación mutualista con bacterias del género Xenorhabdus y Photorhabdus,

respectivamente. También esta estrecha relación es ilustrada por el hecho de que la mayoría de

las especies de nematodos, están asociadas con una sola especie de bacteria (Akhurst y

Boemare, 1988; Smits y Ehlers, 1991). El género Xenorhabdus consiste de bacterias

simbiontes de los nematodos entomopatógenos específicos de la familia Steinernematidae y

fue separado del género Photorhabdus, el cual consiste casi completamente de simbiontes de

los nematodos entomopatógenos de la familia Heterorhabditidae (Thomas y Poinar, 1970;

Akhurst, 1982; Akhurst y Boemare, 1990; Boemare et al., 1993; Forst y Nealson, 1996).

Por consiguiente, cada especie de Steinernema está asociada con sus propias especies

de Xenorhabdus. De esta forma, S. carpocapsae está asociado con X. nematophilus; S. glaseri

con X. poinarii; S. feltiae y S. affinis con X. bovieni, etc. Mientras que todos los

Heterorhabditis spp. poseen a Photorhabdus luminescens como la simbionte. Sin embargo,

estudios específicos han demostrado que P. luminescens puede ser un taxón de multiespecies,

con cuatro de cinco especies (Akhurst y Boemare, 1990; Han et al., 1990; Pütz et al., 1990;

Smits y Ehlers, 1991; Boemare et al., 1993). Este proceso de coevolución aparente,

37

probablemente es debido a la transmisión vertical del simbionte de una generación a otra.

Aunque los nematodos no conducen la bacteria en el huevo (Lunau et al., 1993), los juveniles

al eclosionar entran a la hemolinfa del insecto, el cual es infectado por la bacteria con sus

descendientes que están asociados. Por lo tanto, los juveniles toman la misma cepa de bacteria

así como sus descendientes. La especificidad de la asociación entre los nematodos y las

bacterias opera en tres niveles (Grewal et al., 1997): i) suministran los factores que aumentan

a los juveniles infectivos la recuperación de la fase dauer; ii) suministran los nutrimentos

esenciales de los nematodos por la bacteria y iii) la retención de la bacteria dentro del intestino

de los JIs no alimenticios.

Las especies tipo para ambos géneros de nematodos, son Xenorhabdus nematophilus

(Poinar y Thomas) comb. nov. (sinónimo: Acromobacter nematophilus (Poinar y Thomas), y

Photorhabdus luminescens (Poinar y Thomas) Boemare, Akhurst y Mourant comb. nov.,

respectivamente. Los cuales están estrechamente relacionados y presentan las siguientes

características comunes: son bacterias pertenecientes a la familia Enterobacteriaceae, las

cuales son Gram negativo, bacilos grandes y móviles, peritricas y anaeróbicas facultativas. La

mayoría de las cepas producen colonias pigmentadas de color rojo, rosa o amarillas. Dentro de

los aislados, los dos géneros, pueden ser muy variables en la morfología de las colonias y las

propiedades bioquímicas. Ambas son patógenas de insectos, el hábitat natural es el lumen del

intestino de los nematodos entomopatógenos y los insectos infectados. Sin embargo, las

características diferentes son: que Photorhabdus es luminescente y en Xenorhabdus no. Los

cultivos de Photorhabdus resplandecen y en los cadáveres de insectos infectados puede ser

detectada en la obscuridad. Además, Xenorhabdus es catalasa negativa, mientras que

Photorhabdus es positiva. (Thomas y Poinar, 1979; Akhurst y Boemare, 1988; Smits y Ehlers,

1991; Boemare et al., 1993). La bioluminiscencia de Photorhabdus puede ser para proteger el

cadáver de los saprófitos fotobióticos del suelo y de esta manera ser repelidos por el cadáver

luminiscente (Akhurst y Boemare, 1990).

Un dauer, el estadio infectivo de los nematodos, es un juvenil de tercer estadio el que

conduce únicamente su bacteria simbionte (Akhurst, 1983; Bird y Akhurst, 1983). Estas

bacterias son conducidas monoxénicamente en la porción ventricular del estadio juvenil de los

38

nematodos Steinernema, modificada especialmente para almacenar la bacteria simbiótica y es

llamada vesícula intestinal (Bird y Akhurst, 1983), mientras que en los estadios infectivos de

Heterorhabditis su bacteria simbiótica es localizada en el esófago y en la porción ventricular

del intestino (Endo y Nickle, 1991), conduciéndola dentro del hemocele de los insectos

hospederos (Boemare et al., 1992). Los nemátodos proporcionan protección a la bacteria del

medio ambiente del suelo, donde es incapaz de sobrevivir en vida libre y sirven como vectores

(Poinar, 1979; Burnell et al., 1996).

Cuando los juveniles infectivos son atraidos a los hospederos potenciales (Gaugler et

al., 1980) y mediante las amfidias detectan las huellas químicas (Perry, 1996), a través de las

aberturas naturales penetran diferentes larvas de insectos (Grewal y Georgis, 1999), emigran e

invaden el hemocele, donde liberan las bacterias simbiontes, las cuales se multiplican en la

hemolinfa rica en nutrimentos-trealosa (Friedman, 1978; Akhurst, 1982), probablemente a las

cinco horas al entran al insecto (Dunphy y Thurston, 1990), rápidamente se propagan y matan

al hospedero en 48 horas, por septicemia letal, estableciendo condiciones favorables para el

desarrollo de los nematodos (Akhurst, 1982; Akhurst y Dunphy, 1993) al producir antibióticos

que previenen e inhiben el crecimiento de muchas bacterias y especies de levaduras en el

cadáver (Poinar y Thomas, 1966; Akhurst, 1981, Maxwell et al., 1994). Posteriormente, los

nematodos se alimentan de las células de la bacteria y los productos de los tejidos

descompuestos del hospedero, que sirven como nutrimentos para su reproducción,

subsecuentemente se producen de dos a tres generaciones, antes de que se desarrollen en

juveniles infectivos que emergen en el suelo desde el cadáver mermado. Estos infectivos

buscan y parasitan nuevos hospederos para iniciar un nuevo ciclo de vida (Poinar, 1990; Kaya

y Gaugler, 1993; Choo et al., 1995), convirtiéndose en estadios de vida libre cuando los

nutrimentos del hospedero se agotan (Grewal et al., 1994).

Simöes y Rosa (1996) mencionan que Steinernematidae y Heterorhabditidae son

patógenos intra-hemocélicos de insectos. La infección del hemocele de los hospederos es un

paso crítico durante la patogénesis, e involucra dos etapas: La invasión de la cavidad

hemocélica y la evasión del nematodo infectivo de las reacciones del hospedero, permitiendo

su establecimiento y nuevo desarrollo. Lysenko (1985) destaca que este grupo de bacterias es

39

usualmente patógeno, la destrucción de los hemocitos y órganos internos del insecto es

resultado de la producción de enzimas extracelulares y lipopolisacáridos. Además, ambos

géneros secretan lipasa, lecitinasa y proteasa (Bedding y Akhurst, 1988; Clarke y Downe,

1995). La dosis letal de la bacteria sobre los hemocitos del hospedero, es atribuida a los ácidos

grasos del lípido A, mitad asociada con los lipopolisacáridos liberados desde la bacteria en la

hemolinfa del hospedero (Dunphy y Webster, 1988). Además, la bacteria tiene bacteriocinas y

bacteriofagos que inhiben las especies simbióticas de otras especies de steinernematidos y

heterorhabditidos (Boemare et al., 1993).

Por otro lado, Xenorhabdus y Photorhabdus muestran una forma fenotípica inestable,

conocida como fase de variación (Burnell y Downs, 1996). Las formas de estas colonias son

indicativas de dos fases que difieren en algunas características bioquímicas y fisiológicas

(Akhurst, 1986a,b; Boemare y Akhurst, 1988; Akhurst y Boemare, 1990). Normalmente, la

forma primaria se encuentra en los estadios infectivos de los nematodos, pero son capaces de

conducir cualquier forma en su intestino, que es inestable in vitro y ocasionalmente in vivo,

produciendo la segunda forma (Akhurst, 1980). La forma primaria produce proteínas

antibacterianas que reducen la competencia y previenen la infección de otros agentes

biológicos (Akhurst, 1982b; Dunphy, 1994). La bacteria se multiplica, una vez que mata al

insecto hospedero y establece condiciones satisfactorias para la reproducción de los

nematodos, ya que le proporciona los nutrimentos y promueve su reproducción in vivo e in

vitro que la segunda forma (Kaya et al., 1993; Akhurst, 1980). Smigielski et al. (1994)

sugieren que la fase II puede tener mejores condiciones para adaptarse en el suelo como un

organismo de vida libre.

El complejo nematodo-bacteria muestra gran potencial como un agente de control

biológico de insectos nocivos en ambientes crípticos (Klein, 1990). Esta asociación es de

fundamental importancia (Aguilera y Smart 1993), porque Xenorhabdus y Photorhabdus son

especies altamente patógenas de una diversidad de larvas de insectos (Dunphy y Webster,

1988). La bacteria también es capaz de representar una amplia variedad de medios artificiales,

adecuados para la reproducción de los nematodos, que permiten su producción en masa

(Bedding, 1976). Un prerequisito para desarrollar la aplicación de estos agentes, es un sistema

40

de producción in vitro de los nematodos a bajo costo. En los sistemas de producción in vitro,

por el método de Bedding (Bedding, 1981) y el sistema de fermentación líquida (Buecher y

Poipiel, 1989), las variaciones en Photorhabdus y Xenorhabdus, son la causa mayor de

fracaso, principalmente para una producción baja y cantidad subóptima de los nematodos

(Akhurst, 1980; Ehlers et al., 1990). Sin embargo, este grupo de entomopatógenos inusuales

está siendo desarrollado comercialmente como un agente de control biológico de insectos

plaga (Ng y Webster, 1997). Adicionalmente, ciertos metabolitos antimicrobianos producidos

por la bacteria, también tienen propiedades antifungales (McInerney et al., 1991; Li et al.,

1995), antibiótica, nematicida e insecticida y ahora su uso en campo, puede ser realizado

eficientemente y jugar un papel clave en las estrategias de manejo integrado de plagas

(Webster, 1998).

2.7 Ecología de los nematodos entomopatógenos

Los nematodos entomopatógenos han sido recuperados del suelo y de insectos

infectados naturalmente. Para poder aplicarlos como agentes de control biológico, es necesario

conocer las múltiples interacciones con su medio ambiente. El impacto que ejercen sobre ellos

los factores bióticos y abióticos, es una limitante para su comportamiento, eficacia, dispersión

y superviviencia. Este conocimiento establece las bases para futuros estudios sobre la

dinámica poblacional y la epizootiología de las enfermedades, lo que permite optimizar su

potencial bioinsecticida en programas de control biológico y manejo integrado de plagas.

2.7.1 Factores ambientales

La Ecología es el estudio de las relaciones entre los organismos y su medio ambiente.

Las relaciones ecológicas pueden ser consideradas a través y en varios niveles de organización

biológica. Estos estudios pueden proveer información sobre el potencial de introducir

organismos tales como agentes de control biológico (Ferris, 1993).

Los nematodos Steinernematidae y Heterorhabditidae tienen una distribución mundial,

y han sido aislados de una amplia variedad de ecosistemas desde los climas sub-árticos al

árido y tropical (Poinar, 1990; Hominick et al., 1997). De esto se especula que las poblaciones

41

naturales de los nematodos deben estar adaptadas a sus ambientes locales (Glazer, 1996). Sin

embargo, un entendimiento de su biogeografía es impedido por la dificultad de la

identificación al nivel de especie, particularmente para Heterorhabditis. Puesto que éstos

parecen estar más limitados que los steinernematidos por los factores abióticos, tales como la

textura del suelo y la temperatura. En ciertas áreas como Hawai, Irlanda y Reino Unido,

pueden estar completamente restringidos a suelos de arena costera, mientras que en otras

partes existen en el interior (Griffin y Downes, 1991). No obstante, la distribución excepcional

de ambos géneros sugiere una alta capacidad para persistir en su hábitat natural (Gaugler,

1988).

2.7.2 Supervivencia de los nematodos entomopatógenos

Como en todos los organismos, las condiciones ambientales limitan la supervivencia,

reproducción y desarrollo de los nematodos. Sin embargo, la extinción de las poblaciones de

estos nematodos raramente se realiza en la naturaleza. Normalmente, sí el hábitat es

inconveniente para el desarrollo durante una parte del período estacional, los nematodos tienen

un amplio rango de mecanismos para todas las condiciones ambientales desfavorables en el

suelo, al adoptar estrategias de supervivencia en los períodos adversos. No obstante, los

niveles pueden caer drásticamente como un resultado de las especies de hospederos y el

tamaño de la población y diversos factores bióticos y abióticos (Poinar, 1991; Glazer, 1996).

Wharton (1986) señala que bajo condiciones ambientales moderadamente adversas, los

organismos se vuelven quiescentes. Mientras que en el estrés ambiental más severo, los

organismos pueden entrar en un estado de anabiosis o criptobiosis. Por consiguiente, la

humedad del suelo es considerada central, porque afecta la actividad y superviviencia de los

nematodos (Wallace, 1966). Pero un número considerable de especies de nematodos

sobreviven a cierto grado de deshidratación, sí el proceso de desecado es gradual (Womersley,

1987). El control en la tasa de desecado, es un factor importante en la supervivencia para la

desecación en varias especies de nematodos capaces de entrar en anhidrobiosis, que tienen

mecanismos para disminuir la tasa de pérdida de agua y otras especies son solamente capaces

de sobrevivir, sí las condiciones ambientales, tales como una humedad alta, asegura el secado

42

lento (Evans y Perry, 1976). Diversos trabajos han enfatizado sobre el uso de estos nematodos

en su reservorio natural, el suelo. Sin embargo, el entendimiento de su comportamiento en el

suelo es necesario para permitir su uso efectivo, donde las condiciones ambientales son

caracterizadas por una rápida desecación en la superficie y una desecación gradual (Gaugler,

1988; Campbell y Gaugler, 1991).

Los juveniles infectivos de los nematodos entomopatógenos son encontrados en el

suelo o dentro de un cadáver. Durante el desarrollo dentro del cadáver las condiciones

ambientales extremas pueden cambiar drásticamente. Tales condiciones de desecado son

comúnes en el suelo, debido a la humedad relativa (RH) en los espacios intersticiales

permanecen estrechos al 100% y declina radicalmente sólo en condiciones extremadamente

secas (Koppenhöfer et al., 1997). El declive rápido de la humedad puede ocurrir en las capas

superficiales, especialmente en los suelos arenosos con poca capacidad de retención de agua;

los nematodos son aislados muy frecuentemente de tales suelos (Hara et al., 1991; Stock,

1995; Strong et al., 1996). En adición, los hospederos infestados se pueden mover en áreas

con suelos de baja humedad, antes de que mueran por la infección. En tales situaciones, los

cadáveres pueden retener mejor humedad que alrededor del suelo y proteger a los JIs de la

deshidratación, hasta que las condiciones de humedad vuelvan a conducir a los juveniles y se

dispersen al encuentro de nuevos hospederos (Koppenhöfer et al., 1997). La desecación

gradual en el suelo puede proveer tiempo suficiente para adaptarse fisiológicamente en un

estado parcial de desecación quiescente e inmovilizado (Womersley, 1990).

Por otro lado, las respuestas de comportamiento, tales como enrrollado de los

individuos y la agregación en masas grandes, aseguran la oportunidad de supervivencia. En

adición, este comportamiento reduce gradualmente la humedad o preacondiciona a las altas

humedades, antes de exponerse a humedades bajas, subsecuentemente también asegura la

supervivencia (Menti et al., 1997). El cadáver del insecto hospedero también puede servir

como un hábitat protectivo favorable. Puede proveer alguna protección física de condiciones

ambientales adversas, tales como las temperaturas extremas (Brow y Gaugler, 1995a) y baja

humedad (Brow y Gaugler, 1995a; Koppenhöfer et al., 1995).

43

De igual forma, la presencia de dos capas de membranas externas presentes en el

estadio de vida libre de los nematodos entomopatógenos, un juvenil infeccioso de tercer

estadio, que permanece envainado por la cutícula del segundo estadio, proporciona protección

adicional (Poinar, Epsky et al., 1988; Timper y Kaya, 1989) y a menudo puede ofrecer

protección contra ciertos factores abióticos. Womersley (1990) especula que la vaina de S.

carpocapsae aumenta la supervivencia durante la desecación para actuar como una barrera a la

pérdida lenta de agua. La tolerancia a la desecación puede ser mejorada por la presencia de la

vaina y el grado de beneficio puede ser afectado por las propiedades de dicha vaina, cuando

está menos acomodada (S. carpocapsae) o construida sólida y fuertemente arreglada (H.

bacteriophora) (Campbell y Gaugler, 1991). Por otro lado, también se incluyen los

mecanismos de evasión que presentan algunos individuos, que los hace capaces para evitar el

estrés y moverse simplemente dentro de un micro hábitat protegido (Glazer, 1996).

2.7.3 Condiciones edafológicas

2.7.3.1 El medio ambiente del suelo

El suelo es un sistema dinámico que responde a los cambios ambientales y al

abastecimiento de energía (Moore et al., 1988) donde las relaciones ecológicas entre los

organismos están influenciadas por su estructura (Elliot y Coleman, 1988). La mayoría de las

investigaciones sobre los efectos en el control biológico han sido concernientes con la textura

del suelo. Los diferentes tamaños de los organismos, tienen diferente suma de disponibilidad

de espacio en ellos, debido a la textura. Las partículas de tamaño pequeño y la textura fina del

suelo, pueden impedir el movimiento de los organismos e incrementar la distancia de traslado

desde un punto a otro. Basada en la sola textura, generalmente los suelos arenosos tienen

poros grandes, menor tortuosidad y aireación que los suelos arcillosos (Barbercheck, 1992).

También son importantes la textura y estructura del suelo, debido a que determinan las

frecuencias de los diferentes tamaños de poro. Puesto que, la mayoría de los poros en una

arcilla no estructurada son de 20 µm en diámetro o pequeños. Consecuentemente, hasta

cuando el suelo está saturado, los organismos dependen de la movilidad en poros más grandes

que 20 µm serán inmóviles en arcillas, porque los poros de tamaño adecuado son infrecuentes

en suelos de textura fina (Wood, 1989).

44

2.7.3.2 El pH del suelo

El suelo es un sistema heterogéneo y el pH de los micrositios puede variar

considerablemente del promedio de la masa de suelo. La alcalinidad ocurre en suelos con

saturación base o en la presencia de sales y es característico de la mayoría de las regiones

áridas y semiáridas. En suelos salinos los microorganismos enfrentan problemas de altas

concentraciones de iones, arriba de sus concentraciones normales intracelulares, los cuales

pueden conducir al rompimiemto de la función celular (Barbercheck, 1992). El pH de la

solución del suelo puede afectar el control biológico. Los suelos ácidos con niveles de pH

arriba de 4.0 limita la infección de Cephalia abietis por S. kraussei (Fisher y Führer, 1990). En

suelos franco arenosos el pH entre 4, 6, 8 y 10, la supervivencia y retención de la infectividad

de S. carpocapsae y S. glaseri fue mayor a pH de 8. La supervivencia de ambas especies

disminuye agudamente después de una semana a un pH de 10. Georgis y Poinar (1983)

reportan que N. carpocapsae penetra en arena de sílica pura a una profundidad de 10 cm y

recorre el franco arenoso para infectar pupas, pero el porcentaje de penetración disminuye

cuando los porcentajes de arcilla y limo aumentan.

2.7.3.3 Aireación del suelo

Los nematodos son organismos aerobios y la disponibilidad baja de oxígeno puede

reducir su supervivencia (Evans y Perry, 1979; Wharton, 1986). El promedio de este elemento

en el aire atmosférico es de 21% y en la capa arable del suelo 20.3%. Bajo condiciones

extremas en la capa arable ha sido reportado más bajo del 1%. La aireación es dependiente de

la fracción de los poros llenos de aire y los poros macroscópicos que drenan rápidamente. Por

lo tanto, la falta de oxígeno limita la actividad biológica a bajos potenciales de agua. Sin

embargo, muchos de los poros en potenciales altos de agua están llenos y puede hacerse

limitante. También los organismos agregados en suelos de textura fina pueden ser

adversamente afectados por localizadas condiciones anaerobiosis (Barbercheck, 1992).

El porcentaje de oxígeno en el suelo disminuye con la profundidad y la tasa disminuye

más rápido en suelos arcillosos o limosos que en los arenosos (Brady, 1974). De este modo,

puede ser un factor limitante en los suelos con un alto contenido de materia orgánica o de

45

arcilla (Kaya, 1990). En un estudio de la supervivencia e infectividad de especies de

steinernematidos en suelo franco arenoso a concentraciones de oxígeno entre 1 a 20%, la

supervivencia disminuyó significativamente de 20 a 1%. La patogenicidad de los nematodos

no fue reportada a concentraciones de 1, 5, o 10% después de 2 semanas o a 20% después de

16 meses (Kung et al., 1990b).

Por otro lado, bajo condiciones normales en campos agrícolas donde conservan altos

niveles de humedad suficientes para apoyar el crecimiento de los cultivos, la atmosfera del

suelo está siempre cercanamente a vapor saturado. Esta condición es físicamente apropiada

para el control biológico de insectos del suelo por organismos que requieren humedad relativa

alta, tales como los nematodos y hongos entomopatógenos. Los steinernematidos y

heterorhabditidos pueden sobrevivir a <97% RH en un estado inactivo y se comprueba que la

desecación ocurre ligeramente (Womersly, 1990).

2.7.3.4 Humedad del suelo

El estado de energía y el importe de agua variable en el suelo, son factores importantes

que influyen en los organismos, la aireación del suelo y el intercambio de gases. El uso de

potencial de agua tiene más significado ecológico y permite la comparación de resultados a

través de muchos tipos de suelos. El potencial de agua es el factor primario que determina su

disponibilidad en el suelo para las plantas y los animales. En general, los nematodos,

protozoarios y las bacterias requieren una película de agua para la actividad, mientras que los

hongos y microartrópodos no. Consecuentemente, la distribución del tamaño de los poros y la

distribución el agua en el espacio del poro, pueden afectar diferencialmente la actividad de

varios organismos. Como el potencial de agua disminuye y progresivamente los poros

pequeños se vuelven desaguadores, el agua llena las vías convenientes para los estadios

móviles y la actividad es disminuida (Barbercheck, 1992).

Kaya (1990) describe como la humedad del suelo tiene un gran impacto sobre la

capacidad de búsqueda del hospedero y la actividad infectiva de los nematodos

entomopatógenos, como lo hacen la temperatura y textura del suelo, y destaca que la

46

humedad, es un factor central que afecta la actividad del nematodo en el suelo y la variabilidad

en el control de la eficacia es atribuida a la ineficiencia de la humedad del suelo (Lewis y

Raun, 1978, Kain et al., 1981, Gaugler et al., 1994), sin embargo, conforme la humedad

incrementa el llenado de aire de los espacios, en los poros disminuye y la respiración es

inhibida. En suelos mojados o saturados, el movimiento de los nematodos puede ser

restringido debido a la poca tensión superficial necesariamente forzosa para el movimiento

(Wallace, 1971). El desplazamiento en suelos secos también puede ser restringido debido a

que los nematodos se vuelven quiescentes o anhidrobióticos (Womersley, 1990).

Por consiguiente, la humedad del suelo a menudo es citada como el factor más crítico

para la supervivencia y movimiento de los nematodos entomopatógenos (Klein, 1990; Georgis

y Gaugler, 1991). Jackson et al. (1983) declaran que la aplicación de un nematodo durante un

evento de lluvia o por irrigación, fue más exitoso que una aplicación en suelos secos. Shetlar

et al. (1988) reportan que 0.64 cm de riego después de la aplicación, fue necesario para el

movimiento y establecimiento de los nematodos dentro de la zona de las raíces. De este modo,

la eficacia de los nematodos deberá ser aumentada grandemente cuando son aplicados en el

riego, antes y después de los tratamientos (Downing, 1994).

Estos nematodos entomopatógenos son altamente intolerantes a las condiciones

ambientales extremas, especialmente a la humedad y temperatura (Gaugler, 1981). Simons y

Poinar (1973) sugieren que N. carpocapsae puede ser utilizado contra insectos del suelo,

debido a la alta mortalidad asociada con aplicaciones foliares y a la rápida desecación. Una

desecación gradual que ocurre en el suelo permite sobrevivir mejor a los juveniles. Jackson et

al. (1983) observan que el establecimiento de H. bacteriophora en suelos de pastos, fue

significativamente incrementada con aplicaciones realizadas durante la lluvia o seguidas con

riegos. Cuando son aplicados en follaje o en la superficie de suelos secos, los nematodos se

desecan rápidamente y mueren (Welch y Briand, 1961; Moore, 1973; Webster, 1973), pero

son reportados para sobrevivir más de 7 semanas al aplicarlos en suelos húmedos (Poinar y

Hom, 1986). Entonces, un medio ambiente con elevada humedad y temperaturas moderadas,

como en los invernaderos, es preferido para aplicaciones foliares de nematodos. En adición,

aplicaciones tardías y la incorporación de antidesecantes en suspensiones acuosas de

47

nematodos o formulaciones de aceite, ofrecen oportunidades para incrementar la eficacia

contra insectos foliares (Webster y Bronskill, 1968; MacVean et al., 1982; Kaya, 1986).

2.7.4 Dispersión de los nematodos en el suelo

Los nematodos por ellos mismos tienen poder de dispersión limitado, pero pueden ser

conducidos por los insectos y también probablemente por las aves y otros animales.

Indudablemente, los humanos incluso sin saberlo transportan nematodos en el suelo alrededor

de las plantas o en cascajos de arena. Cuando la emigración e inmigración ocurre, el primer

resultado benefico es el flujo de diversidad genética para la existencia de poblaciones, más

bien que el establecimiento completo de las nuevas poblaciones (Griffin y Downes, 1991;

Poinar, 1991). Lacey et al. (1993) señalan que una variedad de nematodos entomopatógenos

que predominantemente infectan larvas, también ocasionalmente o hasta comúnmente es

observada en insectos adultos. Estas infecciones pueden servir para facilitar la transmisión del

patógeno o los subsecuentes estadios de vida en el hábitat inmediato, y/o facilitar su dispersión

a otras localidades.

Glaser et al. (1940) observaron que adultos de Popillia japonica fueron fácilmente

parasitados en el suelo que contenía S. glaseri y que algunos, fueron capaces de volar a

distancias cortas antes de que murieran por el parásito. Asimismo, los infectivos también

pueden ser diseminados para liberaciones de campo, de hospederos infectados en laboratorio

que entran al suelo (Akhurst, 1986), o protegidos en cápsulas de alginato (Kaya y Nelse,

1985). Una formulación innovadora desarrollada por la compañía Biosys, se aproxima para

preservar la estabilidad en campo, que involucra mezclas de nematodos desecados, junto con

un cebo atractivo para los insectos que se alimentan (grillos topo); al ingirir los nematodos

rehidratados en el intestino del insecto para causar infecciones letales (Georgis, 1987).

Los nematodos steinernematidos y heterorhabditidos poseen un estadio infeccioso

móvil, no alimenticio y busca afuera los hospederos y hasta insectos bien ocultos, esto es un

componente crítico de parasitismo de insectos por dicho estadio (Schmidt y All, 1979a,b).

Debido a que estos juveniles poseen quimioreceptores y movilidad, se aseguran y reconocen la

48

respuesta a los químicos o estímulos táctiles en sus interacciones abióticas y bióticas (Croll,

1970; Schmidt y All, 1979; Burman y Pye, 1980; Gaugler et al., 1980; Pye y Burman, 1981;

Byers y Poinar, 1982; Heuttel, 1986). La orientación difusa dirigida de los nematodos al

hospedero, es usualmente responsable para el contacto parásito-hospedero en el suelo (Crool,

1970) y los nematodos entomopatógenos a menudo son atraidos a un hospedero específico o

fuente de alimento (Schmidt y All, 1979; Moyle y Kaya, 1981; Pye y Burman, 1981).

Los nematodos al introducirse en el suelo son capaces de permanecer infectivos por

semanas (Edwards y Oswald, 1981; Gray y Johnson, 1983) o hasta meses (Harlan et al.,

1971), tiempo más que suficiente para encontrar hospederos y causar una infección. La

persistencia puede ser una seria limitación para su eficacia, primeramente cuando las

aplicaciones son hechas afuera de la superficie del suelo, a menos que ellos migren

rápidamente adentro del suelo protector. Desafortunadamente, la mayoría de los infectivos

realizan movimientos lentos en la búsqueda de los hospederos, esto es en todos, aun cuando

esté un hospedero, la pobre capacidad para migrar puede ser responsable de algunas de las

variaciones observadas en la eficacia del control (Gaugler, 1988).

Los juveniles infectivos de diferentes especies de nematodos entomopatógenos difieren

en sus pruebas ecológicas y de comportamiento. Por ejemplo, la nictación de S. carpocapsae

(Kondo y Ishibashi, 1986) tiende a permanecer cerca de la superficie del suelo y no se

desplaza lejos (Moyle y Kaya, 1981; Georgis y Poinar, 1983a), esto no es correspondiente a la

señal del hospedero (Lewis et al., 1992, 1993) y está adaptado para infectar hospederos

móviles en la superficie del suelo (de estrategia emboscadora, se sitúa y espera) (Campbell y

Gaugler, 1993; Kaya Gaugler, 1993). S. glaseri existe en el suelo profundo y navega muy lejos

(Georgis y Poinar, 1983b; Schroeder y Beavers, 1987), respondiendo fuertemente a la huella

del hospedero (Lewis et al., 1992, 1993) y está adaptado para infectar hospederos sedentarios

(estrategia acechadora activa o navegadora) (Campbell y Gaugler, 1993; Kaya Gaugler, 1993).

49

2.7.5 Temperatura del suelo

Barbercheck (1992) destaca que la temperatura del suelo gobierna los procesos físicos

del suelo, las reacciones químicas y la influencia de los procesos biológicos. Entre los

nematodos entomopatógenos, existe una considerable variabilidad inter e intraespecífica en la

tolerancia a la temperatura. Al respecto, Molineux (1986) en un estudio señala que en general,

la baja actividad entre los heterorhabditidos promedió temperaturas desde 10º a 16oC, y entre

los steinernematidos desde 3o a 14oC, pero el rango de temperatura difiere por la infectividad

entre los nematodos del mismo género y de la misma especie y cepa. La persistencia e

infectividad de S. carpocapsae en suelos franco arenoso disminuyen con temperaturas

incrementadas de entre 20º a 32oC (Geden y Axtell, 1988). Del mismo modo, Blackshaw y

Newell (1987) mencionan que la temperatura puede ser un factor limitante en la capacidad de

H. heliothidis para atacar los hospederos. Bedding y Miller (1981) también demuestran que la

cepa T327 de H. heliothidis fue activa a 12oC y ligeramente menor a 10oC, mientras que la

T310 solo fue activa a temperaturas altas.

2.7.7 Tolerancia a la desecación

La temperatura es un factor ambiental de gran significado biológico. La gran mayoría

de los organismos son ectotérmicos y la temperatura ambiental establece la temperatura de los

organismos. Como un factor ambiental, la temperatura es variable en tiempo y espacio.

Estudios comparativos sobre un gran número de especies de animales, sugieren una

adaptación de los organismos a diferente ambiente termal (Prosser, 1973; Cossins y Bowler,

1987). Los nematodos entomopatógenos aislados de diversos climas y regiones geográficas,

proporcionan una oportunidad para comparar adaptaciones de animales morfológicamente

similares, con historias de vida semejantes para una variedad amplia de regímenes termales

(Grewal et al., 1994). Sin embargo, los factores ambientales más críticos para una exitosa

supervivencia, parasitación y reproducción de steinernematidos y heterorhabditidos, son la

temperatura y la humedad relativa en el medio ambiente (Kamionek et al., 1974). El rango de

temperatura para la parasitación es mayor que aquella para la reproducción de los nematodos,

pero estas diferencias son considerables entre las especies de nematodos individuales y hasta

en las cepas (Miduturi et al., 1994). En consecuencia, para que los nematodos

50

entomopatógenos sean usados en varias situaciones contra un amplio rango de insectos plaga,

es necesario evaluar su eficacia en un rango de temperaturas semejantes para obtener

experiencia en el medio ambiente (Hague et al., 1991).

Los reportes han indicado que los steinernematidos y heterorhabditidos pueden

persistir de 2-3 semanas en suelos secos (Kaya, 1990; Kung et al., 1990a). Womersley (1990)

plantea que ambos géneros son exclusivamente de los mejores quiescentes anhidrobiontes.

Wharton (1986) destaca que las temperaturas altas (cerca de 32oC) tienen un efecto adverso

sobre la reproducción, desarrollo y supervivencia de muchos organismos, incluyendo los

nematodos (Zervos et al., 1991; Grewal et al., 1994). La variación entre las especies de

nematodos entomopatógenos para la tolerancia a la temperatura ha sido reportada (Griffin y

Downes, 1991; Kung et al., 1991; Wrigth, 1992; Grewal et al., 1993a). Molyneux (1986)

señala que los steinernematidos fueron más activos a bajas temperaturas que los

heterorhabditidos y en consecuencia fueron de origen templado. Sin embargo, nuevas

poblaciones de heterorhabditidos aislados de condiciones climáticas extremas, tales como el

desierto de Negev en Israel muestran tolerancia incrementada al calor (Glazer et al., 1991,

1993, 1996; Shapiro et al., 1996). De igual forma, otras poblaciones semejantes de

heterorhabditidos aislados en suelos áridos de Egipto (Shamseldean y Abd-Elgawad, 1994) o

de Sri Lanka (Amarashinge et al., 1994) también son tolerantes al calor. Incluso en las costas

de Hawaii (Hara et al., 1993) donde los steinernematidos son raramente encontrados, tienden a

apoyar el punto de que los heterorhabditidos son endémicos de climas calientes, mientras que

los steinernermatidos prevalecen en regiones templadas (Richardson y Grewal, 1994).

Los nematodos entomopatógenos han sido reportados de una amplia variedad de

regímenes climáticos (Griffin, et al., 1991; Mrácek y Webster, 1993; Cabanillas et al., 1995;

Jagdale et al., 1996;) en los cuales son capaces para sobrevivir en hábitat que diariamente

sufren de temperaturas y/o ciclos estacionales fluctuantes. Para compensar potencialmente las

temperaturas letales, los juveniles infectivos pueden moverse en la profundidad del suelo

(Kaya, 1990) o ampliar sus límites de tolerancia termal a través de aclimatión en laboratorio

(Jagdale y Gordon, 1998). Por esta razón, se han enfocado estudios para su comercialización,

para determinar el grado en el cual las condiciones de cultivo en masa afectan sus propiedades

v

51

biológicas (p.e., tolerancia a la temperatura, infectividad) que influyen su eficacia en el campo,

en donde cepas de nematodos entomopatógenos tolerantes para temperaturas extremas, pueden

ser modificadas por la temperatura a las cuales ellas son recicladas (Jagdale y Gordon, 1997a).

Ha sido observado que los limites de temperatura para la infectividad y desarrollo de H.

bacteriophora y S. anomali, así como para la reproducción de las anteriores especies, fueron

aumentadas seguidas de subcultivos a temperaturas altas o bajas más que de los cultivos de

inventarios (Grewal et al., 1996). Similarmente, la infectividad y reproducción de la cepa IS5

de H. bacteriophora aislada del desierto de Negev en Israel, fue incrementada al criar al

nematodo a 30oC más bien que a 25oC (Shapiro et al., 1996).

Del mismo modo, se están realizando estudios sobre las proteinas de estrés calórico

(Heat stress proteins (Hsps)) conocidas por estar involucradas en la supervivencia de

organismos a elevadas temperaturas; que se encuentran asociadas al estrés calórico y sus genes

relacionados permanecen altamente conservados entre los organismos (Schlesinger, 1990).

Algunos de estos genes involucrados en la producción de Hsps, fueron identificados en el

nematodo de vida libre Caenorhabdus elegans (Jones et al., 1986). La presencia de Hsps

también fue detectada en H. bacteriophora HP88 (Selvan et al. 1996).

De este modo, los mecanismos de supervivencia juegan un papel central en la

capacidad de los nematodos entomopatógenos para persistir en el suelo. Estos son usados

principalmente como agentes inundativos, con el propósito de obtener eleminación inmedita

de plagas y con persistencia esperada al menos de 2-3 semanas (Gaugler, 1988; Georgis y

Manweiler, 1994). El uso de cepas de nematodos con capacidad de supervivencia aumentada

en condiciones ambientales extremas, puede incrementar la eficacia de los nematodos cuando

son aplicados en el campo. La eficacia de nematodos no nativos en nuevos agroecosistemas,

deberá afectar fuertemente su capacidad para resistir las condiciones ambientales o las cepas

nativas pueden ser seleccionadas por su alta susceptibilidad a un ambiente estresante, como

resultado de una selección y adaptación genética ambiente nuevo. Un mecanismo desconocido

de la supervivencia de los nematodos, deberá ser un componente clave del éxito para la

utilización de nematodos no nativos o exóticos para el control de plagas (Glazer, 1996).

52

2.7.7.2 Luz ultravioleta

Generalmente, la porción ultravioleta de la radiación solar es considerada como el

factor abiótico más destructivo, que afecta la persistencia de los nematodos y otros

entomopatógenos (Ignoffo y Hostetter, 1977). La exposición de los nematodos a la luz UV

también puede causar algunos efectos sobre la bacteria simbiótica asociada al nematodo

(Nishimura et al., 1994), la cual juega un papel importante en la muerte del hospedero y es

vital para la reproducción de la progenie del nematodo (Tachibana et al., 1996). La

sensibilidad de los steinernematidos a la luz ultravioleta, junto con su intolerancia a la rápida

desecación (Kaya, 1990), ha resultado generalmente en desalentadora eficacia en las

aplicaciones en campo contra insectos consumidores de follaje (Gaugle r, 1981). Durante los

1980’s esta condición presentó un fuerte desplazamiento para su uso contra insectos del suelo,

con resultados más favorables (Kaya, 1990). Sin embargo, Begley (1990) reporta que las

aplicaciones foliares bajo sombra proporcionan un control equivalente a los insecticidas

químicos. Estos reportes son semejantes a los de Glazer y Navon (1991) al revivir el interés en

el empleo de los heterorhabditidos, quienes concluyen que las aplicaciones foliares son

factibles sí la consideración es dada para seleccionar cepas de nematodos con tolerancia a la

desecación incrementada y el uso de reducto-evaporadores.

2.7.7.3 Tolerancia al frío

Los nematodos entomopatógenos también se han aislado de regiones frías, esto

sugirere que son capaces de sobrevivir en condiciones bajo cero. Los steinernematidos han

sido encontrados en muchos sitios en el Noreste de Europa (Burman et al., 1986; Husberg et

al., 1988; Steiner, 1993) y Canadá (Mrácek y Webster, 1993). La infectividad de los

nematodos bajo estas condiciones es un atributo importante en las regiones templadas del

mundo, donde el daño significativo a los insectos puede ocurrir a temperaturas relativamente

bajas. Generalmente se cree que los aislamientos de nematodos que están adaptados, deberán

ser más efectivos como agentes de control biológico en las regiones templadas y frías. Por esta

razón, en las regiones agrícolas frías del mundo, las compañías comerciales están buscando

aislamientos que sean efectivos a temperaturas frías alrededor y por debajo de los 10oC, para

v

53

el control de insectos plaga en la primavera y después del otoño cuando las temperaturas del

suelo son frías (Mrácek et al., 1997).

Molyneux (1983) señala que el rango de temperatura en las especies de

steinernematidos y heterorhabditidos y cepas de las mismas especies, es diferente en su

desarrollo y reproducción. Estas diferencias biológicas pueden existir hasta entre los

nematodos coespecíficos aislados dentro de un área geográfica limitada (Simon y van der

Schaaf, 1986; Griffin et al., 1989, Westerman y Zeeland 1989, Griffin y Downes, 1991b). Las

cuales son una respuesta a la temperatura entre las diferentes especies y los nematodos

habitantes del suelo de diferentes regiones climáticas y hasta entre aquellas de la misma

localidad (Dao, 1970). Esto también es el caso de los juveniles infectivos de steinernematidos

que viven en el suelo (Molyneux, 1984, 1985), donde el rango de temperatura para la

infectividad óptima de una especie o cepa dada, está relacionada por el clima de su lugar de

origen. Las cepas o especies de los nematodos entomopatógenos son designados tolerantes al

calor (Shapiro et al., 1996) o al frío (Griffin y Downes, 1994) dependiendo de su nicho termal

para la infección óptima.

Por consiguiente, las especies de nematodos entomopatógenos tienen nichos termales

bien definidos (Molyneux, 1986; Grewal et al., 1994). Algunas especies como S. glaseri y S.

anomali tienen nichos termales de reproducción amplia (12 - 32oC), mientras que S.

carpocapsae de reproducción estrecha (10 - 20oC) (Grewal et al., 1994). Otras especies como

S. riobrave y S. scapterisci están adaptadas en los ambientes cálidos (Grewal et al., 1994),

mientras que S. feltiae es apto al ambiente frío (Hominick y Briscoe, 1990; Wright, 1992;

Grewal et al., 1994). El rango de temperatura para la infección de los nematodos (p.e., la

penetración al insecto) tiende a ser más amplia que aquella para la virulencia (mortalidad de

los insectos), el establecimiento y reproducción (Grewal et al., 1994). No obstante, estudios de

selección artificial sugieren que los nichos termales de las especies de nematodos son flexibles

y desarrollan rápidamente sensibilidad termal (Grewal et al., 1996).

Sin embargo, la sensibilidad termal restringe severamente el uso de nematodos

entomopatógenos en condiciones frías en ambientes exteriores (Richardson y Grewal, 1994).

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54

Griffin et al. (1989) reportan que la temperatura crítica del suelo para la infección de los

nematodos entomopatógenos fue de 12 a 14oC. Generalmente los steinernematidos son más

efectivos a bajas temperaturas que los heterorhabditidos. Estas son reportadas por ser las

temperaturas mínimas críticas para el control efectivo de plagas (Griffin et al., 1989) cuando

utilizaron una cepa de steinernematido adaptada a 20oC. Diferentes heterorhabditidos donde el

umbral de la movilidad es alrededor de los 10-14oC, los steinernematidos permanecen móviles

a temperaturas bajas alrededor de 4oC (Molyneux, 1986). Por otro lado, cepas de

Heterorhabditis spp. de temperaturas frías en combinación con las cepas de su bacteria

simbiótica (P. luminescens) de bajas temperaturas, son recomendadas para controles efectivos

de campo a temperaturas por debajo de los 12oC. Sin embargo, su actividad y eficacia son

limitadas a estas temperaturas. Aunque, pruebas separadas de cada uno de los simbiontes,

permitián identificar un nematodo superior o cepa de bacteria, que de este modo pueda ser

enmascarada por la poca ejecución de su par. Tales cepas superiores podrán ser recombinadas

en nuevas combinaciones más activas (Griffin y Downes, 1991).

2.8 Biodiversidad y poblaciones naturales de nematodos entomopatógenos

La distribución geográfica de los nematodos entomopatógenos tiene gran importancia

para el conocimiento de la biodiversidad de especies que están presentes en un país, estado,

región y hábitat determinado, lo que permite relacionar los diversos factores abióticos y

bióticos que pueden favorecer o restringir su existencia. La plasticidad ecológica de los

nematodos les ha permitido adaptarse y resistir en distintas condiciones, razón por la cual, se

encuentran ampliamente distribuidos en una gran diversidad de hábitat y en cualquier tipo de

suelo en el mundo. Por este motivo, nuevas especies y cepas de nematodos se siguen

buscando, para conocer su biodiversidad y comprender sus interacciones con el medio

ambiente.

55

2.8.1 Aislamiento y distribución geográfica de Steinernema y Heterorhabditis

El término distribución geográfica es una escala asistente sin sentido, que puede ser

vista al nivel global, continental, nacional y en un campo local (macrodistribución) y entonces

en una escala relacionada para las distribuciones de los individuos en el suelo

(microdistribución) (Hominick et al., 1996). Poinar (1990) señala que aunque no todas las

especies y cepas de los nematodos entomopatógenos rhabditidos se han descubiertos, algunos

modelos biogeográficos interesantes empiezan a aparecer. Diversas especies y numerosas

cepas nativas se han descubierto en muchos países, las cuales se han aislado del suelo.

Bedding y Akhurst (1975) desarrollaron el método para recuperar nematodos parásitos de

insectos (Steinernematidae y Heterorhabditidae) de muestras de suelo, cebadas con larvas de

la polilla mayor de la cera Galleria mellonella que en la mayoría de las inspecciones las han

empleado en los bioensayos (Hominick et al., 1996). Los resultados de estudios extensos con

este método, han demostrado su distribución amplia y son comunes en todos los continentes

(Poinar, 1990), incluso en algunas áreas del desierto (Glazer, 1993). Únicamente en la

Antártida no han sido encontrados (Griffin et al., 1990).

Bedding et al. (1998) señalan que es probable que arriba de 30 nuevas especies han

sido descritas, también que estas cuentan por arriba de un ciento de especies de nematodos

entomopatógenos que serán completamente descubiertas. Griffin et al. (1994) afirman que

diversos estudios han demostrado su adaptabilidad endémica y climática en diferentes hábitats.

En el Cuadro 3 se muestran los registros de múltiples inspecciones generales y objetivas que

confirman la existencia y amplia distribución de especies y cepas de nematodos

entomopatógenos de los géneros Steinernema y Heterorhabditis, donde han sido aislados en

una diversidad de suelos, así como de insectos larva y adultos infectados en áreas templadas y

frías, regiones tropicales y subtropicales del mundo. Hominick et al. (1996) proporcionan una

revisión amplia sobre su biodiversidad y distribución geográfica. Sin embargo, un número de

generalizaciones se pueden hacer acerca de su distribución. Primeramente, geográficamente se

ha demostrado que los nematodos entomopatógenos, están ampliamente dispersos y

regularmente se encuentran en bosques y suelos agrícolas, dicha distribución es heterogenea

espacial y temporal.

56

Cuadro 3 Inspecciones generales y objetivas de nematodos entomopatógenos

Continente/ País/Localidad Referencia(s)

América Canadá EE.UU. Carolina del Norte Ohio Georgia Tennessee Nueva Jersey Texas California Oregon Puerto Rico Argentina Cuba Islas Guadalupe Europa República Checa Rusia Finlandia Hungría Italia Reino Unido Alemania Italia y Alemania Noruega España Reino Unido y Holanda Suiza Bélgica Hungría, Estonia y Dinamarca Portugal Australia Nueva Zelanda Asia Japón Islas Hawai Israel China

Mrácek y Webster (1993); Bélair et al. (2001) Akhurst y Brooks (1984) Poinar et al. (1987) Nyczepir et al. (1992) Rueda et al. (1993) Stuart y Gaugler 1994) Cabanillas et al. (1994) Strong et al. (1996), Stock et al. (1996), Stock et al. (1999) Liu y Berry (1995) Roman y Beavers (1983); Figueroa et al. (1991) de Doucet (1986; 1990); Stock (1995) Mrácek et al. (1994) Constant et al. (1998) Mrácek (1980); Mrácek et al. (1999) Kozodoi (1984); Poinar (1986) Hokkanen y Zimmerman (1986); Vänninen et al. (1989); Vainio et al. (1994) Mrácek y Jenser (1988) Deseö et al. (1988) Blackshaw (1988); Hominick y Briscoe (1990a,b); Downes y Griffin (1991); Griffin et al. (1991); Boag et al. (1992); Chandler et al. (1997) Sthurhan (1990; Glare et al. (1993) Ehlers et al. (1991) Haukeland (1993) Agüera y Gabarra (1994), García y Palomo (1996) Hominick et al. (1995) Steiner (1996) Miduturi et al. (1996; 1997) Griffin et al. (1999) Rosa et al. (2000) Akhurst y Bedding (1986) Poinar (1990) Mamiya y Ogura (1990); Yoshida et al. (1998) Hara et al. (1991) Glazer et al. (1991) Shen y Wang (1991); Zhang et al. (1992); Liu (1994); Jian et al. (1997)

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57

India Sri Lanka Korea Malasia Indonesia Africa Egipto Kenia

Poinar et al. (1992) Amarasinghe y Hominick (1993); Amarasinghe et al. (1994) Choo et al. (1995) Mason et al. (1996) Griffin et al. (2000) Shamseldean y Abd-Elgawad (1994) Waturu et al. (1997)

En común con la mayoría de los parásitos, estos nematodos presentan distribuciones

agregadas (Stuart y Gaugler, 1994). Secundariamente, alguna literatura sugiere que los

steinernematidos dominan en suelos fríos y templados, mientras que los heterorhabditidos

prevalecen en las condiciones tropicales, pero esta amplia generalización ha sido cuestionada

(Amarasinghe et al., 1994; García y Palomo, 1996).

Asimismo, en las inspecciones realizadas, más especies de steinernematidos que de

heterorhabditidos han sido descritas. Esto puede ser un simple artefacto, que refleja la

dificultad práctica para distinguir las especies de heterorhabditidos. Alternativamente, esto

puede ser un fenómeno real, que representa el hecho de que la biodiversidad de los

steinernematidos es mayor que los heterorhabditidos (Hominick et al., 1996), estas

observaciones son apoyadas tal como una hipótesis por los resultados encontrados en una

inspección japonesa (Yoshida et al., 1998). Posiblemente, estas diferencias biogeográficas de

las dos familias también podría ser un efecto de la estrategia reproductiva de la primera

generación hermafrodita, la cual dirige a la producción de clones después de la infección por

los nematodos individuales, mientras que el ciclo de vida sexual obligado de los

steinernematidos puede favorecer una mayor diversidad genética y especiación (Hominick et

al., 1996). Por lo tanto, más especies de steinernematidos que de heterorhabditidos pueden

existir en una escala global y estas pueden mostrar una mayor diversidad biológica (Hominick

et al., 1996).

Otra tendencia observada, es que dentro de los steinernematidos, S. feltiae y S.

carpocapsae parecen tener una distribución global. Ambas se han encontrado en Europa,

Norte y Sur América, Rusia y Australia (Hominick et al., 1996). Las otras especies que

parecen tener una distribución más restringida y son reportadas a nivel continental o nacional,

58

son S. affinis y S. kraussei en Europa (Hominick et al., 1995), mientras que S. rara y S. ritteri

en Sur América (Argentina) (de Doucet, 1986; de Doucet y Doucet, 1990). En tanto que, entre

los heterorhabditidos una especie en particular H. indica parece ser encontrada completamente

en los trópicos en la India, Sri Lanka, Japón, Norte de Australia, Cuba y el Caribe (Joyce et

al., 1994). Otra especie distribuida ampliamente es H. bacteriophora aislada en el Sur de

Europa (Smits et al., 1991; de Doucet y Gabarra, 1994), Norte y Sur América (Poinar, 1990),

Australia (Poinar, 1990) y China (Li y Wang, 1989). En contraste, H. hawaiiensis que

solamente ha sido encontrada en las Islas Hawaii (Gardner et al., 1994) y además parece ser la

más localizada. Por otro lado, los heterorhabditidos son raros en la mayoría de las

inspecciones europeas, en contraste, fueron recuperados más en Norte América, donde la

especie más común fue H. bacteriophora (Hominick et al., 1996). Sin embargo, en

inspecciones costeras en Europa se han aislado más heterorhabditidos que en tierra adentro

(Hominick et al., 1996). Una posible explicación, fue proporcionada por Poinar (1993) quién

hipotetizó que los heterorhabditidos se desarrollaron de nematodos marinos y los

steinernematidos de nematodos terrestres.

Otros hallazgos reportados es la gran variación sobre la prevalencia de los nematodos

entomopatógenos en los suelos de Europa, donde los steinernematidos predominan en

comparación con los heterorhabditidos (Hominick et al., 1996). Al respecto, Hominick et al.

(1995) reportan una prevalencia alta de steinernematidos en el Norte de Europa de 37 a 49%.

Otras inspecciones europeas varían ampliamente su prevalencia de los steinernematidos,

promediando de 5.8% en Finlandia (Vänninen et al., 1989), 8.5% en Bélgica con predominio

de steinernematidos (Miduturi et al., 1997); 10.4% en la República de Irlanda (Griffin et al.,

(1991), 18.3% en Noruega (Haukeland, 1993), 23.3% en España (García y Palomo, 1996);

25% en Suecia y Alemania (Burman et al., 1986; Sturhan, 1990), 26.5% en los Alpes Suizos

(Steiner, 1994), 36.8% en la Checoslovaquia (Mrácek, 1980), 48.6% en Inglaterra (Hominick

y Briscoe, 1990). En contraste, Boag et al., (1988) encontraron que solamente 2.2% de los

1014 sitios en Escocia dieron positivos y ésta baja recuperación, fue un reflejo del clima frío

de este país. Algo semejante a una conclusión, es apoyada por los datos de una inspección al

Oeste de Canadá con 14.4% de prevalencia de steinernematidos (Mrácek y Webster, 1993).

Blackshaw (1988) reporta una prevalencia de 3.8% en Irlanda del Norte, aunque la mayoría de

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59

los sitios muestreados consistentemente contenían suelos arcillosos con poblaciones bajas de

nematodos (Hominick y Briscoe, 1990). De este modo, parece que los sue los y clima de

Inglaterra, Gales y los Países Bajos proporcionan condiciones excelentes para las poblaciones

de steinernematidos (Hominick et al., 1995). Las frecuencias de recuperación relativamente

altas son raras, sin embargo, Mrácek et al. (1999) reportaron 53.8% en la República Checa.

También, inspecciones en otros países demuestran frecuencias muy variables, por ejemplo,

Australia 24% (Akhurst y Bedding, 1986); 9.5% en suelos de Egipto (Shamseldean y Abd-

Elgawad, 1994); 4.6% en Korea (Choo et al., (1995) y 10.0% en Japón con prevalencia de

steinernematidos (Yoshida et al., 1998).

Asimismo, inspecciones en el Continente Americano demuestran frecuencias de

recuperación significativamente fluctuantes de los nematodos entomopatógenos, por ejemplo,

47.2% en Carolina del Norte (Akhurst y Brooks, 1984); 2.3% en Puerto Rico (Román y

Beavers, 1983); en estos dos casos se registró predominancia de heterorhabditidos; 27% en

Tennessee (Rueda et al., (1993) con porcentajes similares para steinernematidos y

heterorhabditidos; 12% en Nueva Jersey (Stuart y Gaugler, (1994); 13.2% en la región

pampera de Argentina (Stock, 1995); 11.8% en suelos de Oregon, (Liu y Berry, 1996); 6% en

Islas Guadalupe con predominio de heterorhabditidos (Constant et al., 1998); 26.3% en

California (Stock et al., 1999) y 85% en Quebec, Canadá, hasta el momento esta inspección ha

reportado la mayor frecuencia, aunque solo se obtuvieron de 10/13 muestras en viñedos

(Bélair et al., 2001).

En la mayoría de las inspecciones europeas los heterorhabditidos son raros. En

contraste con un estudio cuantitativo en Nueva Jersey, EE.UU. predomina H. bacteriophora

(Stuart y Gaugler, 1994). Por separado, Hominick y Briscoe (1990a) y Steiner (1994)

solamente encuentran un sitio positivo para heterorhabditidos. Hominick et al. (1991) también

encuentran un heterorhabditido, el cual fue aislado de un sitio arenoso costero. Una inspección

subsecuente en áreas costeras de Irlanda, Escocia y Gales (Griffin et al., 1991) demuestran que

este género es mucho más común que los previamente indicados, con prevalencias altas de

45%, pero solamente cuando este hábitat típico es muestreado. Una segunda inspección

realizada en el Reino Unido en suelos arenosos a un kilometro de las costas del mar,

v

60

produjeron dos aislados de heterorhabditidos, con una prevalencia alta comparada con su

primera inspección (Hominick et al., 1995). Del mismo modo, Heterorhabditis

frecuentemente se ha encontrado en sitios adyacentes al mar (Hara et al., 1991; Poinar, 1993;

Amarashinge et al., 1994; Griffin et al., 1994) una asociación que es intrigante e inexplicable

(Hominick et al., 1996).

2.8.2 Distribución natural y rango de hábitats de Steinernema y Heterorhabditis

El conocimiento de la existencia de los nematodos entomopatógenos, es un paso

esencial en la valoración del papel que desempeñan en el suelo. Estudios sobre los factores

geográficos y ecológicos proporcionan un entendimiento acerca de la presencia, distribución y

abundancia de las especies, que es influenciada grandemente por los insectos hospederos

susceptibles, hábitat y sus asociaciones con las diferentes regiones climáticas y tipos de suelo.

Considerando además, muchas áreas que han sido afectadas por la agricultura y aquellas que

forman parte de los ecosistemas naturales.

Mrácek y Webster (1993) examinan el Oeste de Canadá, donde la existencia de

steinernematidos fue positiva en 18 sitios (14.4%) y 7 (5.6%) para heterorhabditidos. Todos

los aislados se identificaron como S. feltiae y otros pertenecen al menos a dos especies, H.

megidis fue presente solo en la región seca y caliente, en una huerta frutícola. Los

steinernematidos se recuperaron de bosques de coníferas, bosques de hoja ancha y matorral

espinoso, huertos y campos de granos. La mayoría existe en los sitios donde el impacto

humano sobre la naturaleza ha sido substancial (tierras cultivadas, orillas de camino); y

moderado (grandes áreas de bosques o regiones adyacentes a estas con diverso impacto).

También en sitios con daños visibles en el follaje y en donde larvas de escarabajos, gusano de

alambre, larvas de palomillas pasan una parte de su ciclo de vida en el suelo.

Akhurst y Brooks (1984) destacan que la mayoría de los nematodos aislados en

Carolina del Norte, comúnmente fueron del género Heterorhabditis. La incidencia en tierras

cubiertas de bosque fue menos significativa que en pastos, huertas/viñedos o en tierras

cultivadas. Hara et al. (1991) reportan la existencia de poblaciones naturales de nematodos

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61

entomopatógenos en las Islas Hawaii. Los heterorhabditidos fueron altamente correlacionados

con las playas donde 15.8% fueron positivas. Además, el 95.5% de las muestras positivas para

especies de Heterorhabditis, tenían granos de arena, concha y coral, con pH moderadamente

alcalino (8.0) y bajo contenido orgánico (12%). Los steinernematidos aislados provenientes de

áreas adentro, en suelos limo arcilloso y franco limoso con alto contenido orgánico (15-35%).

Una temperatura del suelo (25.3oC), contenido de materia orgánica (15.4%) y salinidad (980 y

550 micromhos), estuvieron dentro del rango de aquella especie de Heterorhabditis, pero el

pH fue de neutro (7.0) a ácido (5.6) y una precipitación media anual de 45.2 y 68.1 cm.

Rueda et al. (1993) investigan la existencia natural de nematodos entomopatógenos en

viveros en Tennessee. H. bacteriophora fue el único heterorhabditido recuperado, presente en

un 15% (17 de 113) de muestras de suelo. S. carpocapsae el único steinernematido

recuperado, también existió en el 15%. En las muestras de suelo positivas para H.

bacteriophora, la materia orgánica promedió 2.1 - 2.6%; el pH, 5.6 - 6.2; el contenido de

humedad, 10.8 - 15.7% y la temperatura del suelo al momento del muestreo, 21.5 - 26.9oC.

También, se recuperó más frecuentemente de suelos limo arenosos (59%), seguido por franco

limoso (18%). Mientras que para S. carpocapsae, la materia orgánica promedió 1.8 - 2.5%;

pH, 5.6-6.1; contenido de humedad, 8.4 - 15.9% y la temperatura del suelo al momento del

muestreo, 23.3 - 26.4oC. Los suelos fueron frecuentemente franco limoso (35%) seguido por

franco arcilloso (29%) y franco arenoso (29%).

Stuart y Gaugler (1994) investigan la distribución y abundancia de nematodos

entomopatógenos en Nueva Jersey; los heterorhabditidos (H. bacteriophora) fueron los más

comunes y abundantes. Mientras que los steinernematidos se hallaron menos frecuentes, con

S. glaseri, S. feltiae y S. carpocapsae. Todos los heterorhabditidos fueron igualmente

abundantes en hábitats de pastos, malezas y árboles dispersos, de estos, las malezas produjeron

significativamente más muestras positivas.

Liu y Berry (1995) determinan la distribución natural de nematodos entomopatógenos

adaptados en Oregon, EE.UU. Estos se recuperaron de 11.8% de las muestras probadas

(30/255). Diversas especies de Heterorhabditis se recuperaron de 24 muestras de suelo de 10

62

sitios, y especies de Steinernema de siete muestras en cinco sitios. Los nematodos se

presentaron en un amplio rango de hábitat, como playas, bosques, césped, maíz y trigo. Fueron

recuperados en un 21% de suelo arenoso, y en un 0.1% de franco arenoso. Aproximadamente

el 75% de las muestras de suelo colectadas de la región costera, existieron positivas para

especies de Heterorhabditis, mientras que las especies de Steinernema se recuperaron

solamente de una muestra en la región costera y de seis obtenidas en otras regiones

geográficas.

Stock et al. (1999) inspeccionan la diversidad de nematodos entomopatógenos en

California, EE.UU.; los steinernematidos comprenden el 80% y los heterorhabitidos el 20% de

los nematodos recuperados. Entre los steinernematidos, S. kraussei fue el más abundante

(32.8% del total de las muestras positivas) y ampliamente distribuida y junto con S. feltiae se

hallaron más comunes, generalmente en suelos ácidos con alto contenido de materia orgánica.

Los steinernematidos fueron recuperados de bosques de coníferas, de roble y pastizales,

mientras que los heterorhabditidos de las costas pantanosas. En general, los steinernematidos

se encontraron en suelos franco-arenosos, que promediaron de ácido (pH 5.0) a neutro. El

contenido de materia orgánica de las muestras de suelo positivos-nematodos, varió de 2.4% a

7.1%. Mientras que H. bacteriophora fue recuperado de suelos franco-arenoso, con un pH que

variaron de ligeramente ácido a ligeramente alcalino (6.3-7.1). El contenido de materia

orgánica de estos suelos, fue el menos recuperado de todas las muestras de suelo positivas.

Los tipos de suelo donde H. marelatus fue encontrado, promediaron de franco a franco-

arenosos. El pH de los suelos fue similar para aquellos de H. bacteriophora (6.3 - 7.2). El

contenido de materia orgánica de estos suelos, fue tan bajo como aquellos para H.

bacteriophora (2.1 - 3.9% vs. 1.1 - 1.2%).

Román y Beavers (1983) en Puerto Rico reportan por primera vez la existenc ia de una

especie de Heterorhabditis, solamente una larva (2.3%) fue recuperada de un campo de caña

de azúcar. En este estudio, no fueron recuperados nematodos de Neoaplectana sp.

Posteriormente, Figueroa et al. (1991) determinan la presencia de nematodos

entomopatógenos. Los nematodos se encontraron muy frecuentemente en muestras del área

húmeda del Este. El pH del suelo presentó un rango de 4.8 a 9.2; la materia orgánica de 0.15 a

63

15.20%; la elevación del nível del mar a 705 m; y la precipitación de 24 a 180 cm/año. Los

aislados de Heterorhabditis se recuperaron en cultivos de hortalizas, caña de azúcar, frutales y

árboles forestales y no fueron recuperados en la región seca de la Isla.

Constant et al. (1998) identifican nematodos entomopatógenos nativos en el área

caribeña, de las Islas Guadalupe. De 538 sitos muestreados, 35 fueron positivos. De estos

sitios, 34 produjeron Heterorhabditis (97%) mientras que solamente un sitio produjo

Steinernema (3%). Los nematodos fueron recuperados en la costa (91.4%), tierras bajas del

trópico (5.7%) y en las áreas tropicales de altitud media (2.9%). Los nematodos fueron más

frecuentes en pH 8.0-9.3, los cuales corresponden a hábitat de playa de arena calcárea. En baja

elevación (vertisol; pH 6.5-7.2), fueron encontrados dos aislados de H. indica en pastos.

Mientras que en elevación media (bosque; pH 5.5) la especie fue identificada como H.

bacteriophora, así como en dos muestras de tierras cultivadas.

de Doucet (1990) registra la existencia de especies autóctonas de nematodos

entomófagos, en Córdoba, Argentina. Fueron halladas 20 poblaciones pertenecientes a las

familias Steinernematidae y Heterorhabditidae, aisladas naturalmente parasitando larvas y

pupas de lepidópteros (Noctuidae). De igual forma, Stock (1995) recupera e identifica

poblaciones autóctonas de nematodos entomopatógenos en la región Pampera de Argentina.

Nematodos pertenecientes a la familia Steinernematidae (S. feltiae, S. carpocapsae y S.

scapterici) fueron hallados en un 65.9% de las muestras, mientras que el 34.1% restante

estuvo representado por Heterorhabdtidae (H. bacteriophora y H. argentinensis). Los suelos

francos produjeron poblaciones de nematodos en 19 ocasiones y en franco arenoso en 22. No

se encontraron nematodos en suelos arcillosos. Sobre un total de 264 insectos colectados, 27

de estos fueron recuperados parasitados naturalmente por steinernematidos y

heterorhabditidos, estos fueron el picudo de la alfalfa (Orden: Curculionidae), gallinas ciegas o

nixticuiles, gusanos blancos (Coleoptera: Scarabaeidae) y ninfas del grillo topo (Orthoptera:

Gryllotalpidae).

Mrácek (1980) investiga la distribución de Steinernematidae en Checoslovaquia. La

mayoría de los nematodos fueron aislados de bosques, campos y praderas. S. kraussei fue

v

64

aislado de Cephalia abietis y también en un campo de maíz adyacente a un bosque infestado.

Mrácek y Jensen (1988) reportan por primera vez la incidencia de nematodos entomógenos en

plantaciones experimentales de árboles frutales y de bosques en Hungría. Nematodos de la

familia Steinernematidae se encontraron en todas las huertas. La especie fue determinada

como S. feltiae y fue estrechamente correlacionada con hospederos favorables. También fue

descubierto H. heliothidis, en un hospedero (Polyphylla fullo L.) abundante. Recientemente,

Mrácek et al. (1999) evaluan la presencia de nematodos entomopatógenos en el

territorio de la República Checa. De las 342 muestras estudiadas, 184 (53.8%) fueron

positivas, solamente un sitio muestreado fue habitado por un nematodo heterorhabditido, el

cual fue identificado como H. megidis. Los nematodos presentan una distribución

omnipresente en los ecosistemas naturales, subecosistemas y hábitat. Estos se encontraron más

frecuentes en árboles frutales (orillas de camino y huertas), en hábitat probablemente virgen,

bosques y hábitat de bosques deciduos, fueron más del 50% de los sitios muestreados,

contenían nematodos entomopatógenos. En los hábitats deciduos, los nematodos

entomopatógenos fueron más prevalecientes en bosques de álamo y lima, aliso, abedul y

bosques de roble viejo. Los nematodos fueron escasos en hábitat agrícolas donde la existencia

excede el 50% solamente en los campos de maíz y bosques florecidos. La prevalencia de los

nematodos fue más significativamente en los suelos ligeros. De 205 sitios muestreados con

insectos de abundancia severa o moderada, el 66.5% fueron positivos para nematodos,

mientras en aquellos con ligera incidencia o no visible (40 sitios muestreados), solamente el

15% contiene nematodos.

Hokkanen y Zimmermann (1986) inspeccionan muestras de suelo de Finlandia.

Mediante muestras cebadas con Tribolium destructor (Uyttenboogaart) y Acanthocinus

aedelis, (L.) fue aislado un nematodo patógeno de insecto, Neoaplectana sp. Vainio et al.

(1994) encuentran en Finlandia un total de 53 aislados de steinernematidos (principalmente S.

feltiae) y un aislado de Heterorhabditis sp. Las muestras tomadas de suelos no cultivados,

produjeron nematodos entomopatógenos, cuando se cebaron cada una con larvas de Tenebrio

molitor (L.) y G. mellonella, comparadas con las muestras de suelos cultivados. Asimismo,

Vänninen et al. (1989) estudian la distribución y abundancia de hongos y nematodos

v

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65

entomoparásitos en suelos cultivados en Finlandia. Todos los aislados pertenecientes a

Steinernematidae solamente se encontraron en 5.8% de las muestras. Estos fueron

recolectados de suelos bajo frambrueso (21% de los casos), campos de heno o pastos (17%),

colza o nabo silvestre (11%), árboles de fresno (5%) y cereales (4%). El pH de las muestras

promedió 5.97 (3.0 a 7.45), el contenido de materia orgánica 8.9% (2.2 - 59.9). Fueron

encontrados significativamente más en suelos de humus, que en otro tipo de suelo.

Deseö et al. (1988) examinan la presencia natural de nematodos entomopatógenos en

suelos agrícolas de Italia. La incidencia de los nematodos en diferentes sitios, muestras y tipo

de suelo de las tierras cultivadas fueron diferentes. Sturhan (1990) estudia la existencia natural

de Steinernema y Heterorhabditis en la República Federal de Alemania. Estos fueron

comúnmente encontrados en bosques y prados, pero raramente en suelos agrícolas. S. affinis es

reportado de campos y prados, la existencia de ciertas especies de Steinernema fue casi

restringida a suelos de bosques. Mientras que Heterorhabditis se encontró muy poco. Pollit et

al. (1993) descubren en un campo de fresa en Scheleswing-Holstein, Alemania un alto nivel

de infección natural con una población nativa del nematodo entomopatógeno S. feltiae sobre

larvas del picudo Phyllobius urticae (Curculionidae).

Hominick y Briscoe (1990a) documentan la existencia de entomopatógenos

rhabditoideos en suelos Británicos. Steinernematidos (61) fueron recuperados de 48.6% de los

sitios (80), pero solamente un sitio (0.25%) produjó Heterorhabditis sp. A menudo, la mayoría

de los nematodos prevalecen en las orillas de camino o plantas herbáceas. Las tierras sanas es

el tipo de hábitat, el cual proveen un solo sitio con Heterorhabditis sp. La prevalencia de los

steinernematidos fue influenciada por el tipo de suelo especialmente de subsuelo cálcico. Un

alto porcentaje de las muestras de suelos litomórficos es la forma usual de los nematodos. Los

suelos enriquecidos con humus y de alto contenido de materia orgánica, frecuentemente

alojaron nematodos. Para suelos cafés, los nematodos fueron más comunes en aquellos con

subsuelos cálcicos ricos de arcilla. Nuevamente, Hominick y Briscoe (1990b) determinan la

persistencia de nematodos entomopatógenos en Inglaterra y Gales. La mayoría de los

nematodos obtenidos se identificaron como Steinernema (= Neoaplectana) bibionis (Bovien)

La vegetación puede estar relacionada para la persistencia de S. bibionis.

66

Griffin et al. (1991) reportan la existencia de nematodos parásitos de insectos en la

República de Irlanda. Los nematodos se recuperaron de 58 (10.5%) de las 551 muestras de

suelo probadas. Heterorhabditis se recuperó de un solo sitio, el resto de los aislados fueron de

Steinernema. La asociación entre la frecuencia de recuperación de nematodos, fue altamente

significativa (P < 0.001). Estos se presentan dos veces en muchas muestras de suelos arenosos

o turbosos, así como arcillosos o franco arcillosos. Sin embargo, la diferencia entre los grupos

de textura del suelo no fue significativa. Los nematodos se presentaron en un amplio rango de

hábitats, incluyendo tierras de cultivos, césped (pastos, orillas de camino) y bosques.

Downes y Griffin (1991) estudian la existencia de Heterorhabditis en suelos de arena

de las costas de las islas irlandesas y escocesas. Este género fue recuperado de 18 (13.7%) de

los 131 sitios costeros. Mientras que en 2 (3.9%) de los 51 sitios fue presente en Escocia. La

existencia de Steinernema el cual fue frecuentemente presente, no se recuperó en esta

inspección. Todos los sitios de los cuales Heterorhabditis fue recuperado fueron a pocos

metros bajo el mar. El contenido de materia orgánica fluctuó de 3 a 7%, y el pH de 4.6 a 8.1.

Boag et al. (1992) reportan la distribución y persistencia de nematodos entomopatógenos en

Escocia. Todos los nematodos recuperados (2.2%) e identificados pertenecen a una sola

especie, S. feltiae. A menudo fue encontrada más en prados permanentes que en tierras arables

y bosques de coníferas, en cambio no fue recuperado ninguno de arbustos o tierras cultivadas.

Agüera y Gabarra (1994) reportan la existencia de nematodos entomopatógenos en

Cabrils, Cataluña, España. Dos poblaciones de larvas infectivas fueron encontradas, S. glaseri

y H. bacteriophora. La presencia de S. glaseri por primera vez es reportada en la región

Paleártica, fuera de las regiones Neárticas y Neotropicales. García y Palomo (1996)

determinan la existencia natural de nematodos entomopatógenos en el área Mediterránea de

España. Estos se recuperaron de 35 sitios (23.3%); 33 sitios (94%) fueron positivos para

steinernematidos y los otros 2 (5.7%) para heterorhabditidos. Todos los heterorhabditidos se

identificaron como H. bacteriophora. Los nematodos se presentaron en 3 hábitat muestreados;

campos cultivados (28.2%), bosques (16.3%) y pastos (23.3%). También se presentaron en

muestras de suelo localizadas entre 0 a 2,000 m de elevación, aunque no fueron observadas

67

diferencias significativas. Los nematodos se encontraron comúnmente en sitios con

temperatura media anual bajas (6 - 8oC) y en precipitación media anual alta (1000 - 1100 mm).

Hominick et al. (1995) comparan la biodiversidad, variabilidad geográfica y el hábitat

específico de nematodos entomopatógenos en el Reino Unido y los Países Bajos. El promedio

de la prevalencia de los steinernematidos en las tres inspecciones, fue marcadamente similar.

Sin embargo, en el caso de los heterorhabditidos, varió grandemente. En la primera inspección

del Reino Unido solamente produjeron 1 heterorhabditido (0.25%). Mientras que en la

segunda fueron restringidos en dos sitios de áreas arenosas costeras (1.27%). En la inspección

de Holanda, la cual involucró tierra adentro produjeron heterorhabdidos en 13 sitios (13%).

Un total de ocho especies de steinernematidos tipo y dos heterorhabditidos fueron aislados. El

heterorhabditido fue encontrado predominantemente en campos y margenes, con un 80% de

todos los aislados de este género. Chandler et al. (1997) describen la abundancia y diversidad

de especies de hongos y nematodos entomopatógenos en suelos del Reino Unido. En el

estudio principal 70 aislados de nematodos (4.3%) fueron obtenidos. Seis aislados de S. feltiae

1.5%, siete de Steinernema sp. 1.8% y cuatro de S. feltiae 1.0%. Los nematodos no fueron

aislados de los campos de cebada, pero fueron aislados significativamente más de muestras de

arbustos y bosques, que de campos de cebada.

Steiner (1996) investiga la distribución de nematodos entomopatógenos en las regiones

alpinas de Suiza. Las siguientes especies fueron identificadas: S. affinis, S. feltiae, S.

intermedia, S. kraussei, Steinernema sp. y Heterorhabditis sp. En general, estos se hallaron

muy comunes en el rango montañoso. El porcentaje total de las muestras de suelo, fue de 27%

obtenido en altitudes entre los 490 y 2,530 msnm (S. affinis y S. kraussei, respectivamente) y

la mayoría se recuperaron en altitudes entre los 1,500 y 2,100 msnm.

Miduturi et al. (1996) reportan la existencia natural de nematodos entomopatógenos en

Bélgica. Estos muestran caracteres consistentes con las descripciones de Steinernema sp y

Heterorhabditis sp. Los nematodos se recuperaron en 12.3% de las muestras de suelo.

Heterorhabditis fue recuperado solo de 1 sitio, el resto de los aislados fueron Steinernema spp.

Los suelos de los sitios positivos estuvieron en el rango de pH de 4.0 a 8.1. S. feltiae y la

68

especie B3 en suelos ácidos y neutros (pH 4.2 - 7.1), S. affinis en suelos neutros y alcalinos

(pH 6.5-8.1). El Heterorhabditis fue presente en suelo casi neutro (pH 6.8). Nuevamente,

Miduturi et al. (1997a) señalan la distribución natural de poblaciones nativas de nematodos

entomopatógenos en suelos de Bélgica. Los nematodos fueron aislados de 21 (8.5%) de las

248 muestras colectadas. Los nematodos se recuperaron de 38.1%, 28.5%, 23.8% y 9.6% de

las muestras en bosques, orillas de camino, campos cultivados y pastizales respectivamente.

Los suelos arenosos a franco arenosos con un amplio rango de contenido de materia orgánica

(3.1-35.0%) fueron asociados con S. feltiae, mientras que S. affinis con arena y franco arcillo

arenosos y un contenido de materia orgánica de 6.0-27.8%. H. megidis (tipo NWE) fue

aisldado en suelo franco arenosos con un contenido de materia orgánica de 5.6%, mientras que

la especie B3 con suelos francos con un contenido de materia orgánica de 7.5%. Todos los

aislados se encontraron en suelos con un rango de pH de 3.6-7.8. Sin embargo, la mayoría de

las poblaciones de S. feltiae fueron aisladas de suelos ácidos. Posteriormente, Miduturi et al.

(1997b) estudian la distribución de S. feltiae y H. megidis en un hábitat de pastizales en

Bélgica. Los resultados indican una distribución agregada para ambas especies. El mayor

número de S. feltiae fue detectado en muestras con una fracción de arena más del 90%. El área

en la cual H. megidis algunas veces fue detectada, tenía más del 94% de arena. La cantidad de

S. feltiae fue negativamente influenciada por un alto contenido de materia orgánica.

Griffin et al. (1999) reportan en Hungría, Estonia y Dinamarca el aislamiento y

caracterización de Heterorhabditis spp. El género fue recuperado en promedio de 33% de los

sitios, y en 16% de las muestras. En Estonia, Heterorhabditis tipo NWE fue detectado en

praderas, áreas de tierra de pastos recreativos, bosques de coníferas abiertos con extensos

pastos que protegen los márgenes de un campo de cereal. En Dinamarca los tipos Iris y NWE

de Heterorhabditis fueron aislados en dunas o áreas de césped recreativas, a menudo con

arbustos y/o coníferas. Mientras que el tipo NWE procede de trébol/hierbas en los márgenes

de orillas de camino. En Hungría H. bacteriophora fue la especie tipo dominate, pero el tipo

Iris fue identificada en praderas, pastos, una ladera herbácea con enebro, un campo de centeno

asociado con viñedos, un bosque a orilla de camino y el banco de un lago seco alcalino. Los

sitios en esta región existen suelos pesados, franco arenosos o franco arcillosos arenosos más

69

bien que arenosos, a igual que todos sitios muestreados de los 3 países. Los hábitats positivos

aquí fueron pastos, terreno desértico y en los márgenes de un campo de maíz.

Akhurst y Bedding (1986) detectan la existenc ia natural de steinernematidos y

heterorhabditidos en Australia. Cuatro nuevas especies de Steinernema y al menos tres nuevas

especies de Heterorhabditis se aislaron, así como H. bacteriophora, S. bibionis y S. feltiae. La

inspección de Tasmania no muestra diferencias significativas en la incidencia de nematodos en

los sitios de bosques (19/119) y en pastizales (39/165).

Mamiya y Ogura (1990) obtienen steinernematidos en hábitat de bosque en Japón. S.

feltiae fue encontrada por primera vez e indican que pueden estar muy distribuida. Nematodos

heterorhabditidos no se aislaron. Yoshida (1993) reporta la distribución de nematodos

entomofílicos en Japón. Los steinernematidos están ampliamente distribuidos por todo el país.

Los heterorhabditidos se localizan en áreas subtropicales y de clima templado a través de la

costa del Pacifico. Los nematodos se encontraron en bosques y pastizales, pero no en campos

labrados. Estos son detectados más frecuentemente de suelos arenosos y francos que en los

arcillosos. Recientemente, Yoshida et al. (1998) colectan nematodos entomopatógenos nativos

de Japón. Un total de 1416 muestras fueron obtendidas en cinco regiones climáticas, las

muestras positivas representan el 10.0% del número total (142). La distribución de los

steinernematidos fue muy amplia, extendiéndose de sitios de playas a sitios tierra adentro y de

regiones subtropicales a templadas frías, mientras que la mayoría de los heterorhabditidos, se

presentaron en el área costera de la región caliente. La distribución vertical de los

steinernematidos se extendió desde las playas a montañas cerca de los 1,400 msnm.

Glazer et al. (1991) realizan una inspección en el desierto de Negev, Israel. Nematodos

entomopatógenos se aislaron bajo la sombra de huertos de frutales, caracterizados por suelos

de humedad continua debido al sistema de riego. Nuevas poblaciones de nematodos

entomopatógenos se identificaron como heterorhabditidos, se recuperaron de las muestras

tomadas de cada huerto (albaricoque, cítricos y pera) y ninguna de los hábitats naturales. Los

sitios se caracterizan por suelos de arena y húmedos (18 - 24 w/w).

70

Zang et al. (1992) examinan la existencia de nematodos entomopatógenos en Beijing,

donde cinco especies de Steinernema y seis de Heterorhabditis fueron obtenidas. La tasa de

incidencia en los suelos se encontró influenciada por el tipo de suelo y hábitat. En suelos de

huertas, jardines, campos de cereales y tierras no cultivadas, la tasa de incidencia fue de un

28.2, 10.5, 7.7 y 12.2%, respectivamente; mientras que en aquellos suelos de poca arena,

franco arenoso, medio franco y franco alto, fueron 20.8, 15.1, 12.2 y 5.4%, respectivamente.

Choo et al. (1995) determinan la existencia de nematodos entomopatógenos en la República

de Korea. De un total de 499 muestras, 23 (4.6%) 19 (3.8%) contenían Steinernema y 4 (0.8%)

Heterorhabditis. Las muestras positivas de cada hábitat a lo largo de áreas ribereñas y cerca de

las playas del mar, incluyeron bosques, pastizales, parques y campos de golf y áreas agrícolas.

Los aislados de Heterorhabditis se colectaron de áreas ribereñas, en un campo de cacahuate y

el otro de un bosque. Los Steinernema se aislaron de bosques de coníferas, deciduos; cerca de

las playas del mar, área de pastizales y entre árboles de pino negro; campos agrícolas, en

malezas y de pastos en un campo de golf. Solo se encontró una infección natural de insectos

en cadáveres de larvas de un escarabajo desconocido, probablemente una especie de Adoretus

infectada con un steinernematido.

Amarasinghe y Hominick (1993) inspeccionan la existencia de nematodos

entomopatógenos endémicos adaptados en Sri Lanka. Las especies de Steinernema y

Heterorhabditis se recuperaron de suelos arenosos del área costera del Sureste, dentro de 5-

100 m del oceáno. En la zona seca no dieron positivo a nematodos. Este es el primer reporte

de heterorhabditidos y steinernematidos de la costa tropical. La vegetación asociada en todos

los sitios positivos a lo largo de la costa, fueron cocoteros Cocos nucifera, plantas de Ipomoea

y pasto común. El pH presntó un rango de 7.8 - 8.9. El análisis de la textura del suelo mostró

que la prevalencia de los nematodos en suelos arenosos, franco arena, arena franco y franco,

fue de 70.4, 18.5, 11.1 y 0%, respectivamente. La temperatura tomada al momento de los

muestreos fue de 30oC o más alta. Amarashinge et al. (1994) documentan la prevalencia y

distribución de nematodos entomopatógenos en Sri Lanka. Las muestras colectadas de

diferentes regiones agroecológicas (plantaciones de té) y diversos tipos de hábitat natural

cercanos a las plantaciones de té; revelan que su prevalencia fue restringida a suelos arenosos

costeros (franco arcillo arenosos, franco arenosos, franco arcillosos y francos). El pH de estos

71

suelos fue de un rango de 3.5-5.1. Dos Heterorhabditis y tres Steinernema se descubrieron

dentro de 5-100 m del mar. Ambos géneros fueron igualmente prevalecientes, éste fue el

primer reporte de ambos nematodos en un área costera en los trópicos. Estos nematodo están

presentes a altas temperaturas (algunos arriba de los 30oC).

Shamseldean y Abd-Elgawad (1994) documentan la existencia natural de nematodos

entomopatógenos en Egipto, donde Heterorhabditis fue recuperado de 63 sitios (9.5%), 42

fueron en plantaciones de mango Mangifera indica; seis en naranja, Citrus aurantium; tres en

guayabo, Psidium guajava; mientras que un solo aislado fue recuperado en nopal, Opuntia

ficus-indica; olivo, Olea europea; anona, Annona squamosa; parsimonia oriental, Diospyros

kaki; higo, Ficus carica; plantas de caucho, Ficus elastica e hibiscus chino, Hibiscus rosa-

sinensis, tres muestras fueron obtenidas de sitios libre de vegetación. Estos fueron más

recuperados en suelos arenosos y francos, que en los arcillosos, localizados en diversos hábitat

tales como huertos, orillas de camino, cerca de la orilla del mar y áreas adentro.

En términos generales, estas inspecciones han demostrado que la preferencia de hábitat

para los steinernematidos, es contradictoria. Esto es debido principalmente a la necesidad del

tamaño de muestra grande y la identificación exacta para hacer una valoración significativa de

las preferencias de hábitat potenciales. La mayoría de los estudios han producido datos

insuficientes para probar correlaciones (Hominick et al., 1996). Sin embargo, Hominick et al.

(1995) demuestran que al menos algunas especies/cepas de steinernematidos muestran una

preferencia de hábitat distinta, con cuatro especies encontradas en suficiente número que

demuestran asociaciones significativas con hábitats específicos. S. kraussei (B1) fue

encontrada frecuentemente en bosques, S. feltiae y S. affinis en campos y viñedos y la cepa B3

exclusiva en bosques. Estas preferencias pueden reflejar la distribución de hospederos

favorables y otorgan apoyo para la opinión generalizada, de que estos nematodos están más

restringidos en su rango de hospederos natural que las infecciones en laboratorio sugieren

(Kaya y Gaugler, 1993). En adición, las diversas especies existirán fisiológica y

etológicamente adaptadas para eso sus requerimentos específicos del nicho están satisfechos,

solamente en hábitat particulares (Hominick et al., 1996).

72

Respecto a la información sobre la especificidad del hábitat para los heterorhabditidos,

hasta el momento, es dominada por la correlación entre los miembros de esta familia y los

suelos costeros arenosos (Griffin et al., 1994), esta información apoya la hipótesis ya

mencionada sobre el origen y desarrollo de cada uno de los géneros (Poinar, 1993). Sin

embargo, Stuart y Gaugler (1994) encontraron que los heterorhabditidos fueron igualmente

abundantes en hábitat de césped y cubiertos de malezas, pero fueron ausentes en bosques

sombreados. Esto contradice una previa inspección y puntualiza la dificultad para hacer

validas las comparaciones entre las inspecciones, debido a la influencia de muchas

confusiones y factores no controlados. La asociación con el mar mantiene lo más robusta la

correlación entre el hábitat y la presencia de los heterorhabditidos (Hominick et al., 1996).

73

III. MATERIALES Y METODOS

3.1 Lugar del experimento

La investigación se realizó en la región Centro-Sur del Estado de Zacatecas, todos los

sistemas agroecológicos muestreados fueron a lo largo de una franja de aproximadamente 230

Km localizada geográficamente entre 22º 45’LN, 102º 31’LO y 20º 28’LN 103º 05’LO

(S.P.P., 1990). El aislamiento e identificación de los nematodos entomopatógenos se efectuó

en el Laboratorio de Nematología de la Unidad Académica de Agronomía de la Universidad

Autónoma de Zacatecas.

3.2 Descripción de los sistemas agrícolas de la región Centro-Sur

La región Central se encuentra ubicada en la provincia de la Mesa Central y

subprovincia de los Llanos y Sierras Potosinos-Zacatecanos. Presenta 19 tipos de suelo aunque

predomina el xerosol cálc ico de origen residual y muy pobre en humus. Gradientes

altitudinales que oscilan entre 2000 y 2,500 msnm. El clima característico en la región es el

subtrópico árido templado, con lluvias en verano distribuidas durante junio y septiembre. La

precipitación media anual fluctúa entre 300 y 400 mm. La temperatura media anual oscila

entre 10 y 20oC. Los sistemas de producción agrícola bajo condiciones de temporal nómada es

realizada en suelos someros, poco fértiles, con pendientes menores de 10%. La agricultura de

riego se practíca con pozos, pequeñas presas y bordos recolectores de agua, distribuida por

gravedad, en suelos de mediana profundidad y regularmente fértiles con pendientes menores

de 3%, donde se cultiva maíz, frijol, chile, trigo, hortalizas, vid, durazno y alfalfa (SPP, 1981;

Medina et al., 1998).

Mientras que la región del Sur se localiza en la provincia de la Sierra Madre Occidental

y subprovincia de las Sierras y Valles Zacatecanos. Presenta 27 tipos de suelo entre los que

prevalecen cambisol cálcico, que se caracteriza por ser suelos calcáricos en todas sus capas o

por tener acumulación de calicha suelto en alguna profundidad, y fluvisol eutrico de origen

residual y aluvial de fertilidad variada aunque frecuentemente alta. Gradientes altitudinales

74

que oscilan entre 800 y 1300 msnm. Los climas predominantes en la región son subtrópico

semiárido semicálido y subtrópico semiárido cálido, con lluvias en verano distribuidas durante

junio y septiembre. La precipitación media anual fluctúa entre 300 y 500 mm. La temperatura

media anual oscila entre 10 y 38oC. Los sistemas de producción agrícola bajo condiciones de

temporal son del tipo nómada, permanente anual y nómada combinada, realizada en suelos

con profundidad mayor de 40 cm de mediana a alta fertilidad y pendientes menores de 6%, y

los ciclos de cultivo son anuales. Mientras que la agricultura de riego presenta dos variantes, la

primera es practicada con pozos, presas y bombeo de ríos, aplicada por gravedad y por

aspersión, localizada en valles y lomerios en los municipios de Juchipila y Jalpa. El ciclo de

cultivos es anual, semiperenne y perenne. La segunda se realiza en suelos someros, de

mediana a baja fertilidad, con pendientes de 3 a 25%, con suministro de agua semejante al

anterior y ciclos de cultivo perennes, y como único cultivo el guayabo (SPP, 1981; Medina et

al., 1998).

3.3 Cría de Galleria mellonella

Con el propósito de establecer la cría y mantenimiento de la colonia de Galleria

mellonella (L.) (Lepidoptera: Pyralidae) y la multiplicación in vivo de los nematodos

steinernematidos y heterorhabditidos, se efectuaron de acuerdo a las especificaciones de

Woodring y Kaya (1988). Inicialmente, se obtuvieron larvas y pupas de apiarios infestados de

los Centros Bachilleratos Tecnológicos y Agropecuarios de Villa Hidalgo y Ojocaliente, Zac.

La preparación de la dieta se realizó conforme a las especificaciones de Poinar (1975),

misma que consistió en 100 ml de agua destilada, 100 ml de miel de abeja, 100 ml de glicerol,

5 ml de vitaminas y 1,200 g de gérmen de trigo. Los ingredientes líquidos se mezclaron en un

vaso de precipitado de 1000 ml sobre un plato caliente y la mezcla resultante se agregó a los

ingredientes sólidos mezclandolos uniformemente. Posteriormente, en frascos de 500 ml se

agregaron 115 g de la dieta recien preparada, junto con larvas de G. mellonella de quinto

estadio, las cuales se incubaron a 25 ± 1oC hasta la emergencia de los adultos. Posteriormente,

se realizó el sexado de 3 machos por 1 hembra en frascos que contenían 2-3 trozos de 3 x 6 cm

de cera, donde las hembras realizaron la oviposición. Después, cada tres días se recogieron los

75

trozos de cera estampada con huevecillos, adicionando cera nueva. Los trozos recien retirados,

se colocaron en otros frascos que contenían dieta recién preparada, donde permanecieron los

huevecillos hasta la emergencia de las larvas, mismas que se pasaron a otros frascos con su

dieta propia, hasta que completaron su desarrollo metamórfico, con el fin de incrementar la

población larval y mantener el insectario. Las larvas de último estadio de esta generación, se

utilizaron como insectos cebo para el aislamiento y reproducción in vivo de steinernematidos y

heterorhabditidos.

3.3 Áreas de muestreos

Los municipios de Trancoso, Guadalupe y Zacatecas se encuentran ubicados dentro de

la región central y se caracterizan por presentar un clima subtrópico árido templado. Durante

el período de estudio registraron una temperatura media anual de 16.5oC, una mínima de 4°C y

una máxima de 27.9oC; con un promedio de precipitación pluvial anual de 324 mm. En tanto

que, el municipio de Villanueva con áreas de clima subtrópico árido templado y subtrópico

árido semicálido, presentó una temperatura media de 16.0oC, una mínima de 3oC y una

máxima de 30.1oC; con un promedio de precipitación pluvial anual de 334.9 mm. El resto de

los municipios Juchipila, Apozol y Moyahua, pertenecientes a la región del Cañón de

Juchipila, está localizada al Sur del estado, típicamente presentan un clima subtrópico

semiárido cálido y reportaron una temperatura media anual de 20.7oC, una mínima de 6°C y

una máxima de 34.7oC; con un promedio de precipitación pluvial de 485.5 mm (Medina et al.,

1998; CONAGUA, 2001).

3.3.1 Recolección de las muestras

Para verificar la existencia de nematodos entomopatógenos, la recolección de las

muestras en suelo se realizó durante mayo a octubre del 2000. La inspección incluyó diversos

sistemas agroecológicos (cultivos anuales, perennes y huertos frutícolas), situados a los lados

de la carretera y en parcelas adentro. Dentro de cada agrosistema uno o tres sitios se

seleccionaron y en cada uno de ellos se recolectaron las muestras de suelo. Cada muestra de

aproximadamente de 1 Kg fue compuesta de cinco submuestras al azar, tomadas mediante una

pala de mano a una profundidad de 10 a 20 cm, en una área de aproximadamente 20 m2, de

76

donde se colectaron de al menos 100 m de separado entre cada sitio (Stock et al. 1999). En los

cultivos perennes las muestras se tomaron a 30 a 90 cm de la base del tronco del frutal,

abarcando un área de 100 m2 (Rueda et al., 1993). En ambos casos, entre cada muestreo la

pala jardinera se limpió y lavó con agua, secándola al aire (Choo et al., 1995).

Las muestras obtenidas en cada sitio inspeccionado, se mezclaron uniformemente y se

colocaron en una bolsa de polietileno de tres Kg de capacidad (41 x 71 cm), para prevenir

pérdida de agua, la muestra se etiquetó y colocó en una hielera (ca. 15oC) para mantenerlas en

condiciones de temperatura constante durante su traslado al laboratorio, donde se almacenaron

a 5oC para su procesamiento y cebado al siguiente día. Adicionalmente, se consideró que sí en

el momento de la recolección de las muestras, se detectaran infestaciones de insectos plaga en

campo, los cadáveres se depositarían en recipientes de plástico de 100 cc, con suelo de los

sitios inspeccionados, transportando la mayor cantidad de especímenes al laboratorio en las

condiciones antes señaladas, donde posteriormente se colocarían en cámara húmeda para

observar las causas de su muerte y la posibilidad de una infección natural por nematodos

entomopatógenos (Choo, 1996; Nguyen, 1999). En ambos casos, después de tres a cuatro días

se inspeccionaron para observar la emergencia de los mismos (Nguyen, 1999).

3.4 Aislamiento de los nematodos entomopatógenos

Con la finalidad de detectar la presencia de los nematodos entomopatógenos, el

aislamiento de estos se realizó mediante la técnica de Bedding y Akhurst (1975). Larvas del

último estadio de la polilla mayor de la cera Galleria mellonella (L.) (Lepidoptera: Pyralidae)

se utilizaron como trampas cebo. En el laboratorio las muestras de suelo se tamizaron y una

cantidad de 300 g se colocó en un recipiente de plástico de 500 ml, humedeciendo la muestra

obtenida. Enseguida a cada recipiente se agregaron cinco larvas del último estadio de G.

mellonella, se tapó, invertió, etiquetó y almacenó en un cuarto obscuro para su incubación a

temperatura ambiente (25 ± 3oC) durante siete días (Stock et al., 1999).

Después del período de incubación todas las larvas se removieron y recuperaron para

su examinación. Los cadáveres parasitados se recolectaron, los cuales se lavaron con agua

77

destilada estéril y se desinfectaron superficialmente por inmersión en hipoclorito de sodio al

0.1% durante 30 segundos, después se pasaron tres veces en recipientes con agua destilada

estéril (Woodring y Kaya, 1988). Los cadáveres de cada muestra de suelo procesado, se

colocaron dentro de una caja de Petri (60 x 15 mm) sobre un papel filtro Whatman No. 2.

Después de 2 a 3 días en la caja de Petri las larvas que mostraron signos y síntomas

característicos de infecciones por nematodos entomopatógenos (Poinar, 1979), se examinaron

bajo un microscopio estereoscópico American Optical con un rango de magnificación de 10X

con iluminación y transmisión de la luz directa al cuerpo, para comprobar la emergencia de

juveniles infectivos (Poinar, 1979; Hominick y Briscoe, 1990). Posteriormente, se transfirieron

e incubaron en trampas de White (1929) para recolectar los JIs que emergieron. La trampa de

White consistió de una caja de Petri (60 mm de diámetro) invertida, colocada dentro de otra

caja de Petri (100x15 mm), donde los cadáveres de G. mellonella, se colocaron sobre un papel

filtro Whatman No.2 situado sobre la caja de Petri cub ierta (60 mm), agregando 5 ml de agua

destilada estéril a cada caja (100 x 15 mm). Los cadáveres permanecieron cinco a siete días en

la trampa, hasta la emergencia y migración de los juveniles infectivos dentro del agua.

3.5 Pruebas de patogenicidad

Para determinar la patogenicidad de los nematodos entomopatógenos aislados, ésta se

verificó por medio de los postulados de Koch (Pelczar et al., 1977). Los juveniles infectivos

aislados de las trampas de White, se colectaron durante los tres primeros días (Nguyen y

Smart, 1995), los cuales se expusieron nuevamente en una caja de Petri (100 x 15 mm) para

reinfectar otro grupo de cinco larvas frescas de último estadio de G. mellonella, y de

hospederos específicos (Orthoptera), para asimismo, estabilizar cultivos en el laboratorio

(Rueda et al., 1993; García y Palomo, 1996), confirmar su patogenicidad y de este modo

comprobar los postulados de Koch.

3.6. Estudios taxonómicos

Con el propósito de identificar los nematodos entomopatógenos, la observación y

caracterización morfológica de los aislados, se efectuó según los procedimientos de Mrácek et

al. (1994) y Nguyen (1999). A partir de una suspensión de nematodos mantenidos en

v

78

refrigeración en un matraz Erlenmeyer de 250 ml, con una micropipeta Pasteur se obtuvo una

gota de los nematodos aislados, los cuales se colocaron sobre un portaobjetos, colocando

además soportes (cabello) y subsecuentemente se montaron bajo un cubreobjetos redondo,

después, la preparación se selló con bálsamo de Canadá dos veces y se dejaron secar durante

15 a 20 minutos para el estudio microscópico. Después de tres horas, la caracterización

morfológica se efectuó a través de un microscopio compuesto Carl Zeis Axiovert 25 con un

rango de magnificación de 10 y 40X con iluminación y transmisión de la luz directa al cuerpo.

3.6.1 Identificación morfológica

La identificación de los nematodos entomopatógenos, se realizó mediante

metodologías clásicas e ilustraciones originales con procedimientos que para este propósito

aplican diversos especialistas. En forma inicial, los nematodos aislados se identificaron con

base a la sintomatología que manifestaron los cadáveres, que a menudo son flácidos y de color

anaranjado, amarillo o castaño (steinernematidos), rojo parduzco o rojo ladrillo con una débil

luminiscencia en la obscuridad (heterorhabditidos) (Woodring y Kaya, 1988). Sin embargo, la

confirmación de los juveniles infectivos obtenidos por emergencia y disección de los

cadáveres de larvas de G. mellonella, se realizó mediante observaciones morfo lógicas

(Hominick et al., 1997). De esta manera, los nematodos entomopatógenos se identificaron al

nivel de género, por examinación de montajes temporales de 25 especímenes por cada

aislamiento (Nguyen y Smart, 1997).

3.10 Medición de los factores edafológicos y climáticos

Dentro de cada una de las localidades, las siguientes características cualitativas fueron

registradas: la región de estudio, tipo de suelo, clima y agrosistema (cultivos anuales, perennes

y frutales). Mientras que entre las características cuantitativas se analizó: la textura del suelo

(contenido de arena, arcilla y limo), el pH, contenido de materia orgánica, temperatura

promedio anual y al momento de los muestreos la temperatura ambiental y del suelo a una

profundidad de 5 cm y la altitud. En donde para cada sitio y muestra analizada, se determinó el

número colectado, los positivos y porciento de positivos, así como el total de los géneros

aislados (Liu y Berry, 1995).

79

La determinación del tipo de suelo de cada uno de los municipios, se realizó a través de

las Cartas Edafológicas del CETENAL para el estado de Zacatecas y con base a una Escala

1:50 000, la clasificación se estableció mediante la nomenclatura de la FAO, mismos que se

relacionaron para la presencia de los nematodos entomopatógenos. En todos los muestreos las

características edafológicas se determinaron en el laboratorio de suelos de la Unidad

Académica de Agronomía de la Universidad Autónoma de Zacatecas. Para el análisis de

textura del suelo, las muestras fueron agrupadas como arena, arcilla y limo, con base a la

clasificación de Donahue (1958). El pH del suelo se determinó electrométricamente mediante

lectura directa de la solución del suelo con una relación de 1:2 suelo/suspensión de agua

destilada, usando un electrodo de vidrio del potenciómetro Beckman. Mientras que el

contenido de matería orgánica mediante el método de oxidación (Walkley y Black, 1934).

El tipo de clima se determinó mediante el esquema de estratificación ambiental

propuesto por Medina et al. (1998) que se basa en la combinación de tres niveles de

estratificación y sus categorias: la temperatura del mes más frío, la disponibilidad de humedad

en el mes más húmedo y la intensidad anual de la temperatura. Los registros mensuales de la

temperatura promedio anual y la precipitación anual, se reportaron de nueve estaciones

climatológicas ubicadas en los municipios estudiados y fueron proporcionados por el

Departamento de Hidrometeorología de la Comisión Nacional del Agua, Gerencia Estatal en

Zacatecas. La altitud fue determinada mediante un geoposicionador GPS Personal

NavigatorTM GARMIN de 12 canales.

3.11 Análisis de datos

La ordenación y clasificación de los sitios y las muestras positivas se correlacionaron

con cada municipio, agrosistema, características edafológicas y climáticas para establecer los

porcentajes correspondientes. Asimismo, la abundancia (No. de sitios positivos de nematodos

x No. total de sitios) y la frecuencia de recuperación de los nematodos (No. de muestras

positivos de nematodos x No. total de muestras), fueron aplicadas en el analísis. Igualmente,

las diferencias en la frecuencia de recuperación en las regiones geográficas, los agrosistemas,

la textura y tipo de suelo, el clima y la asociación de los géneros de nematodos

80

entomopatógenos y las regiones, se examinaron por medio de la Prueba de ji-cuadrada

mediante el programa estadístico Stat Soft, Inc. Kernel Releare 5.5 (2000). Todas las

comparaciones fueron agrupadas y usadas a un nivel de probabilidad de (P < 0.05) (Liu y

Berry, 1995; García y Palomo, 1996).

81

IV. RESULTADOS

4.1 Determinación y distribución de los nematodos entomopatógenos

Con el propósito de determinar la existencia y distribución de los nematodos

entomopatógenos adaptados localmente, muestras de suelo fueron recolectadas de diversos

sistemas agroecológicos, utilizando larvas de quinto estadio de la polilla mayor de la cera

Galleria mellonella como insecto cebo para su aislamiento. La mayoría de los nematodos

fueron recuperados en las muestras de suelo y solamente un aislado fue encontrado de un

insecto infestado naturalmente. En el Cuadro 4 se muestra el número de los sitios de los

municipios de cada una de las regiones inspeccionadas. Las muestras de suelo fueron

examinadas de 72 sitios en 33 localidades, correspondientes a siete municipios de la región de

estudio, de los cuales 36 dieron positivos y representaron una abundancia de nematodos

entomopatógenos de 50%.

Cuadro 4. Distribución de los sitios y muestras positivas con nematodos entomopatógenos en la región Centro-Sur del Estado de Zacatecas Región Municipio Número

de sitios colectados

Número de sitios

positivos (%)

Número de muestras colectadas

Número de muestras

positivas (%) Central

Sur

Trancoso Guadalupe Zacatecas Villanueva Villanueva Juchipila Apozol

Moyahua

2 8 14 9 9 6 12 12

0 3 4.2 6 8.3 5 7.0 6 8.3 2 2.8 10 13.9 4 5.5

6 17 29 17 21 14 24 14

0 3 2.1 7 4.9 5 3.5 6 4.2 2 1.4 13 9.2 4 2.8

Total 72 36 50.0 142 40 28.1

En la región Central los nematodos fueron aislados de 14 sitios (19.5%), en donde 12

(16.7%) dieron positivo para la existencia de steinernematidos y dos (2.8%) para

heterorhabditidos, no se recuperaron nematodos en los sitios del municipio de Trancoso.

Mientras que en la región del Sur fueron 22 sitios (30.5%) en donde cinco sitios (6.9%) dieron

positivos para la presencia de nematodos steinernematidos y 17 (23.6%) para

heterorhabditidos, la distribución de los mismos se muestran en el mapa de muestreo (Figura

1). Entre el total de los sitios positivos, sólo en tres fueron recuperados steinernematidos y

82

heterorhabditidos simultáneamente aislados de la comunidad de Zoquite, Guadalupe;

Machines, Zacatecas y Laguna del Carretero, Villanueva, respectivamente.

En el Cuadro 5 se observa la distribución y existencia natural de los miembros de las

familias Steinernematidae y Heterorhabditidae asociados en los municipios inspeccionados. El

porciento global de las 142 muestras de suelo en que se encontraron nematodos

entomopatógenos, fue de 28.1% que representan el total de los aislados (40), de las cuales 18

(12.7%) contenían aislados de Steinernema en los agrosistemas inspeccionados de los

municipios de ambas regiones, mientras que aislados Heterorhabditis fueron recuperados de

22 muestras de suelo (15.4%) de los campos cultivados de los municipios de las dos regiones

del Estado (Figura 2).

De un total de 142 muestras de suelo cebadas, 40 fueron positivas, que representan el

28.1% del número total de las muestras analizadas de todos los sistemas agroecológicos

investigados. La región Central proporcionó 15 (10.5%) muestras positivas, de las cuales 13

(9.1%) dieron positivo para la existencia de Steinernema spp. y dos (1.4%) para

Ä �

Ä

� � �

�

Figura 1. Mapa de muestreo para nematodos entomopatógenos (Steinernema � y Heterorhabditis �) asociados en la región Central y Sur de Zacatecas.

83

Heterorhabditis spp. En tanto que la región del Sur registró 24 (17.6%) muestras positivas, de

las cuales 5 (3.5%) mostraron la existencia de Steinernema spp. y 20 (14.1%) para

Heterorhabditis spp. La asociación entre las regiones geográficas y la frecuencia de

recuperación de los nematodos fue no significativa ( 2Cχ = 5.218077, g.l. = 7, p < 0.63).

Cuadro 5. Distribución y existencia natural de nematodos entomopatógenos en la región Centro-Sur del Estado de Zacatecas

Región Municipio Total de géneros aislados

Géneros de nematodos Steinernema (%) Heterorhabditis (%)

Central

Sur

Trancoso Guadalupe Zacatecas Villanueva Villanueva Juchipila Apozol

Moyahua

0 3 7 5 6 2 13 4

0 0.0 0 0.0 2 1.4 1 0.70 6 4.2 1 0.70 5 3.5 5 3.5 1 0.70 0 2 1.4 0 13 9.1 4 2.8

Total 40 18 12.7 22 15.4

Steinernema Heterorhabditis

0

5

10

15

20

25

1 Región Central Región Sur Figura 2. Distribución y abundancia de nematodosentomopatógenos en la región Central y Sur de Zacatecas.

Nnú

mer

o de

ais

lam

ient

os

No se recuperaron nematodos entomopatógenos en muestras de suelo seco, en

condiciones anegadas y con abundantes malezas. La frecuencia de la presencia de los

84

nematodos fue diferente entre las dos regiones y varió entre 19.3 y 30.3%. Sin embargo, la

frecuencia de recuperación más alta fue en la región Central (15/69 y 7/69) principalmente en

los municipios de Villanueva y Zacatecas, respectivamente. Mientras que en la región Sur fue

de 25/73 y en el municipio de Apozol fue donde se encontró el mayor número de aislados

(13/73).

En un número de casos de G. mellonella muertas, solamente contenían pocos

nematodos que después ya cosechados se murieron, no obstante se lograron identificar al nivel

de género. A menudo, las tres muestras tomadas de cada sitio registraron más de una muestra

positiva y después de un segundo muestreo y cebado, aislados adicionales o los mismos ya

obtenidos, fueron igualmente recuperados del mismo sitio, en algunos casos hasta tres veces,

como en Cieneguillas, Zacatecas y El Fuerte, Villanueva. Por otro lado, en la mayoría de los

sitios positivos los géneros de nematodos existieron simpátricamente, aunque solamente en

Zoquite, Machines y Laguna del Carretero, steinernematidos y heterorhabditidos fueron

aislados en los mismos sitios.

Durante la inspección una ninfa de chapulín parcialmente desintegrada, fue encontrada

con infección natural ocasionada por un steinernematido. El insecto fue identificado como

Brachystola ponderosa Bruner (Orthoptera: Acrididae), el chapulín parasitado fue colectado

en el municipio de Villanueva en un campo cultivado de Medicago sativa, en donde hace

aproximadamente 10 años se presenta endémicamente este insecto plaga, el cual ocasiona

daños en los cultivos de Phaseolus vulgaris y Z. mays. En este caso, con base a su parasitismo

en el hospedero natural, su especificidad patógena y reinfecciones consecutivas en laboratorio

sobre varios orthópteros, el aislamiento recuperado posiblemente fue S. scapterisci.

Por otro lado, en la mayoría de las muestras cebadas usualmente los nematodos fueron

encontrados como los únicos parásitos y en algunos casos se presentaron infecciones por

bacterias y hongos saprófitos. En adición a los nematodos entomopatógenos, la mayoría de las

larvas de G. mellonella, fueron infectadas exclusivamente por Steinernema spp. y/o

Heterorhabditis spp. y varias de ellas presentaron infecciones ocasionadas por hongos

entomopatógenos, registrándose a la vez interacciones por ambos patógenos. Los hongos

85

recuperados fueron identificados como Metarhizium anisopliae (Metschnikoff) y Beauveria

bassiana (Balsamo) Vuillemin (Figura 3).

Figura 3. Hongos entomopatógenos Metarhizium anisopliae y

Beauveria bassiana aislados en la región Sur de Zacatecas.

Ambos se encontraron en campos cultivados de Z. mays en la comunidad de La

Quemada, Villanueva; solamente en una muestra de suelo se aislaron conjuntamente los

patógenos; en tanto que B. bassiana fue detectado en M. sativa en la comunidad de Santa

Rosa, Villanueva, en guayabo en Apozol y en Citrus spp. en Moyahua. Asimismo, durante la

inspección para el caso de M. anisopliae y B. bassiana en maíz, alfalfa y guayabo se

presentaron asociados con nematodos entomopatógenos, mientras que en las muestras de

cítricos únicamente se logró aislar el hongo entomopatógeno (Cuadro 6). Actualmente estos

aislamientos son conservados en medio de cultivo, los cuales están en resguardo y forman

parte de la colección de hongos entomopatógenos de la Facultad de Ciencias Biológicas y

Agropecuarias de la Universidad de Colima.

Cuadro 6. Existencia de los hongos entomopatógenos Metarhizium anisopliae y Beauveria bassiana en la región Sur de Zacatecas, Zac. Localidad Fecha de

muestreo Hongo entomopatógeno

Cultivo Textura del suelo

La Quemada La Quemada La Quemada La Quemada La Quemada La Quemada Santa Rosa Apozol Cuxpala Cuxpala

12/7/2000 12/7/2000 12/7/2000 12/7/2000 12/7/2000 12/7/2000 5/7/2000 5/5/2000 5/5/2000 5/5/2000

Metarhizium anisopliae Metarhizium anisopliae Metarhizium anisopliae Beauveria bassiana Beauveria bassiana Beauveria bassiana Beauveria bassiana Beauveria bassiana Beauveria bassiana Beauveria bassiana

Zea mays Zea mays Zea mays Zea mays Zea mays Medicago sativa Psidium guajava Citrus spp. Citrus spp.

Arcilloso Arcilloso Arcilloso Arcilloso Arcilloso Arcilloso Franco Arcilloso Arcilloso Arcilloso

86

4.2 Pruebas de patogenicidad

Con la finalidad de verificar la patogenicidad de los nematodos entomopatógenos, los

juveniles infectivos recuperados nuevamente fueron cebados y mediante reinfecciones a sus

hospederos específicos, se comprobaron los postulados de Koch. Todos los aislamientos de

Steinernema y Heterorhabditis obtenidos de las muestras de suelo fueron capaces de

multiplicarse en larvas de G. mellonella como insecto cebo, mientras que el posible aislado de

S. scapterisci recuperado en una ninfa de chapulín torpe (B. ponderosa) logró reinfectar a

grillos caseros y de campo (Acheta domesticus, Gryllus spp.), a chapulínes (Melanoplus spp.)

y a langostas de la familia Tettigoniidae.

4.3 Identificación de los nematodos Steinernema y Heterorhabditis

Con el propósito de caracterizar los géneros de nematodos entomopatógenos

(Steinernema y Heterorhabditis) aislados en los cultivos de la región, los nematodos fueron

identificados como especies de Steinernema y Heterorhabditis, basándose en la

sintomatología por los cambios característicos en el color de los cadáveres debido a la bacteria

simbionte, el patrón de desarrollo típico en la emergencia de juveniles infectivos o incubación

prolongada y exámenes morfológicas de montajes temporales y permanentes de los mismos

(Figura 4).

Figura 4 Géneros de nematodos entomopatógenos aislados en agrosistemas

de la región Centro-Sur de Zacatecas.

De los aislados recuperados, el 12.7% fueron steinernematidos y el 15.4% de

heterorhabditidos. Morfológicamente, fueron distinguibles algunas características de los

87

juveniles infectivos de ambos géneros de nematodos entomopatógenos. El poro excretor

localizado anterior al anillo nervioso, con una cola corta también presente. Dichos caracteres

son consistentes con las descripciones de especies del género Steinernema. Mientras que en

los juveniles infectivos de tercer estadio se encontraban dentro de la cutícula del segundo

estadio, los cuales mostraron un número de anillos longitudinales ligeramente visibles. La

cabeza presentó una proyección pequeña en la porción dorsal y el poro excretor localizado

posterior al anillo nervioso. Estos caracteres indican que este aislado fue el género

Heterorhabditis.

4.4 Correlación entre los nematodos entomopatógenos y los sistemas

agroecológicos, factores edafológicos y climát icos

Con la finalidad de establecer la asociación de la incidencia y distribución de los

nematodos entomopatógenos, la abundancia y frecuencia de recuperación de los géneros

aislados de las muestras positivas, éstas fueron correlacionadas con los sistemas

agroecológicos, las características edafológicas y climáticas de cada región inspeccionada.

4.4.1 Asociación de Steinernema y Heterorhabditis en los sistemas agroecológicos

En términos de distribución de los aislados de nematodos en los agrosistemas

analizados, ésta fue diferente, donde en los cultivos perennes fueron más abundantes que en

los anuales, con 17.6% y 10.5%, respectivamente. La región Central registró 15 aislados

(10.5%), 5 aislados (3.5%) en los cultivos anuales y 10 aislados (7%) en los perennes,

mientras que en la región del Sur se obtuvieron 25 aislamientos (17.6%), con 10 aislados (7%)

en los anuales y 15 aislados (10.6%) en los perennes (Figura 5).

En términos de recuperación de los nematodos entomopatógenos se determinaron

diferencias significativas en la frecuencia de recuperación de acuerdo a los cultivos. Los más

notables fueron en parcelas de maíz (Zea mays L.), huertas de guayabo (Psidium guajava L.) y

en campos de alfalfa (Medicago sativa L.), en los cuales el 39% de los sitios fueron positivos

88

para ambas regiones. El resto de los agrosistemas representados por manzano (Malus pumila

Mill.), vid (Vitis vinifera L.), huerto familiar con los siguientes cultivos : ajo (Allium sativum

L.), acelgas (Beta vulgaris L.), lechuga (Lactuca sativa L.) y rabanos (Raphanus sativum L.)];

aguacate (Persea americana Mill.), caña de azúcar (Saccharum officinarum L.) y cebolla

(Allium cepa L.), individualmente las muestras que dieron positivo fueron menos

prevalecientes para nematodos, sin embargo, al agruparlos la existencia de estos constituyó el

6.3% en los agrosistemas muestreados (Cuadro 7).

Anuales Perennes

0

2

4

6

8

10

12

1

Región Central Región Sur Figura 5. Asociación de los nematodos entomopatógenos en losagrosistemas en la región Central y Sur de Zacatecas.

Dis

trib

ució

n de

los

aisl

ados

Solamente en los sitios inspeccionados de fríjol (Phaseolus vulgaris L.), zanahoria

(Daucus carota L.), chile (Capsicum annuum L.), ajo (Allium sativum L.), naranjo (Citrus

spp.), plátano (Musa paradisiaca L.), nopal (Opuntia ficus-indica (L.) Miller) y mango

(Mangifera indica L.), no se encontraron aislamientos. Adicionalmente, durante la inspección

se consideró otro tipo de vegetación, como pastos nativos, zacate Johnson y bejuco, aunque no

se logró obtener ningún aislado.

Respecto a la asociación de los géneros de nematodos entomopatógenos en las áreas

agroecológicas estudiadas, la existencia entre estos fue ligeramente similar (22

heterorhabditidos/18 steinernematidos). De los 22 aislados del Heterorhabditis spp. 11 fueron

89

recuperados en guayabo (P. guajava); tres en maíz (Z. mays); dos en alfalfa (M. sativa); dos en

caña de azúcar (S. officinarum); dos en aguacate (P. americana) y uno en cebolla (A. cepa) y

manzano (M. pumila), respectivamente. Con relación a los campos cultivados caracterizados

por la presencia de los 18 Steinernema, ocho fueron asociados de maíz (Z. mays); seis aislados

se obtuvieron en alfalfa (M. sativa), uno en manzano (P. americana), vid (V. vinifera) huerto

familiar, respectivamente, incluyendo el aislado posiblemente de S. scapterisci en alfalfa. La

asociación entre el tipo de agrosistema y la frecuencia de recuperación de los nematodos fue

no significativa ( 2Cχ = 3.699961, g.l. = 7, p < .813606).

Los nematodos existieron en los sitios donde el impacto humano sobre los sistemas de

producción agrícola, ha sido substancial o moderado. Estos fueron más prevalecientes en

cultivos que determinan la incidencia de insectos plaga, mismas que se caracterizan por tener

una parte de su ciclo de vida (larva o pupa) en el suelo, conocidos como hospederos favorables

a coleópteros, lepidópteros y ciertos dípteros, homópteros y thysanópteros. Entre los insectos

plaga como posibles hospederos se encuentran a larvas de gallina ciega (Phyllophaga spp.),

diabrótica (Diabrotica spp.), gusano de alambre (Agriotes spp.), gusano cogollero (Spodoptera

frugiperda J. E. Smith), gusano soldado (Pseudaletia unipuncta Haworth), gusanos trozadores

[Peridroma saucia (Hübner) y Agrotis ipsilon (Hufnagel)], barrenador del tallo (Diatraea

spp.), mosca de la semilla (Delia platura Meigen), filoxera de la vid (Daktylosphaera vitifolii

Fitch) y trips (Frankliniella occidentalis Pergande) en la región Centro-Sur de estudio

(SAGDR, 1998). No obstante, la mayor proporción de infecciones (32.9%) ocurrió en los

suelos provenientes de la región del Sur, donde se presenta alta incidencia poblacional de

picudo del guayabo (Gonotrachelus spp.) y mosca de la fruta (Anastrepha striata Schiner),

consideradas las plagas de mayor importancia económica para este frutal en el Estado. Sin

embargo, durante los muestreos estos insectos no fueron asociados con los cultivos. Las

muestras de suelo restantes que no dieron positivas para nematodos, provinieron de campos

agrícolas bajo condiciones de temporal.

90

Cuadro 7. Distribución y existencia natural de Steinernema y Heterorhabditis en los sistemas agroecológicos de la región Centro-Sur de Zacatecas, Zac. Municipio Localidad Cultivo Nº de

sitios (+) Nº de

muestras +) Género de nematodo

Guadalupe Tacoaleche Zea mays 1 1 Steinernema Zoquite Malus spp. 1 1 Heterorhabditis Zoquite Zea mays 1 1 Steinernema Zacatecas Cieneguillas Medicago sativa 1 1 Steinernema Cieneguillas Medicago sativa 1 Steinernema Agronomía Malus pumila 1 1 Steinernema Agronomía Vitis vinifera 1 1 Steinernema Agronomía Huerto Fam. 1 1 Steinernema Machines Zea mays 1 1 Heterorhabditis Machines Medicago sativa 1 1 Steinernema Villanueva El Fuerte Medicago sativa 1 1 Steinernema Santa Rosa* Medicago sativa 2 2 Steinernema* Santa Rosa Zea mays 1 1 Steinernema Col. F. Angeles Medicago sativa 1 1 Steinernema Villanueva La Quemada Zea mays 1 1 Steinernema Encarnación Zea mays 1 1 Steinernema Encarnación Zea mays 1 1 Steinernema Laguna Carretero Zea mays 1 1 Steinernema Laguna Carretero Zea mays 1 1 Heterorhabditis Tenango Zea mays 1 1 Steinernema Juchipila Juchipila Psidium guajava 1 1 Heterorhabditis RH-Leo R Medicago sativa 1 1 Heterorhabditis Apozol Apozol-PCB Psidium guajava 1 1 Heterorhabditis Apozol-R1 Psidium guajava 1 1 Heterorhabditis Apozol-R2 Psidium guajava 1 2 Heterorhabditis Apozol-R3 Psidium guajava 1 Heterorhabditis Apozol-EPR Psidium guajava 1 1 Heterorhabditis Apozol PHR Persea americana 1 1 Heterorhabdits Apozol PHR Persea americana 1 1 Heterorhabditis Apozol-PCB Psidium guajava 1 1 Heterorhabditis La Purisima S. officinarum 1 1 Heterorhabditis La Purisima S. officinarum 1 Heterorhabditis La Purisima Medicago sativa 1 1 Heterorhabditis La Purisima Psidium guajava 1 1 Heterorhabditis Moyahua Moyahua Psidium guajava 2 2 Heterorhabditis Moyahua Allium cepa 1 1 Heterorhabditis Cuxpala Zea mays 1 1 Heterorhabditis Total 36 40 18S / 22H

4.4.2 Asociación de Steinernema y Heterorhabditis y los factores edafológicos

4.4.2.1 Tipo de suelo

El tipo de suelo se relacionó para la presencia de los nematodos entomopatógenos

steinernematidos y heterorhabditidos (Cuadro 8). Las Cartas Edafológicas del CETENAL para

91

los municipios de la región Centro-Sur el estado de Zacatecas, con base a una escala 1:50 000,

proporcionaron nueve suelos clasificados como xerosolicos luvicos en ocho sitios; fluvisoles

eutricos en siete sitios; castañozen haplico, planozol haplico humico, cambisol eutrico y

vertizol pélico haplico en un sitio respectivamente; phaenozen háplico en dos sitios; cambisol

cálcicos en 14 sitios y regosol cálcicos en tres sitios.

El promedio para los sitios positivos, fue de 50%, un alto porcentaje de las muestras de

suelos cambisol cálcico (14 sitios positivos), son la forma usual para la existencia de los

nematodos entomopatógenos del género Heterorhabditis, en la región del Sur, seguidos por

los xerosol lúvicos (ocho sitios) siete con Steinernema y uno de Heterorhabditis en la región

Central; así como los fluvisol eutricos (siete sitios) cinco para Steinernema y dos con

Heterorhabditis, en la región Central y del Sur, respectivamente.

Los suelos phaenozen y regosoles fueron generalmente por debajo del promedio de la

inspección para la prevalencia de los nematodos, mientras que los suelos castañozenos,

planosoles y vertisoles predominaron en menor proporción y raramente presentaron

nematodos, pero en cada uno de ellos, un sitio dió positivo. Así, el tipo de suelo es un

importante factor en la determinación de la prevalencia de los nematodos entomopatógenos.

La asociación entre el tipo de suelo y la frecuencia de recuperación de nematodos al aplicar la

prueba de ji-cuadrada fue no significativa ( 2Cχ = 9.819125, g.l. = 15, p < .80).

Figura 6 Asociación entre los nematodos entomopatógenos y el tipo de suelo

de la región Central y Sur del Estado de Zacatecas, Zac.

Heterorhabditis

� Steinernema

Heterorhabditis

Steinernema

Heterorhabditis

�

Ä

Cambisol cálcarico �

Fluvisol eutrico �

Xerosol lúvico Ä

92

Cuadro 8. Tipo de suelo de los sitios y muestras que dieron positivo a Steinernema y Heterorhabditis en la región Centro-Sur de Zacatecas. Municipio Localidad Tipo de

suelo Nº de sitios (+)

Nº de muestras

(+)

Género de nematodo

Guadalupe Tacoaleche Xerosol lúvico 1 1 Steinernema Zoquite Xerosol lúvico 1 1 Heterorhabditis Zoquite Xerosol lúvico 1 1 Steinernema Zacatecas Cieneguillas Xerosol lúvico 1 1 Steinernema Cieneguillas Xerosol lúvico 1 Steinernema Agronomía Xerosol lúvico 1 1 Steinernema Agronomía Xerosol lúvico 1 1 Steinernema Agronomía Xerosol lúvico 1 1 Steinernema Machines Fluvisol eutrico 1 1 Heterorhabditis Machines Fluvisol eutrico 1 1 Steinernema Villanueva El Fuerte Fluvisol eutrico 1 1 Steinernema Santa Rosa* Fluvisol eutrico 1 2 Steinernema Santa Rosa Fluvisol eutrico 1 1 Steinernema Col. F. Angeles Castañozen haplico 1 1 Steinernema Villanueva La Quemada Planozol haplico 1 1 Steinernema Encarnación Fluvisol eutrico 1 1 Steinernema Encarnación Fluvisol eutrico 1 1 Steinernema Laguna Carretero Phaeozen haplico 1 1 Steinernema Laguna Carretero Phaeozen haplico 1 1 Heterorhabditis Tenango Cambisol eutrico 1 1 Steinernema Juchipila Juchipila Cambisol cálcico 1 1 Heterorhabditis RH-Leo R Cambisol cálcico 1 1 Heterorhabditi Apozol Apozol-PCB Cambisol cálcico 1 1 Heterorhabditi Apozol-R1 Cambisol cálcico 1 1 Heterorhabditis Apozol-R2 Cambisol cálcico 1 2 Heterorhabditis Apozol-R3 Cambisol cálcico Heterorhabditis Apozol-EPR Cambisol cálcico 1 1 Heterorhabditis Apozol PHR Cambisol cálcico 1 2 Heterorhabditis Apozol PHR Cambisol cálcico 1 Heterorhabditis Apozol-PCB Cambisol cálcico 1 1 Heterorhabditis La Purisima Cambisol cálcico 1 1 Heterorhabditis La Purisima Cambisol cálcico 1 Heterorhabditis La Purisima Cambisol cálcico 1 1 Heterorhabditis La Purisima Cambisol cálcico 1 1 Heterorhabditis Moyahua Moyahua Regosol cálcico 2 2 Heterorhabditis Moyahua Regosol cálcico 1 1 Heterorhabditis Moyahua Regosol cálcico 1 1 Heterorhabditis Cuxpala Vertisol pelico háplico 1 1 Heterorhabditis Total 36/72 40/142 18S / 22H

4.4.2.2 Textura del suelo

La frecuencia de los hábitats muestreados en las dos regiones agroecológicas y la

prevalencia de la textura de suelo se presenta en el Cuadro 9. Donde se puede observar que en

términos de recuperación de los nematodos presentan una amplia distribución de suelos,

clasificados en orden decreciente en cinco diferentes tipos como franco, franco, arenoso,

93

arcilloso, franco arcillo limoso y franco arcilloso; las muestras de suelo más abundantes fueron

en los francos con 9.9% (14/142), seguido de los franco arenosos con 7.0% (10/142) y los

arcillosos con 5.6% (8/142). Sin embargo, al agruparlos como tipos de suelo ligeros medios y

finos, los nematodos presentaron una prevalencia de 7% (10/142), 14.1% (20/142) y 7%

(10/142), respectivamente. En la región Central, la distribución del tipo de textura de las

muestras de suelo de los 14 sitios que revelaron la existencia de los nematodos, presentaron

cuatro diferentes tipos clasificados como suelos franco, arcilloso, franco arenoso y franco

arcillo limoso; con valores de arena en proporciones desde 29.60 a 64.88%; de arcilla que

oscilaron entre 8.4 a 46.36%, y de limo que fluctuaron de 17.28 a 46.72%, con un pH

equivalente de ligeramente ácido a ligeramente alcalino (6.5 – 8.6). Donde el contenido de

materia orgánica de estos suelos fluctuó de 1.6 a 9.2%.

Mientras que las muestras pertenecientes a los 22 sitios positivos en la región del Sur,

registraron cinco tipos distintos, caracterizados como arcillosos, seguidos de suelos franco-

arenosos, así como algunos franco arcillo limoso, franco arcillosos y francos; con cantidades

de arena que promediaron entre 12.48 a 76.88%; de arcilla que variaron de 9.12 a 52.24% y de

limo que fluctuaron de 8.64 a 41.64%, con un pH desde ligeramente ácido a alcalino (6.0 –

9.2); donde el contenido de materia orgánica de estos suelos varió de 1.0 a 9.4% (Cuadro 9).

En general, los aislados de Steinernema fueron encontrados principalmente en suelos

de textura franca. El contenido de materia orgánica de las muestras de suelo positivos-

nematodos, varió de 1.8% a 8.6%. En tanto que los tipos de textura donde los Heterorhabditis

fueron asociados, variaron de franco arenoso y arcilloso, donde el contenido de materia

orgánica de estos suelos fluctuó de 1.0% a 9.2%. Únicamente dos suelos franco arcillosos

fueron los que alojaron a este género. Por otro lado, el contenido de materia orgánica en

ambos casos fue ligeramente similar (1.8% a 8.6% vs 1.0% a 9.2%), aunque para Zacatecas es

considerado significativamente bajo. También, ambos géneros de nematodos frecuentemente

se presentaron dos veces en varias muestras, principalmente en suelos francos y franco arcillo

limoso. Sin embargo, la asociación entre los grupos de textura del suelo y la frecuencia de

recuperación de los nematodos, cuando se realizó la Prueba de ji-cuadrada, fue significativa

( 2Cχ = 0.668009, g.l. = 5, p< 0.984677).

94

4.4.2.3 pH del suelo

En general el rango de pH del suelo donde los nematodos entomopatógenos dieron

positivo, fué muy similar para ambos géneros. En la región Central los sitios positivos fueron

encontrados en campos cultivados de Z. mays, M. pumila, M. sativa, V. vinifera y el huerto

familiar, caracterizados principalmente por valores de pH ligeramente altos, con rangos que

fluctuaron de 6.5 a 8.5 con un promedio de 7.3. Mientras que los sitios que dieron positivo en

la región del Sur fueron observados en campos cultivados de Z. mays, M. sativa, P. guajava,

P. americana, S. officinarum y A. cepa, que en su mayoría se distinguieron por valores de pH

relativamente altos, con rangos que fluctuaron de 6.0 a 9.2 y promediaron un pH de 7.4.

De igual forma, los steinernematidos fueron aislados de suelos ligeramente ácidos a

ligeramente alcalinos (pH 6.0 – 8.4). Mientras que los suelos que dieron positivo para los

heterorhabditidos, también fueron muy similares, asociados con un pH que promedió de

ligeramente ácidos a alcalinos (pH 6.0 – 9.2), el Cuadro 9 ilustra estos resultados, donde puede

notarse que el pH fue un factor muy importante para la distribución de los nematodos, así

como un indicador de la composición del suelo.

Steinernema Heterorhabditis

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

Región Central Región Sur

Figura 7. Asociación de Steinernema y Heterorhabditis y el pH en la región Central y Sur de Zacatecas.

pH d

el s

uelo

95

Cuadro 9. Características edafológicas de los sistemas agroecológ icos que confirmaron nematodos entomopatógenos Steinernema y Heterorhabditis en suelos zacatecanos. Municipio Localidad Cultivo Textura

del suelo

% arena

% arcilla

% limo

% M.O

pH Nº muestras (+) /No. muestras

totales

GN

Guadalupe Tacoaleche Z. mays F 40.64 27.36 32.00 3.5 7.9 1/3 S Zoquite Malus spp. F 45.64 31.36 23.00 1.6 7.6 1/2 H Zoquite Z. mays F 38.92 27.08 34.00 3.8 7.8 1/2 S Zacatecas Cieneguillas M . sativa F 31.64 37.36 31.00 4.4 7.4 2/3 S Cieneguillas M . sativa Ac 29.64 46.36 24.00 3.5 7.1 S Agronomía M . pumila FAL 47.76 30.36 21.88 1.8 7.5 1/3 S Agronomía V. vinifera FAr 60.36 16.48 23.16 2.6 6.9 1/6 S Agronomía Huerto fam. F 29.60 46.00 24.40 5.2 7.0 1/1 S Machines Z. mays FAr 64.88 17.84 17.28 9.2 6.5 1/3 H Machines M . sativa FAL 50.88 20.82 28.30 6.6 8.2 1/5 S Villanueva El Fuerte M . sativa F 49.48 21.24 29.28 2.8 8.6 1/2 S Santa Rosa* M . sativa F 30.92 27.08 42.00 4.0 6.7 2/3* S* Santa Rosa Z. mays F 35.92 21.08 43.00 3.9 7.0 1/2 S C. Felipe A M . sativa F 44.88 8.4 46.72 5.1 8.5 1/3 S Villanueva La Quemada Z. mays Ac 21.64 44.36 34.00 2.9 6.7 1/1 S Encarnación Z. mays FAr 76.88 9.12 14 8.9 7.8 1/2 S Encarnación Z. mays FAr 69.24 9.12 21.64 9.4 7.6 1/2 S L. Carretero Z. mays FAL 50.92 21.04 28.04 2.3 6.0 1/2 S L. Carretero Z. mays FAL 52.92 19.06 28.02 2.7 6.0 1/2 H Tenango Z. mays FAL 54.04 19.96 26.00 3.4 6.0 1/3 S Juchipila Juchipila P. guajava FAc 37.24 31.12 31.64 1.5 8.5 1/2 H RH-Leo R M . sativa Ac 29.48 43.24 27.28 4.2 7.1 1/3 H Apozol Apozol PCB P. guajava F 37.48 23.24 39.28 4.9 7.0 1/2 H Apozol R1 P. guajava F 36.48 37.24 26.28 4.5 7.1 1/2 H Apozol R2 P. guajava F 37.84 23.10 39.16 4.4 6.7 2/2 H Apozol R3 P. guajava FAc 37.48 37.24 25.28 4.3 7.1 1/2 H Apozol EPR P. guajava Ac 32.48 45.24 22.28 3.3 6.7 1/2 H Apozol PHR P. americana FAr 75.24 16.12 8.64 4.3 8.7 2/3 H Apozol PHR P. americana FAr 73.24 17.12 9.64 1.8 8.6 H Apozol PCB P. guajava Ac 37.48 43.24 19.28 2.7 7.1 1/2 H La Purisima S . officinarum FAr 65.48 16.24 18.28 1.0 7.4 1/1 H La Purisima S . officinarum FAr 65.48 17.24 17.28 1.2 7.8 1/1 H La Purisima M . sativa Ac 12.48 52.24 35.28 3.1 7.1 1/2 H La Purisima P. guajava Ac 21.48 43.24 35.28 3.8 6.6 1/2 H Moyahua Moyahua P. guajava FAr 41.88 42.82 15.30 6.0 9.2 2/3 H Moyahua P. guajava FAr 40.88 43.84 15.28 6.2 9.0 H Moyahua A. cepa FAL 20.24 38.12 41.64 6.0 8.9 1/2 H Cuxpala Z. mays Ac 27.48 51.24 21.28 1.9 7.5 1/1 H Abreviación: GN = Género de nematodo aislado; F = Franco; Ac = Arcilloso; FAr = Franco arenoso; FAc = Franco arcilloso; FAL = Franco arcillo limoso, * = Infección natural (S. scapterisci)

4.5 Asociación de Steinernema y Heterorhabditis con los factores

climáticos

4.5.1 Tipo de clima

El tipo de clima se relacionó con la existencia de los nematodos entomopatógenos

Steinernema y Heterorhabditis. El esquema de estratificación ambiental propuesto por Medina

96

et al. (1998) para el estado de Zacatecas, proporcionaron tres tipos de clasificación climática-

ambiental: Subtrópico árido templado, subtrópico semiárido semicálido y subtrópico

semiárido cálido (Cuadro 10). El subtrópico representa áreas con un período de enfriamiento,

que por lo general incluye uno o varios días de heladas; el templado corresponde a áreas donde

se presenta un período de enfriamiento con heladas que pueden llegar a tener una mayor

intensidad; la categoría de árido se caracteriza por que no se presenta ningún período

consecutivo superior de 30 días, con disponibilidad de agua en el suelo; ambiente semiárido se

distingue por disponer de uno a tres meses con humedad; la categoría de semicálido se

relaciona con áreas que presentan algunos días con heladas, en donde la temperatura no

desciende muy por debajo de 0oC, mientras que el cálido constituye regiones con condiciones

calurosas todo el año.

En la región Centro-Sur, el mayor porciento de los sitios positivos para nematodos

entomopatógenos, fue en clima subtrópico semiárido cálido (22.2%), seguidos por el

subtrópico árido templado y finalmente el subtrópico semiárido semicálido con 19.5% y 8.3%

respectivamente. En general, la mayoría de los aislados de Heterorhabditis se recuperaron en

la región de clima cálido (19/22). Mientras que los de Steinernema fueron aislados

8.

97

principalmente de las áreas de clima templado (13/18), incluido el aislado del posiblemente S.

scapterisci, aunque en estas, también se lograron obtener dos heterorhabditidos. En tanto que,

en la franja representada por clima semicálido, se lograron aislar tanto Steinernema como

Heterorhabditis (5 y 1, respectivamente), en el Cuadro 10 se puntualiza esta relación. No

obstante, la asociación entre el tipo de clima y la frecuencia de recuperación de los nematodos

para estos climas, al aplicar la prueba de ji-cuadrada fue no significativa ( 2Cχ = 5.391614, g.l.

= 11, p < .910712).

4.5.2 Temperatura ambiental y del suelo

La temperatura promedio anual, la ambiental y del suelo tomada a 5 cm de profundidad

en el momento de los muestreos de suelo, se relacionaron con la prevalencia de los nematodos

entomopatógenos Steinernema y Heterorhabditis (Cuadro 10). La temperatura promedio anual

reportada para la región Centro-Sur fluctuó de 16.0 a 20.7oC (18.35 ± 2.35oC),

respectivamente, estas temperaturas promedio fueron cercanas a la normal en la mayoría de

tomada a diferentes horas del día en el momento de los muestreos de los sitios inspeccionados,

los casos de todas las áreas del estudio. Asimismo, al comparar la temperatura ambiental en la

región central registraron poca variación y fluctuaron de 26 a 30oC (28 ± 2oC).

Mientras que en la región del Sur, también revelaron variación significativa y oscilaron

de 26 a 40oC (33 ± 7oC). Consecuentemente, en la región central 13 aislados se detectaron en

sitios donde las temperaturas son esencialmente templadas, en las cuales las condiciones

climáticas son típicamente para steinernematidos, aunque en esta misma región también se

encontraron dos aislados de heterorhabditidos. En tanto que, en la región del Sur se aislaron

nematodos en los sitios donde las temperaturas fueron primordialmente semicálidas y cálidas

(27 aislados), en las cuales las condiciones climáticas son preferentemente para

heterorhabditidos, aunque, se aislaron cinco steinernematidos. De igual forma, la temperatura

del suelo tomada a 5 cm de profundidad durante la colecta, los sitios de la región central,

registraron variación escasa y fluctuó de 25 a 28oC (26.5 ± 1.5oC) y fueron reportadas en los

campos cultivados de maíz y alfalfa y el huerto familiar, respectivamente. Del mismo modo,

98

en la región del Sur se presentaron de 26 a 39 (32.5 ± 7.5oC) y se observaron en los sistemas

agroecológicos de maíz y guayabo recíprocamente.

Steinernema Heterorhabditis

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

1Región Central Región Sur

Figura 9. Asociación de Steinernema y Heterorhabditis y la temperatura ambiental de los agrosistemas inspeccionados

Tem

per

atu

ra d

ura

nte

mu

estr

eo

4.5.3 Precipitación pluvial

Los 36 sitios positivos presentaron una precipitación media anual de 407.6 mm y

fluctuó de 236 a 503 mm registradas en la región central y Sur, respectivamente (cuadro 10).

La precipitación media en los sitios donde se recueraron steinernematidos fue de 296 mm

considerada relativamente baja, en tanto que para los heterorhabditidos fue 478.7 mm

estimada como moderada en el estado, en la región del Sur fue donde se recuperaron la

mayoría de los nematodos entomopatógenos en sitios con precipitaciones de 468 mm y las

máximas que ocurrieron entre los 1,335 m de elevación. En general, las muestras en las cuales

los nematodos se recuperaron, fueron de suelos con humedad media. Solamente en muestras

de campos cultivados húmedos y secos, no se aislaron. Sin embargo, los heterorhabditidos

fueron más comunes en sitios con precipitación media anual moderada (475.8 mm). Con

excepción de dos sitios positivos para estos nematodos con una precipitación media anual de

99

344 y 236 mm respectivamente, los cuales están fuera del rango de la precipitación encontrada

para los sitios positivos de la mayoría de los Heterorhabditis.

Steinernema Heterorhabditis

0

100

200

300

400

500

600

1

Región Central Región Sur

Figura 10. Asociación de Steinernema y Heterorhabditis y la precipitación en los agrosistemas inspeccionados

Pre

cipi

taci

ón m

edia

anu

al

4.5.4 Altitud

Los nematodos entomopatógenos se presentaron en muestras de suelo localizadas entre

1,193 a 2,280 m.s.n.m. de elevación (Cuadro 10). De acuerdo con estos resultados, la

incidencia de los nematodos no avanza gradualmente con relación a la altitud. Aunque no

fueron observadas diferencias significativas en la presencia de nematodos a diferentes

altitudes (Prueba de X2, P < 0.01). En esta inspección los juveniles infectivos fueron

encontrados tanto en muestras de cultivos anuales como de perennes, pero favorablemente en

suelos de maíz, alfalfa y huertos de guayabo. En la región del Sur se registraron en un rango

que fluctuó entre los 1,193-2,112 msnm, 26% (19 de 73 muestras de suelo) fueron positivas

para nematodos heterorhabditidos, y a los 1,860-2,172 msnm, 8.2% (6 de 73 muestras) para

steinernematidos. Mientras que en la región Central en un rango comprendido entre los 2,097-

2,280 msnm, 17.4% (12 de 69 muestras) fueron positivas para nematodos steinernematidos y a

los 2,173-2,192 msnm, 2.9% (2 de 69 muestras) para heterorhabditidos. En general, la

distribución altitudinal de los steinernematidos se extendió desde los valles agrícolas hasta

algunas montañas bajas, en tanto que los heterorhabditidos predominaron en áreas montañosas

Bajas.

100

Steinernema Heterorhabditis

0

500

1,000

1,500

2,000

2,500

1

Región Central Región Sur Figura 11. Asociación de Steinernema y Heterorhabditis y la altitud

de los agrosistemas inspeccionados en Zacatecas.

Alt

itud

(m

snm

)

101

Cuadro 10. Características climáticas de los sistemas agroecológicos que registraron

nemátodos entomopatógenos Steinernema y Heterorhabditis en Zacatecas.

Municipio Localidad Cultivo Tipo de clima TMA TA TS PP A GN Guadalupe Tacoaleche Z. mays Subtrópico árido templado 16.8 26 26 344 2,158 S Zoquite Malus spp. Subtrópico árido templado 16.8 26 26 344 2,173 H Zoquite Z. mays Subtrópico árido templado 16.8 27 25 344 2,173 S Zacatecas Cieneguillas M . sativa Subtrópico árido templado 16.0 30 26 339 2,272 S Cieneguillas M . sativa Subtrópico árido templado 16.0 30 26 339 2,272 S Agronomía M . pumila Subtrópico árido templado 16.0 29 27 339 2,260 S Agronomía V. vinifera Subtrópico árido templado 16.0 29 26 339 2,280 S Agronomía Huerto fam. Subtrópico árido templado 16.0 28 28 339 2,280 S Machines Z. mays Subtrópico árido templado 16.6 30 26 236 2,192 H Machines M . sativa Subtrópico árido templado 16.6 30 28 236 2,180 S Villanueva El Fuerte M . sativa Subtrópico árido templado 16.6 28 26 236 2,151 S Santa Rosa* M . sativa Subtrópico árido templado 16.6 27 25 236 2,097 S* Santa Rosa Z. mays Subtrópico árido templado 16.6 27 25 236 2,097 S Villanueva C. Felipe A M . sativa Subtrópico árido templado 16.0 28 27 402 2,172 S La Quemada Z. mays Subtrópico semiárido semicálido 16.4 30 30 367 1,795 S Encarnación Z. mays Subtrópico semiárido semicálido 19.7 30 29 427 1,860 S Encarnación Z. mays Subtrópico semiárido semicálido 19.7 30 29 427 1,860 S L. Carretero Z. mays Subtrópico semiárido semicálido 19.7 28 26 427 2,108 S L. Carretero Z. mays Subtrópico semiárido semicálido 19.7 28 27 427 2,112 H Tenango Z. mays Subtrópico semiárido semicálido 19.7 28 26 427 1,903 S Juchipila Juchipila P. guajava Subtrópico semiárido cálido 20.7 39.5 37 468 1,288 H RH-Leo R M . sativa Subtrópico semiárido cálido 20.7 33 32 468 1,279 H Apozol Apozol PCB P. guajava Subtrópico semiárido cálido 20.7 30 29 468 1,505 H Apozol-R1 P. guajava Subtrópico semiárido cálido 20.7 40 39 468 1,314 H Apozol-R2 P. guajava Subtrópico semiárido cálido 20.7 40 39 468 1,320 H Apozol-R2 P. guajava Subtrópico semiárido cálido 20.7 40 39 468 1,316 H Apozol-EPR P. guajava Subtrópico semiárido cálido 20.7 39 37 468 1,330 H Apozol PHR P. americana Subtrópico semiárido cálido 20.7 38 37 468 1,345 H Apozol PHR P. americana Subtrópico semiárido cálido 20.7 38 37 468 1,345 H Apozol PCB P. guajava Subtrópico semiárido cálido 20.7 32 31 468 1,365 H La Purisima S . officinarum Subtrópico semiárido cálido 20.7 31 29 468 1,288 H La Purisima S . officinarum Subtrópico semiárido cálido 20.7 31 29 468 1,288 H La Purisima M . sativa Subtrópico semiárido cálido 20.7 31 29 468 1,288 H La Purisima P. guajava Subtrópico semiárido cálido 20.7 31 30 468 1,288 H Moyahua Moyahua P. guajava Subtrópico semiárido cálido 20.7 27 25 503 1,304 H Moyahua P. guajava Subtrópico semiárido cálido 20.7 27 25 503 1,304 H Moyahua A. cepa Subtrópico semiárido cálido 20.7 35 30 503 1,335 H Cuxpala Z. mays Subtrópico semiárido cálido 20.7 35 33 503 1,193 H Abreviaciones: GN = Género de nematodo; TMA = temperatura media anual (oC); TA = temperatura ambiental al momento del muestreo; TS = temperatura del suelo al momento del muestreo; PP = precipitación pluvial anual (mm); A = Altitud (msnm); S = Steinernema; H = Heterorhabtidis; * = Infección natural (S. scapterisci).

102

V. DISCUSIÓN

En esta investigación el objetivo principal fue determinar la existencia y distribución

de nematodos entomopatógenos (Steinernematidae y Heterorhaditidae) nativos, asociados en

los sistemas agroecológicos y adaptados a las condiciones edafológicas y climáticas de la

región Centro-Sur del Estado de Zacatecas.

5.1 Determinación y distribución de los nematodos entomopatógenos

Esta inspección provee una perspectiva sobre la distribución de nematodos

entomopatógenos nativos de los géneros Steinernema y Heterorhabditis, asociados con los

sistemas agroecológicos de la región Centro-Sur de Zacatecas, México. También demuestra la

heterogeneidad especial de su incidencia dentro y entre los sitios y proporciona una primera

aproximación sobre su prevalencia en este tipo de hábitat. El método de extracción de

nematodos entomopatógenos de muestras de suelo cebadas con G. mellonella (Bedding y

Akhurst, 1975), ampliamente utilizado en las inspecciones para encontrar aislamientos

nativos, confirma que es una técnica confiable para la obtención de aislados de nematodos y

otros organismos entomopatógenos y para facilitar un mejor entendimiento de su distribución

y taxonomía.

No obstante, que las muestras de suelo solamente fueron recolectadas de campos

cultivados, el área inspeccionada cubrió una diversidad de climas, que se extendió desde la

región templada dominante en el Estado, hasta las regiones semicálidas y cálidas. El estudio

ha demostrado por primera vez la existencia y distribución natural de nematodos

entomopatógenos en hábitat perturbados en la región Centro-Sur de Zacatecas y son una

indicación correspondiente a las variaciones edafológicas y climáticas que pueden influir en su

existencia. Por lo tanto, la amplia distribución de estos nematodos patógenos de insectos en la

región investigada, permite establecer que son comunes u omnipresentes y están adaptados en

los suelos zacatecanos, donde podrían ser encontrados en diversos hábitats de esta y otras

regiones geográficas del Estado. Igualmente, estos resultados verifican el rango geográfico de

ambos géneros y apoyan la noción sustentada por Poinar (1990) y Hominick et al. (1996) de

que estos nematodos son omnipresentes, en este caso en los sistemas agroecológicos.

103

La evidencia de la presencia de los nematodos steinernematidos y heterorhabditidos se

presenta por primera vez en sistemas agroecológicos en Zacatecas, este hallazgo es un hecho

de datos interesantes, pero no es sorpresivo, porque su presencia era esperada en los sitios

sujetos a muestreo de cada municipio infestados con nematodos. En correspondencia, a la

información disponible sobre la distribución de estos nematodos en otros países del Continente

Americano (Poinar, 1979; 1990). Esta inspección viene a contribuir a la ausencia de este tipo

de estudios en la República Mexicana.

Las inspecciones documentan la existencia de los nematodos entomopatógenos en

varias localidades y hábitat. Ellos forman la base de oportunidades adicionales para

comercializar productos y servir como una fuente de diversidad genética (Miduturi et al.,

1997). En este estudio, los aislamientos fueron recuperados de una variedad amplia de

sistemas agroecológicos, la abundancia de los nematodos en los suelos zacatecanos (36/72 de

los sitios geográficos 50%) fue significativamente más alta que las reportadas en otras

inspecciones realizadas en el mundo, por ejemplo en América: en Canadá (25/125) 20%

(Mrácek y Webster, 1993); 12% en Nueva Jersey, EE.UU. (Stuart y Gaugler, 1994); 13.2% en

la región pampera de Argentina (Stock, 1995); Liu y Berry (1995) en Oregon, EE.UU.

(27.1%) y 6% de los sitios muestreados en las Islas Guadalupe (Constant et al., 1998).

De igual forma, fue mayor que las observadas en diversos países: entre los que se

encuentran inspecciones realizadas en Australia donde la recuperación de los sitios de

muestreo (76/398 sitios) 19% (Akhurst y Bedding 1986); Irlanda del Norte (41/1043) 3.8%

(Blackshaw, 1988); Irlanda 10.5% (Griffin et al., 1991); en Noruega (13/71) 18.3% fueron

positivos para el género Steinernema (Haukeland, 1993); 13% de los sitios en los Países Bajos

(Hominick et al., 1995); (35/150) 23.3% en España (García del P., y Palomo, 1996); 12.3% y

8.5% en Bélgica respectivamente (Miduturi et al., 1996; 1997) y 4.3% en suelos del Reino

Unido (Chandler et al., 1997). Del mismo modo, la recuperación en esta inspección fue mayor

que las reportadas en algunos países de Asia: en Hawaii (24/351) 6.8% (Hara et al., 1991); en

el área de Beijin 13.1% (Zhang et al., 1992); 9.5% en suelos de Egipto (Shamseldean y Abd-

Elgawad, 1994); en Korea 4.6% (Choo et al., 1995) y 75/266 sitios geográficos 28.2% en

Japón (Yoshida et al., 1998).

v

104

Sin embargo, los sitios que dieron positivo para los nematodos entomopatógenos en

Checoslovaquia (21/57) 37% de los sitios (Mrácek, 1980) fue muy cercano con lo encontrado

en la región Centro-Sur de Zacatecas (50%) y únicamente comparable con el 48.9% reportado

en Gran Bretaña (Hominick y Briscoe, 1990). También, estos hallazgos coinciden respecto a

los encontrados en Bretaña, donde los nematodos se presentaron al menos, en la mitad de los

sitios (Hominick y Briscoe, 1990a), lo que puede sugerir, que en ambas inspecciones los

nematodos son muy comunes y ampliamente distribuidos. Por otro lado, solamente se ha

reportado una inspección con un porcentaje significativamente alto (12/13 sitios 92.3%) en

Nueva Jersey, EE.UU. (Stuart y Gaugler, 1994), aunque el número de sitios fue muy pequeño.

De acuerdo a estos resultados, posiblemente la abundancia y distribución de los nematodos en

Zacatecas, podrían ser mayores, sí en inspecciones posteriores se contemplan muestreos en la

diversidad de los hábitats naturales.

En esta inspección los nematodos patógenos de insectos encontrados, existen

ampliamente en Zacatecas, sin embargo, la frecuencia de recuperación de las muestras de

suelo positivas, fue moderado (40/142) 28.1%, aunque contrasta significativamente y en

algunos casos hasta fue superior, que la tasa de recuperación de diversas inspecciones, como

aquellas reportadas por Román y Beavers (1983) en Puerto Rico en campos de caña de azúcar

y pastos (2.3%); Akhurst y Bedding (1986) en Australia (8.2%); y que la reportada en algunos

países de Europa por Deseö et al. (1988) en suelos italianos (8.4%); Blackshaw (1988) en

Irlanda del Norte (3.8%); Väinnenen et al. (1989) en Finlandia (5.8%); Griffin, et al. (1991) y

Downes y Griffin (1991) en la República de Irlanda (10.5 - 14% respectivamente); Ehlers et

al. (1991) en Alemania (1.2%); Boag et al. (1992) en Escocia (2.2%) y Vainio et al. (1994) en

Finlandia (6%), así como en Asia como las reportadas por Hara et al. (1991) en las seis

principales islas de Hawaii (6.9%); Yoshida et al. (1998) en Japón con un 10% del número

total de muestras obtenidas; incluida América con frecuencias de recuperación relativamente

bajas, Liu y Berry (1995) en Oregon, EE.UU. (11.8%) y Constant et al. (1998) en las Islas

Guadalupe (6%).

No obstante, en otras inspecciones similares, los nematodos entomopatógenos parece

que existen más frecuentemente en suelos de distintos países, lo interesante de estos hallazgos,

v

105

es que también reveló porcentajes similares a los obtenidos de las muestras probadas, las

cuales señalan una existencia altamente considerable de estos organismos en Zacatecas. Tal es

el caso, de aquellos obtenidos por García y Palomo (1996) en España en la región del

Mediterráneo, donde los nematodos patógenos de insectos se encontraron en un 23.3%;

Burman et al. (1986) en Suecia, y Sturhan (1990) en el Oeste de Alemania con un 25%,

respectivamente; Steiner (1996) en los Alpes Suizos (27%), incluida la inspección conducida

por Rueda et al. (1993) en viveros de Tennessee, EE.UU. (27.4%). Sin embargo, difiere

significativamente a las inspecciones realizadas por Mrácek (1980) quien encontró 36% en

Checoslovaquia, 37% en Finlandia (Vänninen et al, 1989), y Hominick y Briscoe (1990b) en

Gran Bretaña (48.6%).

Por otro lado, estos hallazgos concuerdan con la aceveración de Hominick y Briscoe

(1990a) quienes destacan que una frecuencia de recuperación alta (alrededor de 50%) de

nematodos en las muestras de suelo, es reportada raramente. Sin embargo, recientemente una

inspección ha reportado un porcentaje significativamente alto a la tendencia normal, obtenido

en la República Checa, el cual fue de 53.8% (Mrácek et al., 1999). Por su parte, los resultados

también demuestran que estos nematodos parecen ser entre los patógenos de insectos más

omnipresentes y presentar una distribución mundial (Poinar, 1990).

En general, tanto las diferencias sobre la abundancia como la tasa de recuperación de

los nematodos entomopatógenos, entre la inspección zacatecana y las diversas inspecciones

realizadas en otros países, sugieren que posiblemente podrían atribuirse a una diversidad de

factores, tales como la distribución de insectos hospederos favorables, aunque influencias

ambientales como el tipo de suelo, también pueden determinar su distribución (Akhurst y

Brooks, 1984; Akhurst y Bedding, 1986); además, de la depredación natural y toxicidad

debida a nematicidas (Román y Beavers, 1983). En este último caso, especialmente en la

región del Sur de Zacatecas, donde solo un pequeño grupo de productores de guayaba aplican

moderadamente nematicidas para el control del nematodo agallador de raíces (Meloidogyne

spp.), dichos plaguicidas pudieran estar ocasionando un efecto detrimental sobre los

nematodos entomopatógenos.

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v

106

Asímismo, el tipo de suelo es considerado un factor importante (Hominick y Briscoe,

1990), otro factor que influye es la biología de los juveniles infectivos (Griffin et al., 1991),

además, los sitios donde el impacto humano ha sido substancial o moderado como en los

monocultivos intensivos que alojan diversos insectos plaga (Mrácek y Jensen, 1988; Mrácek y

Webster, 1993). Probablemente, también están relacionadas a las diferencias ligeras en el

método de detección y la intensidad de los muestreos en las inspecciones (García y Palomo,

1996).

Otros factores que pueden influir son los períodos estacionales de recuperación por

muestreo (Blackshaw, 1988); y el número de larvas de G. mellonella usadas (Hominick y

Briscoe, 1990); por la temperatura y la humedad del suelo (Liu y Berry, 1995); la distribución

de los sitios y el tipo de hábitat muestreados, así como el número de muestras colectadas

(Miduturi et al., 1997).

También posiblemente porque los hábitat permanentes apoyan comunidades grandes,

más diversas y estables de insectos (Chandler et al., 1997), en esta inspección, tal es el caso de

los campos cultivados de alfalfa y de frutales, que por ser cultivos perennes corroboran estas

suposiciones. Por consiguiente, cualquiera de estos factores o la combinación de algunos ellos,

comúnmente pueden disminuir o favorecer significativamente la sensibilidad de los ensayos y

reflejar la baja o alta existencia de los nematodos involucrados.

Por lo cual, diversos autores destacan realizar muestreos intensivos y definir los sitios

favorables para eliminar la posibilidad de encontrar nematodos en áreas donde no existan

hospederos potenciales y puedan sobrevivir (Griffin et al., 1991; Glazer y Steinberger, 1991),

así como en localidades habitadas por una gran abundancia de hospederos favorables (Mrácek

y Jensen, 1988) que contribuyan para aislarlos.

De acuerdo a los resultados de investigaciones realizadas en otras partes del mundo, la

frecuencia de recuperación de nematodos Steinernematidae y Heterorhabditidae, varía

considerablemente de un área geográfica a otra. De un total de 142 muestras de suelo cebadas,

40 fueron positivas, y representaron el 28.1% de los nematodos entomopatógenos del número

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v

107

total de las muestras analizadas. La prevalencia de los aislados de Heterorhabditis y

Steinernema fue comparable, mismos que representaron el 15.4% y 12.7% del total que dieron

positivo, respectivamente. La región central proporcionó 15 (10.5%) muestras positivas, de las

cuales 13 (9.1%) dieron positivo para la existencia de aislados de Steinernema y dos (1.4%)

para Heterorhabditis. En tanto que, la región del Sur registró 25 (17.6%) muestras positivas,

de las cuales 5 (3.5%) dieron positivo para la existencia de Steinernema y 20 (14.1%) para

Heterorhabditis. Únicamente, observaciones similares a las encontradas aquí, fueron

reportadas en Tennessee, EE.UU. donde representantes de las dos familias H. bacteriophora y

S. carpocapsae, existen en igual proporción en los suelos de viveros de plantas con 15 y 16,

respectivamente, que representan el 27.4% de las muestras positivas (Rueda et al., 1993). Así

como la exploración efectuada por Steiner (1996) en la región alpina de Suiza, donde encontró

una frecuencia de recuperación de 27%.

Por otro lado, los datos obtenidos en esta inspección difieren significativamente de la

incidencia reportada en Irlanda donde los steinernematidos formaron el 98% (Griffin et al.,

1991). En Carolina del Norte, EE.UU. 32% de las muestras de suelo de campos de soya y 17%

en viñedos fueron positivas para heterorhabditidos y steinernematidos (Akhurst y Brooks,

1984). En Inglaterra, Gales y el Sur de Escocia representaron 46.6% (Hominick y Briscoe,

1990a). Así como en Checoslovaquia donde los steinernematidos predominaron con un 36.8%

(Mrácek, 1980). Similarmente, los steinernematidos están ampliamente distribuidos en Suiza,

con un 25% de los 865 muestras de suelo positivas (Burman et al., 1986), en Alemania 16.2%

de S. feltiae (Pollit et al., 1990).

Sin embargo, la frecuencia de recuperación de los nematodos entomopatógenos

pertenecientes al género Steinernema de la presente inspección, se presentaron en un 12.7%

más alta que el 0.6% obtenido en las inspecciones emprendidas en Hawaii (Hara et al., 1991);

Escocia (2.2%) (Boag et al., 1992) e Irlanda del Norte (3.8%) (Blackshaw, 1988), mientras

que en el Este de Flanders, Bélgica con 6.1%; donde los steinernematidos fueron los

predominantes (Miduturi et al. 1996b). Posteriormente, otra inspección efectuada de las 8

provincias de Bélgica, produjo 20 poblaciones de steinernematidos y una de heterorhabditidos

(Miduturi et al., 1997), con una frecuencia de recuperación intermedia (8.5%). Aunque, en las

v

108

provincias del Oeste de Flanders, Bélgica la frecuencia para este género fue similar a la

observada aquí, con un 12.3% (Miduturi et al. 1996a). El promedio de prevalencia de los

Steinernematidos en Japón también fue comparable en 8.5% (Yoshida et al., 1998).

Los resultados de esta inspección demuestran que las especies de Heterorhabditis

fueron más abundantes que las de Steinernema, y comprendieron el 15.4% de la fauna de los

nematodos entomopatógenos en Zacatecas. En contraste, la tasa de recuperación de

Heterorhabditis en muestreos objetivos realizados en suelos arenosos de Estonia, Dinamarca y

Hungría, fue alta, que en las inspecciones no objetivas en áreas de Europa. De este modo,

Heterorhabditis en Estonia y Dinamarca fue recuperado en 11.1% y 17.6%, respectivamente,

mientras que en Hungría fue recuperado en un tercio de los sitios en 53% (Griffin et al., 1999).

Asimismo, los heterorhabditidos comprendieron el 36% de la fauna de nematodos

entomógenos en Italia (Deseö et al., 1984) y fue el grupo dominante en Carolina del Norte

representado con el 84% de la fauna rhabditida de entomopatógenos (Akhurst y Broooks,

1984).

Sin embargo, esta inspección objetiva, difiere considerablemente de otras inspecciones

donde Heterorhabditis spp fue encontrado en menor número de muestras, tal es el caso de los

muestreos objetivos en la recuperación de cepas de Heterorhabditis previamente demostrada

en Irlanda y Bretaña: Griffin et al. (1994b) recuperaron Heterorhabditis de 4-5% en sitios

arenosos, así como en la inspección de Gran Bretaña, donde los heterorhabditidos fueron

representados solamente por uno de los sitios muestreados (Hominick y Briscoe, 1990a) o bien

una de las 551 muestras de suelo que contenía Heterorhabditidae (Griffin et al., 1991).

También solamente una población de H. megidis tipo NWE fue recuperada (Miduturi et al.,

1997). El promedio de prevalencia de los heterorhabditidos en Japón fue baja 2.0% (Yoshida

et al., 1998). Pero, en las Islas Hawaii fueron recuperados en 6.3% (Hara et al., 1991).

En contraste, a cualquier inspección general, donde predominó Heterorhabditis, el

porciento de muestras positivas de este género en Zacatecas fue mayor que en Puerto Rico

2.3% (Roman y Beavers, 1983), 6.3% en las Islas Hawaii (Hara et al., 1991), 9.5% en Egipto

(Shamseldean y Abd-Elgawad, 1994) y en Nueva Jersey, EE.UU. un 10%, donde los

109

heterorhabditidos fueron mucho más comunes que los steinernematidos (Stuart y Gaugler,

1994). Sin embargo, las muestras de estas últimas inspecciones presentaron heterorhabditidos

y steinernematidos, similares al presente estudio con recuperación de aislados de ambos

géneros, con excepción de Puerto Rico. Mientras que el género Heterorhabditis no fue

detectado en Escocia (Boag et al., 1992; Gwynn y Richadson, 1996); no se encontró también

en Suiza (Burman et al., 1986), Irlanda del Norte (Blackshaw, 1988) y Finlandia (Husberg et

al., 1988), aunque los steinernematidos fueron comunes en todos estos países. Incluso,

diversos reportes demuestran que Heterorhabditis fue ampliamente distribuido y existe

frecuentemente en los sitios de las costas (Griffin et al., 1994; Hominick et al. 1995; Liu y

Berry, 1995).

Por otro lado, aún y cuando el número de muestras colectadas en los sistemas

agroecológicos de la región Centro-Sur de Zacatecas, fue similar (69 en la Central y 73 en la

del Sur) y los nematodos se encontraron en casi todas las localidades, excepto en el municipio

de Trancoso de la región Central del Estado, posiblemente la frecuencia de recuperación de los

nematodos entomopatógenos, pudo ser diferente a las arriba indicadas, sí más sitios en las dos

regiones se hubieran muestreado. Puesto que se siguió el mismo procedimiento de muestreo de

Stock et al. (1999) en una inspección general, quienes reportaron arriba del 90% de los sitios

positivos, comparada con el 50% de los sitios observados aquí. Estos hallazgos apoyan la

propuesta de dichos investigadores, de que esta información deberá ser considerada en futuras

inspecciones o que se puede hacer enfásis en más sitios de muestreo, antes que múltiples

muestras por sitio.

De acuerdo a los resultados obtenidos, las diferencias en la abundancia y la tasa de

recuperación de las dos familias de nematodos detectados, existen entre la inspección

conducida aquí y en otras partes del mundo, sugieren que la temperatura puede limitar su

rango geográfico en una vía similar, en la cual la temperatura delimita el rango de los

nematodos (Boag et al., 1991), así como su actividad bajo diferentes grados de temperatura

(Molyneux, 1986), por ello, la hipótesis de que los steinernematidos pueden estar más

adaptados en regiones frías y templadas, mientras que los heterorhabditidos prosperan más en

regiones cálidas y tropicales, es apoyada (Hominick y Briscoe, 1990b; Hara et al., 1991;

110

Griffin et al., 1991). Sin embargo, la existencia de dos aislados de Heterorhabditis en

Zacatecas, uno en la región templada (Zoquite, Guadalupe) y el otro en la zona de transición

(Laguna del Carretero, Villanueva) localizado en el rango semicálido del estado, indica que

posiblemente este género está adaptado en áreas templadas. Específicamente los datos señalan

que el factor más importante que influyó en la distribución natural de Heterorhabditis, pudo

ser la región geográfica del Estado, particularmente a lo largo del área cálida del Cañón de

Juchipila (región del Sur). De igual forma, la distribución puede reflejar la presencia de

hospederos favorables, los cultivos, texturas y prácticas agrícolas en ambas regiones.

Además, estos dos grupos de nematodos pueden variar en sus patrones de actividad

estacional. Molineux (1986) compara diversos aislados de heterorhabditidos y

steinernematidos y destaca, que los heterorhabditidos fueron más activos y capaces de

parasitar insectos a bajas temperaturas. Esto parece semejante en el Noreste de Europa, donde

los heterorhabditidos están cerca del límite de su rango y que las bajas temperaturas son un

importante factor limitante de estos nematodos (Griffin et al., 1991). Sin embargo, puesto que

la mayoría de las inspecciones concernientes con nematodos entomopatógenos, son

primeramente realizadas para colectar nuevos aislamientos para programas discriminantes, la

información ecológica es necesaria para explicar la distribución de las especies, que a menudo

es escasa (Steiner, 1996). Por consiguiente, futuros estudios son indispensables para

determinar sí las poblaciones de estos nematodos también varían estacionalmente en

Zacatecas. En general, posiblemente estas diferencias pueden reflejar variaciones en la

disponibilidad de especies de insectos favorables (Mrácek y Webster, 1993) y la influencia de

los factores edafológicos y climáticos, principalmente el tipo de suelo y la humedad, tal como

lo señalan Shamseldean y Abd-Elgawad (1994), a las diferentes estrategias de muestreo,

diferencias en las estaciones, hábitat y técnicas de cebado (Miduturi et al., 1996).

Por otro lado, en la presente inspección, hongos entomopatógenos, tales como M.

anisopliae y B. bassiana fueron recuperados de larvas de G. mellonella de muestras de suelo

provenientes de campos cultivados de Z. mays, M. sativa, P. guajava y Citrus ssp. Estos

hallazgos concuerdan con los reportados por Rueda et al. (1993) quienes recuperaron a

Metharizium, Beauveria y Hirsutella. Aunque, en la presente inspección, este último hongo no

v

111

fue encontrado. El hecho de que solamente estas dos especies de hongos fueron observadas en

pocas muestras por cultivo, puede indicar una distribución en parche dentro del mismo.

También el sistema de ensayo de insectos cebo (G. mellonella) puede ser menos sensible para

hongos que para nematodos (Chandler et al., 1997).

Sin embargo, puede suceder lo contrario como las evidencias de Vänninen et al. (1989)

al obtener una sensibilidad alta para hongos con Tenebrio molitor, pero no para nematodos,

esto hace suponer que el hospedero juega un papel diferencial en la susceptibilidad a los

entomopatógenos. Aunque, la existencia natural de ambos entomopatógenos aún en baja

densidad, puede ser crítica para insectos plaga del suelo en la entidad.

El control biológico “natural” de plagas habitantes del sue lo, por hongos y nematodos

entomopatógenos residentes, es semejante para ser más efectivo en cultivos perennes, por

ejemplo pastizales permanentes, huertos o bosques, que en cultivos anuales (Chandler et al.,

1997). Situación que posiblemente puede estar ocurriendo en la región del Sur de Zacatecas

donde se aislaron los hongos, tanto en los cultivos perennes (M. sativa, P. guajava y Citrus

spp.), como en el cultivo anual (Z. mays).

5.2 Pruebas de patogenicidad

El método de cebado con larvas de la polilla mayor de la cera G. mellonella (Bedding y

Akhurst, 1975) ha sido ampliamente usado para el aislamiento de nematodos

entomopatógenos. También en esta inspección se utilizó dicho método y todos los

aislamientos de Steinernema y Heterorhabditis encontrados en este estudio, fueron capaces de

multiplicarse en larvas de G. mellonella, mientras que el aislado recuperado en una ninfa de

chapulín torpe (Brachystola ponderosa) igualmente logró reinfectar a grillos caseros y de

campo (Acheta domesticus, Gryllus spp.), a chapulínes (Melanoplus spp.) y a langostas

(Tettigoniidae). De esta manera, se ratificó su carácter entomopatógeno en el hospedero

universal y los específicos, respectivamente y a su vez la confirmación de los postulados de

Koch.

112

Sin embargo, más aislamientos pudieron estar faltando, dado que algunos de ellos son

menos infectivos para larvas de Galleria. Al respecto, Nguyen y Smart (1990) encontraron

que G. mellonella no fue un buen hospedero para S. scapterisci, el cual no puede reproducirse

en estas larvas. Por esta razón, la existencia de una infección natural del nematodo

entomopatógeno detectado en una ninfa de chapulín torpe (B. ponderosa) en el municipio de

Villanueva, por un lado sugiere que dicho aislado probablemente se trate de S. scapterisci

dada su capacidad de reproducción sobre orthópteros, y además puede estar presente en toda el

área endémica de los insectos plaga B. ponderosa y B. magna en Zacatecas, por consiguiente,

esta información debe de considerarse como una aproximación tentativa en su identificación.

Estos resultados coinciden con los reportados por Choo et al. (1995) quienes señalan

que solamente un sitio en el campo reveló insectos infectados en la naturaleza, por un

steinernematido, aunque difiere en el hospedero (gusanos de escarabajo, posiblemente

Adoretus sp.). En ambos casos, las inspecciones fueron realizadas en un tiempo muy corto

para conducir una búsqueda sistemática de insectos, en cambio, en otras han sido conducidos

muestreos objetivos para la recuperación de insectos parasitados en la naturaleza (Stock,

1995). No obstante, solo dos epizootias de nematodos entomopatógenos han sido

documentadas (Akhurst et al., 1992; Kaya, 1990).

5.3 Identificación de los nematodos Steinernema y Heterorhabditis

Mediante metodologías clásicas de sintomatología de los cadáveres infectados por los

nematodos entomopatógenos fueron identificados como aislados de Steinernema y

Heterorhabditis, basándose en los cambios característicos en el color de los cadáveres que por

septicemia ocasiona la bacteria simbionte, que fueron observados para cada aislamiento al

comprobar su patogenicidad y confirmar los postulados de Koch. También, por el patrón de

desarrollo típico en la emergencia de los juveniles infectivos o incubación prolongada de cada

aislamiento, que fueron registrados cuando se transfirieron dichos cadáveres en las trampas de

White. Así como por sus características morfológicas, corroboradas con descripciones

esquemáticas para ambos géneros de nematodos (Hominick et al., 1997; Nguyen, 1999). Entre

estos últimos como la localización del poro excretor anterior al anillo nervioso, cola corta y

113

ausencia de proyecciones en la cabeza. Así como el poro excretor posterior al anillo nervioso,

pequeña proyección (diente) dorsal en la cabeza y cola grande, fueron consistentes para

steinernematidos y heterorhabditidos, respectivamente.

Sin embargo, como no fue posible realizar el analísis morfométrico de los caracteres

cuantitativos completos, recomendados por Poinar (1990), Hominick et al. (1997) y Nguyen y

Smart (1999) para los juveniles infectivos de ambos géneros, solamente se efectuaron

mediciones de la longitud y anchura de los mismos. Con proporciones que probablemente

pueden sugerir la presencia de especies reportadas en otras inspecciones generales y objetivas

en América y otros países. Sin descartar la posibilidad de que exista una nueva especie. Por

consiguiente, es necesario efectuar estudios completos que tengan como línea base protocolos

detallados para la descripción morfológica de los entomopatógenos, que también incluyan

análisis microtaxonómicos y técnicas moleculares (Hirschmann, 1985; Curran, 1990;

Hominick et al., 1997) para corroborar la existencia de dichas especies en los agrosistemas

zacatecanos.

5.4 Correlación entre los nematodos entomopatógenos y los sistemas agroecológicos, factores edafológicos y climáticos

5.4.1 Asociación de Steinernema y Heterorhabditis en los sistemas agroecológicos

La mayoría de las inspecciones para la recuperación de nematodos entomopatógenos

(Steinernematidae y Heterorhabditidae) han sido conducidas en una amplia diversidad de

hábitats. En esta inspección solamente fueron considerados los sistemas agroecológicos de la

región Centro-Sur del estado. Donde fueron recuperados en diferentes campos agrícolas, con

una frecuencia de recuperación global de 28.1%, tanto en cultivos anuales como perennes,

10.5% y 17.6%, respectivamente. Sin embargo, la abundancia más sobresaliente fue observada

en maíz (Z. mays), huertos de guayabo (P. guajava) y en campos de alfalfa (M. sativa), en los

cuales el 39% de los sitios que fueron positivos en ambas regiones.

114

Respecto a la asociación de los géneros de nematodos entomopatógenos en los

sistemas agroecológicos estudiados, la existencia entre estos fue ligeramente similar para los

heterorhabditidos y steinernematidos (22/18, respectivamente); la más notable fue encontrada

en guayabo (P. guajava) con 11 Heterorhabditis, mientras que en maíz (Z. mays) y alfalfa (M.

sativa) con ocho y seis Steinernema, respectivamente. Durante el período de muestreo no se

encontraron especies de insectos obvios asociados con estos agrosistemas, con excepción de la

infección natural probable de S. scaperisci sobre chapulín torpe en M. sativa, sin embargo,

estos cultivos son hospederos de diversos insectos de coleópteros, lepidópteros y orthópteros.

Hominick y Briscoe (1990b) mencionan que los sistemas agroecológicos junto con las

tierras sanas, proveen diferentes hábitats de otros donde la mayoría de las inspecciones se han

realizado. En este estudio los hallazgos obtenidos quizás no son una sorpresa debido a que el

tipo de hábitat (cultivo), tenga algún efecto sobre la presencia de los steinernematidos y

heterorhabditidos, puesto que los cultivos perennes y anuales que dieron positivo, fueron

establecidos bajo condiciones de riego. Diversas inspecciones han valorado las preferencias

del hábitat de los nematodos entomopatógenos. Sin embargo, la literatura sobre su preferencia

es contradictoria.

Mrácek (1980) encuentra que los steinernematidos comunmente están distribuidos y

muestran una preferencia para áreas de bosques, que en campos cultivados y no fueron

encontrados en prados en Checoslovaquia. En cambio, Akhurst y Brooks (1984) detectan a H.

heliothidis, S. glaseri y S. carpocapsae en los campos cultivados de soya, huertos de vid o

pastizales y fueron ampliamente distribuidos desde las montañas hasta la franja costera en

Carolina del Norte, EE.UU. Igualmente, Hominick y Briscoe (1990a) reportan que los

steinernematidos generalmente fueron más recuperados de bordes cubiertos de hierbas o

pastos que de cetos, bosques o tierras sanas, aunque no fueron restringidos para una parte de

Inglaterra (Hominick y Briscoe, 1991). Mientras que en Escocia fueron más comunes en

pastos, que en tierras cultivadas y bosques (Boag et al., 1992). En contraste, la presencia de

steinernematidos y heterorhabditidos en Tasmania, no fueron diferentes entre los bosques y los

pastos (Akhurst y Bedding (1986) y en Italia no fue influenciada por el tipo de suelo o de

vegetación (Deseö et al., 1988).

v

115

Asimismo, diversos estudios han demostrado que los steinernematidos se distribuyen

bastante, mientras que los heterorhabditidos se encuentran más cercanos al mar (Griffin et al.,

1991, 1994). Griffin et al. (1994) reportan que Heterorhabditis en suelo de Inglaterra, Irlanda,

Escocia y Gales todos los sitios positivos fueron en las costas. De igual forma, Hara et al.

(1991) en Hawaii, produjo solamente aislados de Heterorhabditis dentro de los 100 m del mar.

Así cada una de estas inspecciones, demuestran que los nematodos entomopatógenos están

ampliamente distribuidos para un hábitat dado, así como ellos existen de las playas de mar a

las áreas agrícolas y de bosques en inspecciones individuales.

Estas diferencias en la distribución de nematodos en varios países, sugieren que el

factor más importante que influenció la existencia de los nematodos para ser recuperados en

número significativo durante los muestreos, probablemente reflejan la disponibilidad y la

variabilidad en la existencia de insectos hospederos en otros amplios hábitats favorables, y a

las diferentes especies de nematodos involucrados (Akhurst y Brooks, 1984; Akhurst y

Bedding, 1986). Además, la existencia de steinernematidos y heterorhaditidos parece ser más

prevaleciente en ecosistemas donde el impacto humano ha sido substancial (por ejemplo, áreas

agrícolas) o moderado, antes que en hábitat imperturbados, donde el impacto humano ha sido

muy leve. Asimismo, los nematodos fueron más prevalecientes en sitios con daños visibles por

insectos plaga en el follaje, los cuales pasan una parte de su ciclo de vida en el suelo. Mientras

que en los sitios con daños no aparentes, se han detectado poco (Mrácek y Webster, 1993).

Estas investigaciones apoyan observaciones similares hechas en Carolina del Norte, EE.UU.

(Akhurst y Brooks, 1984) y puede ser debido al ataque de insectos plaga asociados con

monocultivo intensivo. Donde la mayor proporción de muestras positivas para nematodos,

existió en un área extensa de huertos de frutales, asociados con una gran densidad de insectos

plaga, situación que se puede considerar para los aislados de la región del Sur en Zacatecas.

Kaya (1990) también comprobó que algunos métodos de dispersión pasiva de los

nematodos entomopatógenos, puede ser el agua, viento y las actividades humanas, aunque la

dispersión para estos agentes especialmente el viento, no está adecuadamente documentada.

Bajo condiciones de campo, S. feltiae solo puede dispersarse a cortas distancias (Poinar y

Hom, 1986). Timper et al. (1988) demuestran que los insectos adultos infectados de

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Spodoptera exigua (Hübner), pueden proveer un importante mecanismo de dispersión de estos

rhabditidos entomopatógenos. Los insectos pueden emigrar y diseminar nematodos, los cuales

reducen su desarrollo y matan a los hospederos cuando las temperaturas aumentan.

Alternativamente, también es posible que los nematodos si existen en el mismo sitio, pero en

una fase de quiescencia o dormancia (Hominick y Briscoe, 1990). Además, los humanos

pueden servir como agentes dispersantes dentro de las áreas, debido a que muchos de los sitios

positivos existen en donde la actividad humana es considerable.

Por otro lado, la ausencia de nematodos entomopatógenos ha sido observada en

diversas inspecciones, por ejemplo, Vänninen et al. (1989) reportan la inexistencia de

nematodos de la familia Heterorhabditidae, aún cuando solo campos cultivados fueron

muestreados. Asimismo, Sturhan (1990) raramente encontró nematodos en suelos agrícolas en

la República Federal de Alemania. Mrácek y Webster (1993) destacan la ausencia de

nematodos de muestras de pastizales. Hominick et al. (1996) en Bélgica, no produjeron ningún

nematodo, incluidas tierras cultivadas. Los resultados de estas inspecciones, posiblemente

fueron debido a la escasez de hospederos susceptibles. Estos autores reafirman el concepto de

que la presencia de un insecto hospedero favorable, es un prerequisito para el establecimiento

de los nematodos entomógenos. Dado que las especies de nematodos son abundantes en cada

localidad habitada por una gran abundancia de hospederos (Mrácek y Jensen, 1988). De esta

forma, Mrácek y Webster (1993) destacan la difícultad para encontrar steinernematidos o

heterorhabditidos en la ausencia de un gran número de insectos hospederos en el suelo. En el

caso del municipio de Trancoso, esta situación probablemente explica el por que no se logró

recuperar ningun aislado.

En general, ésto es un complejo de factores que contribuyen para la presencia,

incremento y supervivencia de los nematodos entomopatógenos en el suelo y su relativa

importancia puede ser difícil para evaluar. La presencia de insectos hospederos es crucial, pero

las condiciones que afectan los estadios de vida del hospedero en el exterior, son también de

gran importancia. Los patógenos deben permanecer vivos por largo tiempo para ser capaces de

infectar un nuevo hospedero y entonces asegurar su continua existencia. Por lo tanto, la

influencia aparente, por ejemplo, del tipo de suelo o del clima sobre la existencia de

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entomopatógenos, debe ser real y el efecto de estos factores sobre el éxito de los esfuerzos del

control se deberan de tomar en cuenta (Vänninen et al., 1989).

El éxito y supervivencia de los nematodos entomopatógenos en el suelo, son

fuertemente dependientes de las condiciones ambientales estables, incluida la continua o al

menos regular repetida presencia de insectos hospederos (Bednarek y Mrácek, 1986). En este

aspecto, dichas condiciones están presentes en la región del Sur, principalmente en las huertas

de guayabo en las cuales el suelo bajo los árboles fue excelente, además en la mayor parte del

año prácticamente recibe o muestra larvas de la mosca de la fruta (A. striata), la cual entra al

suelo para pupar y en donde la aplicación de productos químicos no es intensiva como en otros

países.

Diversas inspecciones que también han contemplado hábitat agrícolas, destacan la

existencia de nematodos entomopatógenos steinernematidos en muestras de campos de maíz

en Checoslovaquia (Mrácek, 1980). En campos de caña de azúcar reportan por primera vez a

Heterorhabditis en Puerto Rico (Román y Beaver, 1983). Solamente de suelos bajo frambueso

(21% de los casos), heno o pastos (17%), nabos (11%), árboles de fresno (5%) y cereales (4%)

se obtuvieron nematodos en Finlandia (Vänninen et al., 1989). Posteriormente,

Heterorhabditis se encontraron en cultivos tales como guisantes, plátano, papa, hortalizas,

caña de azúcar, frutales y árboles forestales en Puerto Rico (Figueroa et al., 1991).

Nuevamente heterohabditidos asociados a plantaciones de mango (M. indica) y coco (C.

nucifera) fueron reportados en las islas Hawaii (Hara et al., 1991). De igual forma, S. affinis

fue encontrado en tierras cultivadas y pastizales (Griffin et al., 1991; Moore y Downes, 1991).

S. feltiae fue reportada aunque en menor prevalencia en tierras cultivadas, que en pastos

permenentes (Boag et al., 1992). Mientras que H. megidis solo se recuperó de un sitio en la

huerta frutícola. Después de los muestreos en bosques de coníferas, bosques de hoja ancha y

matorral espinoso, los steinernematidos se recuperaron en huertos y campos de granos

(Mrácek y Webster, 1993). Amarasinghe y Hominick (1993) señalan que en Sri Lanka la

vegetación asociada a heterorhabditidos a lo largo de la costa, fueron cocos (C. nucifera),

plantas trepadoras (Ipomoea) y pastos comunes. García y Palomo (1996) en campos cultivados

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(28.2%) observaron una tendencia por aparecer más nematodos en los suelos cultivados que en

bosques y pastos 16.3% y 23.3%, respectivamente.

Por otro lado, diversas investigaciones han detectado la existencia de insectos

hospederos favorables durante los muestreos en hábitats de suelos agrícolas, los cuales

influyen significativamente sobre la diversidad y dinámica poblacional de los nematodos

entomopatógenos. Mrácek y Jensen (1988) destacan que los huertos de frutales (manzano,

pera, cerezo y otros) fueron frecuentemente atacados por gusanos de escarabajos orza y por

larvas de diversas palomillas. Alguno de sus estadios de vida de todas estas larvas se

desarrollan en el suelo o en su superficie y este es el sitio donde pueden ser atacados por los

nematodos. Los insectos infectados por nematodos, son menos frecuentes en huertos de

albaricoque y nogales, debido a la ausencia de un gran número de hospederos favorables.

Asimismo, el descubrimiento de H. heliothidis en un huerto donde hay larvas de Polyphylla

fullo (L.), un insecto hospedero favorable, ha sido demostrado que es abundante, esto ha

sugerido que los nematodos entomógenos son claramente comunes. Hara et al. (1991)

mencionan que frutales y cultivos anuales hospederos de diversos insectos lepidópteros, están

asociados a Steinernema sp. Glazer et al. (1991) aislaron nematodos bajo la sombra de

albaricoque, huertos de cítricos y pera caracterizados por humedad contínua, debido al sistema

de riego, así como de hábitats naturales, pero a una distancia de 50-100 m de los huertos,

donde nuevas poblaciones de nematodos entomopatógenos se recuperaron.

Asimismo, Haukeland (1993) señalan que el hábitat y la recuperación de los

nematodos no parecen tener una asociación, aunque el sentido de los resultados donde la

mayoría de las muestras provinieron de hortalizas, frutales y bosques, presentaron la más

favorable recuperación de Steinernema. Además, este género pudo ser encontrado

frecuentemente en hábitat como huertos o plantas de fresa y bosques, donde los insectos

hospederos probablemente estuvieron presentes. Shamseldean y Abd-Elgawad (1994) reportan

que todos los aislados de Heterorhabditis fueron encontrados en plantaciones de mango (M.

indica); naranja (C. aurantium); guayabo (P. guajava); nopal (O. ficus-indica); olivo (O.

europea) y en higo (F. carica). Estos frutales son conocidos como hospederos de muchos

insectos coleópteros, lepidópteros y orthópteros.

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119

Por otro lado, Pollit et al. (1994) encontraron un nivel alto de infección natural con una

población nativa del nematodo entomopatógeno S. feltiae sobre larvas de gorgojos Phyllobius

urticae en campos de fresa. Stock (1995) proporciona una colección de steinernematidos y

heterorhabditidos nativos en la región pampera de Argentina y una lista de sus hospederos

naturales, recuperados principalmente de pastos naturales y en áreas rodeadas de campos de

maíz y alfalfa. Que incluso con las prácticas culturales usadas, el maíz y la alfalfa pueden

mantener poblaciones de nematodos. (Choo et al., 1995) colectaron un aislado de

Heterorhabditis en campos agrícolas de cacahuate, adyacente a un área ribereña en Korea. Liu

y Berry (1995) en Oregon, EE.UU. encuentran que la frecuencia más alta, fue en los suelos de

playas, seguidas por los bosques y huertos. En tierras cultivadas, como maíz, trigo y

hortalizas, césped y pastos, los nematodos estuvieron presentes. Sin embargo, no fueron

aislados nematodos de menta y fresa. Las actividades humanas en las labores, tales como

aplicación de plaguicidas y fertilizantes, pueden ser desfavorables para su existencia.

Incluso en la región alpina, la preferencia de S. feltiae por suelos de pastizales,

presumiblemente es causa de la distribuc ión de sus hospederos naturales, los cuales incluyen

larvas de lepidópteros (Noctuidae y Hepialidae). También el papel preciso de la temperatura

para la distribución de los nematodos entomopatógenos, es entonces la vía directa a un límite

bajo de reproducción e indirectamente la vía de la vegetación, la disponibilidad de insectos

hospederos asociados y la formación de suelo (Steiner, 1996). En la presente inspección en el

mismo rango de altitud para la mayoría de los heterorhabditidos, existe exactamente para

Anastrepha striata, la principal plaga de P. guajava en el Cañón de Juchipila, posiblemente

alguno de ellos pueden representar el hospedero natural de alguna especie de este nematodo.

Chandler et al. (1997) en el Reino Unido sólamente obtienen a S. feltiae A1 y

Steinernema sp. en muestras de suelo de arbustos y bosques, pero no de campos de cebada.

Mrácek et al. (1999) en la República Checa encontraron nematodos más frecuente en muestras

de hábitats de frutales, aún y cuando fueron escasos, excedieron más del 50% solamente en los

campos de maíz y bosques floreados. Mientras, Miduturi et al. (1997) en Bé lgica reportan

después de bosques y orillas de camino, la recuperación de nematodos en un 23.8% en tierras

cultivadas. También señalan que como los sitios muestreados fueron de tierra adentro y fuera

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120

de las áreas costeras, esto pudo ser la razón de la baja detección de H. megidis. Otros estudios

Europeos reportaron el complejo de especies de H. megidis de localidades tierra adentro

(Smits et al., 1991; Joyce et al., 1994a; Hominick et al., 1995; Miduturi et al., 1996). Respecto

a esta última observación, los resultados obtenidos en esta inspección, coinciden respecto a la

recuperación a las anteriores inspecciones, debido a que todos los heterorhabditidos aislados

fueron colectados en tierras adentro. Las diferentes preferencias de hábitat entre los aislados

en estos países, tanto de orillas del mar como de tierra adentro, en hábitat naturales y

disturbados moderada o substancial, probablemente es debido a las diferencias en la

distribución de especies y/o insectos hospederos susceptibles, en las especies o cepas de los

nematodos y a las diferentes características físico ambientales entre los países.

Otras inspecciones han observado que H. indica la especie costera no fue restringida y

tiene una amplia distribución, mientras que H. megidis fue la especie templada más distribuida

(Yoshida et al., 1998). Constant et al. (1998) encuentra que aislados de H. bacteriophora están

presentes en suelos de tierras cultivadas, huertos y hábitat de bosques. La clara existencia

conectada a los hábitats entre las especies de heterorhabditidos, debe facilitar la selección de

los aislados más favorables para el manejo de insectos plaga. La ventaja de usar aislados de

nematodos entomopatógenos nativos para el control biológico, básicamente es encontrada en

el concepto de que tales aislados poseen huellas fisiológicas que están adaptados a las

condiciones ecológicas locales.

Por otro lado, es importante destacar que la localidad tipo de donde fueron descubiertas

diversas especies de Steinernema fueron de hábitat agrícolas, por ejemplo, S. puertoriscensis

fue de plantaciones de coco (C. nucifera) en Puerto Rico (Román y Figueroa, 1994); S.

riobrave de campos de maíz (Z. mays) en Texas, EE.UU. (Cabanillas et al., 1994); S. cubana

de plantaciones de cítricos en Cuba (Mrácek et al., 1994); S. ceratophorum de campos de

tabaco (N. tabacum) y suelos agrícolas en el Noreste de China (Jian et al., 1997); S. kari en

una zona agroecológica en campos de plátano (M. paradisiaca) y zanahoria (D. carota) en

Kenia (Waturu et al., 1997); S. abbasi de campos de alfalfa (M. sativa) en el Sultanato de

Oman (Elawad et al., 1997) y S. siamkayai bajo la sombra de tamarindos (T. indicus) en

Tailandia (Stock et al., 1998). Estos hallazgos sugieren la posibilidad de que en estudios

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121

futuros una nueva especie de Steinernema o Heterorhabditis sea encontrada en los sistemas

agroecológicos o de vegetación nativa de Zacatecas.

De igual forma, en Zacatecas se ha comprobado que los nematodos entomopatógenos

existen en los sitios donde el impacto humano sobre los sistemas de producción agrícola, ha

sido moderado o substancial. Estos fueron más prevalecientes en cultivos con incidencia de

insectos plaga, que se caracterizan por tener una parte de su ciclo de vida (larva o pupa) en el

suelo, conocidos como hospederos preferidos entre los que destacan la gallina ciega

(Phyllophaga spp.), diabrótica (Diabrotica spp.), gusano de alambre (Agriotes spp.), gusano

cogollero (Spodoptera frugiperda Smith), gusano soldado (Pseudaletia unipuncta Haworth),

gusanos trozadores [Peridroma saucia (Hubner) y Agrotis ipsilon (Hufnagel)], barrenador del

tallo (Diatrea spp.), mosca de la semilla (Delia platura Meigen), filoxera de la vid

(Daktulosphaira vitifoliae Fitch) y trips (Frankliniella occidentalis Pergande) en la región

Centro-Sur de estudio (SAGDR, 1998). No obstante, la mayor proporción de infecciones

ocurrió en los suelos provenientes de la región del Sur, donde se presenta alta incidencia del

picudo del guayabo (Gonotrachelus spp.) y mosca de la fruta (Anastrepha striata Schiner),

consideradas las plagas de mayor importancia económica para este frutal en el estado. Sin

embargo, durante los muestreos estos insectos no fueron detectados con la infección de los

nematodos.

La dependencia de los nematodos entomopatógenos a los insectos, parece ser elemental

para la incidencia y abundancia de ambos. Insectos pertenecientes a especies de lepidópteros

(Geometridae y Noctuidae), coleópteros (Scarabaeidae y Elateridae), Hymenópteros

(Pamphiliidae y Tenthredinidae) y dípteros (Bibionidae y Muscidae) comúnmente fueron

encontrados (Mrácek et al., 1999). Estos resultados apoyan la apropiación de que las

epizootias naturales de nematodos entomopatógenos, están conectadas con ataques de insectos

similares a aquellas de virus y bacterias. Mrácek y Webster (1993) reportan una alta existencia

de steinernematidos en hábitat dañados por insectos, pero estas áreas continuan vírgenes para

estudios futuros.

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Esta inspección indica que los agrosistemas zacatecanos de la región Centro-Sur,

tienen una rica fauna de nematodos entomopatógenos y que cada género tiene un patrón

característico de distribución. Los steinernematidos se detectaron en la región Central del

Estado, donde mayormente se establecen cultivos anuales y algunos perennes bajo condiciones

de riego. Al momento de las colectas aunque no se cuantificó la humedad del suelo, la mayoría

de las muestras que dieron positivo en Z. mays, fueron clasificadas aproximadamente como

media y este se presentaba área sombreada abundante. Griffin et al. (1999) señalan que un

Heterorhabditis fue recuperado, al margen de un cultivo de maíz, lo que indica una parcela

bien regada. Mientras que en M. sativa aún y cuando el área sombreada es escasa, la

temperatura adecuada y la alta humedad del suelo, favorecieron la existencia de los

steinernematidos y S. scapterisci. Además, estos cultivos bajo condiciones de monocultivo y

los frutales, pueden proveer reservas substanciales de alimento y facilitar la cría continua de

poblaciones de insectos, los cuales son hospederos de nematodos entomopatógenos. Poinar

(1990) reporta la existencia de S. carpocapsae en una huerta de manzanas, lo cual sugiere que

esta especie también puede estar presente en las parcelas de este frutal en el campo

experimental de Agronomía de la Universidad Autónoma de Zacatecas, debido a que tiene

aproximadamente 20 años de establecido y año con año presenta poblaciones frecuentes y

abundantes de insectos favorables como el frailecillo (Macrodactyllus spp.).

Por otro lado, la existencia de dos aislados de Heterorhabditis en la región Central y el

predominio de este género en la región Sur, sugiere que este nematodo puede ser de climas

equitativos, tal como lo señalan Griffin et al. (1999) para H. indica. Uno de los aislados fue

detectado en una pequeña huerta de Malus spp. virtualmente una pequeña área sombreada con

muchas malezas y humedad media, mientras que el otro se detectó en Z. mays por cosechar.

Este hallazgo coincide con las obervaciones de Glazer et al. (1996) en la región de Negev de

Israel, donde la densidad de Heterorhabditis fue alta en las parcelas con un alto grado de

sombra y humedad adecuada.

La mayoría de los heterorhabditidos fueron recuperados significativamente de suelos

cultivados con árboles de guayabo. Esto puede ser resultado de la complejidad geográfica de

los sitios muestreados y la diversidad biológica del medio ambiente del frutal y el valle

123

agrícola, así como en los márgenes de las mesetas que bordean esta área estudiada, mismas

que proveen numerosas y diversas especies de insectos como hospederos potenciales. Quizá

en los municipios del Cañón de Juchipila Heterorhabditis es favorecido por las huertas de P.

guajava densamente sombreadas, donde las altas temperaturas y la alta humedad del suelo son

factores determinantes para su existencia. También como la mayor parte de las tierras de la

región del Sur son montanosas, se puede especular que la mayoría de los Heterorhabditis en

Zacatecas, están más adaptados y/o especializados en estos lugares y al medio ambiente

cálido.

En las regiones calientes, Heterorhabditis tiende a ser encontrado en las capas

profundas del suelo durante el verano, especialmente en los suelos en los cuales están más

expuestos a la radiación solar (Glazer et al., 1996). Estos resultados sugieren que los factores

físicos pueden ser una fuente importante de la mortalidad de los heterorhabditidos. La poca

supervivencia en el suelo afuera de la sombra de los frutales, puede ser resultado de un

incremento de la radiación ultravioleta (Gaugler y Boush, 1978) a las temperaturas altas del

suelo (Molyneux, 1985) y una desecación rápida (Duncan y McCoy, 1995), comparada con las

condiciones bajo la sombra. Por consiguiente, también estas evidencias apoyan la conclusión

de Gaugler et al. (1992) de que los heterorhabditidos tienden a ser menos tolerantes al estrés

ambiental que los steinernematidos, los cuales en esta inspección fueron menos prevalecientes

en cultivos anuales.

Recientemente, Bélair et al. (2001) explican acerca de porque diversos viñedos fueron

encontrados con una alta frecuencia de Steinernema y Heterorhabditis (70 y 100%,

respectivamente). Además, hipotetizaron que las malezas y una mezcla de paja y hojas de

árboles caducifolios, utilizada para el control de malezas, protección en invierno y suplemento

de materia orgánica, crearon un microambiente favorable en los viñedos para muchos insectos

del suelo, con un incremento de nematodos entomopatógenos en Canadá. También, en Apozol

comúnmente algunos productores de guayabo aplican abono orgánico a sus huertos y junto

con las hojas del frutal cuando caen naturalmente o por defoliantes a los cajetes, posiblemente

proporcionan un mismo efecto al reportado por estos autores.

124

Hominick et al. (1995) postularon que como antes, los géneros y especies descritas

pueden ser más comunes de áreas con una actividad humana grande, comparada a las áreas

con una baja actividad. Sin embargo, también sería razonable preguntar sí una especies/tipo

genético está asociada con un hábitat particular, que refleja su nicho ecológico. Por

consiguiente, los resultados obtenidos sugieren que áreas con gran actividad humana tienen

igual o mejores oportunidades de éxito para la producción de nematodos, que en áreas con

menor actividad humana. Un alto porcentaje de muestras positivas fue obtenido de áreas de

frutales donde las labores culturales se realizan durante todo el año, principalmente en los

huertos el guayabo donde la producción tradicional o calmeo y la producción forzada o por

estrés hídrico en diferente época, favorecen la incidencia de insectos hospederos. Además,

esto sugiere que las actividades agrícolas pueden influir grandemente sobre la existencia y

distribución de los nematodos.

En este estudio aunque no fueron identificados los nematodos al nivel de especie, la

posibilidad de que dos especies de Heterorhabditis pudieran ser encontradas en el mismo sitio

dos veces, es factible. Debido a que la coexistencia puede ser facilitada para especies que

tienen diferente estrategia acechadora (Koppenhöfer y Kaya, 1996) u otras dife rencias de

comportamiento y ciclo de vida. A igual S. feltiae y S. affinis fueron encontrados parasitando

la misma especie (y algunas veces hasta la misma larva individual) de moscas bibionidas en

Dinamarca (Poinar y Lindhardt, 1991). Esta asociación es la misma indicación para los

Heterorhabditis con P. guajava en Zacatecas, donde fueron colectados en muestras de una

región dominate de guayabo (incluso de M. sativa y S. officinarum). Quizá esto señala que en

la región del Sur, este género está especializado en hospederos asociados con estos cultivos o

con su comunidad asociada existente en el valle agrícola.

5.4.2 Asociación entre Steinernema y Heterorhabditis y los factores edafológicos

5.4.2.1 Tipo de suelo

En general, los mejores tipos de suelo donde se recuperaron los nematodos, fueron los

cambisoles cálcicos de color pardo, donde los heterorhabditidos predominaron en aquellos con

125

subsuelos cálcicos ricos de arcilla, porosidad abundante, con porciento de materia orgánica

baja; en los cuales están ubicadas las plantaciones de P. guajava en la región del Sur. En

cambio, los sitios donde los steinernematidos fueron más comunes fueron los xerosoles

lúvicos de color pardo oscuro grisáceo, los cuales prevalecieron en el subsuelo franco arenoso,

con porcentaje de materia orgánica baja, porosidad escasa y drenaje moderado. Así como, los

fluvisoles eutricos de color grís, en subsuelo franco arenosos, con porcentaje de materia

orgánica baja, de porosidad abundante y drenados. En ambos tipos de suelo la mayoría de las

muestras positivas fueron en parcelas de Z. mays y M. sativa en la región central (SPP, 1981).

El promedio para los sitios positivos en toda la inspección, fue de 50%, un alto

porcentaje de las muestras de suelos cambisol cálcico fueron la forma usual para la existencia

de los nematodos entomopatógenos, principalmente para el género Heterorhabditis en 14

sitios, su existencia en este tipo de suelo puede ser atribuible a la acumulación de arcilla en el

subsuelo y de alta productividad agrícola, que conjuntamente con el clima semicálido y cálido

favorecen la presencia de hospederos para el reciclado natural de los nematodos

entomopatógenos. Los suelos xerosol lúvicos fueron los siguientes con siete aislados de

Steinernema y uno de Heterorhabditis, este tipo de suelo se caracteriza por tener un subsuelo

con acumulación de arcilla y que en ocasiones acumulan más agua, los cuales son el tipo

dominante en la región central del Estado. Posteriormente siguieron los fluvisol eutricos para

seis aislados de Steinernema y uno de Heterorhabditis, en ocho y siete sitios respectivamente,

los cuales no son muy profundos pero con suficientes nutrientes que periódicamente se pueden

saturar de agua. Finalmente, los suelos phaenozen y regosoles se presentaron por debajo del

promedio de la inspección para la prevalencia de los nematodos, mientras que los suelos

castañozenos, planosoles y vertisoles predominaron en menor proporción y donde raramente

se recuperaron nematodos, sin embargo, en cada uno de ellos un sitio dió positivo.

5.4.2.2 Textura del suelo

En esta inspección los resultados del análisis de textura del suelo, demuestran una

amplia distribución y fueron clasificados como franco, franco arenoso, arcilloso, franco arcillo

limoso y franco arcilloso; lo que indican que la prevalencia de los nematodos muestra una

126

relación con la textura, no obstante, fueron significativamente más abundantes en los suelos

francos y franco arenosos (medios y ligeros), que en suelos arcillosos (pesados). También los

porcientos de las muestras positivas señalan que los nematodos fueron más recuperados en

suelos arenosos y francos, que en los arcillosos. Asimismo, al agruparlos como tipos de suelo

ligeros medios y pesados, la prevalencia de los nematodos fue mayor en los ligeros y medios y

menor en los pesados. Las anteriores texturas de suelo que contenían nematodos, fueron

localizadas en un amplio rango de sistemas agroecológicos de áreas adentro.

Si bien muchas poblaciones de nematodos se recuperaron en el pasado en suelos

pesados, en la mayoría de los casos estas poblaciones se obtuvieron de regiones con

precipitaciones fuertes, semejante a Carolina del Norte, EE.UU. (Akhurst y Brooks, 1984),

Hungría (Mrácek y Jensen, 1988), Inglaterra (Hominick y Briscoe, 1990ab), e Irlanda

(Blackshaw, 1988; Griffin et al,. 1991). Únicamente, Akhurst y Bedding (1986) aislaron

steinernematidos y heterorhabditidos de la zona seca de Australia, pero no especifican la

localidad o las condiciones del hábitat en los cuales estas poblaciones se recuperaron. De igual

forma, Glazer et al. (1991) encuentran nematodos en sitios caracterizados por suelos de arena

y húmedos. Posiblemente, estos hallazgos indican que la combinación del medio ambiente del

suelo aireado y húmedo, es favorable para la persistencia de los nematodos en una región

árida, semejante a la región central de Zacatecas donde la mayoría de los steinernematidos y

los dos heterorhabditidos fueron recuperados en suelos ligeros áridos.

A igual que otras investigaciones realizadas en diversas partes del mundo, este estudio

demuestra que los suelos francos y los franco arenosos (ligeros) parecen ser los preferidos por

los nematodos entomopatógenos en la región Centro-Sur de Zacatecas, con excepción del

suelo de textura arenosa que no fue encontrada en esta inspección. Comparable a lo que

destacan Choo et al. (1995), estos hallazgos son similares a los reportados en otras

exploraciones en dos acontecimientos que son dignos de señalar. Primero, que estos también

presenta una tendencia general de la producción de más sitios positivos de nematodos

asociados con suelos con contenido de arena, franco, franco arenoso y arcilloso (Shamseldean

y Abd-Elgawad, 1994). Así como en suelos arenosos y limo arenosos (Liu y Berry, 1995). De

igual modo, se encontraron más en los suelos de textura arenosa y franca (Miduturi et al.,

v

127

1996) y en mayor concentración en suelos arenosos a franco arenosos (Miduturi et al., 1997).

El segundo suceso fue que durante la mayoría de las inspecciones, insectos infectados por los

nematodos fueron raros o ausentes.

En general, en esta inspección también se acepta el conocimiento de que los nematodos

son encontrados en muchos tipos de suelo, pero son escasamente detectados en suelos

arcillosos, hallazgos similares también han sido documentados en inspecciones realizadas en

Suiza (Burman et al., 1986) e Irlanda (Blackshaw, 1988; Griffin et al., 1991). Esta evidencia

confirma lo señalado por Ishibashi y Kondo (1987) y Kung et al. (1990) de que los nematodos

entomopatógenos también sobreviven en suelos pesados. Sin embargo, en estos deberán de

dispersarse menos y pueden tener menos poblaciones más concentradas, mientras que en los

arenosos pueden tener numerosas poblaciones más dispersas (Griffin et al., 1999).

Asimismo, diversas evaluaciones de laboratorio han determinado que un incremento en

el contenido de arcilla, tiene un efecto adverso sobre la movilidad de los juveniles infectivos

especialmente de los nematodos grandes y sobre el parasitismo de los insectos (Molyneux y

Bedding, 1984). Por consiguiente, un efecto indirecto de la textura del suelo también puede

influir en la existencia de hospederos favorables. Estos resultados pueden ser apoyados por el

factor de que en suelos de textura fina o pesada y por la profundidad de estos, no son

favorables para el movimiento y supervivencia de los nematodos (Moyle y Kaya, 1981;

Georgis y Poinar, 1983; Georgis y Poinar, 1986; Schroeder y Beavers, 1987; Yeh y Alm,

1992) y en consecuencia para su infectividad (Choo, 1991).

La mayor proporción de muestras positivas de textura arcillosa y franco arcillosa, se

encontraron en los municipios de Villanueva, Juchipila, Apozol y Moyahua, esto demuestra

que los nematodos entomopatógenos particularmente de heterorhabditidos, están ampliamente

distribuidos y adaptados en la región del Sur, capaces de sobrevivir en suelos de diversa

textura a igual que los steinernematidos, debido posiblemente a la existencia de una diversidad

de insectos hospederos favorables, que pueden estar manteniendo la presencia natural de los

nematodos, en los cuales se multiplican y sobreviven y en donde la aplicación de fertilizantes

químicos y plaguicidas es mínima. Por contraste, el abono orgánico aplicado como fertilizante

128

fue observado en algunos huertos de guayabo, lo que puede estimular el establecimiento y

reciclado de los nematodos y puede ser una herramienta útil para la conservación del control

biológico, tal como lo señalan Bednarek y Gaugler (1997).

También, en la mayoría de los huertos de guayabo, las capas de hojas del frutal que se

incorporan al suelo de los cajates, posiblemente forman un microambiente favorable para

muchos insectos habitantes del suelo y permiten un incremento en la abundancia de los

nematodos. Esto parece tener una relación con su presencia y puede proporcionar alguna

explicación acerca de porque en este tipo de textura y en los otros suelos de la región del Sur,

fueron encontrados en mayor frecuencia, como lo indican Bélair et al. (2001). Por otro lado, es

importante recordar que el suelo es un medio complejo, donde la arena, limo o arcilla, son

únicamente un solo aspecto de la estructura del suelo (Hominick y Briscoe, 1990b). Además,

para encontrar nematodos steinernematidos o heterorhabditidos en el hábitat del suelo, es más

común donde existen poblaciones altas de insectos susceptibles (Mrácek y Webster 1993).

5.4.2.3 pH del suelo

En esta inspección, 28.1% de las muestras tomadas fueron positivas para los

nematodos entomopatógenos, con una prevalencia comparable entre los heterorhabditidos

(15.4%) y los steinernematidos (12.7%). En general, en términos de tolerancia al pH, ambos

géneros de nematodos fueron encontrados en suelos que promediaron de ligeramente ácido

(pH 6.0) a ligeramente alcalino (pH 9.2). Estos resultados concuerdan con otros estudios

donde el pH de las muestras positivas-nematodos varió de 4.6 a 8 (Hara et al., 1991; Griffin et

al., 1994), así como en otras mediciones con un rango de 7.8 a 8.9 (Amarasinghe et al., 1994),

de 4 a 8 (Miduturi et al., 1996) y de 5 a 7.2 (Stock et al., (1999).

Asimismo, los valores del pH del suelo asociados para los aislados zacatecanos de

Steinernema, fluctuaron entre 6.0 a 8.4, mientras que para Heterorhabditis promediaron de 6.0

a 9.2, esto corrobora las observaciones de Kung et al. (1990) quienes sugieren que ambos

géneros no toleran las condiciones extremas de pH del suelo. Además, puede ser atribuido al

bajo contenido de materia orgánica, el cual en ambas regiones promedió de 9.4 a 1.0%,

v

129

considerado bajo en Zacatecas y usualmente, está asociado con la vegetación escasa y a la baja

precipitación. Además, Kaya (1990) puntualiza que el pH de suelos normales afuera, no actúa

como un factor limitante sobre la actividad de los nematodos. Esta puede ser una de las

razones de la amplia distribución de estos nematodos en las diferentes condiciones de los

sistemas agroecológicos. Sin embargo, pueden ser limitados en el punto extremo del ácido (3.5

a 5.1) Amarasinghe et al., (1994). Igualmente, los ligeramente alcalinos (pH > 10) disminuyen

drásticamente la superviencia y afectan adversamente la capacidad patógena, debido a que un

efecto nematicida puede ser esperado. Aunque el pH de 4 a 8 no limita significativamente la

supervivencia y la patogenicidad de los nematodos (Kung et al., 1990a). En esta inspección

tres steinernematidos fueron encontrados a un pH de 8.2, 8.5 y 8.6, respectivamente, en la

región Central, hallazgo que coincide con los de estos autores. Una posible explicación a los

valores de estos suelos, es que pueden tener alguna fuente de carbonato de calcio.

Por otro lado, la mayoría de los heterorhabditidos fueron asociados con suelos cálcicos,

hecho que concuerda por lo reportado en la mayoría de las inspecciones costeras, donde están

más o menos restringidos a suelos cálcicos con coral y conchas (Choo et al., 1995; Liu y

Berry, 1995; García y Palomo, 1996; Constant et al., 1998), sin embargo, difiere totalmente

por el hecho de aquí no existen playas y no se registraron suelos arenosos. Una posible

explicación a este hallazgo, puede ser debido al tipo de suelo cálcico que predomina en la

región del Sur y debido a que algunas muestras colectadas al márgen del río Juchipila, también

contenían pequeñas conchas, que pueden ser semejantes a las encontradas en las áreas

insulares donde estos nematodos están adaptados. Por consiguiente, esta inspección demuestra

que los valores de pH están dentro del espectro de supervivencia y patogenicidad de ambos

géneros de nematodos (Kaya, 1990; Kung et al., 1990). Esto sugiere que la persistencia y

eficacia de los steinernematidos y heterorhabditidos, es improbable que sean afectadas

adversamente por el espectro de pH de la mayoría de los suelos agrícolas, además, demuestra

que mientras las condiciones de campo no excedan un pH de 10 estos nematodos seguirán

infectando insectos de la región.

130

5.5 Asociación entre Steinernema y Heterorhabditis y los factores climáticos

5.5.1 Tipo de clima

En la región Centro-Sur el mayor porcentaje de los sitos positivos para nematodos

entomopatógenos, fue en el tipo de clima subtrópico semiárido cálido (22.2%), seguidos por el

subtrópico árido templado y el subtrópico semiárido semicálido con 19.5% y 8.3%,

respectivamente. En general, la mayoría de Heterorhabditis fueron recuperados en la región

cálida (19/22). Mientras que en la semicálida, se lograron aislar mayormente a Steinernema y

en una menor proporción Heterorhabditis (5 y 1, respectivamente). En tanto que, Steinernema

fueron aislados principalmente de las áreas de clima templado (13/18), incluyendo a S.

scapterisci, aunque en estas, también se lograron obtener dos heterorhabditidos. Los resultados

de esta inspección demuestran que los aislados de heteorhabditidos fueron ligeramente más

prevalentes que los steinernematidos, con tendencias semejantes a las reportadas en previas

investigaciones en el pasado y recientemente, lo que sugieren que las diferencias en la

supervivencia de los nematodos a diferentes temperaturas, puede reflejar en parte, su hábitat

climático original (Molineux, 1985).

Generalmente, los nematodos heterorhabditidos y/o steinernematidos existen en todos

o en gran parte de los países inspeccionados, sin embargo, existen variaciones considerables

en la prevalencia de los nematodos entomopatógenos (Boag et al., 1992). Al respecto, diversa

literatura ha destacado que la prevalencia de los heterorhabditidos, parece ser más común en

países con climas calientes y secos y en regiones calientes y tropicales semejantes a Carolina

del Norte y las Islas Hawaii, y la mayor parte de Australia (Akhurst y Brooks, 1984; Hara et

al., 1991; Akhurst y Bedding, 1986), así como en Puerto Rico (Roman y Beavers, 1982),

Hawai (Hara et al., 1991), Egipto (Shamseldean y Abd-Elgawad, 1994) e Islas Guadalupe

(Constant et al., 1998).

Mientras que los steinernematidos están ampliamente distribuidos y la prevalencia fue

mayor en regiones con climas templados y fríos (Hominick y Briscoe, 1990; Poinar, 1990;

Glazer et al., 1991). Inspecciones previas en Suiza (Burman et al., 1986), Finlandia (Vänninen

et al, 1989), Checoslovaquia (Mrácek, 1980), Alemania (Ehlers et al., 1991) e Irlanda del v

131

Norte (Blackshaw, 1988) han corroborado la existencia de hasta el 100% de estos nematodos

entomopatógenos aislados. A diferencia de Irlanda (Griffin et al., 1991) y Bretaña (Hominick

y Briscoe, 1990b) donde solamente una muestra contenía un Heterorhabditis. Así como en

Reino Unido y los Países Bajos aislaron más steinernematidos que heterorhabditidos

(Hominick et al., 1995). Incluso en Canadá (Mrácek y Webster, 1980), Carolina del Norte,

EE.UU. (Akhurst y Brooks, 1984) y Australia (Akhurst y Beding, 1986) donde los

steinernematidos también fueron prevalecientes, pero una mayor o menor presencia de

heterorhabditidos fue detectada. En general, los resultados obtenidos en Zacatecas con

relación al tipo de clima, concuerdan con las inspecciones realizadas en los países de diversos

continentes y apoyan el punto de que la familia Heterorhabditidae es endémica de climas

calientes, mientras que la familia Steinernematidae prevalece en regiones caracterizadas por

clima templado o frío (Poinar, 1990; Hominick y Briscoe, 1990a,b; Griffin et al. 1991).

Sin embargo, en esta inspección, aún y cuando no fueron identificados los aislados al

nivel de especie, estas observaciones apoyan la sugerencia de Constant et al., (1998) de que la

adaptación de los steinernematidos y heterorhabditidos a las condiciones climáticas, es más

para una especie característica que para un género. Por ejemplo, en el caso de los

heterorhabditidos fueron encontrados en áreas frías, de Irlanda, Escocia y Gales (Griffin et al.,

1994) y Nueva Jersey, EE.UU. (Stuart y Gaugler, 1994). Además, Griffin et al. (1994b)

documentan que Heterorhabditis está ampliamente distribuido en las islas británicas e Irlanda

y que también existe en temperaturas frías. Por otro lado, H. indica fue reportada en regiones

más calientes como en la India (Poinar et al., 1992), Sri Lanka (Amaransighe et al., 1994) y el

Norte de Australia, EE.UU. (Akhurst, 1987), pero en contraste H. megidis ha sido encontrado

solamente en regiones frías (Poinar et al., 1987; Mrácek y Webster, 1993), esta última especie

puede estar presente en la región templada del Estado, de donde se lograron recuperar a dos

aislados de este género.

Asimismo, nuevas especies de Steinernema han sido identificadas en países tropicales

y cálidos, por ejemplo, S. scapterisci en Uruguay (Nguyen y Smart, 1990), S. cubanum en

Cuba (Mrácek et al., 1994) S. puertoriscensis en Puerto Rico (Roman y Figueroa, 1994) y S.

riobrave en Texas, EE.UU. (Cabanillas et al., 1994). Además, diversas especies de

v

v

v

132

Steinernema originalmente encontradas en países fríos han sido reportadas en regiones más

calientes, como S. glaseri en España (Aguera y Gabarra, 1994). Los resultados obtenidos en

esta inspección y los encontrados por García y Palomo (1996), así como en conjunción con

aquellos de Raulston et al. (1992) sobre S. riobrave, apoyan el punto de la generalización

amplia la cual contiene, que los steinernematidos son templados, mientras que los

heterorhabditidos son tropicales, debe ser cuestionada. En parte, por el hecho de que dos

aislados de Heterorhabditis fueron encontrados en áreas predominantemente templadas en

Zacatecas y por otro lado, debido a que en Diciembre del 2000 en esta región dichos aislados

lograron sobrevivir a temperaturas ambientales de menos 10oC manteniéndose activos hasta el

momento de las colectas de suelos en esta inspección realizada durante 2001. No obstante, que

Molyneux (1986) señala que temperaturas bajas de 15oC, son el rango bajo de desarrollo de

steinernematidos y sus bacterias simbióntes, los dos heterorhabditidos que preferentemente

sobreviven en temperaturas altas, rebasaron significativamente dicha temperatura, por

consiguiente los argumentos previamente señalados son apoyados. Además, con base a lo

anterior, se coincide con Liu y Berry (1995) quienes señalan que la temperatura baja no puede

ser un factor limitante de todos los nematodos heterorhabditidos.

Molyneux (1986) considera que el origen geográfico y la temperatura asociada, son los

factores importantes que influencían la actividad de los nematodos, la penetración al

hospedero y la mortalidad del hospedero. Es probable que el carácter climático donde un

aislado es encontrado, tiene un impacto esencial sobre la temperatura óptima para la

infectividad del aislado (Mrácek et al., 1997). Por otro lado, Mrácek et al. (1998) destacan que

generalmente, los steinernematidos son más bien parásitos no específicos de insectos. Sin

embargo, los diferentes aislados de las especies pueden estar más o menos adaptados para

algunos insectos hospederos. Esta especificidad puede jugar un papel importante en el proceso

de parasitismo en las diferentes especies de insectos. Nguyen y Smart (1991) encuentran que

S. scapterisci fue más patógeno a insectos del Orden Orthoptera (mortalidad del 100%).

Estas son algunas indicaciones de que las especies de nematodos entomopatógenos, las

cuales existen en distintas regiones geográficas, son más específicos a los hospederos, que

algunos más ampliamente distribuidos (Peters, 1996). También, es importante considerar lo

v v

133

mencionado por Capinera y Epsky (1991) quienes señalan que la mayoría de los aislados,

tienen una existencia en climas templados, pero esto parece ser más un resultado al esfuerzo

que a la disponibilidad, donde la mayoría localmente encontrados son exitosos.

5.5.2 Temperatura ambiental y del suelo

La temperatura promedio anual reportada para la región Centro-Sur, fluctuó de 16.0 a

20.7oC (18.35 ± 2.35oC) respectivamente, estas temperaturas promedio fueron cercanas a la

normal en la mayoría de los casos de todas las áreas de este estudio. Asimismo, la temperatura

ambiental tomada en el momento de los muestreos de los sitios inspeccionados en la región

Central, registraron poca variación y fluctuaron de 26 a 30oC (28 ± 2oC). Mientras que en la

región del Sur, revelaron significativa variación y oscilaron de 26 a 40oC (33 ± 7oC).

Consecuentemente, en la región Central 13 aislados se detectaron en sitios donde las

temperaturas son esencialmente templadas, de condiciones climáticas típicamente para

steinernematidos, no obstante, en esta misma región también se encontraron dos aislados de

heterorhabditidos. En tanto que, en la región del Sur fueron aislados en los sitios donde las

temperaturas fueron primordialmente semicálidas y cálidas (27 aislados), de condiciones

climáticas preferentemente para heterorhabditidos, aunque se aislaron cinco steinernematidos.

El rango de temperatura tiende a ser correlacionado con la región de origen del aislado.

Por consiguiente, las diferencias en la superviviencia de los nematodos a varias temperaturas,

pueden reflejar, en parte, su original hábitat climático (Molyneux, 1984; 1985). Sin embargo,

la temperatura puede ser el mayor factor que influya sobre la movilidad, superviviencia,

infectividad, desarrollo, reproducción y longevidad de los juveniles infectivos de los

nematodos (Kaya, 1990; Richardson y Grewal, 1992; Selvan et al., 1992). La temperatura del

suelo tomada a 5 cm de profundidad durante la colecta, los sitios de la región Central, fluctuó

de 25 a 28oC (26.5 ± 1.5oC), mientras que en la región del Sur se presentaron de 26 a 39 (32.5

± 7.5oC). Dichos rangos coinciden con los observados por Kaya (1990) y Kung et al. (1990)

quienes al momento de los muestreos, reportaron temperaturas del suelo que fluctuaron de

22.2 a 28.8oC, la cual es considerada como buena para el rango de actividad de los juveniles

134

infectivos de los nematodos, para el primer caso (26.5oC) estos resultados coinciden, mientras

que para el segundo (32.5oC) difieren ligeramente.

Por otro lado, la temperatura media y máxima reportada durante esta inspección, fue

baja, considerando que la temperatura sólo se midió en Mayo, Agosto y Octubre. Estos datos

justificaron el uso de 25oC en los bioensayos, ya que estas son las temperaturas típicas de los

suelos zacatecanos. Las temperaturas bajas (15oC), especialmente en los agrosistemas de la

región Central, son el rango bajo del desarrollo de steinernematidos y sus bacterias simbióntes

(Molyneux, 1986).

La existencia común de nematodos entomopatógenos en diversos sistemas

agroecológicos de Zacatecas, indica que pueden ser importantes en la regulación de

poblaciones de insectos plaga y pueden proveer de material para seleccionar aislados nativos

más favorables, para utilizarse en programas de control biológico. La frecuencia de

recuperación de los nematodos puede ser influenciada por la temperatura y humedad del suelo,

debido a que la frecuencia varía con las estaciones (Akhurst y Bedding, 1986; Blackshaw,

1988; Griffin et al., 1991). En las Islas de Gran Bretaña e Irlanda, la frecuencia de

recuperación fue menor en el período de Junio a mediados de Agosto, y alta a mediados de

Agosto y Noviembre. Aunque en esta inspección no fueron considerados muestreos

estacionales, estos se realizaron durante Mayo, Agosto y Octubre. En el presente estudio, estos

resultados coinciden con los obtenidos en las inspecciones antes mencionadas. Futuros

estudios de dinámica de poblaciones en períodos más largos, deberán conducirse para revelar

un posible patrón estacional del desarrollo y supervivencia, de estos nematodos en los

agrosistemas de Zacatecas.

La gran frecuencia de los nematodos principalmente de steinernematidos en áreas

situadas en altitudes intermedias o altas y consistentemente con temperaturas media anual baja

y bajas precipitaciones, parecen sugerir que estas condiciones climáticas, son más favorables

para la supervivencia de steinernematidos en las áreas de la región Central de Zacatecas. Esta

hipótesis es apoyada por la prevalencia observada de los nematodos en aquellos suelos con un

régimen de temperatura templada, común en los suelos de las áreas secas que predominan en

135

esta región. Bajo estas condiciones de temperatura deberan retrasar o prolongar el ciclo de

vida y aumentar la persistencia de los nematodos en estos suelos (Hominick y Briscoe, 1990a).

Las temperaturas bajas del suelo también pueden explicar la rareza de

Heteterorhabditis en la región Central de Zacatecas. Los heterorhabditidos se vuelven

inactivos antes que los steinernematidos a bajas temperaturas (Molyneux, 1986) y

generalmente mantenidas a 12oC por ser el límite más bajo para el desarrollo de los

heterorhabditidos. Algunas cepas son capaces de matar hospederos a bajas temperaturas

(Griffin et al., 1989). Dado que la mayoría de las explicaciones en las relaciones parásito-

hospedero, son las mismas condiciones favorables en el suelo (Mrácek, 1982). También,

algunas especies de Steinernema son conocidas por ser capaces de adaptarse a cambios

ambientales y pueden sobrevivir 2-9 meses en el suelo (Georgis y Hara, 1981; Moore y Kaya,

1981). Además, Gaugler et al. (1992) señalan que el tercer estadio de los juveniles infectivos

de steinernematidos y heterorhabditidos, son similarmente protejidos por la cutícula del

segundo estadio. Sin embargo, la tolerancia al estrés ambiental en hábitat expuesto, es mayor

en los steinernematidos. Por consiguiente, estas observaciones pueden ser ratificadas para la

mayoría de los steinernematidos encontrados en la región Central del Estado. Incluso para los

dos aislados de Heterorhabditis que aunque fueron muy escasos en esta región, pueden ser

consideradas como uno de los resultados más importantes de esta inspección en un clima

templado, donde ambos lograron sobrevivir a temperaturas de menos 8 - 10oC.

Estos resultados pueden haber estado influenciados por la adaptabilidad a las

temperaturas templadas de los steinernematidos en la región Central. En esta consideración

estos nematodos están mejor adaptados que los heterorhabditidos para sobrevivir a

temperaturas bajas. Tales aislados activos a temperaturas templadas, pueden tener el potencial

para ser utilizados sobre un interés particular en algunas temperaturas agrícolas para el control

de insectos plaga.

Cepas co-específicas colectadas de diferentes localidades, difieren en el potencial de la

virulencia y reproductividad a diferentes temperaturas, pero no en sus rangos de actividad de

las temperaturas. Por ejemplo, Grewal et al. (1994) sugieren que cada especie de nematodo

v

136

tiene relativamente bien definido el amplio nicho termal en el cual puede ser inafectado por su

localidad. La conservación natural del amplio nicho termal deberá apoyar la hipotesis de que

los rangos de actividad de la temperatura de diferentes especies representan las condiciones

climáticas de su localidad original (Molyneux, 1986). No obstante, que en esta inspección S.

scapterisci fue encontrado en un ambiente árido semicálido, en parte este resultado corrobora

lo encontrado por Grewal et al. (1993) quienes reportan que dicho nematodo está adaptado a

climas calientes.

La adaptación termal de los nematodos entomopatógenos también puede ser auxiliada

a través de estrategias efectivas de supervivencia. S. carpocapsae es inactivada a bajas

temperaturas (Molyneux, 1986) y generalmente no se reproduce arriba de los 15oC, pero

prevalece firme y ampliamente en Europa (Hominick y Briscoe, 1990). Se ha observado que S.

carpocapsae penetra insectos abajo de los 10oC, permanece dentro del hospedero vivo por

períodos extensos (infección latente), y empieza de nuevo un desarrollo normal cuando las

temperaturas se elevan. Por lo tanto, en climas templados, S. carpocapsae puede ser capaz de

pasar el invierno en los hospederos (Grewal et al., 1994). Dado estas consideraciones no se

descarta la existencia de esta especie en la región Central. Asimismo, diferencias en la

adaptación termal pueden resultar en la especialización entre el hospedero y los nematodos

entomopatógenos. Especies que están adaptadas a temperaturas frías, como S. feltiae, la

reproducción deberá ser efectiva cuando son más activos los parásitos de insectos durante el

invierno. Las especies que están adaptadas a temperaturas calientes, tales como S. riobrave y

S. scapterisci deberán parasitar insectos que son más prevalecientes durante el verano (Grewal

et al., 1994).

Por otro lado, estudios previos han señalado poca supervivencia de Heterorhabditis sp.

a bajas temperaturas (Kaya, 1990). Sin embargo, Griffin y Downes (1991) reportan una

penetración rápida en sus hospederos por algunos aislados de heterorhabditidos adaptados al

frío. También, Glazer et al. (1996) destacan que H. bacteriophora IS-5 tolerante al calor puede

ser sensible al frío. La supervivencia de los juveniles forzados y reproducidos de esta cepa IS-

5 es mayor a 30oC o más. Por lo tanto, esto puede ser relacionado a su origen climático y

probablemente tiene una sensibilidad al frío basada genéticamente. Dicha cepa fue aislada en

137

Negev Israel, de clima semi-árido con temperaturas del suelo que promediaron entre los 32 y

35oC en el verano, en un huerto con un sistema de riego, donde los nematodos parecen estar

adaptados a las temperaturas altas (Glazer et al., 1996). Un mecanismo bioquímico

involucrado en la producción de proteinas de choque calórico (Hsp) es conocido, por ser el

responsable de la tolerancia al calor en otros organismos, incluidos ciertos nematodos

(Lindquist, 1986). Estas observaciones también pueden ser atribuibles para los dos

heterorhabditidos aislados en el clima templado y para la mayoría de Heterorhabditis en clima

cálido de la región del Sur.

Por consiguiente, Grewal et al. (1996) apoyan la hipótesis de que los rasgos

funcionales de una variable ambiental distribuida contínuamente (temperatura) son

genéticamente correlacionados. Al observar una fuerte respuesta de los nematodos adaptados

al medio ambiente frío o caliente y debido a los mejoramientos en la tasa de crecimiento de la

bacteria simbiótica, ya que éstos organismos en simbiósis pueden co-evolucionar en respuesta

a los cambios de un ambiente termal. La incapacidad de los nematodos para infectar a

temperaturas extemas (Molyneux, 1986; Kung et al., 1991; Grewal et al., 1994) ha sido

destacada por los resultados impredecibles en campo (Kaya, 1985, 1990; Georgis y Gaugler,

1991). Esto también ha proporcionado fuerte impetu para investigar la existencia natural de

cepas de nematodos adaptados al frío o calor (Hominick y Birscoe, 1990; Griffin y Downes,

1991). Sin embargo, los cambios rápidos en la sensibilidad y respuesta termal a la virulencia

de los nematodos para la reproducción a temperaturas extremas, pueden proporcionar nuevas

oportunidades para la construcción de nuevas cepas de nematodos Grewal et al. (1996).

La temperatura baja puede limitar la patogenicidad de un aislado de cualquier

Heterorhabditis, por su influencia en la actividad del mismo nematodo, o en la bacteria

simbiótica, X. luminescens, o ambos. Por ello, se sugiere que el mayor elemento que separa a

los aislados, en la temperatura alta, es la tasa de acción (del nematodo, bacteria o ambos),

mientras que las bajas temperaturas, en adición a tasas diferentes, pocos individuos al menos

los aislados activos al frío penetran y matan (Griffin y Downes, 1991).

138

Como se ha mencionado, las temperaturas registradas en cada una de las regiones

inspeccionadas, son diferentes dadas sus características climáticas, por consiguiente su

influencia puede ser determinante para la existencia y distribución de los géneros de

nematodos entomopatógenos. Sin embargo, las mediciones de las temperaturas señaladas en el

Cuadro 8, no pueden ser consideradas como datos comparativos, no obstante estas indican que

los nematodos entomopatógenos son capaces de sobrevivir a temperaturas relativamente bajas

que el promedio registrado en la región Central (28oC) para el caso de los steinernematidos y

significativamente altas como las reportadas en la del Sur (33oC), para los heterorhabditidos,

particularmente en el municipio de Apozol, en donde al momento de los muestreos se

registraron temperaturas hasta de 40oC durante el mes de Mayo.

5.5.3 Precipitación pluvial

Bajo condiciones naturales los 36 sitios positivos presentaron una precipitación media

anual de 407.6 mm y fluctuó de 236 a 503 mm registradas en la región Central y Sur

respectivamente. La precipitación media en los sitios donde se recuperaron steinernematidos

fue de 296 mm considerada relativamente baja y por lo tanto de suelos de baja humedad, en

tanto que para los heterorhabditidos fue 478.7 mm estimada como moderada en el Estado. En

general, la región del Sur fue donde se recuperaron la mayoría de los nematodos

entomopatógenos en sitios con precipitaciones de 468 mm y las máximas ocurrieron entre los

1,335 m de elevación.

En términos de recuperación la mayoría de los Steinernema se presentaron en una

región con precipitación media anual baja, los cuales se detectaron por debajo del rango de la

precipitación encontrada para los sitios positivos con Heterorhabditis. Solamente, seis aislados

del primer género se localizaron dentro del rango de la precipitación registrada para los sitios

positivos con Heterorhabditis. Estos hallazgos son equivalentes con los reportados por Hara et

al. (1991) quienes destacan la existencia de steinernematidos en áreas de menor precipitación.

Mientras que los Heterorhabditis fueron más comunes en sitios con precipitación media anual

moderada, lo anterior sugiere que la actividad del nematodo se incrementa significativamente

con el incremento de la humedad del suelo (Fujiie et al., 1996). Con excepción de dos sitios

139

positivos para estos nematodos con una precipitación media anual de 344 y 236 mm

respectivamente, los cuales están fuera del rango de la precipitación encontrada para los sitios

positivos de la mayoría de los aislados de este género, resultados que son similares a los

observados por Hara et al. (1991). Lo anterior sugiere que un medio ambiente húmedo, en este

caso moderado, es esencial para su persistencia y que no pueden resistir las condiciones secas

de las regiones áridas (Glazer et al., 1991). Sin embargo, Menti et al. (1997) mencionan que

poblaciones de S. feltiae y H. megidis pueden tener adaptaciones de comportamiento para

evitar desecación severa y pueden residir a profundidades en el suelo para evitar las

condiciones ambientales extremas en la superficie del suelo. Estas observaciones posiblemente

se pueden atribuir a los aislados de ambos géneros que fueron detectados fuera de sus rangos

de precipitación en las dos regiones de Zacatecas.

Los muestreos fueron realizados en campos agrícolas y frutales, bajo estas condiciones

la humedad del suelo al momento de la colecta fue considerada media, posiblemente por ello

el 50% de los sitios dieron positivo, sin embargo, no fueron detectados en parcelas con

humedad excesiva y en suelos muy secos. Ante esto se considera la posibilidad planteada por

Womersly (1990) quien destaca que los estadios infectivos de steinernematidos y

heterorhabditidos, están asociados exclusivamente con el microambiente dado por los espacios

intersticiales del suelo, los cuales dependen de la disponibilidad de humedad.

Por consiguiente, Shetlar et al. (1988) señalan que los steinernematidos en condiciones

de campo pueden ser usados efectivamente en la mayoría de los suelos agrícolas bien aireados,

sin riegos excesivos o frecuentes inundaciones. Por otro lado, pueden ser capaces de resistir

una desecación gradual (Simons y Poinar, 1973) dado que juveniles infectivos de

Neoaplectana han sido recuperados de suelos extremadamente secos (Poinar, 1986). Incluso,

logran sobrevivir por considerable tiempo sin desecación en los cadáveres de los hospederos

en suelos secos, debido a que existen debajo de la superficie donde las condiciones de

humedad son más estables que las cercanas a la superficie (Koppenhöfer et al., 1997).

140

5.5.4 Altitud

La mayoría de los aislados fueron recuperados en muestras de suelo localizadas entre

1,200 y 2,200 msnm. Los sitios de recuperación de menor y mayor elevación fueron a 1,193 m

y 2,280 m, respectivamente. De acuerdo con estos resultados, la incidencia de los nematodos

no avanza gradualmente con relación a la altitud, mismos que coinciden con los hallazgos de

Mrácek (1980). También, no fueron observadas diferencias significativas en la presencia de

nematodos a diferentes altitudes (Prueba de X2, P < 0.05). En general, los juveniles infectivos

fueron encontrados mayormente en muestras de cultivos anuales y perennes, así como en

huertos de frutales. La distribución vertical de los steinernematidos se extendió desde las

tierras bajas de los valles agrícolas hasta algunas montañas bajas, favorablemente en suelos de

maíz y alfalfa situados entre 2,097 - 2,280 msnm de la región central; en tanto que los

heterorhabditidos predominaron en tierras montañosas bajas en huertos de guayabo

localizados entre 1,193-1,365 msnm en la región del Sur. En general, posiblemente estos

hallazgos son los primeros reportes sobre la existencia tanto de steinernematidos y

heterorhabditidos por arriba de los 2,000 msnm y en clima templado.

En términos altitudinales estos resultados son semejantes a estudios europeos, en los

cuales el mayor número de steinernematidos fueron recuperados en elevaciones altas (1,500 y

2100 m) en la región alpina (Steiner, 1996), así como en Alemania S. kraussei (Mrácek et al.,

1992). También, recientemente S. kraussei fue la especie más común aislada alrededor de los

7000 pies en California (Stock et al., 1999). Respecto a los heterorhabditidos el análisis del

nicho ecológico de la región del Sur demuestran que la textura el suelo, el pH, la vegetación

cubierta, la presencia de hospederos favorables y su altitud orientada hacia los litorales

costeros, así como la existencia de dos muestras positivas que contenían conchas,

posiblemente podría ser relacionado a las características y condiciones climáticas de las zonas

calientes que pueden estar influyendo la distribución de estos nematodos.

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141

VI. CONCLUSIONES Y PERSPECTIVAS DE INVESTIGACIÓN

1.- Los resultados obtenidos en esta inspección demuestran la existencia natural de

nematodos entomopatógenos de las familias Steinernematidae y Heterorhabditidae y reflejan

su adaptabilidad en una diversidad de sistemas agroecológicos de la región Centro-Sur de

Zacatecas.

2.- La presente inspección confirma que de los nematodos entomopatógenos

(Steinernematidae y Heterorhabditidae), están ampliamente distribuidos en diversos sistemas

agroecológicos de la región Centro-Sur del Estado de Zacatecas, México. Los aislados fueron

recuperados de muestras de suelo y solamente una de infección natural sobre un ortóptero fue

detectada. De las muestras de suelo aproximadamente 12.7% contenían steinernematidos y

15.4% heterorhabditidos. Con una frecuencia de recuperación mayor en la región del Sur.

3.- Con base a la sintomatología observada a través de los cambios característicos en el

color de los cadáveres debido a la bacteria simbiónte, el patrón de desarrollo típico en la

emergencia de los juveniles infectivos o incubación prologada y examinaciones morfológicas

de montajes temporales, los nematodos encontrados fueron identificados como Steinernema y

Heterorhabditis. Mientras que el aislado encontrado en la naturaleza, posiblemente como

Steinernema scapterisci. Mismos que fueron capaces de multiplicarse en Galleria mellonella y

orthópteros específicos respectivamente, lo que confirma la patogenicidad y postulados de

Koch de los aislamientos nativos.

4.- La asociación de los géneros de nematodos entomopatógenos y los sistemas

agroecológicos, fue más significativa en los cultivos perennes y la frecuencia de recuperación

más notables en guayabo (Psidium guajava L.), maíz (Zea mays L.) y alfalfa (Medicago sativa

L.), donde el impacto humano es substancial o moderado y la incidencia de insectos plaga que

pasan una parte de su ciclo de vida en el suelo, principalmente en la región del Sur.

5.- La asociación de los géneros de nematodos entomopatógenos y los factores

edafológicos, fue variada, el tipo de suelo más usual para aislados de Heterorhabditids fueron

142

los cambisoles cálcicos en la región del Sur, y los xerosoles y fluvisoles para aislados de

Steinernema, en la región Central.

6.- En general los nematodos entomopatógenos fueron más prevalecientes en suelos de

textura franco (9.9%), franco arenosos (7.0%) y arcillosos (5.6%). El contenido de materia

orgánica que varió de 1.8% a 9.4%, pH equivalente de ligeramente ácido a alcalino (6.0 a 9.2).

Los aislados de Steinernema fueron encontrados principalmente en los francos con un

contenido de materia orgánica que varió de 1.8% a 8.6% en la región Central. Mientras que los

aislados de Heterorhabditis fueron recuperados en los franco arenoso y arcilloso, con un

contenido de materia orgánica que fluctuó de 1.8% a 9.4% en la región del Sur.

7.- La asociación de los géneros de nematodos entomopatógenos y los factores

climáticos, también fue diferente, el tipo de clima más favorable para la existencia de los

nematodos fueron el subtrópico cálido, subtrópico árido templado y subtrópico semiárido

semicálido. Los aislados de Heterorhabditis predominaron en la región cálida, principalmente

en áreas montañosas bajas, en gradientes altitudinales entre los 1,860 a 2,172 msnm en la

región del Sur. Mientras que los aislados de Steinernema prevalecieron en las áreas templadas,

en los valles agrícolas y montañas bajas, en gradientes altitudinales entre los 2,097 a 2,280

msnm en la región Central.

8.- En adición a los nematodos fueron recuperados hongos entomopatógenos nativos de

Metarhizium anisopliae y Beauveria bassiana, preferentemente en suelos arcillosos cultivados

con maíz en la región del Sur.

Los hallazgos de esta investigación son alentadores ya que los nematodos aislados,

pueden contribuir en la implementación de programas de control biológico en el Estado y otras

regiones con condiciones edafológicas y climáticas similares.

La inspección ha demostrado que los steinernematidos son comunes en la región

Central y los heterorhabditidos en la del Sur; sin embargo, un número limitado de muestras fue

tomado en un área específica y en un período corto, esto únicamente proporciona una idea de

143

la distribución de los géneros de nematodos presentes en un tiempo particular.

Adicionalmente, muestreos estacionales y extensivos podrían incrementar el conocimiento

acerca de su ecología y la representación de las especies en el Estado de Zacatecas.

Futuras inspecciones deberán continuar para identificar y seleccionar los aislados

nativos promisorios, que por su adaptabilidad a las condiciones de las regiones estudiadas y

virulencia sobre insectos plaga específicos sean potencialmente valiosos, así como para

determinar sí estos nematodos solos o combinados con otra fauna benefica del suelo, suprimen

significativamente poblaciones de insectos plaga en cultivos de alta rentabilidad, que los

posibiliten como agentes de biocontrol ideal alternativo para apoyar programas de manejo

integrado en el Estado.

Una contribución relevante es la prevalencia de Heterorhabditis en la región del Sur,

donde las condiciones ambientales son más favorables para los nematodos entomopatógenos,

con potencial exitoso en el combate de insectos plagas de importancia económica en el

guayabo. También, este estudio con base a las reinfecciones múltiples de Steinernema

scapterisci en sus hospederos específicos, posiblemente demuestra por primera vez su

hallazgo en Zacatecas, sin embargo, es necesario realizar morfometría de este aislado y

estudios moleculares para su confirmación e identificación taxonómica definitiva. Resultados

que en caso de ser corroborados, posibilitaría la implementación de futuros trabajos que

incluyan investigaciones para su utilización en programas de control biológico sobre

Brachystola ponderosa y B. magna, insectos plagas endémicas en el Estado y de la región, ya

que está comprobado ser un excelente agente de biocontrol en contra orthopteros.

144

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v

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168

VI. ANEXO

Anexo 1 Asociación entre las regiones geográficas y la frecuencia de recuperación de los nematodos entomopatógenos Estadística No Paramétrica

Frecuencias Observadas vs. Frecuencias Esperadas Chi-Square = 5.218077 df = 7 P < .633372 Nota. Suma desigual de las frecuencias observadas y las esperadas

Región geográfica Observados Grupo A

Esperados Grupo B

O – E (O – E) 2

E Central (S) Central (H) Sur (S) Sur (H) Central (S) Central (H) Sur (S) Sur (H)

13.0000 2.0000 5.0000 20.0000 52.0000 2.0000 14.0000 34.0000

18.3090 1.1260 5.3520 15.2110 46.6900 2.8730 13.6470 38.7880

– 5.30900 .87400 – .35200 4.78900 5.31000 – .87300 .35300 – 4.78800

1.539433 .678398 .023151 1.507759 .603900 .265273 .009131 .591032

Suma 142.0000 141.9960 .00400 5.218077 Abreviaciones: (S) = Steinernema; (H) = Heterorhabditis 1.- Planteamiento de la hipótesis:

Ho: La cantidad de nematodos entomopatógenos observada en función de las regiones

geográficas es igual a la cantidad de nematodos entomopatógenos esperada.

Ha: La cantidad de nematodos entomopatógenos observada en función de las regiones

geográficas no es igual a la cantidad de nematodos entomopatógenos esperada.

2.- Estadístico de prueba:

La 2χ , para un nivel de confianza del 95%.

3.- Criterio de rechazo:

Si 2T

2C χ≥χ rechazar Ho y aceptar Ha

4.- Calcule el valor de la ji-cuadrada calculada:

De los datos experimentales (ver el cuadro anterior) el valor de 2Cχ = 5.218077

5.- De tablas obtenga el valor de la ji-cuadrada, para á = 0.95 y g.l. = 7

De tablas (Kokoska y Nevison, 1989) se obtuvo el valor de 27,95.0χ = 2.1673

6.- Conclusión:

Como 2T

2C χ>χ rechazamos Ho y aceptamos Ha para p < 0.05.

169

Anexo 2 Asociación entre los agrosistemas y la frecuencia de recuperación de los nematodos entomopatógenos Estadística No Paramétrica

Frecuencias Observadas vs. Frecuencias Esperadas Chi-Square = 3.699961 df = 7 P < .813606 Nota. Suma desigual de las frecuencias observadas y las esperadas

Agrosistema Observados Grupo A

Esperados Grupo B

O – E (O – E) 2

E Anual (RC) Perennes (RC) Anual (RS) Perennes (RS) Anual (RC) Perennes (RC) Anual (RS) Perennes (RS)

5.0000 11.0000 10.0000 14.0000 27.0000 26.0000 17.0000 32.0000

9.0140 10.4220 7.6050 12.9570 22.9850 26.5770 19.3940 33.0420

– 4.01400 .57800 2.39500 1.04300 4.01500 – .57700 – 2.39400 – 1.04200

1.787464 .032056 .754244 .083958 .701337 .012527 .295516 .032860

Suma 142.0000 141.9960 .00400 3.699961 Abreviaciones: (RC )= Región Central; (RS) = Región Sur

1.- Planteamiento de la hipótesis:

Ho: La cantidad de nematodos entomopatógenos observada en función de los agrosistemas

es igual a la cantidad de nematodos entomopatógenos esperada.

Ha: La cantidad de nematodos entomopatógenos observada en función de los agrosistemas

no es igual a la cantidad de nematodos entomopatógenos esperada.

2.- Estadístico de prueba:

La 2χ , para un nivel de confianza del 95%.

3.- Criterio de rechazo:

Si 2T

2C χ≥χ rechazar Ho y aceptar Ha

4.- Calcule el valor de la ji-cuadrada calculada:

De los datos experimentales (ver el cuadro anterior) el valor de 2Cχ = 3.699961

5.- De tablas obtenga el valor de la ji-cuadrada, para á = 0.95 y g.l. = 7

De tablas (Kokoska y Nevison, 1989) se obtuvo el valor de 27,95.0χ = 2.1673

6.- Conclusión:

Como 2T

2C χ>χ rechazamos Ho y aceptamos Ha para p < 0.05, sin embargo, la Ho puede

ser aceptada para una p < 0.886.

170

Anexo 3. Asociación entre el tipo de suelo y la frecuencia de recuperación de los nematodos entomopatógenos Estadística No Paramétrica

Frecuencias Observadas vs. Frecuencias Esperadas Chi-Square = 9.819125 df = 15 P < .830931 Nota. Suma desigual de las frecuencias observadas y las esperadas

Tipo de suelo Observados Grupo A

Esperados Grupo B

O – E (O – E) 2

E Xerosol lúvico Fluvisol eutrico Castañozen haplico Planosol haplico Phaenozen haplico Cambisol eutrico Regosol cálcico Vertisol pelico haplico Xerosol lúvico Fluvisol eutrico Castañozen haplico Planosol haplico Phaenozen haplico Cambisol eutrico Regosol cálcico Vertisol pelico haplico

8.0000 8.0000 1.0000 1.0000 2.0000 16.0000 3.0000 1.0000 36.0000 16.0000 4.0000 7.0000 4.0000 25.0000 2.0000 8.0000

12.3940 6.7600 1 4080 2.2530 1.6900 11.5490 1.4080 2.5350 31.6050 17.3940 3.5910 5.7460 4.3090 29.4500 3.5910 6.4640

– 4.39400 1.24000 – .40800 – 1.25300 .31000 4.45100 1.59200 – 1.53500 4.39500 – 1.39400 .40900 1.25400 – 1.30900 – 4.45000 – 1.59100 1.53600

1.557789 .227456 .118227 .696853 .056864 1.715421 1.800045 .929477 .611170 .021113 .046583 .273671 .022159 .672411 .704896 .364990

Suma 142.0000 142.1470 –.14700 9.819125 1.- Planteamiento de la hipótesis:

Ho: La cantidad de nematodos entomopatógenos observada en función del tipo de suelo es igual a la cantidad de nematodos entomopatógenos esperada.

Ha: La cantidad de nematodos entomopatógenos observada en función del tipo de suelo no es igual a la cantidad de nematodos entomopatógenos esperada.

2.- Estadístico de prueba:

La 2χ , para un nivel de confianza del 80%. 3.- Criterio de rechazo:

Si 2T

2C χ≥χ rechazar Ho y aceptar Ha

4.- Calcule el valor de la ji-cuadrada calculada:

De los datos experimentales (ver el cuadro anterior) el valor de 2Cχ = 9.819125

5.- De tablas obtenga el valor de la ji-cuadrada, para á = 0.80 y g.l. = 15

De tablas (Kokoska y Nevison, 1989) se obtuvo el valor de 215,80.0χ = 10.307

6.- Conclusión:

Como 2T

2C χ>χ aceptamos Ho y rechazamos Ha para p < 0.05.

171

Anexo 4. Asociación entre la textura del suelo y la frecuencia de recuperación de los nematodos entomopatógenos Estadística No Paramétrica

Frecuencias Observadas vs. Frecuencias Esperadas Chi-Square = .6680089 df = 5 P < .984677 Nota. Suma desigual de las frecuencias observadas y las esperadas

Textura de suelo Observados Grupo A

Esperados Grupo B

O – E (O – E) 2

E Suelos ligeros Suelos medios Suelos finos Suelos ligeros Suelos medios Suelos finos

10.0000 20.0000 10.0000 20.0000 58.0000 24.0000

8.4500 21.9710 9.5770 21.5490 56.0260 24.4220

1.55000 – 1.97100 .42300 – 1.54900 1.97400 – .42200

.284320 .176817 .018683 .111346 .069551 .007292

Suma 142.0000 141.9950 .00500 .668009 1.- Planteamiento de la hipótesis:

Ho: La cantidad de nematodos entomopatógenos observada en función de la textura del

suelo es igual a la cantidad de nematodos entomopatógenos esperada.

Ha: La cantidad de nematodos entomopatógenos observada en función de la textura del

suelo no es igual a la cantidad de nematodos entomopatógenos esperada.

2.- Estadístico de prueba:

La 2χ , para un nivel de confianza del 95%.

3.- Criterio de rechazo:

Si 2T

2C χ≥χ rechazar Ho y aceptar Ha

4.- Calcule el valor de la ji-cuadrada calculada:

De los datos experimentales (ver el cuadro anterior) el valor de 2Cχ = 6.68009

5.- De tablas obtenga el valor de la ji-cuadrada, para á = 0.95 y g.l. = 5

De tablas (Kokoska y Nevison, 1989) se obtuvo el valor de 25,95.0χ = 1.1455

6.- Conclusión:

Como 2cχ < 2

Tχ aceptamos Ho para una p < 0.05.

172

Anexo 5. Asociación entre el tipo de clima y la frecuencia de recuperación de los nematodos entomopatógenos Estadística No Paramétrica

Frecuencias Observadas vs. Frecuencias Esperadas Chi-Square = 5.391614 df = 11 P < .910712 Nota. Suma desigual de las frecuencias observadas y

las esperadas Tipo de clima Observados

Grupo A Esperados Grupo B

O – E (O – E) 2

E Subtrópico árido templado (S) Subtrópico árido templado (H) Subtrópico semiárido semicálido (S) Subtrópico semiárido semicálido (H) Subtrópico semiárido cálido (S) Subtrópico semiárido cálido (H) Subtrópico árido templado (S) Subtrópico árido templado (H) Subtrópico semiárido semicálido (S) Subtrópico semiárido semicálido (H) Subtrópico semiárido cálido (S) Subtrópico semiárido cálido (H)

13.0000 2.0000 5.0000 1.0000 0.0000 19.0000 52.0000 2.0000 14.0000 1.0000 0.0000 33.0000

18.3090 1.1260 5.3520 .6530 .0000 14.6470 46.6900 2.8730 13.6470 1.4360 .0000 37.3520

– 5.30900 .87400 – .35200 .43700 0.00000 4.35300 5.31000 – .87300 .35300 – 4.43600 0.00000 – 4.35200

1.557789 .227456 .118227 .696853 .056864 .012527 1.715421 .929477 .611170 .111719 .046583 .273671

Suma 142.0000 141.950 .00500 5.391614 Abreviaciones: (S) = Steinernema; (H) = Heterorhabditis 1.- Planteamiento de la hipótesis:

Ho: La cantidad de nematodos entomopatógenos observada en función del tipo de clima es

igual a la cantidad de nematodos entomopatógenos esperada.

Ha: La cantidad de nematodos entomopatógenos observada en función del tipo de clima no

es igual a la cantidad de nematodos entomopatógenos esperada.

2.- Estadístico de prueba:

La 2χ , para un nivel de confianza del 90%.

3.- Criterio de rechazo:

Si 2T

2C χ≥χ rechazar Ho y aceptar Ha

4.- Calcule el valor de la ji-cuadrada calculada:

De los datos experimentales (ver el cuadro anterior) el valor de 2Cχ = 5.391614

5.- De tablas obtenga el valor de la ji-cuadrada, para á = 0.90 y g.l. = 11

De tablas (Kokoska y Nevison, 1989) se obtuvo el valor de 211,90.0χ = 5.5778

6.- Conclusión: Como 2cχ < 2

Tχ aceptamos Ho.

FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS Y AGROPECUARIASPOSGRADO EN BIOTECNOLOGÍA

ING. RODOLFO V. MORENTÍN DELGADODIRECTOR DE LA F.C.B.A.PRESENTE

En atención a que el C. Miguel Ángel Salas Cuévano, alumno egresado delDoctorado en Ciencias, área Biotecnología, con número de cuenta 97-3976, harealizado todas las correcciones al manuscrito de tesis que presentó al cuerpoacadémico de revisores, constituido por: -Dr. Alfonso Pescador Rubio, Dr. SergioAguilar Espinosa, Dr. José Gerardo López Aguirre, Dr. Roberto Lezama Gutiérrezy Dr. Jaime Molina Ochoa profesores - investigadores de la Universidad deColima, me dirijo respetuosamente para solicitarle la autorización de impresión dela tesis titulada: “Distribución natural de nematodos entornopatógenos (Nematoda:Steinernematidae y Heterorhabditidae) en sistemas agroecológicos de Zacatecas”.

Esta tesis ha sido dirigida por el Dr. Jaime Molina Ochoa de la Universidad deColima y el Dr. Héctor René Vega Carrillo de la Universidad Autónoma deZacatecas.

Sin otro asunto más que tratar, reciba saludos.

Atentamente

Tecomán, Colima a 21 de Noviembre del 2002

Responsable del Posgrado

Expediente Académico del AlumnoInteresado

Km. 40 Carretera Colima-Manzanillo. Tecomán Colima. México Cp 26100Tels. (313) 3229409, 01 (312) 3161000 exts 52500. 52500 Tel-fax 01 (313) 3229405 Email: saguilar@ucol.mx

DR. SERGIO AGUILAR ESPINOSACOORDINADOR DEL POSGRADO EN BIOTECNOLOGÍAUNIVERSIDAD DE COLIMAFACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS Y AGROPECUARIASP R E S E N T E . -

Me dirijo respetuosamente a Usted para presentarle el manuscrito de tesis del C.MIGUEL ÁNGEL SALAS LUÉVANO, estudiante del programa de Doctorado enCiencias Área Biotecnología de nuestra Facultad. La tesis está titulada: “Distribuciónnatural de nematodos entornopatógenos (Nematoda: Steinernematidae yHeterorhabditidae) en sistemas agro-ecológicos de Zacatecas”.

La tesis fue dirigida por el Dr. René Vega Carrillo de la Unidad Académica deEstudios Nucleares, de la Universidad Autónoma de Zacatecas y por el que suscribe,miembro de la Facultad de Ciencias Biológicas y Agropecuarias de la Universidad deColima.

Apruebo esta tesis para su autorización de impresión, su posterior defensa y obtencióndel grado correspondiente.

Reciba mi agradecimiento por anticipado y mi consideración distinguida.

Atentamente

“ESTUDIA*LUCHA*TRABAJA"

Tecomán, Colima a 21 de Noviembre del 2002.

D

c.c.p. Ing. Rodolfo Valentino Morentín Delgado. Director de la FCBA.c.c.p. Dr. Héctor René Vega Carrillo.c.c.p. Interesado

Zacatecas, Zac. a 21 de Noviembre de 2002

Dr. Sergio Aguilar Espinosa Coordinador del postgrado en Biotecnología Facultad de Ciencias Biológicas y AgropecuariasP r e s e n t e

Universidad Autónoma de Zacatecas

Estimado Dr. Aguilar,

UNIDAD ACADÉMICAESTUDIOS NUCLEARES

Cuerpo AcadémicoRadiobiología

Héctor R. Vega Carrillo

Apdo. Postal 336

98000 Zacatecas, Zac.

México

Teléfono y FAX:

(492) 922 7043

Buzón electrónico:

Ángel Salas

Heterorhabdifid

n del Sr. Miguel

natural de

rnematidae y

de Zacatecas”,

rvega@cantera.reduaz.mx

Ccp. Interesado

Atentamente,

Dr. Héctor René Vega CarrilloInvestigador Nacional nivel I

RL:

http://contera.reduaz.mx/~rvega

DR. SERGIO AGUILAR ESPINOSACOORDINADOR DEL POSGRADO EN BIOTECNOLOGÍA,UNIVERSIDAD DE COLIMAPRESENTE:

Por medio de la presente me permito informar a usted que he revisado las correcciones deldocumento de TESIS DOCTORAL del C. M.C. MIGUEL ANGEL SALAS LUEVANO, quelleva como título “DISTRIBUCIÓN NATURAL DE NEMATODOSENTOMOPATOGENOS (NEMATODA: STFINERNEMATIDAE YHETERORBADITIDAE) EN SISTEMAS AGROECOLOGICOS DE ZACATECAS” y serealizaron las recomendaciones hechas durante su Examen Predoctoral, por lo que expreso austed mi aprobación para que se imprima y pueda seguir con los trámites académicos,necesarios para que sustente su examen doctoral.

Sin otro particular por el momento, agradezco la distinción y la oportunidad brindada, para lalectura del anterior documento y me permito enviarle un cordial saludo.

ATENTAMENTETecomán, Col. 19 de Noviembre de 2002

DR. ROBERTO LEZAMA GUTIÉRREZPROFESOR-INVESTIGADOR DE LA FCBA

ccp. Dr. Carlos Salazar Silva. Rector de la Universidad de Colima.ccp. Dr. Francisco I. Lepe Aguayo. Coordinador Gral. de Docencia.ccp. Dr. Ramón A. illo Nakay.. Dir. Gral. Educ. Superior,

Covarrubias. Directora General de PosgradoDelegado Regional No. 2.

Delgado. Director de la FCBA.

ccp. Archivo.

UNIVERSIDAD DE COLIMACENTRO UNIVERSITARIO DE INVESTIGACIÓN Y

DESARROLLO AGROPECUARIO

DR SERGIO AGUILAR ESPINOZACOORDINADOR DEL POSGRADOEN BIOTECNOLOGIAP R E S E N T E .

Me permito informar a usted que como revisor del documento final. del trabajo de

investigación doctoral del alumno MIGUEL ANGEL SALAS LUEVANO, doy mi aprobación para que

el sustentante continúe con los trámites correspondientes para llevar a cabo la defensa de su tesis doctoral.

Esto en virtud de que fueron hechas las correcciones correspondientes a dicho documento, y se considera

que reúne los requisitos para obtener el grado de Doctor en Ciencias.

Sin otro particular aprovecho la oportunidad para enviarle un cordial saludo.

ATENTAMENTE “ESTUDIA * LUCHA * TRABAJA”

Tecomán, Col., noviembre del 2002.I

/ . ALFONSO PESCADOR RUBIOPROFESOR INVESTIGADOR

C.C.P. EXPEDIENTE CORRESPONDIENTE.-C.C.P. INTERESADOC.C.P. A R C H I V O .-

APR/amv*

UNIVERSIDAD DE COLIMAFACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS Y AGROPECUARIAS

Tecomán, Col., a 19 de Noviembre de 2002

Asunto: Aprobación de Tesis de Doctorado

DR. SERGIO AGUILAR ESPINOSARESPONSABLE DEL POSGRADO EN BIOTECNOLOGÍAPRESENTE.

Por este medio me dirijo a Usted, para informarle que, una vez que he concluido la revisióndel documento titulado: “DISTRIBUCIÓN NATURAL DE NEMATODOSENTOMOPATÓGENOS (NEMATODA: Steinernematidae y Heterorhabditidae)SISTEMAS AGROECOLOGICOS DE ZACATECAS”, que presenta el C. Miguel ÁngelSalas Leuvano como requisito para obtener el grado de Doctor en Ciencias, verifiqué que lasobservaciones que se le hicieron al documento han sido incorporadas y por lo tanto notengo ningún inconveniente para otorgar mi autorización para que se realice su impresiónfinal y de esta manera continúen los tramites académicos correspondientes.

Agradezco de antemano la oportunidad brindada en la revisión de este documento, y almismo tiempo me pongo a sus respetables órdenes para continuar apoyando la formaciónde recursos humanos de alta calidad.

Sin más por el momento, reciba un cordial saludo.

ATENTAMENTE

LÓPEZ AGUIRREProfesor-Investigador

c.c.p. Dr. Carlos E. Izquierdo Espinal. Delegado Regional No. 2c.c.p. Ing. Rodolfo V. Morentín Delgado. Director de la F.C.B.A.c.c.p. M.C. Miguel Angel Salas Luevano. Alumnoc.c.p. Archivo

UNIVERSIDAD DE COLIMAFACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS Y AGROPECUARIAS

DR. SERGIO AGUILAR ESPINOSARESPONSABLE DEL POSGRADO EN BIOTECNOLOGÍA-FCBAPRESENTE.-

Por este conducto, me permito comunicar que he revisado eldocumento doctoral "Distribución natural de nematodosentonopatógenos (Nematoda: Steinernematidae y Heterorhabditidae)en sistemas agroecológicos de Zacatecas", que presenta el C.Miguel Ángel Salas Luevano, mismo que considero que incluyó lasrevisiones que el comité revisor recomendó, por lo que expreso miaprobación para que se sigan los tramites académicos quecorrespondan.

Sin otro particular, le saludo cordialmente

ATENTAMENTETecomán, Colima, a 19 de Noviembre de 2002

Profesor-Investigador

c.c.p. Ing. Rodolfo V. Morentín Delgado.- Director de la F.C.B.A.c.c.p. Interesadoc.c.p. Archivo Personal

Km 40 Autopista Colima-Manzanillo • Tecomán, Colima, México • C.P. 28100Tel. 01 (313) 322 94 05 • Ext. 52251 • Fax 52252 • fcba@tecoman.ucol.mx