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H2020

HerbivoreAssociatedOrganisms — Resultado resumido

Project ID: 655178
Financiado con arreglo a: H2020-EU.1.3.2.
País: Países Bajos
Dominio: Investigación fundamental, Agricultura y silvicultura

Organismos asociados con insectos herbívoros influyen en las respuestas de las plantas

Aparte de los insectos herbívoros, las interacciones planta-insecto también implican a una comunidad de organismos herbívoros asociados (HAO, por sus siglas en inglés) distintos como las lombrices y las avispas parasitarias. Estos desempeñan un papel importante en la expresión del fenotipo del herbívoro.
Organismos asociados con insectos herbívoros influyen en las respuestas de las plantas
Las avispas parásitas se califican como parasitoides, insectos cuyos huevos y larvas se desarrollan dentro del cuerpo de otros artrópodos, mientras que los adultos son de vida libre. No obstante, en condiciones naturales, varias especies de parasitoides no solo inyectan sus huevos en los huéspedes, sino también virus poli-ADN (virus de ADN polidisperso o PDV, por sus siglas en inglés).

Los PDV son virus de insectos singulares asociados con miles de especies parasitoides en simbiosis mutua. El virus se beneficia de este mutualismo porque puede replicarse exclusivamente en los ovarios de los parasitoides femeninos sin expresar su virulencia, mientras que el parasitoide se beneficia porque el PDV inhibe la respuesta inmune del insecto herbívoro y, por tanto, permite que la descendencia del parasitoide logre desarrollarse dentro del herbívoro.

El proyecto financiado con fondos europeos Horizonte 2020 HerbivoreAssociatedOrganisms evaluó la hipótesis de que el PDV altera la fisiología del insecto herbívoro y afecta las defensas de la planta. Este cambio en el fenotipo puede afectar, a su vez, la interacción del insecto herbívoro con la planta. Los resultados indican que los virus simbióticos asociados con parasitoides desempeñan un papel clave en las interacciones planta-insecto.

Efecto en las interacciones planta-insecto

A escala molecular, los PDV se encargan de inhibir las toxinas de la planta y los genes relacionados con las defensas de las orugas. A escala ecológica, los cambios fenotípicos en la planta introducidos por el PDV también afectan el comportamiento de otros miembros de la comunidad de insectos. «Por ejemplo, la palomilla dorso de diamante reduce la presión de colonización en las plantas atacadas previamente por orugas infectadas con PDV. Sin embargo, las plantas atacadas previamente por orugas infectadas por PDV atraen el hiperparasitoide "Lysibia nana" (un enemigo natural que se desarrolla en otras especies parasitoides)», explica el coordinador del proyecto, el doctor Marcel Dicke.

El proyecto reveló el efecto notable de los simbiontes de insectos en las interacciones planta-insecto. Se constató que los PDV afectan las secreciones orales de las orugas y las respuestas defensivas de las plantas en relación con el consumo de material vegetal. «Nos centramos en cómo los HAO en forma de virus simbióticos asociados con avispas parasitoides inciden en los aspectos ecológicos y moleculares de las interacciones planta-insecto», explica el doctor Dicke.

Los resultados sugieren que los PDV inhiben las defensas químicas de las plantas en beneficio de los socios del parasitoide a través de efectos tróficos mediados por plantas. Sin embargo, este efecto notable conlleva un coste ecológico. Los hiperparasitoides pueden detectar cambios inducidos por PDV en el fenotipo de la planta y explotarlos para localizar víctimas de parasitoides.

Importancia en la agricultura

Los hallazgos de HerbivoreAssociatedOrganisms beneficiarán a los ecólogos que trabajan con las interacciones planta-insecto, los virólogos que estudian PDV, así como los biólogos que investigan la simbiosis en general. Los resultados ponen de relieve la necesidad de situar las interacciones simbióticas mutualistas en una perspectiva ecológica para progresar en el ámbito de las interacciones planta-insecto. Debe aplicarse progresivamente un enfoque integrado que vincule los estudios sobre las interacciones planta-insecto con la simbiosis de insectos en futuras investigaciones.

El hallazgo de que los hiperparasitoides localizan a sus huéspedes parasitoides a través de cambios fenotípicos en las plantas inducidos por orugas con PDV es relevante para el control biológico de las plagas de insectos. Según el doctor Dicke: «Esto contribuirá a comprender mejor el comportamiento de búsqueda de alimento de los hiperparasitoides y podría utilizarse para alejarlos del cultivo principal, ayudando así al control de plagas de insectos en la agricultura».

La comprensión de la ecología de las interacciones entre plantas, insectos herbívoros que pueden convertirse en plagas agrícolas y sus enemigos naturales como las avispas parasitarias es importante para el progreso de la agricultura sostenible. Se puede encontrar más información en Science online.

Palabras clave

HerbivoreAssociatedOrganisms, parasitoide, virus de ADN polidisperso (PDV), herbívoros, hiperparasitoides
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