Vertical transmission efficiency and insecticidal properties of Spodoptera exigua Nucleopolyhedrovirus (SeMNPV) genotypes for their use in biological control

Abstract

El nucleopoliedrovirus de Spodoptera exigua (SeMNPV) es un patógeno natural de las poblaciones larvarias de S. exigua que constituye la base de un bioinsecticida comercializado en España para el control biológico de esta plaga en pimiento. Recientes estudios han demostrado que la transmisión del virus a la descendencia (transmisión vertical) se da con frecuencia y podría ser una característica deseable para su uso en aplicaciones de campo. En el presente trabajo se discute la conveniencia de utilizar una mezcla de dos genotipos SeAl1 (transmisión vertical) y SeG25 (transmisión horizontal) en determinadas proporciones para mejorar las características que cada uno de ellos presenta por separado y así explotar cada una de las vías de transmisión. La patogenicidad (CL50) del genotipo SeG25, y de cualquiera de las mezclas que contienen un 25, 50 o 75 % del mismo, fue más alta que la del aislado SeAl1. Sin embargo, en términos de virulencia (TMM) y productividad (OBs/larva) no se observaron diferencias significativas entre genotipos ni entre sus mezclas. Además se evaluó la capacidad de producir infecciones encubiertas de cada genotipo y sus mezclas sometiendo larvas de S. exigua a infecciones subletales del virus. Se encontraron transcritos del virus para el gen temprano ie0 mediante RT-PCR en los adultos supervivientes a infecciones provocadas por el genotipo SeG25 y todas las mezclas. También se testaron otros dos genes virales que se expresan de manera temprana y tardía en la infección de baculovirus (DNA-polimerasa y polihedrina) para los que en ningún caso se detectaron transcritos.

The Spodoptera exigua multiple nucleopolyhedrovirus (SeMNPV) is a naturally occurring pathogen of S.exigua larval populations. Some bioinsecticides based on the SeMNPV have been commercialized in Spain to be used in biological control against this pest in greenhouses of sweet pepper by spray applications. Recent studies have demonstrated that the transmission of the virus from parents to offspring (vertical transmission) is frequent and could be a promising feature in field applications. The aim of this work was to study the convenience of using mixed populations of two SeMNPV genotypes that had been proved to exhibit either interesting insecticidal properties (SeG25) or the capability to be transmitted through host generations (SeAl1). Interestingly, the three mixed populations containing the 25, 50 and 75% of SeG25 improved the pathogenicity (CL50) respect to the SeAl1 genotype. However in terms of virulence (MTD) and productivity (OBs/larva), no differences were found between the genotypes or their mixtures. Finally, the capacity to induce persistent infections of each genotype and their mixtures was evaluated in adult survivors to a sublethal dose of the virus using RT-PCR. Transcripts for the ie0 early gene were detected in adult survivors to viral challenge with the SeG25 and the three mixed population. Another two viral genes, DNA-polymerase and polyhedrin, that are expressed in the early and late phases respectively were also tested and no transcripts were detected for these genes, suggesting very low level of transcriptional activity.