Biotechnological development of a new bioinsecticide based on a Helicoverpa armigera nucleopolyhedrovirus from Spain

Abstract

El taladro del tomate, Helicoverpa armigera (Hübner) (Lepidoptera: Noctuidae), es una de las principales plagas polífagas de la Península Ibérica. El nucleopoliedrovirus simple de H. armigera (HearSNPV) es un método eficaz para el control de dicha especie. En esta tesis, se evaluó la diversidad genotípica de dos aislados españoles del HearSNPV con el objetivo de seleccionar una mezcla de genotipos con mejores características insecticidas. La caracterización biológica reveló que la mezcla co-ocluida de dos genotipos (HearSP1B:LB6), en proporción 1:1, presenta propiedades insecticidas mejoradas, por lo que fue seleccionada como materia activa de un nuevo bioinsecticida. Con el objetivo de detectar los cambios genéticos responsables de estas diferencias en el fenotipo, se realizó la secuenciación completa del genoma de 5 genotipos. Las mayores diferencias entre todos estos genotipos se localizan en las hrs y en los genes bro. Además, se identificaron mutaciones puntuales en genes implicados en la replicación del ADN, la transcripción viral, o genes estructurales, que podrían ser responsables de la reducida producción de OBs de los genotipos de HearSP1 o el aumento de la patogenicidad de HearSP1B. También, se identificaron diversas mutaciones localizadas en los genes iap-2, iap-3 y hoar que podrían estar relacionadas con la estrategia de transmisión o con la capacidad para establecer infecciones encubiertas en el insecto huésped. Con el objetivo de ampliar el espectro de huéspedes de HearSNPV se aplicó la tecnología de co-oclusión de baculovirus para obtener muestras de OBs en las que se encontrasen co-envueltos HearSNPV y HearMNPV, para obtener una mezcla con las características insecticidas deseables de HearSNPV y el amplio espectro de huéspedes de HearMNPV. Cuando larvas de H. armigera fueron infectadas primero con HearMNPV y 12 o 24 horas más tarde con HearSNPV, los genomas de ambos se co-ocluyeron en los OBs en la misma proporción (1:1). Sin embargo, la mezcla co-envuelta no presentó mejores características fenotípicas, pero aumentó el espectro de huéspedes de HearSNPV, ya que este virus fue capaz de entrar e infectar a especies no susceptibles como S. frugiperda y M. brassicae. Con el fin de optimizar las condiciones para la producción masiva del virus, se evaluó el efecto de varios factores sobre la producción de cuerpos de oclusión (OBs). Los resultados obtenidos mostraron que la mayor producción de OBs se consigue inoculando larvas L5 recién mudadas con la CL80, e incubando las larvas individualizadas a 30ºC. La eficacia y la persistencia en campo de un formulado sencillo del nuevo bioinsecticida se compararon con las de varios insecticidas comerciales en cultivos de tomate en invernadero y en campo abierto. Dicho formulado protegió al cultivo con una eficacia similar a la de los insecticidas comerciales Dursban®, Turex® y Spintor®. En cambio, su persistencia fue mayor que la de los insecticidas comerciales, aunque las diferencias fueron más notables en los cultivos de invernadero. Toda esta información ha sido objeto de una solicitud de patente (P201430956), y constituye la base para el desarrollo de un nuevo bioinsecticida. Este nuevo bioinsecticida es una herramienta muy útil para el establecimiento de una agricultura sostenible en los cultivos de tomate en la Península Ibérica, ya que puede ser incluido en programas de Manejo Integrado de Plagas.