Host-virus and virus-virus interactions in broad host range alphabaculoviruses: implications for the development of virus-based insecticides

Abstract

Esta tesis se ha centrado en el estudio del potencial insecticida del nucleopoliedrovirus múltiple de Mamestra brassicae (MbMNPV), un virus de amplio espectro, y su interacción con el nucleopoliedrovirus múltiple de Helicoverpa armigera (HearMNPV) durante la coinfección en un huésped común. Los resultados obtenidos aportan un mejor entendimiento de las interacciones que se establecen entre diferentes virus y entre virus y huéspedes en alphabaculovirus de amplio espectro, lo cual podría ayudar a definir estrategias eficaces para el control de plagas de interés agronómico. En primer lugar, se evaluó la actividad insecticida y la estabilidad de dos aislados silvestres de alphabaculovirus altamente relacionados filogenéticamente, el HearMNPV y el MbMNPV derivado del bioinsecticida Mamestrin®, en un huésped permisivo (Spodoptera exigua) y uno semipermisivo (Spodoptera littoralis). Tras ello, se estudió la estructura genética del MbMNPV derivado del insecticida biológico Mamestrin® con el objetivo de evaluar las propiedades insecticidas de las variantes genotípicas que componen este aislado. Por último, se analizaron las interacciones que ocurren entre dos virus filogenéticamente cercanos cuando coinfectan a un huésped permisivo. En conclusión, los resultados obtenidos en esta tesis contribuyen a un mejor entendimiento de las interacciones que se establecen entre virus y huéspedes, lo cual puede ayudar al desarrollo de insecticidas basados en baculovirus y diseñar estrategias eficaces para el control de complejos de plagas de lepidópteros.

This thesis examined the insecticidal potential of the broad host range baculovirus Mamestra brassicae multiple nucleopolyhedrovirus (MbMNPV), and this interaction with Helicoverpa armigera multiple nucleopolyhedrovirus (HaMNPV) during the coinfection of a shared host. The results provide greater understanding of host-virus and virus-virus interactions in broad host range alphabaculoviruses that should help define effective strategies for pest control in field and greenhouse crops. First, the insecticidal activity and stability of the two closely related alphabaculovirus isolates, HearMNPV and MbMNPV derived from the commercial bioinsecticide Mamestrin®, were evaluated in a permissive (Spodoptera exigua) and a semi-permissive host (Spodoptera littoralis). The genetic structure of MbMNPV derived from the biological insecticideMamestrin® was then studied with the aim of assessing the insecticide properties of the genotypic variants comprised this wild-type isolate. Finally, interactions between two phylogenetically closely related viruses during coinfection of a shared host were analysed. In conclusion, the results obtained in this thesis contribute to a better understanding of the interactions between viruses and their hosts, which can contribute to the development of baculovirus-based insecticides and to design of effective strategies for the control of lepidopteran pest complexes.