Development of a Quarantine Postharvest Treatment against Guatemalan Potato Moth (Tecia solanivora Povolny)

Tecia solanivora is a quarantine organism regarded as one of the insect pests causing major economic losses during potato cultivation and storage in Central America. The potatoes trade between countries, the interest in introducing new potato varieties, the great adaptability of the insect to different agro-ecological conditions, and the globalization world are serious risks in other potato growing countries. This pest was first recorded in Europe in the Canary Islands, Spain, in 1999, later in Galicia (2015) and then in Asturias (2016). Unfortunately, there are no effective chemical treatments for field control, and their integrated management has variable efficacy. Therefore, the implementation of a postharvest treatment to eradicate the insect, at any stage, during storage and marketing of potato becomes essential to achieve a product free of the insect that prevents its dissemination while maintaining the quality during its commercialization. This article presents the development of a new postharvest treatment of potatoes to eliminate all developmental stages of the Guatemalan moth by the application of a control atmosphere enriched in carbon dioxide. Infested potatoes were exposed to different control atmospheres combination (10, 20, 30, 40, or 50% CO2, 20% O2, and rest of N2). These treatments were applied for 4, 7, and 10 days at 18 ± 2 °C. The 10 days duration treatment (30 ± 2% CO2, 20 ± 2% O2 and 50 ± 2% N2) killed the insect in the semi and commercial trials performed without affecting potatoes quality and postharvest life, giving the possibility of its consideration as a quarantine postharvest treatment against T. solanivora.

Principales microorganismos entomopatógenos de Tecia solanivora y sus mecanismos de acción

La papa (Solanum tuberosum) es uno de los cultivo de mayor importancia en Colombia y a nivel mundial, se destaca por ser una de las fuentes vegetales de proteínas y carbohidratos. S. tuberosum se ve afectado por una gran cantidad de plagas, entre ellas se encuentra Tecia solanivora, este importante fitopatógeno fue identificado en Guatemala - (Centroamérica). El presente artículo está centrado en exponer el control biológico utilizado para contrarrestar el ataque de T. solanivora, que abarca el uso de microorganismos y la producción de exo-productos microbianos. Actualmente los principales microorganismos antagónicos de T. solanivora son: Bacillus thuringiensis (Bt), granulovirus, y los nematodos Steinernema sp y Heterorhabditis sp. Para lograr la infección, estos microorganismos deben sobrevivir las condiciones adversas del ambiente, colonizar su entorno y finalmente evadir la respuesta inmune del huésped, lo anterior lo logran produciendo diferentes exo-productos con actividades antimicrobianas, líticas y tóxicas, entre otros. Esta importante característica le permite a un agricultor mantener las poblaciones del insecto a niveles inferiores.

Control Biológico de Phthorimaea operculella (Zeller, 1873) y Tecia solanivora (Povolny, 1973) (Lepidoptera: Gelechiidae) mediante Bacillus thuringiensis var. Kurstaki en papa almacenada en Cerro Punta, Chiriquí, Panamá

El objetivo del trabajo fue evaluar Bacillus thuringiensis var. Kurstaki (Bt-K), como alternativa de control biológico de polillas de papa Phthorimaea operculella y Tecia solanivora, en almacenamiento en Cerro Punta, Chiriquí, República de Panamá. Para ello, se seleccionaron cinco lotes de papa, sometidos a diferentes dosis de aplicación del producto Dipel 6.4WG (Bt-K). Se empleó un Diseño de Bloques Completos al Azar, con cinco tratamientos y cuatro repeticiones. También se realizó un análisis de regresión, en función de la dosis del producto y el porcentaje de daño final. Los lotes se mantuvieron almacenados durante 100 días, a temperatura y humedad controladas. Los tratamientos consistieron en dosis de Dipel 6.4WG de 50 g hasta 90 g, fraccionados de tres hasta cinco aplicaciones. Como resultados, no se encontraron diferencias significativas entre los tratamientos, manteniéndose el daño por debajo del umbral permisible. El análisis de regresión permitió estimar que, sin tratamiento, el daño final en los tubérculos hubiese sido de 9.36% (R2 = 0.95), lo cual supera el umbral de daño permisible de 7%. Se concluye que, la dosis de 50 g del producto Dipel 6.4WG fraccionado en tres aplicaciones, es suficiente para mantener los daños por polilla de papa en almacenamiento, por debajo del umbral permisible. Se recomienda repetir la experiencia con concentraciones menores de producto e incluir un testigo absoluto. También debe evaluarse el uso de Bt-K, en bodegas empleadas por productores.

Determinación de la concentración letal 50 de dos cepas de hongos entomopatógenos aisladas y dos cepas comerciales de Beauveria sp Y Metarhizium sp, en larvas de la Polilla Guatemalteca de la papa, Tecia solanivora (Lepidoptera: Gellechiidae)

En el presente trabajo de investigación se realizó un estudio para la determinación de la concentración letal media (CL50) de dos cepas de hongos entomopatógenos del género Beauveria sp y dos del género Metarhizium sp sobre larvas de tercer instar de Tecia solanivora. Para cada género se evaluó una cepa comercial y una aislada en el laboratorio de la USTA. En la primera fase de la investigación se probaron las metodologías de aplicación de las conidias de los hongos entomopatógenos, con y sin tensoactivo (tween 80) y por aspersión o inmersión usando como organismo blanco larvas de tercer instar de Galleria mellonella, se determinó que el mejor método de infección es la inmersión con el uso de un tensoactivo. A partir de este método de infección se realizaron los bioensayos sobre las larvas de tercer instar de Tecia solanivora en las que se evaluaron para las cuatro cepas, concentraciones que oscilaron entre los ordenes de 103, 104, 105 y 106 conidias por ml. Se encontró diferencias estadísticamente significativas entre las cepas y las concentraciones evaluadas. Las cepas comerciales de Beauveria sp y Metarhizium sp obtuvieron mayor respuesta en cuanto al porcentaje de mortalidad debido a que presentaron una menor CL50 a los 8 días de haber iniciado el ensayo con respecto a las cepas aisladas en la USTA. La cepa más patogénica fue Metarhizium sp comercial con un valor de Concentración Letal 50-96 de 6x102 conidias/ml y una mortalidad del 83% de los individuos tratados.

Exploración preliminar del potencial de adopción de un paquete biotecnológico para el control de T. solanivora por parte de productores de papa de la región Cundiboyacense de Colombia

La papa es afectada por el ataque de Tecia solanivora que causa pérdidas hasta del 80%. Variedades genéticamente modificadas y biocontroladores, pueden ser usados para su manejo. Este estudio pretendió determinó el potencial socioeconómico de pequeños productores de papa de la región Cundiboyacense para la adopción de estas estrategias biotecnológicas, mediante encuestas cara a cara y el uso de metodologías como presupuestos parciales y modelo de regresión logística. Los resultados revelan que el tipo de semilla define la adopción, existiendo un interés por tecnologías que permitan el control de la plaga, por lo cual estarían dispuestos a pagar hasta un 30% más del valor actual por esta. La metodología de presupuestos parciales evidenció un efecto económico positivo en los diferentes escenarios planteados. Se concluyó que los pequeños productores de papa de los municipios analizados cuentan con un alto potencial socioeconómico para la adopción del paquete biotecnológico.

Morfologí­a comparativa del corión del huevo de Symmetrischema tangolias (Gyen 1913) y Tecia solanivora (Povolny 1973), polillas del cultivo de Solanum tuberosum

La técnica de microscopí­a electrónica de barrido (SEM) fue utilizada para estudiar la estructura externa coriónica de los huevos de la polilla de la papa: Symmetrischema tangolias y Tecia solanivora (Lepidóptera: Gelechiidae). Mediante este estudio, se observó diferencias marcadas en la reticulación de los coriones de ambas especies; se reportó el número de aerópilos y micrópilos por huevo, se describió y diferenció las caracterí­sticas superficiales de estas estructuras. Con el uso del microscopio confocal se determinó el tamaño de los ejes mayor y menor, y se propuso un modelo matemático estocástico que identificó a los huevos de cada una de estas especies; usando estos valores se calculó la superficie y el volumen de los huevos de T. solanivora, los cuales resultaron ser más grandes que los de S. tangolias.

Morfologí­a comparativa del corión del huevo de Symmetrischema tangolias (Gyen 1913) y Tecia solanivora (Povolny 1973), polillas del cultivo de Solanum tuberosum

La técnica de microscopí­a electrónica de barrido (SEM) fue utilizada para estudiar la estructura externa coriónica de los huevos de la polilla de la papa: Symmetrischema tangolias y Tecia solanivora (Lepidóptera: Gelechiidae). Mediante este estudio, se observó diferencias marcadas en la reticulación de los coriones de ambas especies; se reportó el número de aerópilos y micrópilos por huevo, se describió y diferenció las caracterí­sticas superficiales de estas estructuras. Con el uso del microscopio confocal se determinó el tamaño de los ejes mayor y menor, y se propuso un modelo matemático estocástico que identificó a los huevos de cada una de estas especies; usando estos valores se calculó la superficie y el volumen de los huevos de T. solanivora, los cuales resultaron ser más grandes que los de S. tangolias.

Design of expression cassettes using the Cry1Ba1 gene for potato (Solanum tuberosum L.) varieties

The most serious insect pest problem in the potato crop in Colombia is the lepidopteran Tecia solanivora that causessignificant economic losses. In this research, we designedexpression cassettes based on the cry1Ba1 gene of Bacillusthuringiensis that could confer resistance to T. solanivora via the variety Pastusa Suprema. We selected the elements of thedesigned expression cassettes through an analysis of scientificliterature and patent databases; the considered factors were theproteolytic activation of the Cry1Ba1 protoxin, modification ofcodonic use, polyadenylation signals, and cryptic splicing sites. We used a tissue-specific patatine promoter to reduce potentialbiosafety risks, because it is expressed only in the tuber. Thefreedom to operate analysis suggests that the commercial use of the designed expression cassettes in transgenic potato plants does not affect the rights of third parties in Colombia.