Author: ADRIANA JOSEFINA GUZMÁN LARRALDE

Efectos de la variabilidad genética en el desempeño del parasitoide trichogramma pretiosum westwood (hymenoptera: trichogrammatidae)

ADRIANA JOSEFINA GUZMÁN LARRALDE (2013)

"El objetivo de esta investigación fue evaluar el efecto de la variabilidad genética en el desempeño de T. pretiosum. Para lo cual se desarrollaron tres experimentos. En el primer experimento se compararon 26 líneas puras de T. pretiosum mediante sus parámetros poblacionales, fecundidad, tamaño y tasa sexual. Esta información se utilizó y complementó para elegir y combinar algunas líneas puras y evaluarlas, ya sea por distinto número de generaciones o por una conformación distinta de líneas. Las poblaciones resultantes o líneas fueron: (1) la "genéticamente variable" (resultado de la combinación de 26 líneas puras) con dos generaciones; (2) la "genéticamente variable" con seis generaciones; (3) la "genéticamente variable" con 17 generaciones; (4 ) la línea "rm alto", resultado de la combinación de dos líneas puras con alta tasa de incremento rm y fecundidad a las 48 h; (5) línea "rm baja", combinación de dos líneas puras con baja tasa de incremento rm y fecundidad a las 48 h, finalmente; (6) "reproducción en masa", compuesta por una población comercial. En este experimento no se encontró diferencia significativa entre la ―genéticamente variable" con dos generaciones y "rm alto‖ (líneas 1 y 4) a las 48 h. Sin embargo estas líneas con mejor desempeño fueron distintas de las restantes 4 líneas (2, 3, 5 y 6) a 48 h. En la fecundidad total todas las líneas "genéticamente variables" y "rm alto" (1, 2, 3 y 4) fueron significativamente distintas a la "rm baja" (5). Se encontró que usar hembras mayores de 6 días, en las poblaciones fundadoras, es contraproducente por el incremento de machos en los días subsecuentes, lo que incrementa el costo de producción. En el segundo experimento se estudió el efecto de la variación genética en la relación al tamaño-fecundidad en las líneas de T. pretiosum puras. Para lo cual se utilizó 26 líneas puras (altamente entrecruzadas) del experimento anterior, y sus parámetros se usaron para crear nueve poblaciones experimentales. Las primeras seis poblaciones o líneas puras fueron: dos de alta fecundidad (líneas 29 y 43), dos con baja fecundidad (líneas 2 y 53) y dos con fecundidad intermedia (líneas 1 y 9). Una séptima población se creó mediante la mezcla de las seis líneas anteriores (1, 2, 9, 29, 43 y 53). La octava y novena poblaciones se combinaron (26 líneas puras, una con 2 y otra con 40 generaciones). Los resultados indicarón en las seis líneas puras (de manera individual) una fuerte correlación positiva entre el tamaño de la hembra y la fecundidad, pero se observó diferencias relacionadas a su carga genética, por lo que las líneas más fecundas fueron significativamente más grandes. Además se observó una relación constante en los ensayos realizados con más de 2 años de separación (78 generaciones) en las líneas puras. Por otro lado, la población séptima, creada como una mezcla de las líneas altamente endogámicas, funcionó como una población verdaderamente "promedio", y se perdió la correlación entre el tamaño de avispa y la fecundidad. En la comparación de las poblaciones octava y novena, contrariamente a lo esperado, se encontró que el desempeño de una población genéticamente variable (creado a partir de 26 líneas puras diferentes) no disminuyó en tamaño como resultado de 40 generaciones de cría en laboratorio, pero si en la fecundidad en donde se encontró diferencias significativas. En el tercer experimento se evaluaron los parámetros poblacionales fecundidad y tasa sexual de líneas puras y genéticamente variables de T. pretiosum. Con base en los experimentos previos se eligieron dos líneas puras con bajo y alto desempeño (2 y 43 respectivamente), con 95 generaciones aproximadamente y dos genéticamente variables, producto de la combinación de 26 líneas puras con 2 y 40 generaciones bajo las mismas condiciones climáticas, alimenticias y de hospedero. Los resultados mostraron que tanto en los parámetros poblacionales Ro, T, λ y rm, al igual que la fecundidad, la línea genéticamente variable con dos generaciones presenta los mejores resultados, seguido de la genéticamente variable con 40 generaciones, después se ubicó la línea 43 y por último a la línea pura 2. A las 48 horas, no existen diferencias significativas en la fecundidad y la proporción sexual entre las líneas genéticamente variables y la línea pura 43, relación que cambia en la proporción sexual total, donde se observó un mayor número de machos en las líneas genéticamente variables que en las lineas puras."

ABSTRACT: The objective of this research was to evaluate the effect of genetic variability in Trichogramma pretiosum in order to improve its performance. Three main experiments were performed to achieve this goal. In the first experiment 26 Trichogramma pretiosum isofemale lines were compared through their population parameters, fertility, size and sex ratio. This information was used to choose and hybridize isofemale lines, and to evaluate them by different number of generations or by a different conformation of lines. The resulting populations were: (1) the "genetically variable" (consisting of 26 lines) interbread by two generations; (2) "genetically variable" with six generations; (3) "genetically variable" with 17 generations; (4) "rm high", combining two inbred lines chosen for their high intrinsic rate of increase (rm) and fecundity at 48h; (5) "rm low", combining two inbred lines selected on the basis of a low (rm) and fecundity at 48h, finaly; (6) "mass rearing ", consisting of a commercial population. No significant differences between "genetically variable" with two generations to "rm high" (lines 1 and 4) at 48 h were found in this experiment. However, these better performing lines were different to the remaining four lines (2, 3, 5 and 6) at 48 h. Total fertility in all lines "genetically variable" and "rm high" (1, 2, 3 and 4) were significantly different from the "rm low" (5). We found use females over 6 days old in founder populations are counterproductive, because males production increased in the subsequent days, which increases the production cost. In the second experiment the effects of genetic variation on the relationship between size and fecundity in inbred Trichogramma pretiosum lines were studied. Twenty-six genetically different, but highly inbred, lines were used to create nine experimental populations. Six lines were selected, two with high (lines 29 and 43), two with low fecundity (lines 2 and 53), and two with intermediate fecundity (lines 1 and 9) and each used to represent one of six highly inbred populations. A seventh population was created by mixing the six previous lines, and two further populations were created as a mixture of all 26 inbred lines, which were then reared for either 2 or 40 generations. Across the highly inbred lines there was a strong positive correlation between female size and fecundity, and by controlling for this relationship, we revealed the effects of genetic variation, lines with higher fecundity were significantly bigger. The performance of the highly inbred populations formed a consistent hierarchical ranking in trials performed over 2 years (78 generations) apart. In comparison, the population created as a mix of the highly inbred lines, performed as a truly "average" population, and the correlation between wasp size and fecundity was lost. Contrary to expectations, we also found that the performance of a genetically variable population (created from 26 different inbred lines) did not decrease as a result of 40 generations of mass rearing, but fecundity changed, yielding significant differences. In the third experiment we evaluated the population parameters, fecundity and sex ratio of inbred and genetically variable T. pretiosum lines. Based on previous experiments we chose two inbred lines with low and high performance (2 and 43 respectively) with approximately 95 generations and two genetically variable, the product of the combination of 26 isofemale lines with 2 and 40 generations under the same climatic, food and host conditions. The results show that for both the four population parameters (Ro, T, λ and rm), and lifetime fecundity, had the best performance in the genetically variable line with two generations followed by the genetically variable population with 40 generations, then isofemale line 43 and finally the isofemale line 2. At 48 h no significant differences were observed in fecundity and sex ratio between the genetically variable populations (both 2 and 40) and the isofemale line 43. This relation changes in the lifetime sex ratio, where we observed a higher number of males in genetically variable lines than isofemale lines.

Doctoral thesis

Insectos Control Biológico Variabilidad gnética Parásitos - Trichogramma Reproducción CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA