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Taxonomía y Biología de losPatógenos de Insectos
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Típos de Patógenos de InsectosBacteriaVirusesHongosNematodosProtozoa
Virus de vertebrados
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Bacterias
Bacillus thuringiensis cepasBacillus sphaericusPaenibacillus popilliaeSerratia entomophila
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Cepas de Bacillus thuringiensis
kurstaki-para orugas de palomillas
tenebrionis-para algunas familias de escarabajos
israelensis-para mosquitos y algunos dipteros más
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Gusano matado por Bacillus thuringiensis (arriba)y uno sano (debajo)
P. rapaefeeding and frass
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Celulas de Bacillus thuringiensis tienen un cristal de una proteínatóxica, una espora para sobrevivir condiciones desfavorables, y los
genes del organismo
P. rapaefeeding and frass
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Larvas escarabaeido sanas (I) o infectadas por Paenibacilluspopilliae (D)
P. rapaefeeding and frass
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Hongos
Hongos Imperfecti- especies deBeauveria, Metarhizium, Verticillium, Hirsutella, Ashersonia
Entomophthorales, como Entomophaga maimaiga
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Bajo condiciones artificiales, con niveles altos de humedad (como en cajas petri), Beauveria bassiana
puede infectar muchos tipos de insectos
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Se puede ver aquí, el micelio de Beauveria bassiana alrededor del cuerpo de un trip matado por el hongo
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Para control de plagas, se aplican esporas de hongos. aquí son los de Beauveria bassiana
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Hospederos infectados por algunas especies de hongos en Aschersonia pueden tornarse rojos
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Viruses
Baculoviruses– atacan solementeartropodos
No se usan otros grupos de virus paracontrol biológico de insectos
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El virus del palomilla gitana es un baculovirus (NPV) típico
Gusanos matados pormuchos viruses puedencolgar cabeza abajo, permitiendo la contaminación del follaje de abajo con virus
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El virus de la palomilla de la
manzana es del tipo“granulosis”
Aquí, se puede veruna celula con
grupos de virus dentro del nucleo
Virus
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Un gusano joven de la palomilla de la manzana, matadopor virus granulosis
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Protozoa
Microsporidia--son patógenos que atacan y debilitan muchostipos de insectos --Son contaminantes potenciales en proyectosclásicos y plagas en las colonias de cria masiva
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Esporas de Microsporidia (Nosema sp.) en la tripa de Trichoplusia ni
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Nemátodos
Hay muchas familias de nemátodosparasiticos asociados con insectos (e.g., Mermithidae) y son parte del control natural
Se crian en masa, solemente especies de dos familias para uso como bioplaguicidas: Steinernematidae and Heterorhabditidae–
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Nemátodo juvenil, infectivo
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Larva de Popilla japonica matada por nematodos heterorhabditidos (note el color rojo)
stylet
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Patógenos virales de los vertebrados
Pocos vertebrados han sido objetode programas de CBCEjemplos: conejos, ratones, gatosLos patógenos empleados incluyeron
viruses y parásitos internos, metazoas
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Gatos silvestres son plagas ecologicas severas en algunasislas oceanicas deshabitadas, por su impacto sobre coloniasde aves marinas. Leucemia felina fue liberado sobre la islaMarian, Sud Africa, con el propósito de reducir tal plaga
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La caza nocturnatambién fue un componente del
programa contra gatos en Marion Island.
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El virus Myxomatosis fue liberado en Australia y Europaen los 1950s para el control de conejos. En los 1990s, un
segundo virus (calicivirus) también fue liberado porrazones de resistencia
rabbit index
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Biología de Patógenos de Insectos
Contacto con nuevoshosperderos
Penetración de hospederosReproducción en el hospederoSalida de los hospederos ya
infectadosCiclos de vida, complejos vs
sencillos
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Contacto con el Hospedero
Al final de una generación, la progenie del patógeno es liberada en el ambiente
La siguiente generación del patógeno comienza cuando estosencuentran un hospedero nuevo
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Contacto con el Hospedero- cuando las larvas de la palomilla gitana se agregan, se pasan virus una a otra.
Este proceso es llamado transmisión horizonal
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Transmisión Horizonal
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Transmisión Vertical
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stylet
La hembra a la izquierda (de Musca domestica) estáinfectada con nemátodos
Infectada Normal
Abdomenhinchado
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Efecto del nemátodo Paraiotonchium muscadomesticaesobre los ovarios de Musca domestica
Hembra normal Hembra infectada
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Nemátodos (Paraiotonchium muscadomesticae) emergiendo de los ovarios de una mosca infectada
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Pentración a los Hospederos
Los patógenos, después de contactarun hospedero deben penetrar suintegumento de alguna manera
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Bacillus thuringiensis
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La estructura de la proteína toxica de Bt
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Los hongos contactan a sus hosperderos cuando sus esporas llegan al integumento de algun insecto por viento o contacto fisico. Las esporas
germinan y penetran el integumento por la acción de hifas especializadas
espora
Tubo de germinación
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Las hifas de penetracion producen enzimas para digerir el integumento y usan la presion hidrostatica para romperlo
cuticla rompiendo
Micrografico a través del integumento de Diprionsimilis en el momento de la invasion porEntomopthora tenthredinidinis
el exterior del insecto
el interior del insecto
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Las oosporas se empotran después del contacto con el hospedero, es la primera etapa de penetración
Coelomomyces dodgei empotrada en la cutícula de una larva de mosquito (Anopheles quadrimaculatus)
oosporas-purpuras
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Tubos de germinación emergen de las oosporas y penetranel hospedero
cyst
Tubos de germinación
Integumento de hospedero
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Las nematodos penetran el integumento del hospedero con un estilete
Coelomomyces dodgei in cuticle of mosquito larva (Anopheles quadrimaculatus)
Encysted oospores-purple
estilete
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Una sección transversal del integumento de un insecto, mostrando el canal hecho por el estilete de un nemátodo
Canal de stilete
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Reproducción en el hospedero
Después de la penetración del hospedero, los patógenos debenreproducirse Algunos patógenos matan a sus
hospederos y se reproducen en loscadáveres Otros se reproducen en hospederos vivos
(virus, hongos)
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La reproducción de los virus require celulas vivas. Los baculovirus se reproducen en los núcleos.
Channel of stylet
Sección tranversal de los tejidos de un insecto infectado con baculovirus(teñido en rojo), indicando la localización del virus en los núcleos.
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Channel of styletBacterias simbioticas
Los nemátodos de las fámilias Steinernematid y heterorhabditid se reproducen en tejidos putrificados de hospederos muertos. Bacterias simbioticas, localizadas en
las tripas de nematados, matan al hospedero
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Salida del hospedero
Después de reproducirse, la mayoria de lospatógenos (aparte de los que son transmitidosverticalmente, de madre a progenie) salenfísicamente del hospedero y se dispersan en el ambiente, buscando otros hospederos
Mecanismos de sálida, dispersión, y persistencia fuera del hospedero son críticospor el exito (“fitness”) de un patógeno
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Hongos emergen de sus hospederos via el crecimiento de hifas especiales, que brotandel cadáver del hospedero y producen esporas que se dispersan por el aire
Channel of styletConidosporas Hifascreciendo del cadáver de un hospedero
cadáver
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Channel of stylet
La apariencia mohosa de insectos matados por hongos escausada por el crecimiento profuso de hifas saliendo del
cadáver
Un larva de “spruce budworm” matada por Zoopthora radicans
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Una sección transversal del integumento de un insecto, mostrando hifas creciendo a través del integumento
Channel of stylet
El exterior
Hifas ya emergidas
Micelio por dentro del insecto
Hifas cruzando el integumento
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En algunos grupos de hongos, la hifas salen de un hospedero se unen y forman estructuras grandes. Aquí estas hifas tienen la forma de
“cuernos’ sobre esta chicharrita muerta
Channel of stylet
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Channel of stylet
El papel de estas hifas es liberar las conidiosporas en el aire. Aquí se ven esporas de Entomophthora sp. alrededor de una
larva muerta de Plutella. El patron de las esporas estádeterminado por el rango de expulsión de esporas de las hifas.
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Explusión bajo el agua de zoo-esporas por un hongo quemata una larva de mosquito
Tubos de explusión
cadáver
agua
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Nemátodos de la familia Mermitidae (Romanomermisculicivora) se sacuden para liberarse de sus hospederos y
nadan en busca de otras larvas
Mermitido emergiendo
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Los baculovirus emergen de su hospederos cuando loscadáveres se licuan, goteando virus sobre el follaje de
abajo
Un larva de Douglas fir tussock moth matada por NPV
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Nemátodos de las familias Steinernematido y Heterorabditido nadan(en el agua del suelo) para dispersarse de los cadávers putrificados
de sus hospederos
cadaver
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Antes de emerger de las celulas de sus hospederos, los baculovirusdeben cubrirse en laminas de proteína, formando “cuerpos de
oclusión” para protegerse de la luz uv y la sequedad
Douglas fir tussock moth larvae killed by NPV
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Los patógenos deben tener ciclosde vida sencillos(un hospedero) o complejos (dos o mas hospederos)
Especies de hongosen el genero
Coelomomycetes, por ejemplo,
requieren dos, unalarva de mosquito
y un copepodo
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El nemátodo Romanomermis culivorax requiere solamente un hospedero, pero tiene estadios de vida libre (fuera de su hospedero)
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