Desarrollo de un sistema de ensayo de alimentación para evaluar el efecto insecticida de los fitoquímicos en Helicoverpa armigera

Resumen

Este protocolo describe el ensayo de alimentación obligada para evaluar el efecto potencialmente tóxico de un fitoquímico en las larvas de insectos lepidópteros. Este es un bioensayo de insectos altamente escalable, fácil de optimizar la dosis subletal y letal, la actividad disuasoria y el efecto fisiológico. Esto podría usarse para detectar insecticidas ecológicos.

Resumen

Helicoverpa armigera, un insecto lepidóptero, es una plaga polífaga con una distribución mundial. Este insecto herbívoro es una amenaza para las plantas y la productividad agrícola. En respuesta, las plantas producen varios fitoquímicos que afectan negativamente el crecimiento y la supervivencia del insecto. Este protocolo demuestra un método de ensayo de alimentación obligado para evaluar el efecto de un fitoquímico (quercetina) en el crecimiento, desarrollo y supervivencia de los insectos. En condiciones controladas, los neonatos se mantuvieron hasta el segundo estadio con una dieta artificial predefinida. A estas larvas de segundo estadio se les permitió alimentarse con una dieta artificial de control y que contenía quercetina durante 10 días. El peso corporal, la etapa de desarrollo, el peso de los excrementos y la mortalidad de los insectos se registraron en días alternos. El cambio en el peso corporal, la diferencia en el patrón de alimentación y los fenotipos de desarrollo se evaluaron a lo largo del tiempo de ensayo. El ensayo de alimentación obligatoria descrito simula un modo natural de ingestión y puede ampliarse a un gran número de insectos. Permite analizar el efecto de los fitoquímicos en la dinámica de crecimiento, la transición del desarrollo y la aptitud general de H. armigera. Además, esta configuración también se puede utilizar para evaluar alteraciones en los parámetros nutricionales y los procesos de fisiología digestiva. Este artículo proporciona una metodología detallada para los sistemas de ensayo de alimentación, que puede tener aplicaciones en estudios toxicológicos, detección de moléculas insecticidas y comprensión de los efectos químicos en las interacciones planta-insecto.

Introducción

Los factores bióticos que afectan la productividad de los cultivos son principalmente agentes patógenos y plagas. Varias plagas de insectos causan entre el 15% y el 35% de la pérdida de cultivos agrícolas y afectan las prácticas de sostenibilidad económica¹. Los insectos pertenecientes a los órdenes Coleoptera, Hemiptera y Lepidoptera son los principales órdenes de plagas devastadoras. La naturaleza altamente adaptativa del medio ambiente ha beneficiado a los lepidópteros en la evolución de varios mecanismos de supervivencia. Entre los insectos lepidópteros, Helicoverpa armigera (gusano del algodón) puede alimentarse de alrededor de 18....

Protocolo

Las larvas de H. armigera fueron adquiridas en la Oficina Nacional de Recursos de Insectos Agrícolas (NBAIR, por sus siglas en inglés) del ICAR, Bangalore, India. Para el presente estudio se utilizaron un total de 21 larvas de segundo estadio.

1. Preparación de dieta artificial a base de garbanzos

NOTA: En la Tabla 1 se menciona una lista de los ingredientes necesarios para preparar una dieta artificial.

1. Pesar todas las fracciones por separado en un vaso de precipitados, como se indica en la Tabla 1, y preparar una mezcla homogénea con una espá....

Resultados

Las larvas de insectos alimentadas con una dieta que contenía 1.000 ppm de quercetina mostraron una disminución significativa en el peso corporal de ~57% en comparación con el grupo de control (Figura 2A). La reducción del peso corporal dio lugar a una reducción del tamaño corporal de las larvas tratadas con quercetina (Figura 2B). Se observó una reducción notable en la tasa de alimentación de las larvas alimentadas con quercetina en comparación con el control (.......

Discusión

Los bioensayos de laboratorio son útiles para predecir los resultados y producir datos comparativos de toxicidad de varios compuestos en un corto período de tiempo a un costo razonable. El bioensayo de alimentación ayuda a interpretar las interacciones entre insectos-insecticidas e insectos-plantas-insecticidas. Es un método eficiente para medir la toxicidad de una variedad de sustancias que simplifica significativamente el proceso de establecer la dosis letal 50 (DL₅₀), la concentración letal 50 (LC₅₀

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Agar Agar	Himedia	RM666	Agente solidificante
Ácido ascórbico	Himedia		CMS1014 Fuente de vitamina C
Bengala Gram	NA	NA Fuente	proteínas y carbohidratos
Caseína	Sigma	C-5890 Fuente de	proteínas
Colesterol	Sisco Research Laboratories	34811	Fuente
Cloruro de colina	Himedia	GRM6824	Sal de amonio
DMSO	Sigma	67-68-5	Disolvente
GraphPad Prisma v8.0
https://www.graphpad.com/guides/prism/latest/user-guide/using_choosing_an_analysis.htm Metilparabeno	Himedia	GRM1291	Agente antifúngico
Cápsula multivitamínica	GalaxoSmithKline	NA	Fuente vitamínica
Quercetina	Sigma	Q4951-10G	Fitoquímico
Ácido Sórbico Himedia		M1880	Agente antimicrobio
Estreptomicina	Himedia	CMS220
Antibiótico Cápsula de vitamina E	Nukind Healthcare	NA	Fuente de vitamina E
Extracto de levadura	Himedia	RM027	Fuente de aminoácidos

de de ácidos grasos