Detección de patógenos potenciales presentes en larvas de Spodoptera frugiperda mantenidas bajo condiciones de laboratorio
PCT12-6

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Palabras clave

Biosistemas
Maíz
Gusano Cogollero del Maíz
Microbioma
Diagnóstico molecular

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[1]
F. J. Flores-Gallardo, “Detección de patógenos potenciales presentes en larvas de Spodoptera frugiperda mantenidas bajo condiciones de laboratorio”, PCT, vol. 7, no. 12, pp. 89–100, Jan. 2024, doi: 10.61820/pct.v7i12.1212.

Resumen

El microbioma de Spodoptera frugiperda juega un papel fundamental durante su ciclo biológico, ya que una gran diversidad de microorganismos interactúa a través de distintos mecanismos para mantener la homeostasis. Entre sus funciones están, por ejemplo, la defensa contra agentes patógenos, degradación y aporte de moléculas funcionales, entre otras. Sin embargo, factores como cambios en la dieta, el uso de insecticidas, antibióticos, factores ambientales, edad o sexo pueden interferir con el microbioma provocando una disbiosis. Por lo anterior, el objetivo en este trabajo fue realizar un análisis metagenómico de larvas sanas y muertas con síntomas de infección para detectar agentes patogénicos potenciales. Los resultados muestran que el género Enterococcus, presento una abundancia relativa promedio del 89.2% en larvas sanas, y un promedio de 94.75% en larvas muertas. También se detectó la presencia de Pseudomonas, con una abundancia relativa promedio del 10.8% en larvas sanas y 0.5 % en larvas muertas. Mientras que Acetobacter presento una abundancia relativa promedio en larvas muertas del 4.5%. Interesantemente, lecturas correspondientes a virus fueron de 0.004% en larvas sanas y de 1.48% en larvas muertas, las cuales se relacionaron con virus patógenos de la familia de baculovirus. La detección de patógenos potenciales que pueden afectar a S. frugiperda durante la crianza es de suma importancia para evitar su dispersión o afectaciones a la colonia.

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Referencias

W. T. Tay, R. L. Meagher, C. Czepak, and A. T. Groot, “Spodoptera frugiperda: Ecology, Evolution, and Management Options of an Invasive Species,” Annu Rev Entomol, vol. 68, no. 1, pp. 299–317, Jan. 2023, doi: 10.1146/annurev-ento-120220-102548.

J. R. L. Pinto, A. F. Torres, C. C. Truzi, N. F. Vieira, A. M. Vacari, and S. A. De Bortoli, “Artificial Corn-Based Diet for Rearing Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae),” Journal of Insect Science, vol. 19, no. 4, Jul. 2019, doi: 10.1093/jisesa/iez052.

S. Cruz-Esteban, N. M. Mérida-Torres, K. P. Álvarez-Morales, C. J. López-Flores, and E. A. Malo, “Effect of the Diet in the Biological Cycle and in the Components of its Sexual Pheromone of Spodoptera frugiperda,” Southwestern Entomologist, vol. 45, no. 1, pp. 227–239, Mar. 2020, doi: 10.3958/059.045.0124.

D.-D. Li, J.-Y. Li, Z.-Q. Hu, T.-X. Liu, and S.-Z. Zhang, “Fall Armyworm Gut Bacterial Diversity Associated with Different Developmental Stages, Environmental Habitats, and Diets,” Insects, vol. 13, no. 9, p. 762, Aug. 2022, doi: 10.3390/insects13090762.

Sharanabasappa, C. M. Kalleshwaraswamy, M. S. Maruthi, and H. B. Pavithra, “ Biology of invasive fall army worm Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) on maize ,” Indian Journal of Entomology, vol. 80, no. 3, p. 540, 2018, doi: 10.5958/0974-8172.2018.00238.9.

L. Villamizar, P. Cuartas, J. Gómez, G. P. Barrera, C. Espinel, and M. Lopez-Ferber, “Virus entomopatógenos en el control biológico de insectos.” 2018.

A. Bravo, S. Likitvivatanavong, S. S. Gill, and M. Soberón, “Bacillus thuringiensis: A story of a successful bioinsecticide,” Insect Biochem Mol Biol, vol. 41, no. 7, pp. 423–431, Jul. 2011, doi: 10.1016/J.IBMB.2011.02.006.

M. F. Higuita Palacio et al., “Dry and Rainy Seasons Significantly Alter the Gut Microbiome Composition and Reveal a Key Enterococcus sp. (Lactobacillales: Enterococcaceae) Core Component in Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) Corn Strain From Northwestern Colombia,” Journal of Insect Science, vol. 21, no. 6, Nov. 2021, doi: 10.1093/jisesa/ieab076.

J. A. Ugwu, M. Liu, H. Sun, and F. O. Asiegbu, “Microbiome of the larvae of Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) from maize plants,” Journal of Applied Entomology, vol. 144, no. 9, pp. 764–776, Nov. 2020, doi: 10.1111/JEN.12821.

W. Su, J. Liu, P. Bai, B. Ma, and W. Liu, “Pathogenic fungi-induced susceptibility is mitigated by mutual Lactobacillus plantarum in the Drosophila melanogaster model,” BMC Microbiol, vol. 19, no. 1, pp. 1–12, 2019.

C. M. Cirimotich, J. L. Ramirez, and G. Dimopoulos, “Native microbiota shape insect vector competence for human pathogens,” Cell Host Microbe, vol. 10, no. 4, pp. 307–310, 2011.

A. Thong-On, K. Suzuki, S. Noda, J. Inoue, S. Kajiwara, and M. Ohkuma, “Isolation and characterization of anaerobic bacteria for symbiotic recycling of uric acid nitrogen in the gut of various termites,” Microbes Environ, vol. 27, no. 2, pp. 186–192, 2012.

Y. Chen, H. Zhou, Y. Lai, Q. Chen, X.-Q. Yu, and X. Wang, “Gut Microbiota Dysbiosis Influences Metabolic Homeostasis in Spodoptera frugiperda,” Front Microbiol, vol. 12, Sep. 2021, doi: 10.3389/fmicb.2021.727434.

R. Zheng et al., “Comparative Analysis of Gut Microbiota and immune genes of wild and Captive Spodoptera frugiperda to reveal the response of the immune system to eld environment in Jianghuai region, China,” 2022, doi: 10.21203/rs.3.rs-1744028/v1.

L. Yuning, L. Luyang, C. Xueming, Y. Xianmei, L. Jintian, and S. Benshui, “The bacterial and fungal communities of the larval midgut of Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) varied by feeding on two cruciferous vegetables,” Scientific Reports |, vol. 12, p. 13063, 2022, doi: 10.1038/s41598-022-17278-w.

J. Galloway-Peña and B. Hanson, “Tools for Analysis of the Microbiome,” Digestive Diseases and Sciences, vol. 65, no. 3. Springer, pp. 674–685, Mar. 01, 2020. doi: 10.1007/s10620-020-06091-y.

J. C. Wooley, A. Godzik, and I. Friedberg, “A Primer on Metagenomics,” PLoS Comput Biol, vol. 6, pp. 1–13, 2010, doi: 10.1371/journal.

M. Á. Zavala-Sánchez et al., “Bioactivity of 1-octacosanol from Senna crotalarioides (Fabaceae: Caesalpinioideae) to Control Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae),” Florida Entomologist, vol. 102, no. 4, pp. 731–737, Jan. 2020, doi: 10.1653/024.102.0410.

University of Chicago, “Bacterial and Viral Bioinformatics Resource Center (BV-BRC),” 2022. https://www.bv-brc.org/ (accessed Oct. 07, 2022).

S. J. Bush, “Read trimming has minimal effect on bacterial SNP-calling accuracy,” 2020, doi: 10.1099/mgen.0.000434.

J. Lu and S. L. Salzberg, “Ultrafast and accurate 16S rRNA microbial community analysis using Kraken 2,” Microbiome, vol. 8, no. 1, pp. 1–11, 2020.

Y. P. Chen et al., “Effects of Host Plants on Bacterial Community Structure in Larvae Midgut of Spodoptera frugiperda,” Insects, vol. 13, no. 4, Apr. 2022, doi: 10.3390/insects13040373.

V. I. D. Ros, “Baculoviruses: General Features (Baculoviridae),” in Encyclopedia of Virology, Elsevier, 2021, pp. 739–746.

G. Rohrmann, “Introduction to the baculoviruses and their taxonomy,” Baculovirus Molecular Biology; National Center for Biotechnology Information: Bethesda, MD, USA, 2011.

B. Szewczyk, L. Rabalski, E. Krol, W. Sihler, and M. L. de Souza, “Baculovirus biopesticides-safe alternative to chemical protection of plants.,” 2009.

A. G. Hussain, J. T. Wennmann, G. Goergen, A. Bryon, and V. I. D. Ros, “Viruses of the fall armyworm spodoptera frugiperda: A review with prospects for biological control,” Viruses, vol. 13, no. 11. MDPI, Nov. 01, 2021. doi: 10.3390/v13112220.

G. O. Bedford, “Biology and management of palm dynastid beetles: recent advances,” Annu Rev Entomol, vol. 58, pp. 353–372, 2013.

V. Prasad and S. Srivastava, “Insect viruses,” in Ecofriendly pest management for food security, Elsevier, 2016, pp. 411–442.

R. Tang et al., “Transcriptomics and metagenomics of common cutworm (Spodoptera litura) and fall armyworm (Spodoptera frugiperda) demonstrate differences in detoxification and development,” BMC Genomics, vol. 23, no. 1, Dec. 2022, doi: 10.1186/s12864-022-08613-6.

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