Identificación de feromonas y proteínas implicadas en la percepción feromonal de lepidópteros plaga

Abstract

El orden <i>Lepidoptera</i> incluye un amplio número de especies responsables de grandes pérdidas económicas tanto a nivel agro-forestal como de productos almacenados. Para el control de estos insectos se han utilizado insecticidas de tipo químico que a la larga han ocasionado el desarrollo de resistencia a los mismos, así como una gran persistencia en el medio ambiente y en otros organismos no diana. Esto ha supuesto la necesidad de desarrollar nuevas alternativas de control menos agresivas y de mayor especificidad de la especie a controlar. La olfacción es primordial para la supervivencia de los lepidópteros, por ello, la alteración del sistema de percepción supone una potente estrategia para el manejo de estas especies. A lo largo de esta tesis se han estudiado diferentes aspectos de la fisiología olfativa en varias especies de lepidópteros considerados plaga. Uno de los estudios realizados ha sido la identificación de la composición feromonal hallada en la variedad española de <i>Spodoptera exigua</i>, plaga causante de enormes daños en invernaderos. A su vez, la utilización de técnicas analíticas, electrofisiológicas, comportamentales así como la realización de pruebas de campo ha permitido la obtención de una formulación feromonal óptima para su control. Este estudio, típico en el área de ecología de insectos, se ha complementado con el análisis pionero de las proteínas olfativas expresadas en las antenas de machos y hembras de diferentes especies, profundizando de esta manera en las bases moleculares de este sistema de percepción. Para la realización de este estudio se han utilizado varias técnicas proteómicas como 2D electroforesis, MALDI-TOF MS Y MS/MS, las cuales nos han permitido observar que existe una expresión diferencial de las OBPs, grupo de proteínas de gran relevancia en la olfacción, en ambos sexos. Finalmente la combinación de ambos tipos de estudios ha conseguido descifrar en su mayoría el tipo de comunicación química existente en la polilla Paysandisia archon, especie importada de Argentina y que se ha convertido en una plaga importante de las palmeras. Todos los resultados obtenidos apuntan a que este lepidóptero parece haberse adaptado en gran medida a la vida diurna, perdiendo así la capacidad de emisión de feromonas de largo alcance por parte de la hembra.<br/><br/>PALABRAS CLAVE: Fisiología de insectos, Ecología química, Feromonas, Proteómica.

<i>Many species responsible for important damage to agriculture, forestry and stored products belong to the order Lepidoptera. Due to environmental and public health problems in addition to an incoming tolerance derived from the expanded application of pesticides, new alternatives have been developed in order to control these insect pests. Olfaction is crutial for Lepidoptera reproductive success, therefore the disruption of their perception system could be a good management tool. In this thesis, several aspects of the olfactory physiology in different pest species have been studied. One of these studies was the identification of the pheromone blend found in the Spanish strain of the species Spodoptera exigua, where an optimum formulation for its control was obtained using analytical, electrophysiological and behavioural techniques. This study, typical in insects chemical ecology, was complemented with a pioneering analysis of the olfactory proteins expressed in antennae of males and females in different Lepidoptera species. Thanks to different proteomic techniques used in this study such as 2DE, MALDI-TOF MS and MS/MS, a differential expression in an important olfactory group of proteins, like the OBPs, was observed in both sexes. Finally the combination of both kinds of analyses deciphered partially the type of chemical communication existing in the moth species Paysandisia archon, important pest of palm trees, where the females seem to have lost the hability to emit long-distance pheromones probably due to a high adaptation to diurnal life. </i>