Diversidad y extensión de los mecanismos de resistencia a insecticidas en poblaciones españolas de carpocapsa (Cydia pomonella (L.) Lepidoptera Tortricidae) y estudio de sus posibilidades de manejo

Abstract

La carpocapsa, Cydia pomonella (L.) (Lepidoptera: Tortricidae), és una de les plagues més importants del cultiu dels fruiters de pinyol, principalment de la pomera. A la zona fructícola de Lleida, a l’igual que a la majoria de les zones productives del món, s’han detectat problemes de resistència a insecticides piretroïds, organofosforats, benzoilurees, fenoxycarb i diacilhidracines. El principal mecanisme de resistència detectat ha estat l’acció dels enzims detoxificadors multifunció-oxidases (MFO) i, de manera menys important, glutathion transferases (GST) i esterases (EST). A la present tesis doctoral, s’han determinat els nivells resistència de carpocapsa a insecticides de baix risc per a la salut humana i medi ambient i la presència i extensió de les mutacions de la acetilcolinesterasa (AChE) i la knockdown (kdr), en poblacions de camp procedents de tres zones productives de poma a España, amb sistemes de maneig molt diferents. Les poblacions asturianes resultaren susceptibles a tots els insecticides provats, mentre que les poblacions de la Val de l’Ebre (Catalunya i Aragón) presentaren resistència en alguna població i tolerància de forma freqüent a metoxifenocide, lambda-cyhalotrin i tiacloprid. La resta de productes provats, etil-clorpirifos, tebufenocide, spinosad, spinetoram, indoxacarb, clorantraniliprole i emamectine, resultaren efectius fins i tot en les poblacions amb elevats nivells de resistència. La mutació AChE està present de forma generalitzada únicament a les parcel·les de la Val de l’Ebre, mentre que la kdr està present a la majoria de les parcel·les de Catalunya. A les poblacions d’ Asturias i a la població d’Extremadura analitzades no es detectaren mutacions. També s’ha determinat la línia base de susceptibilitat insecticida de la matèria activa chlorantraniliprole en poblacions de camp europees de carpocapsa, i s’ha avaluat l’evolució de la seva eficàcia al llarg dels anys d’aplicació. No s’han detectat poblacions resistents a chlorantraniliprole, però, tanmateix, sí s’ha detectat una relació entre la freqüència d’individus MFO-resistents (amb un elevat nivell d’enzims de detoxificació MFO) amb el percentatge de la mortalitat produïda per la concentració discriminant pròxima a la CL50. A més, s’estudià la freqüència d’adults MFO-resistents de C. pomonella capturats en trampes de feromones amb diferents difusors, amb i sense la cairomona (l’èster de pera, (2E, 4Z)-decadienoat de etil), degut a la major atracció d’aquests individus per la cairomona pura al laboratori. La finalitat fou la millora del monitoreig a les parcel·les amb una elevada presència d’individus resistents. Tanmateix, aquella major atracció no es produí al camp. Sí que es detectà una diferent freqüència d’individus resistents entre generacions i entre parcel·les amb o sense tractaments químics.

La carpocapsa, Cydia pomonella (L.) (Lepidoptera: Tortricidae), es una de las plagas más importantes del cultivo de los frutales de pepita, principalmente del manzano. En la zona frutícola de Lleida, al igual que en la mayoría de las zonas productivas del mundo, se han detectado problemas de resistencia a insecticidas piretroides, organofosforados, benzoilureas, fenoxycarb y diacilhidracinas. El principal mecanismo de resistencia detectado ha sido la acción de las enzimas detoxificadoras multifunción-oxidasas (MFO) y, en menor medida, glutathion transferasas (GST) y esterasas (EST). En la presente tesis doctoral, se han determinado los niveles de resistencia de carpocapsa a insecticidas de bajo riesgo para la salud humana y el medio ambiente y la presencia y extensión de las mutaciones de la acetilcolinesterasa (AChE) y la knockdown (kdr), en poblaciones de campo procedentes de tres zonas productivas de manzana en España, con sistemas de manejo muy distintos. Las poblaciones asturianas resultaron susceptibles a todos los insecticidas ensayados, mientras que las poblaciones del Valle del Ebro (Catalunya y Aragón) presentaron resistencia en alguna población y tolerancia de forma frecuente a metoxifenocide, lambda-cyhalotrin y tiacloprid. El resto de productos ensayados, etil-clorpirifos, tebufenocide, spinosad, spinetoram, indoxacarb, clorantraniliprole y emamectine, resultaron efectivos incluso en las poblaciones con elevados niveles de resistencia. La mutación AChE está presente de forma generalizada únicamente en las fincas del Valle del Ebro, mientras que la kdr está presente en la mayoría de las fincas en Catalunya. En las poblaciones de Asturias y la población de Extremadura analizadas no se detectaron mutaciones. También se ha determinado la línea base de susceptibilidad insecticida de la materia activa chlorantraniliprole en poblaciones de campo europeas de carpocapsa, y se ha evaluado la evolución su eficacia a lo largo de los años de aplicación. No se han detectado poblaciones resistentes a chlorantraniliprole, pero, sin embargo, sí se ha detectado una relación entre la frecuencia de individuos MFO-resistentes (con un elevado nivel de enzimas de detoxificación MFO) con el porcentaje de mortalidad de la concentración discriminante próxima a la CL50. Por otro lado, se estudió la frecuencia de adultos MFO-resistentes de C. pomonella capturados en trampas con distintos difusores, con y sin cairomona (el éster de pera, (2E, 4Z)-decadienoato de etilo), debido a una mayor atracción de estos individuos por la cairomona pura en laboratorio. La finalidad era la mejora del monitoreo en las fincas con una elevada presencia de insectos resistentes. Sin embargo, esa mayor atracción no se produjo en campo. Sí se detectó una distinta frecuencia de individuos resistentes entre generaciones y entre fincas con o sin tratamientos químicos.

Codling moth, Cydia pomonella (L.) (Lepidoptera: Tortricidae), is one of the most important pests of pome orchards, mainly of apple ones. Problems of resistance to insecticides pirethroids, organophosphates, benzoylureas, fenoxycarb, and diacylhydrazines have been detected in the fruit growing area of Lleida, as well as in the majority of the world apple growing areas. The main resistance mechanism detected has been the action of the detoxifying enzyms mixed-function oxidases (MFO) and, in a lesser extent, glutatione S-transferases (GST) and esterases (EST). In the present thesis, the levels of codling moth resistance to safe insecticides and the presence and the extension of the mutations acetylcholinesterase (AChE) and the knockdown (kdr) have been determined in field populations from three fruit growing areas of Spain, with very different production systems. The populations from Asturias were susceptible to all the tested insecticides, while some populations from the Ebro Valley (Catalonia and Aragón) were resistant, and frequently tolerant to methoxyfenozide, lambda-cyhalothrin and thiacloprid. The rest of tested insecticides chlorpyrifos-ethyl, tebufenozide, spinosad, spinetoram, indoxacarb, chlorantraniliprole and emamectin, were effective, even against populations with high resistance levels. The AChE mutation is generally present only in orchards from the Ebro Valley, while the kdr is present in the majority of the orchards from Catalonia. No mutations were detected in the populations from Asturias and Extremadura. The susceptibility baseline of chlorantraniliprole has been determined in field populations from Europe, and the evolution of its efficacy along time have been evaluated. Resistant populations to chlorantraniliprole have not been detected, but a relationship between the frequency of MFO-resistant individuals (those that show a high level of MFO detoxification enzymes) and the mortality (percentage) caused the discriminant concentration near to the LC50. Furthermore, the frequency of C. pomonella MFO-resistant adults caught in traps with different lures, with and without the kairomone (pear ester, (2E, 4Z)-2,4-decadienoate) was studied, because a higher attraction of these individuals for the pure kairomone had been detected in the laboratory. The aim was to improve monitoring in the orchards that show a high percentage of resistant individuals. However, this higher attraction was not observed in the field. A different frequency of resistant individuals among generations and among orchards chemically or non-chemically treated was observed.