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September 24, 2003
By
Alfredo Flores and
Jan Suszkiw
USDA ARS
A tiny wasp
that parasitizes silverleaf whitefly nymphs has surprised
scientists with its chemical communiqué.
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Agricultural Research Service scientists found that
female Eretmocerus mundus wasps produce specialized
lipids for marking whitefly nymphs they've chosen as
suitable egg hosts. The discovery lends biochemical evidence
to earlier observations on E. mundus' reproductive
behavior and could foster greater success in mass-rearing it
to battle silverleaf whiteflies, a worldwide crop pest.
Insecticide use problems, including whitefly resistance,
have necessitated alternative measures such as biocontrol,
according to James Buckner, an insect biochemist at the ARS
Red River Valley Agricultural Research Center in Fargo,
N.D. |
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The silverleaf
whitefly, Bemisia argentifolii, is only about
one-sixteenth-inch long. Photo by Scott Bauer. |
E.
mundus'
heat tolerance, host-specificity and fecundity are appealing
biocontrol attributes. It's also a team player. After choosing a
nymph, a female wasp chemically marks its back with lipids,
alerting her compatriots: "I put my egg beneath this one; find
another!" Such cues avoid double-parasitizing of the host,
making the wasp a proficient whitefly parasite, according to
Walker Jones, who leads the ARS
Beneficial Insects Research Unit in Weslaco, Texas.
These
lipids, known as marking pheromones, are highly unusual,
according to Jones. The female detects the marks with her
antennae. That's how she knows whether a nymph has been touched
by another wasp.
In
Weslaco, Jones designed an experiment enabling Buckner to use
gas chromatography (GC) techniques to identify lipids extracted
from the cuticles of whitefly nymphs in four groups: those with
wasp eggs beneath them; those without; 10-day-old nymphs with
wasp larvae feeding inside them; and an older group, called
fourth instars, with eggs beneath them.
In the
first group of whitefly nymphs, Buckner's GC analysis revealed
two foreign lipids, known as C31 and C33 dimethylalkanes.
Neither lipid is produced by whiteflies. When Buckner checked
for these lipids in the wasps, however, he found a match. No
dimethylalkanes appeared in the third group—even though those
nymphs had been parasitized—because they had shed their skins
before GC testing. Lipids also appeared in fourth instars that
had been parasitized after molting.
ARS is the
U.S. Department of Agriculture's chief scientific research
agency.
Científicos identifican la señal química de una avispa que
marca las moscas blancas
Servicio Noticiero del Servicio
de Investigación Agrícola (ARS siglas en inglés)
Departamento de Agricultura (USDA siglas en inglés)
Alfredo Flores, (301) 504-1627,
aflores@ars.usda.gov
Jan Suszkiw, (301) 504-1630,
jsuszkiw@ars.usda.gov
24 de septiembre 2003
Una avispa minúscula que con sus huevos
infesta las ninfas de la mosca blanca de la hoja plateada ha
sorprendido a los científicos con su comunicación química.
Científicos del Servicio de Investigación
Agrícola (ARS) han descubierto que las avispas femeninas de
Eretmocerus mundus producen lípidos especializados para marcar
las ninfas de la mosca blanca de la hoja plateada, que las
avispas han escogido como huéspedes para sus huevos. El
descubrimiento provee evidencia bioquímica para soportar
observaciones previas sobre el comportamiento reproductivo de E.
mundus. También podría conducir a más éxito en criar estas
avispas en masa para combatir las moscas blancas de la hoja
plateada, una plaga mundial de cosechas.
Los problemas con el uso de insecticidas,
incluyendo la resistencia de la mosca blanca a los productos
químicos, han conducido al desarrollo de métodos alternativos
tales como biocontrol, según James Buckner, un bioquímico de
insectos en el Centro de Investigación Agrícola del Valle del
Río Rojo, mantenido por ARS en Fargo, Dakota del Norte.
La avispa E. mundus tiene muchas
características que podrían hacerla un agente de biocontrol
prometedor: su tolerancia al calor, su especificidad en
selección de un huésped, y su fecundidad. También, aparece
trabajar en cooperación con otras avispas. Después de escoger
una ninfa, la avispa femenina químicamente marca el lomo de la
ninfa con lípidos, alertando a sus compatriotas que "mi huevo
está debajo de esta; ¡buscate otra ninfa!" Tales señales
previenen una infestación doble del huésped, haciendo la avispa
un parásito proficiente de la mosca blanca, según Walker Jones,
quien dirige la Unidad de Investigación de Insectos
Beneficiosos, mantenida por ARS en Weslaco, Tejas.
Estos lípidos, conocidos como feromonas
marcadoras, son muy inusuales, según Jones. La hembra detecta
estas marcas con su antena. Así es cómo ella sabe si otra avispa
ya ha tocado una ninfa.
En Weslaco, Jones diseñó un experimento
que permitió a Buckner a utilizar técnicas de cromatografía de
gases (GC por sus siglas en
inglés) para identificar lípidos extraídos
de las cutículas de las ninfas de mosca blanca en cuatro grupos:
aquellas con los huevos de avispa debajo de ellas; aquellas sin
huevos; ninfas de 10 días con la larva de avispa alimentandose
adentro; y el grupo mayor, llamado 'fourth instars', con huevos
debajo de ellas.
En el primer grupo de ninfas de mosca
blanca, el análisis de GC de Buckner reveló dos lípidos
extranjeros conocidos como 'dimethylalkanes C31 y C33'. Ninguno
de los dos lípidos es producido por moscas blancas. Sin embargo,
cuándo Buckner buscó estos lípidos en las avispas, él encontró
un equivalente. Él no encontró dimethylalkanes en el tercer
grupo, aunque esas ninfas fueron infestadas, porque ellas han
mudado la piel antes de los ensayos con GC. Lípidos también
aparecieron en el grupo de 'fourth instars' que fueron
infestados después de mudar.
ARS es la agencia principal de
investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de
EE.UU. |
