Urbano Nava-Camberos

Maize Pests in Mexico and Challenges for the Adoption of Integrated Pest Management Programs

Mexico is the fifth largest maize producer and the area of origin and domestication of this crop. Mexicos 6.8 million hectare annual production of maize represents 30% of its total domestic agricultural production and 6.6% of the countrys arable land. However, Mexicos average yield of 3.17 tons per hectare is 38% below the worlds average. Although maize is a major crop globally, it is typically not grown under modern or comprehensive integrated pest management (IPM) programs aimed at minimizing economic damage and lowering environmental and health risks. Pest management in commercial maize in Mexico continues to rely primarily on chemical control using conventional synthetic insecticides. Approximately 3,000 tons of active ingredient per year are used to combat the single most important pest, the fall armyworm ( Spodoptera frugiperda Smith), followed by the corn earworm ( Helicoverpa zea Boddie) and the black cutworm ( Agrotis ipsilon (Hufnagel)). Mexican farmers have successfully adopted IPM programs for many crops, but IPM is not common in maize crops. Although different components and elements have been identified, most of the information on maize pests and IPM in Mexico has been published in technical bulletins of a reduced regional scope or in difficult-to-access reports, generally describing laboratory screenings, preliminary field evaluations, or listing technical recommendations but rarely including products and practices that growers actually use. This report provides up-to-date information on the common pests in the main maize-growing areas of Mexico from experts in the field. Updated information on maize pest population dynamics and control has been gathered from agricultural professionals directly involved in maize crop protection. This critical information, not readably available for Mexican production systems, is intended to help researchers, government officials, and industry specialists in making decisions regarding time and resource allocations in the design and implementation of IPM techniques, practices, and programs for Mexican maize.

Géneros de Trichogrammatidae1 en México Asociados a Cultivos Agrícolas y Áreas Naturales Aledañas

Abstract. Trichogrammatid parasitoids were collected from agricultural and adjacent natural areas from the states of Coahuila, Durango, Sinaloa, Chihuahua, Nuevo León, Sonora, Jalisco, Guerrero, Hidalgo, and Zacatecas, in Mexico, during 2006-2008. Insect samples were obtained by sweeping the vegetation and by collecting eggs of nine crop pest species from several host plants for the states of Sonora, Chihuahua, Coahuila, and Tamaulipas, during 2007 and 2008. All wasps were placed and preserved in 1.5-ml plastic vials containing 70% ethanol. Some specimens were mounted on slides for further identification. A total of 1,535 trichogrammatid specimens was collected, which were identified to 20 genera of Trichogrammatidae. The genus Trichogramma Westwood was the most abundant (24.6%), followed by Paracentrobia Howard (23.8%), Oligosita Walker (19.0%), and Ufens Girault (12.5%). The remaining 16 genera comprised 20.1% of the insect specimens collected. From four to 15 genera of trichogrammatids were found in each of the states sampled. Thirteen genera of trichogrammatids were collected in 25 agricultural crops, where the genera Trichogramma, Oligosita, Paracentrobia, and Ufens were present in a greater number of agricultural crops. Crops such as orange, Citrus spp.; pecans, Carya illinoinensis (Wangenh.) K. Koch; grapes, Vitis vinifera L.; alfalfa, Medicago sativa L.; and maize, Zea mays L., had the greatest number of trichogrammatids. Furthermore, the genera Paracentrobia, Trichogramma, Ufens, and Haeckeliania Girault were obtained from eggs of nine insect pest hosts. The genus Trichogrammatella Girault is a new record for México. Another 15 genera are reported for the first time for some states, in particular for Guerrero and Hidalgo. Most of the genera found constitute new records.

Parasitoides de Pupas (Hymenoptera: Pteromalidae) de Moscas (Diptera: Muscidae) en Establos Lecheros de Jalisco, México

Resumen. Se determinaron ocho especies de parasitoides pteromálidos (Hymenoptera: Pteromalidae) de pupas de moscas en establos lecheros de Jalisco, México. Las especies de moscas dominantes fueron Musca domestica L. y Stomoxys calcitrans L. Las especies de parasitoides identificadas fueron Spalangia nigroaenea Curtis, S. endius Walker, S. cameroni Perkins, S. drosophilae Ashmead, S. gemina Boucek, Muscidifurax zaraptor Kogan and Legner, M. raptorellus Kogan and Legner, y M. raptor Girault and Sanders. Las especies de pteromálidos más abundantes fueron S. nigroaenea, S. endius, y S. cameroni con 37, 34, y 23% del total de parasitoides obtenidos, respectivamente; mientras que las otras cinco especies comprendieron el 6% de los parasitoides. Los porcentajes de parasitismo de pupas de moscas variaron de 0% a 46%, dependiendo de la localidad y época de colecta de pupas. En relación con los promedios de parasitismo por época de colecta, el mayor ocurrió durante julio y agosto (promedio de 9.3 y 10.8%, respectivamente) y el menor se registró de enero a mayo (promedio de 0.6 a 2.1%). En cuanto a los promedios de parasitismo por localidad, el más alto se presentó en Tuxpan (promedio de 9.0%) y Arandas (promedio de 7.2%) y el más bajo tuvo lugar en Zapotlanejo (promedio de 0.6%) y Zapopan (promedio de 1.0%). Por lo anterior, se recomienda la cría masiva y liberación de S. nigroaenea o S. endius, debido a su mayor abundancia, para el control biológico de moscas como parte de un programa de manejo integrado de estas plagas en los establos lecheros de Jalisco, México.

Differentiation and Phylogeny of Trichogrammatidae (Hymenoptera: Chacidoidea) from Mexico Based on ITS2 and 18S Molecular Markers of rDNAr and COII of the mDNA

Abstract. n A great diversity of trichogrammatids (35 genera) has been reported for Mexico. Particularly, several species of the genus Trichogramme are widely used as biological control agents in integrated agricultural pest management programs in Mexico. The identification of trichogrammatid wasps based on morphological characters is complicated. A feasible alternative to those taxonomic problems is the utilization of molecular techniques. Therefore, the objectives of the present study were to differentiate the most common genera of Trichogrammatidae, and infer their phylogeny, based on the molecular markers ITS2 and 18S of the rDNA and COII of the mDNA. Thus, individual wasps of Ittys, Aphelinoidea, Paracentrobia, Pseudoligosita, Ufens, Burksiella, Zagella, and Trichogramma were subjected to DNA extraction, DNA amplification by PCR, and phylogenetic analysis by the maximum parsimony (MP) method, based on the use of the molecular markers ITS2 and 18S of ribosomal DNA (rDNA) and COM of mitochondrial DNA (mDNA). PCR-product sizes of the region ITS2 varied from 450 to 700 bp for the more common genera of Trichogrammatidae from Mexico, which is useful for the taxonomic studies of these parasitic wasps. On the contrary, PCR-product sizes of the regions 18S and COII did not vary among genera, whose values were about 790 and 300 bp, respectively. PCR-product sizes of the regions ITS2 Y COII for most of trichogrammatid genera are reported for the first time. Phylogenies obtained based on the sequences of the ITS2 region were congruent with the current classification of Trichogrammatidae based on morphological characters. Resumen. n Una gran diversidad de tricogramátidos (35 géneros) se han reportado para México. Particularmente varias especies del género Trichogramme se utilizan ampliamente como agentes de control biológico en los programas de manejo integrado de plagas agrícolas en México. La identificación de las avispas tricogramátidos mediante caracteres morfológicos es compleja. Una alternativa factible a la problemática anterior, es la utilización de técnicas moleculares. Por lo anterior el objetivo del presente estudio fue diferenciar los géneros de Trichogrammatidae más comunes de México, e inferir su filogenia basándose en los marcadores moleculares ITS2 y 18S del ADNr y COII del ADNm. Los tamaños de los fragmentos de PCR de la región ITS2 del ADNr variaron de 450 a 700pb en los géneros de Trichogrammatidae, lo cual es de gran utilidad en estudios taxonómicos de estas avispas parasíticas. Por el contrario, las regiones 18S del ADNr y COII del ADNm no mostraron variación en los tamaños de los fragmentas de PCR, siendo éstos de alrededor de 790 y 300pb, respectivamente, para los diferentes géneros. Se reporta por primera vez los tamaños de productos de PCR de las regiones ITS2 Y COII para la mayoría de los géneros analizados. Las filogenias inferidas mediante el mátodo de maxima parsimonia (MP), difirieron entre marcadores moleculares. Las filogenias inferidas mediante las secuencias de la región ITS2 fueron congruentes con la clasificación basada en caracteres morfológicos de géneros de Trichogrammatidae actualmente aceptada.

Identificación Molecular de Especies de Spalangia1 Mediante los Espaciadores Internos Transcritos (ITS1 e ITS2) del ADNr

Resumen. n La identidad y filogenia molecular de las especies de Spalangia se determinaron mediante los marcadores intergénicos ITS1 e ITS2 del ADNr. Las especies identificadas fueron: Spalangia nigroaenea Curtis, Spalangia cameroni Perkins, y Spalangia endius Walker. Los tamaños de los fragmentos amplificados de la región ITS1 fueron: S. nigroaenea 970 pb, S. cameroni 720 pb, y S. endius 720 pb. El análisis de la digestión con la enzima AluI, mostró variación en los tamaños de los fragmentos de la región amplificada ITS1; para S. nigroaenea fueron de 620 y 350 pb, para S. endius fueron 430 y 290 pb, mientras que para S. cameroni no se observaron sitios de corte. Los tamaños de los fragmentos de la región intergénica ITS2 fueron: S. nigroaenea 720 pb, S. cameroni 520 pb, y S. endius 580 pb. Los tamaños de los fragmentos de restricción con AluI del gen ITS2 fueron: S. nigroaenea 510 y 210 pb, S. endius 300 y 280 pb, y S. cameroni 330 y 190 pb. Con base en estos resultados, las especies de Spalangia pueden distinguirse mediante los tamaños de fragmentos de las regiones ITS1 e ITS2 digeridos por la enzima AluI. El análisis filogenético con base en caracteres nucleotídicos utilizando Máxima Verosimilitud muestra una estrecha relación de las poblaciones de las especies de Spalangia de México y las de E.U.A. reportadas en el GenBank del NCBI. Los resultados del presente estudio son de relevancia ya que muestran la factibilidad de identificar de manera rápida y precisa las especies de Spalangia, mediante el análisis de restricción con la enzima AluI de los genes ITS1 e ITS2, lo cual es útil en el diseño e implementación de programas de control biológico de moscas.

Parasitoides del Gusano Barrenador de la Nuez, Acrobasis nuxvorella Neunzig1 en La Comarca Lagunera, México

Resumen. Se identificaron los parasitoides y el grado de parasitismo del gusano barrenador de la nuez (GBN), Acrobasis nuxvorella Neunzig, en huertas de nogal pecanero de la Comarca Lagunera (zona que comprende parte de Coahuila y Durango, México). El parasitismo en huevos varió del 0 al 13% y en larvas del 17.2 al 18.5%. Los parasitoides de huevos del GBN pertenecieron al género Trichogramma. Los parasitoides pertenecen a dos órdenes, seis familias, 12 géneros y 12 especies, parasitando larvas, principalmente, y pupas de A. nuxvorella. Orden Hymenoptera: Apanteles epinotiae Viereck y Macrocentrus instabilis Muesebeck (Braconidae), Goniozus ca nephantidis Muesebeck (Bethylidae), Venturia macilenta nitida Wahl y Eiphosoma vitticolle Cresson (Ichneumonidae), Bugacia sp. (Pteromalidae) y Doliopria sp. (Diapriidae). Orden Diptera: Athrycia sp., Archytas sp., Uclecya sp., Jurinia sp.1 y Jurinia sp.2 (Tachinidae). Los parasitoides de larvas y pupas más abundantes fueron A. epinotiae (24.6%), G. ca nephantidis (14.8%), M. instabilis (11.5%), y Archytas sp. (11.5%). Todas las especies y géneros de parasitoides del GBN encontrados constituyen nuevos registros en México, excepto M. instabilis.

Evaluation of the Impact of Genetically Modified Cotton After 20 Years of Cultivation in Mexico

For more than 20 years cotton has been the most widely sown genetically modified (GM) crop in Mexico. Its cultivation has fulfilled all requirements and has gone through the different regulatory stages. During the last 20 years, both research-institutions and biotech-companies have generated scientific and technical information regarding GM cotton cultivation in Mexico. In this work, we collected data in order to analyze the environmental and agronomic effects of the use of GM cotton in Mexico. In 1996, the introduction of Bt cotton made it possible to reactivate this crop, which in previous years was greatly reduced due to pest problems, production costs and environmental concerns. Bt cotton is a widely accepted tool for cotton producers and has proven to be efficient for the control of lepidopteran pests. The economic benefits of its use are variable, and depend on factors such as the international cotton-prices and other costs associated with its inputs. So far, the management strategies used to prevent development of insect resistance to GM cotton has been successful, and there are no reports of insect resistance development to Bt cotton in Mexico. In addition, no effects have been observed on non-target organisms. For herbicide tolerant cotton, the prevention of herbicide resistance has also been successful since unlike other countries, the onset of resistance weeds is still slow, apparently due to cultural practices and rotation of different herbicides. Environmental benefits have been achieved with a reduction in chemical insecticide applications and the subsequent decrease in primary pest populations, so that the inclusion of other technologies—e.g., use of non-Bt cotton- can be explored. Nevertheless, control measures need to be implemented during transport of the bolls and fiber to prevent dispersal of volunteer plants and subsequent gene flow to wild relatives distributed outside the GM cotton growing areas. It is still necessary to implement national research programs, so that biotechnology and plant breeding advances can be used in the development of cotton varieties adapted to the Mexican particular environmental conditions and to control insect pests of regional importance.

Identificación de Biotipos del Complejo Bemisia tabaci L.1 y sus Begomovirus Asociados, en Coahuila y Durango, México

Resumen. La mosca blanca Bemisia tabaci L. transmite begomovirus a cucurbitáceas en la Comarca Lagunera de Coahuila y Durango, México. Bemisia tabaci es una plaga que causa daños al alimentarse de la savia de las plantas y tiene la capacidad de transmitir virus, se caracteriza por ser un complejo de especies cripticas morfológicamente indistinguibles que pueden ser reconocidas por medio de técnicas moleculares. Durante 2015 y 2016, se analizaron moscas blancas para identificar los biotipos B, Q y nuevo mundo por PCR múltiple usando primers específicos basados en el gen mitocondrial citocromo oxidasa I. También se determinó la presencia de begomovirus en B. tabaci y en plantas en localidades productoras de Coahuila y Durango, mediante el uso de PCR con oligonucleotidos degenerados. Las secuencias obtenidas en el presente trabajo al ser comparadas con la base de datos del GenBank del NCBI, corroboraron la identificación del biotipo B con una similitud del 100% con secuencias tipo. En las muestras de 2015 se determinó que el begomovirus predominante en las moscas blancas fue el virus del mosaico dorado del chile (PepGMV) con 100% de similitud; mientras que en 2016 prevaleció el virus de la hoja arrugada de las cucurbitáceas (CLCrV) con un 97% de similitud.

Densidades de Insectos Vectores, Incidencia de Enfermedades y Detección Molecular de Fitopatógenos Asociados en Tomate

Resumen. El presente estudio se realizó con el objetivo de determinar las densidades de insectos vectores y la Incidencia de enfermedades en tomate; así como detectar los patógenos asociados. Para ello se realizaron muestreos de la mosca blanca del camote (MBC), Bemisia tabaci (Gennadius), psílido del tomate, Bactericera cockerelli (Sulc), plantas con síntomas del rizado de la hoja amarilla del tomate (TYLC) y permanente del tomate (PT), principalmente, en los híbridos de tomate Sahel y TOP 1182 plantados en primavera y verano. Además se extrajo y amplificó el DNA mediante PCR de muestras de tomate y de adultos de la MBC y del psílido del tomate, para la detección de Ca. L. solanacearum y Begomovirus. Las densidades de MBC y psílido del tomate; así como los porcentajes de plantas enfermas por el TYLC y el PT variaron principalmente entre épocas de trasplante y a través del ciclo de desarrollo del tomate. La Incidencia del TYLC mostró diferencias significativas entre híbridos de tomate. Los patógenos Ca. L. solanacearum y Begomovirus se detectaron en plantas de tomate con síntomas de PT y TYLC, respectivamente. El psílido del tomate fue portador de Ca. L. solanacearum; mientras que la MBC fue portadora de Begomovirus. Existió una asociación estrecha entre la presencia de los patógenos en los insectos vectores y sus grados de Incidencia en el cultivo de tomate.

Densidades de Bactericera cockerelli (Sulc)1 e Incidencia del “Permanente del Tomate” en Diferentes Condiciones de Producción del Tomate

Resumen. n El psílido del tomate, Bactericera cockerelli (Sulc), es una plaga de importancia primaria en los cultivos de papa y tomate en Estados Unidos, México, Centro y Sud América, debido a que causa desórdenes fisiológicos y enfermedades fitoplásmicas, y bacterianas. El presente estudio se realizó con el objetivo de determinar las densidades de la plaga y la incidencia del permanente del tomate (PT), Candidatus Liberibacter solanacearum, bajo producción del tomate a cielo abierto y en casa sombra, con y sin control con insecticidas. Se identificó a través de PCR que el agente causal fue Candidatus Liberibacter solanacearum. Las densidades del psílido del tomate y la incidencia del PT fueron significativamente menores en casas sombras que en la producción del tomate a cielo abierto. Se observó una relación estrecha entre las densidades del insecto, la incidencia del PT y el rendimiento comercial de tomate, de tal manera que al incrementarse las poblaciones del insecto se observó un incremento del PT (2% en casa sombra / 44% a cielo abierto), y a su vez una reducción del rendimiento comercial del tomate hasta de 39%.