Evaluación de la actividad entomopatógena de diversos aislamientos de hongos y cepas de Bacillus thuringiensis para el potencial desarrollo de un bioformulado contra las hormigas cortadoras de hojas de la especie Atta cephalotes

Abstract

Las hormigas cortadoras de hojas (Atta y Acromyrmex) son una de las plagas más relevantes del Neotrópico debido a su compleja organización jerárquica en castas, la forma de vida claustral, el comportamiento eusocial para cuidar larvas y proteger su hongo simbionte, y la capacidad de forrajeo diurno y nocturno. Debido a estos aspectos y a su habilidad para reconocer y remover patículas dañinas de su jardín fúngico, el control con agroquímicos ha sido una tarea difícil. Por ello, el objetivo de este proyecto fue reconocer si aislamientos de Bacillus thuringiensis y hongos recuperados de colonias de zompopas podrían ser agentes de biocontrol de obreras de Atta cephalotes. El bioensayo de ingestión con Bt permitió reconocer 3 aislamientos que produjeron mortalidades de 45 a 54%, concentraciones subletales entre 9,97×101 y 5,86×107 µg mL-1 y tiempos de muerte de 5 y 6 días; valores que coincidieron con los reportes de algunos autores que han investigado la entomotoxidad de δ-endotoxinas sobre himenópteros. Los ensayos de patogenicidad y virulencia con microhongos permitieron identificar 6 cepas que exhibieron elevada toxicidad y fueron morfotípicamente similares a Metarhizium, Beauveria, Paecilomyces y Aspergillus, patógenos que conviven en las colonias de hormigas podadoras, según la literatura consultada. Estos entomopatógenos ocasionaron mortalidades entre 81% y 33%, siendo la posible cepa de Metarhizium la que generó mayor virulencia sobre las zompopas en relación con las cepas de Aspergillus; y cuyos valores de LD50 y LT50 se ubicaron entre 4,28×101 y 1,00×105 esporas mL-1 y entre 5 y 6 días, respectivamente.

Leaf-cutting ants (Atta and Acromyrmex) are one of the most devastating pests in the Neotropical region because of their complex hierarchical organization divided in castes, claustral social life, eusocial behavior to care larvae and protect their symbiont fungus and capacity to forage fresh leaves during the day or night. Considering these factors, and including their hability to recognize and remove potentially harmful particles from their fungus garden, agrochemical control has become a hard task to eradicate this pest. Therefore, the objective of this project was to find out if Bacillus thuringiensis and fungi strains isolated from leaf-cutting ant nests could be applied as bio infectious agents against Atta cephlotes workers. Ingestion assays adding different Bt lyophilized extracts was a proper method to recognize 3 Bt strains that reached mortality percentages in the interval of 45 and 54%, with subletal concentrations between 9,97×101 and 5,86×107 µg mL-1 , as well as subletal times between 5 and 6 days; values that fit with similar reports where δ-endotoxins were used to determine their entomotoxicity on hymenopteran species. Patogenicity and virulence assays adding microfungi enhanced doses allowed to identify 6 strains that exhibited high toxicity, which were morphotypically similar to Metarhizium, Beauveria, Paecilomyces and Aspergillus, common parasites that coexist with leaf-cutting ant colonies according to the consulted literature. Those entomopathogenic strains showed mortalities of 81% - 33%, where the possible Metarhizium strain produced the higher virulence on insects in comparison with the Aspergillus strains, and LD50 y LT50 values were estimated between 4,28×101 -1,00×105 spore mL-1 and 5-6 days, respectively.