Defensa de Trabajo Doctoral

May 16, 2015 − by Lab − in Blog, News − No Comments

El próximo lunes 18 de mayo de 2015, 1:00pm, Ed. Julio Garcia Diaz, UPR-RP, nuestra estudiante doctoral Yobana Andrea Mariño Cárdenas, presentará los resultados de su disertación doctoral la cual se titula: Reproducción, proporción de sexos y comunidades bacterianas de la broca del café, Hypothenemus hampei.

La broca es el insecto plaga más importante en la producción del café a nivel mundial en las áreas donde éste se cultiva. Éste insecto fue reportado por primera vez en Puerto Rico en el año de 2007 y hoy día es considerada como la principal amenaza para la sobrevivencia de la industria cafetalera de la isla.

En su investigación doctoral Yobana, realizó evaluaciones de campo y experimentos de laboratorio, para evaluar la influencia de variables ambientales como la temperatura y la humedad relativa sobre el daño de la broca. En el laboratorio ella caracterizó las comunidades de bacterias que viven asociadas a las brocas y evaluó la importancia de algunas de éstas bacterias en su biología. Por ejemplo, una bacteria llamada Wolbachia viven dentro de las brocas y es pasada a través de las distintas generaciones desde las mamás a sus hijas. A ésta bacteria le conviene que haya más hembras para así favorecer su dispersión, razón por la cual manipulan reproductivamente a sus insectos hospederos de varias formas para favorecer siempre la presencia de más hembras infectadas.

Las evaluaciones de campo se realizaron en tres fincas de el área productora de café en Adjuntas, en cada finca se seleccionó una parcela de café creciendo expuesto al sol y otra de café creciendo asociado a la sombra de otras especies de árboles. Yobana observó que las parcelas que están expuestas al sol están caracterizadas por altas temperaturas de hasta 38 ºC y baja humedad relativa, es decir, son ambientes calientes y secos.

Estas diferencias ambientales tuvieron un efecto significativo sobre la infestación o el porcentaje de frutos perforados por la broca (vea Foto 1), éste porciento de frutos perforados fue mayores en las parcelas que crecen con sombra. Ella también conto el número de brocas presentes dentro de los frutos y allí observó lo contrario de la infestación, es decir, los frutos que fueron colectados en parcelas de sol tenían un mayor número de individuos. Además de observar menos individuos en los frutos colectados en plantaciones con sombra, Yobana observó que un 75% de los frutos evaluados estaban perforados.

Sus resultados sugieren que la broca se favorece de estos ambientes calientes y secos que prevalecen en las parcelas de sol, para producir una mayor población de broca, y la mayoría de estos individuos son hembras; lo cual puede aumentar el daño de la broca. En el caso de este insecto las hembras son las únicas que abandonan el fruto donde se desarrollan, y éstas salen a buscar nuevos frutos para reproducirse.

En los experimentos de laboratorio Yobana encontró que los géneros bacterianos Acinetobacter, Ochrobactrum, Pedobacter, Pseudomonas, Sphingomonas, Stenotrophomonas y Wolbachia, fueron comunes y abundantes en la broca. Muchos de éstos géneros pueden ser importantes en la biología de éste insecto, por ejemplo, Pseudomonas y Stenotrophomonas ayudan a la broca a degradar la cafeina, lo cual le permite alimentarse y reproducirse dentro del grano o semilla de café que es un ambiente rico en cafeína, esta es una característica importante de la broca, pues casi ningún otro insecto puede crecer dentro de las semillas de café y degradar esta sustancia.

Otros estudios han demostrado que bacterias del género Pseudomonas pueden proveerle protección a los insectos contra el ataque de otros organismos que son patógenos, por ejemplo, los hongos entomopatógenos Beauveria bassiana y Metharizium anisopliae, y la bacteria Bacillus thuringiensis, estos tres organismos han sido utilizados para controlar poblaciones de la broca.

De la misma manera en sus experimentos de laboratorio Yobana encontró que la bacteria Wolbachia, es necesaria para garantizar la reproducción normal y éxitosa de la broca. Ella crió la broca en una dieta artificial llamada Cenibroca, la cual fue desarrollada por Cenicafé que es el principal centro de investigaciones sobre café en Colombia. A ésta dieta ella le agregó el antibiótico tetraciclina que es eficiente eliminando la infeción con Wolbachia de los insectos. Yobana observó que aquellas hembras que consumieron el antibiótico produjeron poblaciones formadas por menos de la mitad de individuos comparados con aquellas que fueron criadas en la dieta sin antibiótico. También solo unas pocas hembras expuestas al antibiótico colocaron huevos en la dieta, y la cantidad de huevos producidos por cada hembra fue mucho menor.

Los resultados de laboratorio abren la posibilidad a utilizar estas bacterias que están presentes en la broca como una posible medida de control, por ejemplo, si se logran eliminar bacterias como Pseudomonas, Stenotrophomonas y Wolbachia, esto provocará que la broca ya no pueda subsitir en estos frutos de café porque no podrán destoxificar la cafeína, y tampoco serán tan éxitosa reproduciendose.

Mientras que los resultados de campo apoyan la idea de introducir de nuevo árboles de sombra en todas aquellas plantaciones que crecen expuestas al sol, a fin de reducir las altas temperaturas que prevalecen en este tipo de cultivo. La introducción de la sombra no solo minimizará el daño de la broca, sino que favorecerá aún más la presencia de enemigos naturales de éste insecto como hormigas, hongos, aves entre otros; y algo aún más importante esta sombra ayudará a preservar el medio ambiente y su diversidad.

¡ Le deseamos muchos éxitos a Yobana en su presentación!

"</p

Frutos verdes y maduros, mostrando hembras de la broca y las perforaciones que ésta hacen a los frutos de café para entrar.(Foto: Y. Mariño)

"</p

Yobana evaluando el número de frutos perforados por la broca en campo.





Comments are closed.