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Drosophila suzukii

La Drosophila suzukii , comúnmente llamada drosófila de alas manchadas o SWD , es una mosca de la fruta. La D. suzukii , originaria del sudeste asiático, se está convirtiendo en una especie plaga importante en América y Europa, porque infesta la fruta al principio de la etapa de maduración, a diferencia de otras especies de Drosophila que infestan solo la fruta podrida. [2]

Originaria del este de Asia, D. suzukii fue descrita por primera vez en 1931 por Shōnen Matsumura y fue observada en Japón ya en 1916 por T. Kanzawa. [3]

D. suzukii es una plaga de cultivos frutales y constituye una amenaza económica grave para las frutas blandas de verano, es decir, cerezas, arándanos, frambuesas, moras, duraznos, nectarinas, albaricoques, uvas y otras. [4] Se están llevando a cabo investigaciones que investigan la amenaza específica que representa D. suzukii para estas frutas. [5]

Descripción

Al igual que otros miembros de la familia Drosophilidae, D. suzukii es pequeña, de aproximadamente 2 a 3,5 milímetros ( 5 ⁄ 64 a 9 ⁄ 64  pulgadas) de largo y de 5 a 6,5 ​​milímetros ( 13 ⁄ 64 a 1 ⁄ 4  pulgadas) de envergadura [3] y se parece a sus parientes, las moscas de la fruta y del vinagre. Su cuerpo es de color amarillo a marrón con bandas más oscuras en el abdomen y tiene ojos rojos. El macho tiene una mancha oscura distintiva cerca de la punta de cada ala; las hembras no tienen el ala moteada. La pata delantera del macho luce bandas oscuras en el primer y segundo tarso. La hembra tiene un ovipositor largo, afilado y dentado . [6] Las larvas son pequeñas, blancas y cilíndricas y alcanzan los 3,5 milímetros ( 9 ⁄ 64  pulgadas) de largo. [4]

Cuando se observó por primera vez en una nueva región, D. suzukii a menudo se confundió con la mosca de la cereza occidental ( Rhagoletis indifferens ) y se le dio el nombre efímero de mosca del vinagre de cereza. [7] La ​​mosca de la cereza es significativamente más grande que D. suzukii (hasta 5 milímetros ( 13 ⁄ 64  pulgadas)) y tiene un patrón de bandas oscuras en sus alas en lugar de la mancha reveladora de D. suzukii . Las manchas reveladoras en las alas del macho de D. suzukii le han valido el nombre común de "drosophila de alas manchadas" (SWD).

A diferencia de sus parientes, las moscas del vinagre, que se sienten atraídas principalmente por la fruta podrida o fermentada, las hembras de D. suzukii atacan la fruta fresca y madura utilizando su ovipositor en forma de sierra para poner huevos debajo de la piel suave de la fruta. Las larvas eclosionan y crecen en la fruta, destruyendo el valor comercial de la misma. Los impactos económicos son significativos; las pérdidas por infestaciones a gran escala (pérdidas del 20 %) solo en los EE. UU. podrían equivaler a impactos en las granjas de más de 500 millones de dólares. [8] [9]

D. suzukii tiene una tasa de evolución lenta debido a su menor número de generaciones por año, porque entra en diapausa invernal . [10]

Distribución

Originaria del sudeste asiático , D. suzukii fue descrita por primera vez en 1931 por Matsumura. Observada en Japón ya en 1916 por T. Kanzawa, [3] fue ampliamente observada en partes de Japón , Corea y China a principios de la década de 1930. [3] En la década de 1980, la "mosca de la fruta" con las alas manchadas fue vista en Hawái . Apareció por primera vez en América del Norte en el centro de California en agosto de 2008, [4] luego fue encontrada en Oregón y el estado de Washington por Lee et al. , 2011 [11] : 369  en el noroeste del Pacífico en 2009, [12] y ahora está muy extendida en los condados costeros de California , [9] el oeste de Oregón , el oeste de Washington , [4] y partes de Columbia Británica [13] y Florida . [14] Durante el verano de 2010, la mosca fue descubierta por primera vez en Carolina del Sur , Carolina del Norte , [15] Luisiana , [16] y Utah . [17] En el otoño de 2010, la mosca también fue descubierta en Michigan [18] y Wisconsin . [19] La mosca fue descubierta por primera vez en los estados del noreste en 2011 [20] y en Minnesota [21] e Idaho [11] : 369  en 2012. A medida que D. suzukii continúa propagándose, la mayoría de los estados probablemente la observarán. La plaga también se ha encontrado en Europa , incluidos los países de Bélgica , Italia , Francia y España . [22] [23]

Ciclo vital

La vida útil de D. suzukii varía mucho entre generaciones, desde unas pocas semanas hasta diez meses. [3] Las generaciones que nacen a principios de año tienen una vida más corta que las generaciones que nacen después de septiembre. [3] Las investigaciones muestran que muchos de los machos y la mayoría de las hembras de las generaciones que nacen tarde hibernan en cautiverio, y algunas viven hasta 300 días. Solo los adultos hibernan con éxito en las investigaciones realizadas hasta ahora. En el estado de Washington, se ha observado a D. suzukii en asociación con dos especies exóticas y bien establecidas de mora, Rubus armeniacus (= Rubus discolor ) y Rubus laciniatus (las moras del Himalaya y de hoja perenne, respectivamente). [4] Se ha observado que la mosca se reproduce en muchas otras especies de frutas silvestres de piel blanda, sin embargo, aún se están realizando investigaciones para determinar la calidad de las especies individuales como huéspedes reproductivos.

Los adultos emergen de la hibernación cuando las temperaturas alcanzan aproximadamente los 10 °C (50 °F) (y 268 grados día ). [4] La hembra fertilizada busca fruta madura, aterriza en la fruta, inserta su ovipositor dentado para perforar la piel y deposita una nidada de 1 a 3 huevos por inserción. Las hembras ovipositan en muchas frutas y en regiones donde escasean las frutas, muchas hembras ovipositan en la misma fruta. En cautiverio en Japón, las investigaciones muestran que pueden eclosionar hasta 13 generaciones de D. suzukii por temporada. Una hembra puede poner hasta 300 huevos durante su vida. Con hasta 13 generaciones por temporada y la capacidad de la hembra de poner hasta 300 huevos cada una, el tamaño potencial de la población de D. suzukii es enorme. También es importante señalar que los machos de D. suzukii se vuelven estériles a 30 °C (86 °F) y el tamaño de la población puede ser limitado en regiones que alcanzan esa temperatura.

Las larvas crecen dentro de la fruta. El sitio de oviposición es visible en muchas frutas por una pequeña cicatriz en forma de poro en la piel de la fruta, a menudo llamada "picadura". Después de 1 o 2 días, el área alrededor de la "picadura" se ablanda y se deprime creando una mancha cada vez más visible. [4] Las depresiones también pueden exudar líquido que puede atraer infecciones por patógenos bacterianos y fúngicos secundarios. [9] Las larvas pueden abandonar la fruta, o permanecer dentro de ella, para pupar.

Impacto económico

El impacto económico de D. suzukii en cultivos frutales es negativo y afecta significativamente a una amplia variedad de frutas de verano en los Estados Unidos, incluidas las cerezas, [9] [11] : 369  arándanos, [9] [11] : 369  uvas, [9] nectarinas, [9] peras, [9] ciruelas, [9] pluots, [ 9 ] melocotones, [9] frambuesas, [11] : 369  y fresas, [9] y moras . [11] : 369  D. suzukii también se encontró en manzanas en Europa. [24] El daño se notó por primera vez en América del Norte en los estados occidentales de California, Oregón y Washington en 2008; las estimaciones de pérdida de rendimiento de ese año varían ampliamente, con una pérdida insignificante en algunas áreas hasta una pérdida del 80% en otras según la ubicación y el cultivo. [9] La pérdida real de 500 millones de dólares debido a los daños causados ​​por la plaga en 2008 (el primer año en que se observó D. suzukii en California) es una indicación del daño potencial que puede causar la plaga al introducirse en una nueva ubicación. Ahora se han reportado pérdidas económicas en toda América del Norte y Europa a medida que la mosca se ha extendido a nuevas áreas. En 2015, se estima que la pérdida económica nacional para los productores de los Estados Unidos fue de 700 millones de dólares. [25] Las pérdidas futuras pueden disminuir a medida que los productores aprendan a controlar mejor la plaga, o pueden seguir aumentando a medida que la mosca continúe propagándose.

Gestión agrícola

Vaso de plástico rojo utilizado como trampa casera para monitoreo

Debido al impacto de D. suzukii en frutos rojos, los agricultores han comenzado a monitorearlo y controlarlo. Existen diferentes tipos de trampas, tanto comerciales como caseras, que son efectivas para monitorearlo. Las trampas que utilizan vinagre de sidra de manzana con un cebo hecho de masa de trigo integral han sido exitosas para los agricultores tanto para la captura como para el monitoreo. [26] Se recomienda a los agricultores colocar estas trampas en un área sombreada tan pronto como se formen los primeros frutos y no retirarlas hasta el final de la cosecha. Las trampas deben revisarse una vez a la semana y los agricultores deben buscar la mancha en el ala de los machos para determinar si D. suzukii está presente. [27]

En las zonas donde D. suzukii ya se ha establecido o donde se ha monitoreado su actividad, existen diferentes formas de controlarlo. Una forma de manejar D. suzukii es retirar la fruta infestada y colocarla en una bolsa de plástico en la basura. Este método es eficaz para eliminar D. suzukii de jardines y áreas pequeñas, pero es difícil para los agricultores con operaciones más grandes hacerlo. Los agricultores también pueden cosechar sus frutos blandos temprano, lo que reduce la exposición de la fruta a D. suzukii y la probabilidad de daños. [28]

Los agricultores tienen la opción de utilizar tanto pulverizaciones convencionales como orgánicas [29] para controlar D. suzukii . El momento de la pulverización es importante para controlarla de manera eficaz. Dado que D. suzukii es más activo en la mañana y la tarde, esos son los mejores momentos para controlarlo. [30] Las pulverizaciones deben realizarse antes de la puesta de huevos y la cobertura debe ser completa porque los adultos a menudo se esconden en la parte densa del dosel. Dependiendo de la variedad de frutos rojos y las leyes en diferentes estados y países, existen muchos tipos de pulverizaciones orgánicas y convencionales que son efectivas. Se deben tener en cuenta diferentes leyes e intervalos de fechas previas a la cosecha al elegir un tipo de pulverización. La mayoría de los tipos de pulverizaciones deben aplicarse cada semana, como mínimo. Para prevenir la resistencia a ciertas pulverizaciones, los agricultores deben rotar entre diferentes insecticidas. [31]

Parasitoides

Ingeniería genética

Se están llevando a cabo investigaciones sobre métodos de control de la población mediante la edición genética . Desde 2017, la empresa de biotecnología Agragene ha estado desarrollando un enfoque que utiliza CRISPR en embriones de moscas para eliminar dos genes: uno que esteriliza a las moscas macho y el otro que impide que las hembras eclosionen. Una vez que eclosionan, las moscas macho se liberan para aparearse con hembras salvajes, que luego ponen huevos estériles. La empresa estima que sería necesario liberar de cuatro a cinco machos estériles por cada macho salvaje por generación para controlar una población. Debido a la corta vida de la especie, podrían ser necesarias varias liberaciones semanales por temporada para lograr una disuasión eficaz. En mayo de 2023, el USDA y los investigadores de la empresa comenzaron a realizar pruebas de invernadero de la técnica con el objetivo de implementar pruebas de campo en 2024. [40] [41]

Los investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han estado desarrollando una técnica que también utiliza CRISPR para modificar un gen esencial para el desarrollo sexual femenino que las vuelve incapaces de poner huevos. Las moscas macho, sin embargo, siguen siendo fértiles y transmiten el gen mutado a las generaciones futuras cuando se aparean con hembras no modificadas. Esto tiene el beneficio potencial de no requerir múltiples liberaciones como lo hace el método Agragene. Los investigadores estiman que una liberación de una mosca modificada por cada cuatro moscas silvestres controlaría las poblaciones en 10 generaciones, o aproximadamente 20 semanas. [40] [42] [43]

Depredadores

Los depredadores de esta especie incluyen tijeretas , [44] chinches damisela , [44] arañas , [44] hormigas , [44] y Orius ("chinches piratas diminutas") [44] especialmente O. insidiosus . [44] [45] Otros depredadores probables son los escarabajos de tierra (Carabidae), [44] grillos , [44] larvas de crisopas verdes , [44] escarabajos vagabundos (Staphylinidae) especialmente Dalotia coriaria , [44] pájaros , [44] [46] y mamíferos . [44] [46]

Microbioma

Drosophila suzukii, como todos los insectos , es hospedadora de una variedad de microorganismos. Se encontró que las comunidades bacterianas intestinales de adultos y larvas de D. suzukii recolectadas en su área de distribución invasiva (EE. UU.) eran simples y estaban dominadas principalmente por Tatumella spp. ( Enterobacteriaceae ). [47] Esta mosca también está infectada con una variedad de virus en la naturaleza. Si bien comparte algunos virus naturales con su pariente cercano D. melanogaster , D. suzukii también alberga una serie de virus únicos específicos de ella sola. [48] Las levaduras también forman una parte importante del microbioma de Drosophila , y se han descrito relaciones mutualistas con las levaduras en otras especies de Drosophila . [49] [50] [51] Las especies de levadura que se asociaron con mayor frecuencia con D. suzukii fueron Hanseniaspora uvarum , Metschnikowia pulcherrima , Pichia terricola y P. kluyveri . [52] Aunque se ha demostrado que ciertos hongos patógenos infectan experimentalmente a D. suzukii , [53] [54] [55] las infecciones fúngicas silvestres de D. suzukii aún deben explorarse exhaustivamente.

Galería

Referencias

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