Caracterización química de las emisiones volátiles del clon Populus x canadensis ´Conti 12` y su asociación con el ataque de Megaplatypus mutatus (Chapuis, 1865) (Coleptera, Platypodidae)

Thesis

Summary *

Megaplatypus mutatus (Chapuis, 1865) es un coleóptero de Ambrosía que ataca solamente árboles en pie, cavando largas galerías internas que debilitan al árbol y oscurecen la madera. Se ha descripto que el ataque a individuos de  diámetros inferiores a 15 cm. es casi inexistente y son muchos los estudios que describen la preferencia del insecto por los mayores diámetros. Este trabajo plantea la hipótesis de que la susceptibilidad diferencial al ataque estaría relacionada con la emisión de distintas mezclas de compuestos químicos volátiles por parte del hospedero. Por tal razón se estudiaron los perfiles químicos de dichas emisiones volátiles y su relación con el grado de ataque ocasionado por Megaplatypus mutatus. Se tomaron muestras cilíndricas de madera-corteza de Populus x canadensis ‘Conti 12’ en individuos atacados y no atacados por M. mutatus para diámetros muy similares, en diferentes épocas del año. El muestreo se realizó sobre individuos atacados y no atacados en dos épocas diferentes. También se tomaron muestras de ejemplares atacados por M. mutatus de Quercus palustris, Populus sp y Populus deltoides ‘Delta Gold’ “Stoneville 66”.   Para llevar a cabo la toma de muestras, Se utilizó la técnica de Microextraccion en fase solida de la fase vapor (Headspace) (HS-SPME); Los metabolitos volátiles fueron adsorbidos usando una fibra de Microextracción en Fase Sólida cubierta con una película de polidimetilsiloxano de 100 µm de espesor. El análisis químico de las muestras se realizó en un cromatógrafo gaseoso  acoplado a un detector de espectrometría de masas. Los resultados sobre el DAP promedio de los ejemplares muestreados arrojaron que los individuos atacados presentaron un valor de 25,5 ± 1,63 cm y los individuos no atacados un valor de 20,7 ± 1,96 cm. Los resultados de los análisis de los metabolitos secundarios volátiles del clon Populus x canadensis `Conti 12´arrojaron que el perfil químico de los individuos no atacados por M. mutatus en época de alta emergencia y ataque es muy similar al perfil químico de los individuos no atacados en época de mínima emergencia y ataque. El β y α-Selineno fueron los componentes mayoritarios de los perfiles de los individuos no atacados, mientras que el componente minoritario fue el α-Copaeno. Los individuos atacados a diferencia de los no atacados presentaron los siguientes componentes; Aldehído-Tr:20.57, α-Ylangeno, δ-Cadineno, α-Gurjuneno y β-Cubebeno, mientras que compuestos que se encontraban en los individuos no atacados como β-Sesquifelandreno y β-Chamigreno estaban ausentes. El análisis cuantitativo comparativo entre el perfil de individuos no atacados y atacados reveló que el α-copaeno y el Aldehido -Tr: 21.80 se encuentran en bajas concentraciones cuando el árbol no está atacado, mientras que cuando es atacado aumenta considerablemente su concentración. Los perfiles químicos de los ejemplares de Quercus palustris y Populus sp atacados por M. mutatus revelaron que el α-copaeno es el componente mayoritario del perfil. Mientras que para el caso del Populus deltoides ‘Delta Gold’ “Stoneville 66” atacado por M. mutatus el Aldehído - Tr: 21.82  fue el componente mayoritario seguido del α-copaeno. Del análisis comparativo de todos los ejemplares para todas las especies se desprende que el α-copaeno es el componente común de las muestras analizadas. Con respecto al análisis de las especies atacadas, el α-copaeno, δ-cadineno y el α- cubebeno son los componentes comunes, encontrándose solo el α-Copaeno en altas concentraciones relativas para todas las muestras. El ensayo comportamental reveló una atracción significativa de los insectos machos de M. mutatus cuando los mismos fueron expuestos al compuesto α-copaeno, mientras que la respuesta de las hembras fue indiferente hacia la misma sustancia. De análisis de los resultados obtenidos se podría inferir que: 1 - Los árboles vigorosos y de buen crecimiento atacados inicialmente por el adulto macho de M. mutatus, inducen una respuesta ante ese estrés, caracterizada por una mezcla de sustancias volátiles constituida mayoritariamente por el α-copaeno y aldehídos de cadena larga y en menor proporción por el δ-cadineno y el α-cubebeno. Asimismo, el aumento considerable de la concentración relativa del α-copaeno y la respuesta comportamental positiva al adulto macho sugieren que este puede tener un rol protagónico en la orientación hacia hospederos previamente atacados (ataque masivo). Por otro lado, 2- Los árbolesde mayor diámetro, poseen un crecimiento diferencial y emiten de manera constitutiva una mezcla de sustancias volátiles constituida mayoritariamente por el α-copaeno, pudiendo ser este componente uno de los probables indicadores del buen estado de crecimiento de la planta. La atracción del insecto macho y la indiferencia de la hembra al α-copaeno, sugieren que podría ser la presencia de este compuesto interpretada por el insecto macho como una señal para reconocer y orientarse hacia el hospedero pasible de ser atacado y colonizado, con fines de supervivencia y reproducción de la especie. La identificación de los aldehídos de cadena larga y la respuesta comportamental de todos los componentes identificados en las muestras analizadas nos darían un conocimiento mas acabado de la interacción insecto-hospedero, que permitiría evaluar el potencial uso de determinadas sustancias como una herramienta para el control o monitoreo de Megaplatypus mutatus en el marco de un Manejo Integrado de la plaga. Information provided by the agent in SIGEVA