No todos los pulgones de los cereales reaccionan de la misma manera al calor extremo.

La presencia de la bacteria Regiella insecticola no provocó costos detectables en el desempeño de dos superclones chilenos del pulgón del grano Sitobion avenae durante olas de calor simuladas. Por el contrario, una cepa francesa portadora de Hamiltonella defensa mostró menor supervivencia, fecundidad, masa corporal y tasa de crecimiento poblacional. Los resultados indican una fuerte dependencia entre el genotipo del insecto, la cepa del simbionte y el ambiente térmico (DOI 10.3390/insects17070730).

El estudio evaluó los genotipos Sa2 y Sa3, predominantes en el centro de Chile. Ambos portaban naturalmente Regiella insecticola. Los investigadores también incluyeron el genotipo francés SaF16, asociado con Hamiltonella defensa. El equipo comparó cepas infectadas con cepas a las que se les eliminaron los simbiontes facultativos mediante tratamiento antibiótico.

Los pulgones permanecieron en las plántulas de trigo, variedad Millán. El experimento adoptó una temperatura base de 21 grados Celsius. El tratamiento térmico elevó la temperatura a 34 grados Celsius durante dos horas, tres días a la semana. El protocolo simuló episodios registrados a finales de la primavera y principios del verano en la región central de Chile.

Generaciones sucesivas

La investigación abarcó dos generaciones sucesivas. Las evaluaciones incluyeron la supervivencia, la masa corporal de los adultos, la fecundidad y la tasa de crecimiento intrínseco de la población. El ensayo incluyó 378 individuos. Cada nivel de tratamiento consistió en 18 pulgones. La cepa SaF16 infectada recibió 36 individuos debido a la alta mortalidad observada en las pruebas preliminares.

Los genotipos chilenos Sa2 y Sa3 mantuvieron un desempeño similar con o sin Regiella insecticola. El simbionte mostró un efecto predominantemente neutro en las condiciones evaluadas. Las pequeñas diferencias entre clones dependieron del genotipo y no alcanzaron significancia estadística en varias comparaciones.

Otra respuesta

La respuesta cambió en la combinación SaF16 con Hamiltonella defensa. Bajo calor, la supervivencia disminuyó en comparación con las otras combinaciones genotipo-simbionte. Al eliminar la bacteria, el desempeño de SaF16 se aproximó al observado en los genotipos chilenos. Este resultado atribuye el costo a la asociación con la cepa estudiada de Hamiltonella defensa, y no solo al origen genético del pulgón.

La fecundidad también disminuyó en las cepas SaF16 infectadas. Este efecto se observó en el grupo control y se intensificó con el tratamiento térmico. La tasa de crecimiento poblacional intrínseca siguió el mismo patrón. La combinación de SaF16 y Hamiltonella defensa presentó los valores más bajos entre los grupos evaluados.

La masa corporal mostró una respuesta vinculada al genotipo, el estado de infección y la generación. Tras la ola de calor, los ratones SaF16 infectados no mostraron el aumento de masa observado en otras combinaciones. Los resultados también indicaron efectos que se transmitieron a la segunda generación, posiblemente asociados con la respuesta materna.

simbionte obligado

El equipo también cuantificó los títulos de Buchnera aphidicola, un simbionte obligado de los áfidos. La abundancia aumentó únicamente en las cepas SaF16 que portaban Hamiltonella defensa, tanto en el grupo de control como bajo condiciones de calor. Los investigadores relacionan este patrón con un posible desequilibrio en la homeostasis del huésped y una mayor demanda de energía.

Los títulos de Regiella insecticola y Hamiltonella defensa no variaron entre el grupo control y el grupo expuesto a la ola de calor. Por lo tanto, la disminución del rendimiento no se debió a un aumento detectable en la abundancia del simbionte facultativo durante el tratamiento. El costo podría estar relacionado con cambios metabólicos y competencia por recursos en el organismo del insecto.

La prevalencia de Regiella insecticola en poblaciones chilenas de Sitobion avenae supera el 90% en los estudios citados. Sin embargo, los datos no indicaron un beneficio térmico directo para los superclones Sa2 y Sa3. La amplia presencia de la bacteria podría reflejar una expansión clonal neutra o ventajas vinculadas a otros factores ecológicos.

Carácter específico

Los científicos destacan la especificidad de los resultados. El efecto observado involucra linajes específicos de huéspedes y simbiontes. Las conclusiones no permiten generalizarlas a todas las cepas de Regiella insecticola o Hamiltonella defensa. El linaje francés tampoco representa la composición actual de las poblaciones chilenas.

El estudio presenta otras limitaciones. Las colonias permanecieron en el laboratorio durante más de 100 generaciones. Este periodo podría reducir las respuestas plásticas comunes en el medio natural. El estudio no controló la composición de la microbiota intestinal tras el uso de antibióticos. El equipo tampoco registró la frecuencia de individuos alados ni identificó la cepa del bacteriófago APSE presente en Hamiltonella defensa.

Los resultados refuerzan la necesidad de incorporar las asociaciones entre pulgones y bacterias en los programas de manejo. La respuesta al calor no depende únicamente de la especie de plaga. El genotipo del insecto y la cepa del simbionte pueden alterar la supervivencia, la reproducción y el crecimiento poblacional durante eventos térmicos extremos.