Efecto de nano partículas de plata sobre diaphorina citri kuwayama (hemiptera: liviidae) y su interacción con tamarixia radiata waterston (hymenoptera: eulphidae)

Abstract

"Los cítricos son de los cultivos frutales más importantes en el mundo, cultivados en más de 140 países (Zhong y Nicolosi, 2020; Khan et al., 2021). Dentro de los cítricos con mayor producción se destacan los limones, naranjas, mandarinas y pomelos, dichos productos se comercializan y consumen en su mayoría como jugo, concentrados o fruta fresca (Khan et al., 2021). La producción mundial de limones y naranjas son las lider con una producción estimada de 24,152,806 y 84,116,890 toneladas respectivamente (FAOSTAT, 2024). Dentro de los países lideres en la producción de cítricos se encuentran China, Brasil, India, España, Estados Unidos y México (Zhong y Nicolosi, 2020; Gonzatto y Santos, 2023). En México, la citricultura es una de las actividades económicas de mayor aporte económico, que en 2023 obtuvo una producción de 8,991,708.92 toneladas con un valor de producción de $54,450,461.02 m.d.p (millones de pesos) (SIAP, 2024). La producción citrícola nacional se concentra principalmente por la producción de limón y naranja(SIAP, 2024). El país destaca por ser el segundo lugar en producción de limón a nivel mundial, con una producción de 3,240,000 toneladas, donde sobresalen los estados de Michoacán, Veracruz y Colima como lideres (SIAP, 2024). Por otra parte, México es el cuarto lugar en producción de naranjas con total de 4,942,659 toneladas, los cuales se producen predominantemente en los estados de Veracruz, Tamaulipas y Puebla (SIAP, 2024). Actualmente, la citricultura en México y el mundo es afectada por la enfermedad del Huanglongbing (HLB), la cual es considerada una de las enfermedades más devastadoras de los cítricos en las últimas décadas. El agente causal de la enfermedad es la bacteria Candidatus Liberibacter spp. (asiaticus [CLas], americanus [CLam] y africanus [CLaf]). La bacteria es transmitida por el insecto vector, Diaphorina citri Kuwayama (Hemiptera: Liviidae) o psílido asiático de los críticos, el cual transmite la bacteria al alimentarse de la planta hospedera. Este insecto tiene como preferencia plantas de la familia Rutaceae, predominantemente las del género Citrus spp. y algunas otras especies como la limonaria (Murraya paniculata [Sapindales: Rutaceae]). El insecto lleva a cabo su ciclo biológico en los brotes vegetativos en desarrollo de la planta hospedera. Dichos brotes vegetativos sirven para la oviposición, desarrollo y alimentación del insecto (Li et al., 2020; Zavala et al., 2024). En poblaciones altas el insecto puede causar daños tales como deformación de los brotes debido a la alimentación, así como propicia el desarrollo de hongos como la fumagina, los cuales se desarrollan debido a la mielecilla que excretan las ninfas, lo que en consecuencia impide la adecuada fotosíntesis de la planta (Rogers y Stansly, 2006). Desde el registro de la enfermedad hasta la fecha, no se cuenta con una cura efectiva para la enfermedad, en consecuencia, las estrategias de control se centran en el vector, esto con el objetivo de disminuir las poblaciones del insecto y por consiguiente la diseminación de la bacteria (Graham et al., 2024). En cuanto a las estrategias de los planes de manejo integrado del insecto se tiene el monitoreo de las poblaciones del psílido, aplicaciones de insecticidas químicos y control biológico (Leong et al., 2022). Para el control biológico se implementan distintos agentes de control, como por ejemplo los parasitoides, principalmente la especie Tamarixia radiata Waterston (Hymenoptera: Eulophidae). Este insecto es un ectoparasitoide especifico de ninfas de 3er a 5to instar de D. citri (Hoddle y Hoddle, 2013). T. radiata ha demostrado ser un eficiente agente de control, para el cual se reportan tasas de parasitismo de hasta 80% (Hoddle et al., 2022). Por otro lado, el control químico es uno de los más utilizados, en el cual se utilizan insecticidas de amplio espectro como piretroides, neonicotinoides, diamidas y carbamatos (Boina y Bloomquist, 2015; Byrne et al., 2016; Alquézar et al., 2022). Sin embargo, la dependencia del uso de insecticidas ha conducido al desarrollo de resistencia en las poblaciones del psílido, lo que conlleva a un incremento en el número de aplicaciones, así como el impacto al medio ambiente que esto conlleva (Chen et al., 2018; Chen et al., 2024). En consecuencia, se buscan herramientas alternas de control más eficientes y de menor impacto medioambiental. Dentro de estas estrategias surge la nanotecnología, la cual se presenta como alternativa prometedora para el control de plagas agrícolas (Yousef et al., 2023). La nanotecnología es un campo de reciente emergencia en la ciencia, es la encargada de estudiar, crear y caracterizar estructuras denominados nanomateriales (Hulla et al., 2015). Dentro de los nanomateriales se encuentran las nanopartículas (NPs), las cuales son materiales dentro de un rango de tamaño de 1-100 nm (Hasan, 2015). Las NPs pueden sintetizarse a partir de metales como el zinc, titanio, cobre, oro y plata. Estos nanomateriales pueden ser implementados en campos como la medicina, industria y recientemente la agricultura (Zannat et al., 2021). Las NPs pueden ser sintetizadas a partir de distintos métodos como los químicos, físicos y biológicos (Jamkhande et al., 2019). Dentro de los métodos químicos y físicos se encuentran la técnica de precipitación, ultrasonido, ablación láser, pulverización, etc. (Rane et al., 2018; Ramanathan et al., 2021). Sin embargo, estos métodos a pesar de ser los más utilizados y fáciles de utilizar, presentan distintas problemáticas como el alto costo, alta demanda de energía y materiales, así como el riesgo ambiental derivado de los subproductos de la síntesis (Kaningini et al., 2022). Por otra parte, la síntesis biológica ofrece una forma más ecológica, limpia y económica de preparación de NPs (Jamkhande et al., 2019). Este tipo de síntesis utiliza como agentes de reducción bacterias, hongos y extractos de plantas (Ying et al., 2022). En el caso de los extractos de plantas, estos son ricos en metabolitos secundarios tales como flavonoides, terpenos y alcaloides, los cuales son excelentes reductores de materiales metálicos a iones, los cuales conducen a la formación de NPs (Gour y Jain, 2019; Neira-Vielma et al., 2022). En la agricultura, se tiene registro de distintas evaluaciones sobre el efecto insecticida de las NPs sobre distintas especies de importancia económica (Benelli, 2018). Algunos ejemplos son, las nanopartículas de óxido de zinc (ZnONPs) y óxido de titanio (TiONPs) contra Bactericera cockerelli Sulc. (Hemiptera: Triozidae), nanopartículas de plata (AgNPs) contra Bemisia tabaci (Gennadius) (Hemiptera: Aleyrodidae) y ZnONPs sobre Spodoptera frugiperda J. E. Smith (Lepidoptera: Noctuidae) los cuales presentan resultados prometedores para el control de dichos insectos (Gutiérrez-Ramírez et al., 2021; Kumaravel et al., 2021; Shahid et al., 2022). En consecuencia, el objetivo de la presente investigación fue el evaluar el efecto insecticida de AgNPs sobre ninfas de D. citri y su impacto sobre T. radiata"