Plantas hospedantes de Rhopalosiphum maidis (Fitch) (Homoptera: Aphididae) y su papel en el ciclo biológico del pulgón en Cataluña

Se evaluó el papel de las distintas plantas hospedantes de Rhopalosiphum maidis (Fitch) en el ciclo biológico anual de los dos cariotipos más comunes en Cataluña (2n = 8 y 2n = 10 cromosomas) mediante el seguimiento de poblaciones de pulgones en cereales de invierno y verano y en gramíneas espontáneas. Asimismo se registró la densidad de R. maidis en parcelas comerciales de maíz y se determinó el periodo de colonización mediante la instalación de una trampa de succión. Las gramíneas espontáneas juegan un papel fundamental en el ciclo biológico anual de ambos cariotipos. Los pulgones de cariotipo 2n = 10 pueden vivir sobre cebada durante el otoño, invierno y primavera, y sobre gramíneas adventicias, como Setaria sp. y Echinochloa crus-galli ((L.) P. Beauv.), en verano e inicios de otoño; la superposición del ciclo de estas gramíneas permite a los pulgones con este cariotipo cerrar su ciclo anual en ellas. En el caso de los pulgones de cariotipo 2n = 8, el sorgo es el principal hospedante de verano; la cañota constituye un hospedante básico en primavera y otoño, pudiendo actuar como hospedante en inviernos extremadamente cálidos. El periodo primaveral de colonización del maíz por R. maidis se produjo principalmente en mayo y duró hasta mediados de junio. El número de alados capturados en la trampa de succión, así como el de individuos hallados sobre plantas, fue muy bajo tanto en mayo como en junio. Los resultados obtenidos sugieren que el maíz no juega un papel relevante en el ciclo de R. maidis. Se analizan algunas de las posibles causas de este fenómeno.The role of the different host-plant of Rhopalosiphum maidis (Fitch) in the annual cycle of the most common karyotypes in Catalonia (2n = 8 and 2n = 10) was evaluated monitoring aphid populations on winter and summer cereals and wild grasses. Densi- ties of R. maidis in maize commercial fields were also recorded, and the period of aphid colonization was determined using a suction trap. Wild grasses play a main role in the annual biological cycle of both karyotypes. Aphids with 2n = 10 karyotype can live on barley through the autumn, winter and spring and on wild grasses, like Setaria sp. and Echinochloa crus-galli, in summer and beginning of autumn; the overlap of the cycle of these gramineae allows aphids with this karyotype complete their annual cycle on them. For aphids with 2n = 8 karyotype, sorghum is the main summer host whereas in spring and summer Johnson grass is, and it can be a winter host in extremely warm winters. The spring R. maidis colonization period of maize was mainly in May and lasted until mid June. Number of alates caught in the suction trap, as well as those on maize plants, were very low in may and June. Results achieved suggest that maize does not play a significant role in the annual cycle of R. maidis in Catalonia. Some reasons for that are discussed

Parental effects of Bt toxin and vitamin A on Helicoverpa armigera

The increase in the area cultivated with vitamin-enriched transgenic crops producing Bt toxin raises the question of whether the addition of vitamins will in any way mitigates the effect of the toxin on the phytophagous insects that feed on those crops. On the other hand, the parental effect that feeding on these enriched transgenic crops may have on the offspring of the phytophagous that survive on them is not well known. In this work, the effect of vitamin A (β-carotene) addition to diets with or without Bt toxin on Helicoverpa armigera larvae and their offspring was determined. The addition of vitamin A did not have any beneficial effect either for the larvae fed on enriched diets nor for their offspring. However, parental effects due to dietary feeding with the toxin were detected since adults from larvae fed on the Bt diet had higher mating success than those fed on the toxin-free diet, although there were no differences on the fertility of mated females regardless of whether their previous larvae fed on the Bt or non-Bt diet. A certain adaptive effect to the toxin was also noted since the mortality of larvae whose previous generation fed on diet with Bt was lower than that of the larvae that came from larvae fed on a non-Bt diet. It would be interesting to determine if H. armigera adults prefer to mate and lay eggs in the same type of crops in which they have developed or if feeding on different crops, such as corn or alfalfa, causes different paternal effects on the offspring. These aspects can be of great importance in the development of resistance of this species to the Bt toxin.This study received funding from Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidade

Adaptación y llenado del grano de cebadas de dos y seis carreras en secanos del noreste de España

L'ordi és un cultiu amb un ampli rendiment potencial i un ampli espectred'adaptació. Es produeix a nivell mundial en ambients de secà i de regadiu. Es potcultivar en ambients on altres cereals presenten una pobre adaptació, incloent-hiregions d'elevada latitut incloses zones quasi bé desèrtiques. En el nostre país, lamillora genètica ha tingut conseqüències importants en la productivitat d'aquestaespècie en els darrers 50 anys, particularment en ambients més favorables. S'avaluaun conjunt de 20 genotips d'ordi, deu de dos carreres i deu de sis carreres, en assaigsmultilocals en quatre localitats (tres localitats properes a Lleida: Artesa de Segre, Beli-Hoc d1 Urgell i Gimenells, i una propera a Zaragoza: El Vedado) durant quatre anys(1990, 1991, 1992 i 1993). En aquesta tesi, s'estudia l'adaptació diferencial dediferents genotips d'ordi de dos i de sis carreres en condicions semiàridesMediterrànies en el Nord-est espanyol, i també Pemplenament del gra i el contingut denitrogen d'aquests genotips en aquestes condicions. Els resultats obtinguts permetenindicar que la millora genètica en aquesta espècie ha tingut èxit tant en les varietats dedos carreres com en les de sis. Les mitges de rendiment són més grans en els genotipsrecents que en els més antics. Ara bé, les varietats més recents estan menys adaptadesespecíficament a les zones més pobres, en canvi sí que ho estan a ambients mésfavorables. Això s'ha traduït en una pèrdua de l'eficiència en l'ús de l'aigua, lesvarietats més antigues semblen tenir una eficiència en l'ús de l'aigua més gran que lesmés recents, com ho demostren els valors de discriminació isotòpica. L'estudi deFemplenament del gra ha detectat l'existència d'un major control genètic en la taxad'emplenat mentres la durada del període d'emplenat te un major control ambiental.Els ordis de sis carreres d'obtenció més recent presenten taxes d'emplenat méselevades. Els grans laterals i centrals d'aquestes varietats de sis carreres semblen tenirun patró d'emplenament similar. La proporció de pes de gra lateral/central és mantérelativament constant en els diferents ambients. S'observa el paper de l'últim entrenúsde la tija com òrgan de reserva de nitrogen per ser translocat a l'espiga en el períodepost-antesi. Les noves varietats semblen tendir a presentar grans amb concentracionsde nitrogen superiors a les dels vells ecòtips locals.La cebada es un cultivo con un amplio rendimiento potencial y un amplioespectro de adaptación. Se produce a nivel mundial en ambientes tanto de secanocomo de regadío. Puede cultivarse en ambientes donde otros cereales presentan unapobre adaptación, incluyendo regiones de elevada latitud e incluso en zonas casidesérticas. En nuestro país, la mejora genética ha tenido consecuencias importantes enla productividad de esta especie en los últimos 50 años, particularmente en ambientesmás favorables. Se evalúan un conjunto de 20 genotipos de cebada, diez de doscarreras y diez de seis carreras, en ensayos multilocales en cuatro localidades (trescercanas a Lleida: Artesa de Segre, Beli-Hoc d'Urgell y Gimenells, y una cercana aZaragoza: El Vedado) durante cuatro años (1990, 1991, 1992 y 1993). En esta tesis, seestudia la adaptación diferencial de distintos genotipos de cebada de dos y de seiscarreras, en condiciones semiáridas Mediterránesa del Noreste español, y también elllenado del grano y el contenido de nitrógeno de estos genotipos en estas condiciones.Los resultados obtenidos permiten indicar que la mejora genética en esta especie hasido exitosa tanto con las variedades de dos carreras como con las de seis. Las mediasde rendimiento son mayores en los genotipos de obtención más reciente que en losmás antiguos. Sin embargo, las variedades más recientes están menos adaptadasespecíficamente a las zonas más pobres y, en cambio sí lo están a ambientes másfavorables. Esto se ha traducido en una pérdida de la eficiencia en el uso del agua, lasvariedades más antiguas parecen tener una mayor eficiencia en el uso del agua que lasmás recientes, como demuestran los valores de discriminación isotópica. El estudiodel llenado del grano ha detectado la existencia de un mayor control genético en latasa de llenado mientras que en la duración del periodo de llenado el control esambiental. Las cebadas de seis carreras de obtención más reciente presentan mayorestasas de llenado. Los granos laterales y centrales de estas cebadas de seis carrerasparecen presentar un patrón similar de llenado. La proporción de peso de granolateral/central se mantiene relativamente constante en los distintos ambientes. Seobserva el papel del último entrenudo como órgano de reserva de nitrógeno para sertranslocado a la espiga en el periodo post-antesis. Las nuevas variedades parecentender a presentar granos con concentraciones de nitrógeno superiores a los de losviejos ecotipos locales.Barley is an early maturing crop with high yield potential and a wide rangeof adaptation. It is produced in both irrigated and dryland environments througoutthe world. It can be grown sucessfully where other cereals are poorly adapted,including high latitude and high elevation regions and even bordering deserts.Barley breeding has allowed for an increased productivity in Spain in the last 50years, particularly for the more favorable areas. Ten two-rowed and ten six-rowedbarley genotypes were sown in multilocation trials at four sites (three sites closedto Lleida and another close to Zaragoza) and for four years (1990, 1991, 1992 and1993). Differential adaptation of two- and six-rowed barley to rainfedMediterranean conditions of the North East of Spain was studied. Characterizationof grain filling and nitrogen content under these conditions were also evaluated.Plant breeding has brought about a genetic gain for grain yield for both two andsix-rowed barleys. Average grain yields of recent releases were higher than thoseof old varieties. However, the most recent varieties are less specifically adapted tothe drier environments, whereas the new ones are specifically adapted to betterenvironmental conditions. This has translated into an indirect genetic downshiftfor water used efficiency. Old varieties seem to have a higher WUE than new ones,as revealed by 13C/12C stable isotope discrimination ratios. Grain fillingcharacterization revealed a tight genetic control for rate of grain filling, whereasgrain filling duration was more environmental dependent. New six-rowed varietieshave a higher grain filling rate. Both lateral and central grains of six-rowedvarieties seem to fill in a similar fashion. The lateral to central grain weight ratiowas relatively independent of the environment. The role of the last internode as adepository of nitrogen to be translocated to the spike at post-anthesis was clearlyshown. New varieties tended to have higher nitrogen concentration in the grainsthat old landraces

Response of Last Instar Helicoverpa armígera Larvae to Bt Toxin Ingestion: Changes in the Development and in the CYP6AE14, CYP6B2 and CYP9A12 Gene Expression

Bt crops are able to produce Cry proteins, which were originally present in Bacillus thuringiensis bacteria. Although Bt maize is very efficient against corn borers, Spanish crops are also attacked by the earworm H. armigera, which is less susceptible to Bt maize. Many mechanisms could be involved in this low susceptibility to the toxin, including the insect’s metabolic resistance to toxins due to cytochrome P450 monooxygenases. This paper examines the response of last instar H. armigera larvae to feeding on a diet with Bt and non-Bt maize leaves in larval development and in the gene expression of three P450 cytochromes: CYP6AE14, CYP6B2 and CYP9A12. Larvae fed on sublethal amounts of the Bt toxin showed reduced food ingestion and reduced growth and weight, preventing most of them from achieving the critical weight and pupating; additionally, after feeding for one day on the Bt diet the larvae showed a slight increase in juvenile hormone II in the hemolymp. Larvae fed on the non-Bt diet showed the highest CYP6AE14, CYP6B2 and CYP9A12 expression one day after feeding on the non-Bt diet, and just two days later the expression decreased abruptly, a finding probably related to the developmental programme of the last instar. Moreover, although the response of P450 genes to plant allelochemicals and xenobiotics has been related in general to overexpression in the resistant insect, or induction of the genes when feeding takes place, the expression of the three genes studied was suppressed in the larvae feeding on the Bt toxin. The unexpected inhibitory effect of the Cry1Ab toxin in the P450 genes of H. armigera larvae should be thoroughly studied to determine whether this response is somehow related to the low susceptibility of the species to the Bt toxin