Com aclimatar a la calor extrema la mosca blanca Bemisia tabaci (Entomologia mediterrània, 12/2022)

La mosca blanca del tabac (Bemisia tabaci) és una de les plagues agrícoles més rellevants a tot el món per a diversos cultius. Com hem discutit anteriorment (42/2027), sota aquesta nomenclatura binomial s’amaguen en realitat desenes d’espècies críptiques, morfològicament quasi idèntiques, però amb diferències biològiques rellevants. D’aquestes espècies críptiques, les dues més esteses són la MEAM1 (biotip B) i la MED (biotip Q). A Catalunya la Bemisia tabaci MED afecta sobretot cultius de tomàquets, pebrots, melons, síndries, mongetes, albergínies i cogombres: les larves piquen les fulles i actuen com a vectors de fongs i de virus (com els geminivirus). La B. tabaci MED es troba distribuïda per regions de climes ben variables, des de temperats a subtropicals i tropicals. En aquesta difusió deu jugar un paper important l’aclimatació tèrmica, que capacita l’insecte per suportar condicions de temperatura desfavorables. Pijush Kanti Jhan, professor del Departament d’Agricultura de la Universitat de Ciència i Tecnologia de Noakhali, i Lee Kyeong-Yeoll, professor del Col·legi d’Agricultura i Ciències de la Vida de la Universitat Nacional Kyungpook, de Daegu, han desenvolupat una aclimatació a la calor extrema en Bemisia tabaci MED, que presenten en un article a Archives of Insect Biochemistry and Physiology. L’estudi penetra en algunes de les claus transcriptòmiques que expliquen l’alta capacitat d’aclimatació a entorns tropicals d’aquesta espècie.

Sota el nom de “Bemisia tabaci” s’amaguen en realitat més de 44 espècies críptiques de mosca blanca.

Colònies de Bemisia tabaci MED en hivernacles sense control de temperatura

Pijush Kanti Jhan compagina la seva posició al Departament d’Agricultura en la Universitat de Noakhali (Bangladesh), amb la d’investigador a la Divisió de Biociències Aplicades de la Universitat Kyungpook de Daegu. Lee Kyeong-Yeoll és professor d’aquesta darrera universitat, alhora que investigador a l’Institut de Medicina Vegetal i a l’Institut de Ciència i Tecnologia Agrícoles.

Jhan & Lee han investigat l’aclimatació tèrmica de B. tabaci MED, una mosca blanca de la família dels aleiròdids (ordre dels hemípters), que es troba com a plaga de diverses collites en regions tropicals, subtropicals i temperades. A més dels danys directes que produeix al cultiu, s’hi suma el fet d’ésser vector de diversos fitopatògens, com els geminivirus.

En els seus experiments, Jhan & Lee mantingueren colònies de B. tabaci MED en un hivernacle sense control de temperatura. Entre els mesos d’abril i juny, la temperatura de l’hivernacle fluctuava entre mínimes de 10 °C i màximes de 60 °C. Al llarg d’aquestes 10 setmanes, Jhan & Lee prenien individus de la colònia i els sotmetien a un xoc tèrmic de 50 °C durant 30 minuts.

La taxa de supervivència davant d’aquest xoc tèrmic anava en augment al llarg de les 10 setmanes de manteniment de la colònia en condicions de fluctuació tèrmica a l’hivernacle. Individus de la colònia control, mantinguda a temperatura constant, morien gairebé uniformement després d’haver estat exposats a 30 minuts de 50 °C.

La temperatura letal

La colònia mantinguda a temperatura constant tenia una temperatura letal 50 (suficient per matar el 50% dels individus) de 47,7 °C; una temperatura letal 95 de 50,1 °C; i una temperatura letal 100 de 50,3 °C.

Al final de les 10 setmanes, la colònia mantinguda a temperatura fluctuant tenia una temperatura letal-50 de 59,8 °C, una temperatura letal-95 de 62,7 °C, i una temperatura letal-100 de 63,0 °C. És a dir que les condicions de temperatura fluctuant feien possible que B. tabaci MED augmentés en més de 10 °C la temperatura màxima tolerable.

Expressió gènica i aclimatació tèrmica

Jhan & Lee es fixen en les proteïnes de xoc tèrmic (hsp), un grup de proteïnes que tendeix a sobreexpressar-se en gairebé tots els organismes quan són exposats a temperatures elevades. Tres d’aquests gens hsp, hsp20, hsp70 i hsp90, tenen un nivell de transcripció inferior en la colònia mantinguda amb fluctuació tèrmica respecte de la colònia mantinguda a temperatura constant.

L’aclimatació a la calor extrema s’associa, doncs, a canvis en el sistema de resposta al xoc tèrmic. La major termotolerància desplaça cap amunt la temperatura letal, fins a allunyar-la efectivament del rang de temperatures ambientals. Aquest seria un dels mecanismes que fomentaria l’expansió de B. tabaci MED en regions tropicals.

Lligams:

Developing extreme heat acclimation in Bemisia tabaci Mediterranean (Hemiptera: Aleyrodidae). Pijush Kanti Jhan, Kyeong-Yeoll Lee. Arch. Insect Biochem. Physiol. (2022)

Arxivat a Ciència i Tecnologia
%d bloggers like this: