Compatibilidad reproductiva entre poblaciones de Ceratitis Capitata (Díptera : Tephritidae)

• Autores: Vera, María Teresa
• Año de publicación: 2002
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Cladera, Jorge Luis
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

La mosca de la fruta del Mediterráneo, Ceratitis capitata (Diptera: Tephritidae), es unade las principales plagas frutícolas y hortícolas del mundo. Sus larvas se desarrollan enla pulpa de la fruta, de aproximadamente 250 especies vegetales, produciendo dañodirecto sobre la producción y daño indirecto al restringir los mercados de exportación. Mundialmente, y en ciertas regiones de la Argentina, se la combate con la técnica delinsecto estéril. El estudio de la compatibilidad entre poblaciones silvestres y entrepoblaciones y líneas de laboratorio puede brindar información relevante para la mejorade dicha medida de control. En el presente trabajo se buscaron evidencias deincompatibilidad en distintas etapas del proceso reproductivo. Se puso especial énfasisen tres aspectos: compatibilidad para el apareamiento, comportamiento de recópula, ycompatibilidad post-cigótica. El estudio de la compatibilidad para el aparcamiento serealizó en condiciones semi-naturales entre dos poblaciones silvestres y entre cuatropoblaciones silvestres y una línea de laboratorio. El estudio de distintos aspectos delcomportamiento de recópula analizó principalmente el efecto del origen del macho conel que se aparea una hembra por primera vez en la propensión a recópula. El mismo sellevó a cabo con hembras de laboratorio bajo condiciones de laboratorio, y con hembrassilvestres, en condiciones semi-naturales, con machos silvestres y de laboratorio. Estosúltimos, en algunos casos, habian sido esterilizados con irradiación. El estudio de lacompatibilidad post-cigótica analizó el desempeño de la progenie de cruzas híbridas enatributos relacionados con la viabilidad, la proporción de individuos de cada sexo, o lafertilidad. Se analizó la compatibilidad entre dos poblaciones silvestres, entre 19poblaciones silvestres y una de dos líneas de laboratorio y entre 22 cruzas híbridas y las 8 líneas que las originaron. Asimismo, se comparó el desempeño de todas las cruzas convalores de referencia. Los resultados mostraron la presencia de compatibilidad entre la población silvestre de Sáenz Peña, Chaco, y la de Reconquista, Santa Fe, tanto para el aparcamiento comopost-cigótica. En el estudio de la compatibilidad para el aparcamiento entre cuatropoblaciones silvestres y la linea Argl7y-80, se obtuvieron todas las combinaciones depareja posibles, mostrando la ocurrencia de aparcamientos entre los individuos delcampo y la línea de laboratorio en ambos sentidos. Sin embargo, se observaron tambiénalgunas diferencias en el comportamiento sexual entre la línea de laboratorio y losindividuos silvestres. Las hembras de las poblaciones de Santa Rosa, Catamarca, y Concordia, Entre Ríos, mostraron una tendencia hacia una falta de aceptación de losmachos de laboratorio, sugiriendo un grado incipiente de aislamiento. El estudio del comportamiento de recópula mostró diferencias entre líneas, tanto enmachos como en hembras y confirmó que los machos de laboratorio tienen disminuidala capacidad de inducir refractariedad tanto en hembras silvestres como de laboratorio. Se concluyó que la duración de la primera cópula no es una buena medida del éxitopost-copulatorio. Además, mostró que la irradiación tiene un efecto adverso sobre elcomportamiento post-copulatorio. En cuanto a la compatibilidad post-cigótica, en ningún caso se detectó incompatibilidaden forma generalizada en todas las parejas obtenidas de la cruza entre dos origenes. Sinembargo, para todas las variables analizadas, viabilidad, relación macho:hembra ydesarrollo de los ovarios, se observaron familias con anomalías, evidenciando ciertogrado de incompatibilidad entre algunos origenes. En el caso puntual de atrofia gonadal,el fenómeno fue encontrado con mayor frecuencia en las líneas de laboratorio, y en lascruzas híbridas, que en las poblaciones silvestres o en cruzas entre poblacionessilvestres y líneas de laboratorio. Se postula que en C. capitata este fenómeno no estáasociado al encuentro entre poblaciones silvestres, o líneas con pocas generaciones bajocría artificial y líneas con muchas generaciones en el laboratorio como se observó en Drosophila melanogaster. Cuando la disponibilidad de material lo permitió y serealizaron las dos cruzas recíprocas, se observó que el comportamiento no fue similarentre ellas. Esto llevó a proponer la presencia de factores citoplasmáticos, y arecomendar que los estudios futuros involucren las cuatro cruzas posibles.
The Mediterranean fruit fly, Ceratitis capitata (Diptera: Tephritidae), is one of the mainfruit pests of the world. Their larvae develop in the pulp of approximately 250 fruit orvegetable species, producing direct damage on the production and indirect damage byrestricting the export markets. Worldwide, and in certain regions of Argentina, this pestis controlled with the Sterile Insect Technique (SIT). The study of the compatibilityamong wild populations, and between populations and laboratory strains, can provideuseful information for the improvement of this control technique. The present work looked for evidences of incompatibility at different stages of thereproductive process. Special emphasis was placed in three aspects: matingcompatibility, remating behaviour, and post-zygotic compatibility. The study of matingcompatibility was carried out in field cages under semi-natural conditions between twowild populations and between each of four wild populations and a well-establishedlaboratory strain. The study of different aspects of the remating behaviour focusedmainly on the effects of the origin of the first male mated to a female, on the propensityof the female to remate. This study was carried out with laboratory females, underlaboratory conditions, with males from different strains, and also with wild females infield cages under semi-natural conditions with wild and laboratory males. These lastlaboratory strain males, in some cases, had been sterilised with irradiation. Post-zygoticcompatibility was analysed by hybrid crosses for traits related to viability and sex ratioof the progeny, as well as female fertility. This study was performed between two wildpopulations, between nineteen wild populations and one of two laboratory strains, andamong eight laboratory strains. A global analysis was performed to compare all thecrosses with reference values. The results showed the presence of both mating and post-zygotic compatibility betweenthe populations of Sáenz Peña, Chaco, and Reconquista, Santa Fe. In the study ofmating compatibility among four wild populations and the laboratory strain Argl7y-80,all the possible mating combinations were obtained, showing the presence of matingsbetween wild individuals and the laboratory strain in both directions. However, somedifferences were also observed in the sexual behaviours of the laboratory compared towild populations. Females from Santa Rosa, Catamarca, and Concordia, Entre Ríos,showed a tendency toward reduced acceptance of laboratory males, suggesting anincipient degree of behavioural isolation. The study of the remating behaviour showed differences among strains, as much inmales as in females. It confirmed the fact that laboratory males have a diminishedcapacity to induce refractoriness to subsequent matings in wild and laboratory femalescompared to wild males. It is concluded that first mating duration is not a good indirectmeasure of post-copulatory success. This study also showed that irradiation has anadverse effect on post-copulatory female behaviour. As for post-zygotic compatibility, in no case was incompatibility detected in ageneralised way. However, for all the analysed variables (viability, sex ratio andgonadal development), some abnormal families were observed, demostrating a certaindegree of incompatibility among some strains. In the case of gonadal atrophy, thephenomenon was more frequent in laboratory strains, and in hybrid crosses amongthem, compared to wild populations or compared to crosses between wild populationsand laboratory strains. It is suggested that in C. capitata this phenomenon is notassociated to the encounter between wild populations, or strains with few generationsunder artificial rearing, and well-established strains with many generations in thelaboratory like it was observed for Drosophila melanogaster. When the two reciprocalcrosses were performed, they did not behave equally, suggesting the presence ofcytoplasmatic incompatibility factors. It is recommend that future studies shouldinvolve the four possible crosses. The results obtained here provide bases for the improvement of certain aspects of the SIT, and allow the formulation of hypothesis related to the reproductive success and thecompatibility among strains of various origins in this species.
Fil: Vera, María Teresa. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.