Magister en Ciencias Biológicas con mención en Zoología

Magister en Ciencias Biológicas con mención en Zoología / Como la mayoría de los insectos fitófagos, los áfidos (Homoptera, Aphididae) presentan un importante grado de especialización, lo que normalmente se relaciona con un desempeño mayor en el hospedero en el cual están especializados (hospedero de origen) respecto a uno alternativo. Sin embargo, existen evidencias de cambios en el uso de hospederos alternativos luego de experiencia de desarrollo ontogenético en ellos, por lo que se ha postulado a la experiencia como uno de los mecanismos capaces de modificar el patrón de especialización. En esta tesis se estudió el efecto de la experiencia en un hospedero alternativo sobre el patrón de especialización del áfido Rhopalosiphum maidis (Fitch). Se evaluó el desempeño de 23 clones de R. maidis sobre Sorghum halepense L. (hospedero de origen) y Triticum durum L. (hospedero alternativo), antes y después de experiencia durante 20 generaciones en T. durum. Antes del período de experiencia en trigo se observó una relación inversa en el desempeño sobre ambos hospederos y sobrevivencia diferencial de los clones desarrollados en ambos hospederos. Sólo 8 de los 23 clones iniciales lograron sobrevivir 20 generaciones en T. durum. Después de este período aumentó la sobrevivencia en trigo y aumentó significativamente el desempeño de algunos clones en S. halepense. En tanto que la mayoría de los clones mantuvo inalterado su desempeño en T. durum con relación al desempeño que se observó antes del período de experiencia, aun cuando se constató una tendencia general a disminuir. Estos resultados sugieren que el patrón de especialización de R. maidis se relaciona mayormente con la variación genética y no tanto con la experiencia, puesto que sólo algunos genotipos de R. maidis son capaces de resistir al trigo. Se considera también que la experiencia en este hospedero alternativo no produce la disminución de la capacidad de usar S. halepense. / Aphids (Homoptera, Aphididae) have an important degree of specialization, which is frequently related with a higher performance on the host in which they are specialized (host of origin) than on other host plants (alternative host). Nevertheless, considerable evidence of changes in host use after experience (i.e. ontogenetic development) on alternative hosts suggests experience as a mechanism able to modify the specialization degree. The aim of this thesis was to study the effect of experience on an alternative host in the specialization pattern of the aphid Rophalosiphum maidis (Fitch). The performance of 23 clones of R. maidis on Sorghum halepense L. (origin host) and Triticum durum L. (alternative host) before and after experience on T. durum during 20 generations was evaluated. Before that period of experience on T. durum there was a negative correlation between performances on both hosts and differential survival of clones living in both hosts. Only 8 out of 23 initial clones survived 20 generations in T. durum. However, survival in wheat, as well as performance on S. halepense showed significant increase, after the experience. Over generations most clones maintained their performance as showed before the period of experience on T. durum. Since some R. maidis genotypes were able to resist T. durum exigencies, it is suggested that specialization pattern is more related with genetic variation than experience. It is also discussed the fact of experience on this alternative host does not cause a capacity decrease of using S. halepense.

Magister en Ciencias con mención en Biología / El establecimiento exitoso de una especie introducida depende tanto de sus atributos biológicos como de las interacciones que establezca con otras especies en los nuevos ambientes. Se ha reportado que insectos fitófagos con ciertas características de historia de vida y conducta alimentaria tales como: ser chupadores de floema, coloniales o agregados, recientemente introducidos; frecuentemente establecen interacciones competitivas, las cuales pueden estar mediadas por enemigos naturales o cambios en la calidad de la planta hospedera. El áfido Sipha flava (Forbes), reportado recientemente para Chile, reúne algunos de éstos atributos favorables para mostrar competencia. Adicionalmente, S. flava presenta algunas características biológicas que podrían favorecer sus habilidades competitivas. Estas características son: 1) un escaso nivel de parasitismo por bracónidos (grupo importante de enemigos naturales de áfidos), y 2) producir cambios notables en la calidad de la planta hospedera. En el presente trabajo se estudió durante dos temporadas (primavera y otoño), las interacciones que S. flava establece con Rhopalosiphum maidis sobre plantas del hospedero compartido, Sorghum halepense. Complementariamente se evaluaron los posibles efectos de la abundancia de enemigos naturales (Lysiphlebus testaceipes, el parasitoide más abundante asociado al sistema de estudio), y de los cambios en la calidad de la planta hospedera debidos al ataque de los áfidos sobre las interacciones entre éstos áfidos. Finalmente se evaluó el efecto de la temperatura y fotoperiodo sobre el tiempo a la primera reproducción, el número de crías y la longevidad, como atributos de historia de vida que pueden ser afectados por la temporada de primavera y otoño. Los resultados muestran que durante el otoño (en los experimentos con y sin de enemigos naturales), ambos áfidos fueron afectados negativamente y que S. flava tendió a ser excluido competitivamente por R. maidis. En primavera, y sin enemigos naturales S. flava no fue significativamente afectado por la presencia del otro áfido. En tanto que con enemigos naturales, la presencia de R. maidis diluyó el efecto de los enemigos naturales sobre S. flava. Experimentos complementarios mostraron que los cambios debidos al ataque de S. flava en S. halepense afectan negativamente a R. maidis. No se encontraron evidencias del efecto recíproco, y la abundancia del parasitoide afectó diferencialmente sobre ambos áfidos, siendo el efecto mas marcado sobre R. maidis. Finalmente, la temperatura y el fotoperíodo afectaron notablemente los atributos de historia de vida evaluados, evidenciando la alta susceptibilidad de S. flava a los cambios de temperatura propios de cada estación. Las implicancias del efecto de los niveles tróficos adyacentes sobre la interacción S. flava- R. maidis se discuten en la presente tesis. / Successful establishment of introduced species depends of its biological traits and interactions with other species in the new environment. Some works have been reported that phytophagous insects with particular life history traits and feeding behavior such as: phloem sucking, colonial or aggregated, newly introduced, frequently establish competitive interactions, and these could be mediated by the natural enemies abundance or host plant quality. Sipha flava (Forbes), newly introduced aphid in Chile, shows some biological traits that could enhance its competitive abilities. These biological traits are: 1) Low level of parasitism by braconids (an important group of natural enemies of aphids), and 2) produce evident change on the host plant quality. In this study, during two season (fall and spring), interspecific interactions between S. flava (newly-introduced aphid) and Rhopalosiphum maidis on common host plant (Sorghum halepense) was evaluated at Santiago (Chile). Complementary, the effects of natural enemies abundance (Lysiphlebus testaceipes, a major parasitoid associated to this system), and the changes on host plant quality by aphid attacks on these aphid-aphid relationship, were evaluated. Finally, the effects of temperature and photoperiod on time at first reproduction, number of nymphs and longevity of aphids, as life history traits that may be affected by seasonal changes, were studied. The results showed that both aphids were negatively affected by interspecific competition during fall season (with or without natural enemies), and S. flava was practically excluded by R. maidis. In spring, without natural enemies, the result of competition was asymmetric and S. flava was no affected by R. maidis. In this season with natural enemies, R. maidis diluted the negative impact of natural enemies on S. flava. Complementary experiments showed that changes in host plant quality by S. flava attack and natural enemies affected negatively to R. maidis. Finally, change in temperature and photoperiod affected strongly on S. flava and showed its susceptibility to these abiotic changes typical of each season. The consequences of the adjacent trophic levels on S. flava – R. maidis interactions are discussed in the present work.

Tesis para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo y al Grado de Magíster en Ciencias Agropecuarias, Mención Sanidad Vegetal / El desarrollo de fuentes de energía renovable, particularmente de cultivos energéticos como la caña común, Arundo donax, hace necesario identificar las potenciales plagas asociadas y sus posibles consecuencias en la producción. El áfido Melanaphis donacis (Passerini), es el principal artrópodo que se ha visto asociado a esta especie en parcelas experimentales en la región Metropolitana. Con el objetivo de aportar información básica para un futuro desarrollo de este cultivo y diseñar estrategias de manejo adecuadas y oportunas, se estudió el cambio en abundancia durante un año (2013) de la población de este áfido. Los niveles poblacionales se midieron a través de colectas quincenales de áfidos sobre hojas, desde parcelas sin tratamientos insecticidas y de una población silvestre de A. donax, realizando un recuento directo, calculando la media del número de áfidos por hoja por día de muestreo. El áfido estuvo presente durante todo el año en plantas de A. donax cultivado, siendo especialmente abundante en primavera-verano, con un número promedio máximo de 243 individuos hoja-1, mientras que en las plantas silvestres sólo se llegó a un máximo de 147 áfidos hoja-1. Además, se observaron abundantes enemigos naturales, especialmente coccinélidos y sírfidos, los que podrían estar contribuyendo a mantener las poblaciones de áfidos bajo niveles dañinos. / The development of renewable energy, particularly energy based on crops such as the giant reed, Arundo donax, this make necessary to identify potential associated pests and their possible impact on their production. The aphid Melanaphis donacis (Passerini) is the main arthropod that has been associated with this specie in experimental plots in the Metropolitan region. In order to provide basic information for future development of this crop and design management strategies that are appropriate and suitable, the variation of population of this aphid was studied for one year (2013). Population levels were measured through fortnightly collections of leaves from wild plots of A. donax without insecticide treatments, counting and recording the average per leave and sampling day. The aphid was present throughout year long, being especially abundant in spring and summer, with a maxim average number 243 individuals per leaf, while in wild plants only reached to a maximum of 147 aphids per leaf. Also natural enemies that help to keep aphid populations under damaging levels were observed abundantly, especially ladybirds and hoverflies.

Memoria par a optar al Título Profes ional de Ingen iero Agró nomo Mención: Fitotecnia