Atracción del picudo del chile a compuestos volátiles de sus hospederos

Abstract

El picudo del chile (Anthonomus eugenii Cano), principal plaga del chile (Capsicum spp.) en América, responde a los aromas de sus plantas hospederas, por lo que estos podrían ser de utilidad como fuentes de atrayentes. En la presente investigación se analizaron los compuestos volátiles de las yemas florales y frutos de cinco hospederos de A. eugenii: chile jalapeño (Capsicum annuum L.), pimiento morrón (C. annuum), chile manzano (C. pubescens Ruiz y Pav), chile chiltepe (C. frutescens L) y hierbamora (Solanum americanum Mill.). En una segunda fase, se evaluó la respuesta conductual de los adultos de A. eugenii a mezclas de compuestos volátiles sintéticos y se determinó la efectividad de atracción de la mejor mezcla de volátiles del hospedero en comparación con la feromona de agregación de A. eugenii o combinada con ésta. Finalmente, se estudió la dinámica de liberación de (Z)-β-ocimeno, 2-isobutil-3-metoxipirazina y (Z)-3-hexen-1-ol acetato en cinco tipos de emisores potenciales, y su relación con variables ambientales. Los compuestos se capturaron por microextracción en fase sólida (SPME) y se identificaron mediante cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC-MS). La respuesta del insecto se evaluó en un olfatómetro tipo Y, mediante experimentos de elección por pares. Las tasas de liberación se determinaron a partir de análisis en GC-MS, de los volátiles colectados por aireación dinámica, o mediante el método gravimétrico. Se identificaron 44 compuestos en los cinco hospederos, 32 de ellos en las yemas florales y 37 en los frutos; hidrocarburos y ésteres fueron los más frecuentes y abundantes. Los ensayos de comportamiento mostraron que una mezcla de (Z)-β-ocimeno, D-limoneno y 2-isobutil-3-metoxipirazina atrajo a hembras (p=0.022) y machos (p=0.005) de A. eugenii. El (Z)-3-hexenil acetato y el terpinoleno, adicionados individualmente a la combinación anterior, aumentaron la respuesta de hembras (p=0.011) y machos (p=0.005), respectivamente. La sustitución de (Z)-β-ocimeno por su estereoisómero (E)-β-ocimeno propició una mayor atracción de los machos (p=0.022), en tanto que la eliminación de su isómero estructural D-limoneno, no disminuyó la efectividad de atracción de la mezcla terciaria de compuestos sintéticos. Los machos respondieron en mayor proporción a la mezcla de compuestos volátiles del hospedero (p=0.041) y a su combinación con la feromona de agregación de A. eugenii (p≤0.0001), que a la feromona sola; en contraste, las hembras no mostraron diferencia en su elección. Uno de los dispensadores evaluados, consistente en un vial de vidrio con tapa de caucho, a la cual se le hicieron orificios, liberó (Z)-β-ocimeno, isobutil-3-metoxipirazina y (Z)-3-hexen-1-ol acetato en forma estable. La variación de las tasas de liberación de los compuestos, en este dispositivo, dependió de la temperatura, humedad relativa y/o tiempo de exposición del liberador. _______________ ABSTRACT: The pepper weevil (Anthonomus eugenii Cano), a major pest of pepper (Capsicum spp.) in America, responds to scents from its host plants, they could be useful as a source of attractants. In this study, we analyzed the volatile compounds of flower buds and fruits from five host plants of A. eugenii: jalapeño pepper (Capsicum annuum L.), bell pepper (C. annuum), manzano pepper (C. pubescens Ruiz and Pav) chiltepe pepper (C. frutescens L.) and nightshade (Solanum americanum Mill.). In a second phase, we assessed the behavioral response of pepper weevil adults to mixtures of synthetic volatile compounds and determined the attractiveness of the best mixture of host volatiles versus the aggregation pheromone of A. eugenii or combined with it. Finally, we studied the release dynamics of (Z)-β-ocimene, 2-isobutyl-3-methoxypyrazine and (Z)-3-hexen-1-ol acetate in five types of potential dispensers, and its relationship with environmental variables. The compounds were collected by solid phase microextraction (SPME) and identified by gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS). Insect response was evaluated in a Y-type olfactometer by pairwise choice experiments. The release rates were determined after GC-MS analysis of the volatiles collected from the dispensers by headspace, or through the gravimetric method. Forty-four compounds were identified in the five hosts, 32 of them in flower buds and 37 in fruits; hydrocarbons and esters were the most frequent and abundant. Behavioral assays showed that a mixture of (Z)-β-ocimene, D-limonene and 2-isobutyl-3-methoxypyrazine attracted both females (p=0.022) and males (p=0.005) of A. eugenii. The compounds (Z)-3-hexenyl acetate and terpinolene, added individually to the above combination, increased the response of females (p=0.011) and males (p=0.005), respectively. Substituting (Z)-β-ocimene by its stereoisomer (E)-β-ocimene resulted in increased attraction of males (p=0.022), while removing its structural isomer D-limonene, did not diminish the attractiveness of the above synthetic mixture. A greater number of males responded to the mixture of host-volatile compounds (p=0.041) and to its combination with the aggregation pheromone of A. eugenii (p≤0.0001), than to the pheromone alone; in contrast, females showed no difference in their choice. One of the dispensers evaluated consisting of a glass vial with holes in its rubber cap released (Z)-β-ocimene, 2-isobutyl-3-methoxypyrazine and (Z)-3-hexen-1-ol acetate in a stable manner. The variation in release rates of the compounds, in this device, was dependent on temperature, relative humidity and lifetime of the releaser.