ES2221673T3 - Lucha contra las plagas de insectos. - Google Patents

Abstract

LA PRESENTE INVENCION SE REFIERE AL USO DE LA FEROMONA SEXUAL E8,E10 ANTAGONISTAS DEL COMPORTAMIENTO PARA INHIBIR EL GUSANO DE LA MANZANA, CYDIA POMONELLA, POR CONFUSION.

Description

Lucha contra las plagas de insectos.

Campo técnico

La presente invención se refiere al uso de una combinación de feromonas sexuales, 8E,10E-dodecadien-1-ol, y un antagonista del comportamiento tal como se define en la reivindicación 1 para combatir la polilla de la manzana, Cydia pomonella, en huertos frutales.

El objeto de la presente invención es obtener un método eficaz para combatir la polilla de la manzana en huertos frutales utilizando feromonas sexuales de dicho insecto en combinación con un antagonista del comportamiento.

Antecedentes de la invención

Los métodos biológicos para inhibir las plagas de insectos se han planteado con gran interés durante los últimos años y en particular, el uso de feromonas, es decir, sustancias aromáticas específicas de las especies mediante las cuales los animales, tales como los insectos, se comunican, y sustancias que desencadenan (provocan) un determinado comportamiento o actividad biológica. Desde hace varios años, las feromonas se comercializan para inhibir determinadas plagas de insectos sobre una base comercial también. La ventaja del uso de feromonas con este fin es la selectividad extremadamente alta y la gran ventaja medioambiental. A diferencia de los agentes de inhibición química, la actividad de las feromonas se dirige exclusivamente hacia la especie de insecto buscada y como las feromonas son sustancias que aparecen naturalmente, no dan origen a problemas de resistencia. Además, las feromonas son activas en cantidades muy pequeñas y pueden degradarse biológicamente. No son tóxicas para ninguna parte del sistema ecológico.

Las feromonas sexuales de las mariposas (en particular de las polillas nocturnas y de la familia Tortricidae) son las feromonas sexuales mejor conocidas. En un método de inhibición, el método de confusión, la feromona se esparce a partir de fuentes dotadas de una sustancia sintética de feromona sexual de tal manera que toda el área olerá como la sustancia. Entonces, los machos no encontrarán a las hembras de ninguna forma. El método es eficaz. El método de confusión se comercializa actualmente con relación a una docena de especies de polillas (Cardé y Minks, 1995, Ridgway et al, (1990), Behaviour-Modifying Chemicals for Pest Management: Applications of Pheromones and Other Attractants, Nueva York, Marcel Dekker). Los obstáculos más importantes para un desarrollo rápido de la técnica de confusión se encuentran en los campos de la biología y la química. Simplemente, uno no sabe cómo y por qué funciona la técnica de confusión.

La hipótesis dominante para la atracción de los machos por las feromonas de las hembras la formuló en 1978 Roelofs. Se denomina la hipótesis del umbral y expone que la mezcla de feromonas completa y natural proporcionalmente es siempre un mejor estímulo del comportamiento completo que cualquier otra mezcla de los componentes. También, desencadena el comportamiento a concentraciones inferiores que cualquier otra mezcla. La hipótesis ha gobernado y sigue gobernando, en principio, todos los estudios sobre feromonas.

En una revisión de casos exitosos y comerciales que utilizaron la confusión, Minks y Cardé concluyen (1988), Entomol. Exp. Appl., 49:25-36: ''la mezcla natural consigue la interrupción del apareamiento con tasas de aplicación inferiores que mezclas parciales o desproporcionadas.

Una feromona sexual puede consistir en hasta 10 sustancias diferentes, pero relacionadas estrechamente desde el punto de vista biosintético (Baker, (1989) Insect Flight, ed. G J Goldsworthy, C H Wheeler, Boca Raton, FL, CRC Press). Diferentes especies dentro de una familia utilizan diferentes combinaciones de un tema tal. La separación de especies puede incrementarse por el hecho de que una especie A tenga neuronas sensoriales específicas para el principal componente de la especie B también, pero responda con un comportamiento negativo de huída ante una señal tal. Como ejemplo, se mencionará al himenóptero del pino de la familia Neodiprion (Löfqvist, 1986). El componente principal de la feromona sexual de N. sertifor tiene tres átomos de carbono quirales. Por tanto, la sustancia puede aparecer en ocho enantiómeros diferentes. Sólo uno de ellos es activo como atrayente sexual. Otro de ellos es un antagonista del comportamiento muy fuerte. Sólo el 1-2% de éste junto con el atrayente es suficiente para bloquear completamente la atracción.

Interrupción del apareamiento

La importancia de los métodos alternativos de control de insectos está aumentando debido a los problemas con el registro de insecticidas tóxicos, resistencia a los insecticidas, problemas medioambientales y actitudes de los consumidores.

Los insectos utilizan feromonas sexuales para comunicarse para el apareamiento. Las feromonas desencadenan fuertes reacciones de comportamiento en cantidades mínimas, son específicas de las especies y no son tóxicas. Impregnando la atmósfera con feromonas sintéticas, puede evitarse la comunicación olfatoria y la búsqueda de parejas (Ridgway y col. 1990).

Un obstáculo principal para el desarrollo adicional de la técnica de interrupción del apareamiento es que los mecanismos de comportamiento de la interrupción del apareamiento son todavía ampliamente desconocidos. Por tanto, no está claro qué mezcla de compuestos de feromona es la más eficaz (Minks y Cardé 1988; Cardé y Minks 1995).

Las feromonas sexuales de insectos consisten en una mezcla de diversos compuestos que atraen a machos conespecíficos, pero que no son atrayentes para machos de otras especies. La especificidad por la especie es primordial para la búsqueda de pareja mediada por feromonas. Como la mayoría de los compuestos de feromona coexisten en varias especies, a menudo estrechamente relacionadas, está claro que la especificidad sólo puede lograrse mezclando varios compuestos (Roelofs 1978; Linn y col. 1986; Baker 1989).

Sinergistas de feromonas

Una mezcla del compuesto de feromona principal (normalmente el compuesto más abundante en la glándula de las feromonas de la hembra) más sinergista de feromonas adicional desencadena comportamientos, que no pueden obtenerse con cualquier compuesto individual por sí mismo. Cada compuesto individual puede formar parte de la feromona de otra especie, pero la mezcla completa de compuestos es específica de la especie. La adición de sinergistas también aumenta mucho la actividad total de comportamiento de la mezcla frente al compuesto principal solo. Las mezclas completas son más atrayentes que las mezclas incompletas, y a menudo desencadenan comportamientos tales como intentos de aterrizaje y de cópula en la fuente, que no pueden obtenerse con los compuestos individuales o las mezclas incompletas. La mezcla (es decir, los compuestos liberados todos juntos, a partir de una fuente) actúa como una unidad y tiene propiedades del comportamiento nuevas; éste es el principio más importante en la biología de las feromonas (Linn y col. 1986; Baker 1989).

Antagonistas de feromonas

Los antagonistas de feromonas (anteriormente denominados"inhibidores") son "sinergistas negativos". Éstos son compuestos que disminuyen con fuerza la atracción del macho cuando se mezclan con el compuesto de feromona principal o con la mezcla de feromonas. Al igual que con los sinergistas de feromonas, la mezcla de feromona más antagonista amplifica la respuesta del macho, actúa como una unidad, y tiene propiedades del comportamiento nuevas en comparación con los compuestos individuales solos; con la condición de que ambos compuestos se liberen a partir de la misma fuente. Por ejemplo, una mezcla de feromona y antagonista puede producir un efecto repelente (Löfqvist 1986).

La acción combinada de sinergistas y antagonistas da como resultado la especificidad por especie de las señales de feromonas. Por ejemplo, la polilla de la pera C. pyrivora, una especie hermana de C. pomonella, utiliza acetato de codlemona como una feromona.

En el archivo CAPLUS de STN international, nº acc. 1980: 508912, Bogdanova, T.P., y col., describen que el acetato de cis-8-dodecenilo es un potente inhibidor de la atracción de machos hacia trampas cebadas con la feromona sexual sintética, trans-8,10-dodecadienol. Esta referencia no trata sobre lo que ocurre con las técnicas de confusión.

En el archivo CAPLUS de STN international, nº acc. 190: 508901, Bogdanova, T.P. describe que la colocación de cebos de codlemona sin trampas en manzanos disminuyó el porcentaje de machos de gusano de la manzana marcados atraídos hacia las trampas cebadas con hembras vivas y colocadas en el mismo árbol desde el 22,8 hasta el 1,5%. En una prueba de laboratorio, se colocó codlemona en tarros que contenían parejas de gusanos de la manzana macho y hembra y la fertilización disminuyó desde el 85 hasta el 5%. La colocación de ampollas con acetato de cis-8-dodecenilo en trampas cebadas con codlemona o hembras vivas, suprimió completamente la atracción de los machos de gusano de la manzana hacia las trampas. Esta referencia no trata sobre lo que ocurre con las técnicas de confusión.

El archivo CAPLUS de STN international, nº acc. 1986: 202262 describe que una cantidad minoritaria de dodecanol aumentó la respuesta en contra del viento de la polilla de la manzana hacia codlemona, 8E,10E-dodecadien-1-ol, en túneles con viento, es decir, aumentó la respuesta a la feromona sexual. Una adición de acetato de codlemona o 8E,10Z-dodecadien-1-ol suprimió la atracción hacia las trampas en huertos de manzanas y peras. Esta referencia no trata sobre lo que ocurre con las técnicas de confusión.

El archivo CAPLUS de STN international, nº acc. 1975: 52585 describe que el acetato de codlemona, acetato de 8E,10E-dodecadienilo inhibió la atracción de polillas de la manzana macho hacia las trampas que contenían bien feromonas sexuales sintéticas, codlemona, o bien polillas de la manzana hembra vírgenes. Esta referencia no trata sobre lo que ocurre con las técnicas de confusión.

El documento EP-A-0 236 188 describe un método para emitir simultáneamente vapores de feromonas sexuales de diferentes insectos en un dispensador, para un tratamiento más económico en un huerto para atrapar o interrumpir el apareamiento de diferentes insectos que infestan un huerto. Esta referencia no trata sobre lo que ocurre con las técnicas de confusión cuando se utilizan feromonas sexuales y antagonistas del comportamiento de la plaga de insectos para interrumpir el apareamiento.

En la Annual Review of Entomology, Cardé y Minks, 40:559-585 (1995) hacen referencia al control de las plagas de polillas mediante la interrupción del apareamiento y hacen referencia en particular al gusano rosado, a la polilla oriental de la fruta, al gusano alfiler del tomate, así como a la polilla de la manzana (Cydia pomonella). Además, la referencia trata diferentes principios de interrupción del apareamiento tales como por medio de la disminución de la capacidad de respuesta bien por adaptación sensorial o habituación; atrofia del desarrollo; modificación del ritmo de respuesta; alteración de la disposición de la estructura a escala fina del penacho natural; camuflaje de las plumas de las hembras que llaman; competición entre las hembras que llaman y las fuentes puntuales de feromona sintética; desequilibrio de las entradas sensoriales; y combinación de miméticos de las feromonas e insecticidas. Cuando se trata de la polilla de la manzana, Cardé y Minks afirman que la mayoría de las pruebas con las polillas de la manzana tuvieron éxito al utilizar feromonas sexuales, pero las que no tuvieron éxito han dificultado ya la aceptación del método de interrupción que utiliza feromonas sexuales. Es evidente que los métodos utilizados anteriormente no han tenido éxito y/o no son reproducibles.

El documento US-A-3.852.419 hace referencia al compuesto sintético de codlemona. La patente también incluye la síntesis de isómeros cis-trans, cis-cis y trans-cis relativamente inactivos. No se da ningún uso de los isómeros inactivos.

El documento WO 88/03755 reivindica la "inhibición" en el sentido de "interrupción del apareamiento", utilizando codlemona más uno o dos sinergistas de la atracción en forma de dodecanol o tetradecanol, respectivamente. El trabajo de Bartell y col. (1988) y de Am y col. (1985) es la base de esta patente.

Descripción de la presente invención

Ahora se ha demostrado sorprendentemente que es posible inhibir la polilla de la manzana, Cydia pomonella, mediante confusión, por medio del uso de feromona sexual 8E,10E-dodecadien-1-ol en una combinación con uno o más antagonistas del comportamiento del grupo del acetato de codlemona tal como se define en la reivindicación 1.

Antagonistas del comportamiento adecuados son uno o más isómeros geométricos del acetato de 8,10-dodecadien-1-ilo, acetato de (E,Z), (Z,E) y (Z,Z)-8,10-dodecadien-1-ilo, el grupo del acetato de codlemona.

La polilla de la manzana, Cydia pomonella, vive en un hábitat con un gran número de otras especies. La competición en el canal de comunicación que utiliza feromonas ha llevado al hecho de que el componente principal de la feromona sexual de una especie es, simultáneamente, un antagonista del comportamiento de otra especie. Se conocen varios de ellos con respecto a la polilla de la manzana, pero el efecto de todos ellos juntos con la feromona sexual nunca se ha investigado antes. Sin embargo, el método de confusión basado en la propia feromona sexual de la polilla de la manzana se ha desarrollado para dar un producto comercial (Charmillot, (1990); Pfeiffer et al, (1993), Exp. Appl., 67:47-56), producto que, sin embargo, tiene un uso restringido con densidades bajas de población y grandes cantidades de compuesto.

El componente principal de la feromona sexual de la polilla de la manzana, 8E,10E-dodecadien-1-ol lo identificaron ya en 1971 Roelofs y col., Science, 174:297-99. Varios grupos de investigación trabajaron entonces con la identificación de la composición de la feromona. Einhorn y col. (1984), C.R. Acad. Sci., 299:773-77, y Am et al (1985), Experientia, 41:1482-84 publicaron una composición relativamente completa. Roelofs et al (1972) ya encontraron que el isómero EE de los isómeros geométricos era muy atrayente mientras que los otros tres inhibían la atracción de éste. Por tanto, el producto comercial consiste por consiguiente en el 99% de isómero EE.

La familia Cydia consiste en un gran número de especies. En muchas de ellas, por ejemplo la polilla de la pera, Cydia pyrivora, el componente principal de la feromona sexual es acetato de 8E,10E-dodecadien-1-ilo, es decir, la misma sustancia que la de la polilla de la manzana, con la diferencia que la sustancia está presente como un éster del acetato, es decir, el grupo terminal es un acetato en vez de un alcohol. Ha resultado que el acetato es un antagonista del comportamiento de la polilla de la manzana, lo que se hará evidente a partir de las pruebas mostradas más adelante.

El principal compuesto de la feromona sexual de la polilla de la manzana es la codlemona (Roelofs et al, 1971). Otros componentes feromónicos producidos por las hembras de la polilla de la manzana los han identificado Einhorn y col. (1984) y Am y col. (1985). La interrupción del apareamiento de la polilla de la manzana se realiza actualmente con codlemona, o una mezcla de codlemona más los sinergistas del comportamiento 12OH y 14OH. Sin embargo, el método sólo es eficaz con densidades bajas de población (Charmillot 1990; Pfeiffer y col. 1993).

Ahora se ha demostrado que una mezcla de codlemona (8E,10E-12OH) y los isómeros geométricos (E,Z), (Z,E) y (Z,Z) del acetato de codlemona pueden utilizarse para interrumpir el apareamiento de la polilla de la manzana, y que esta mezcla es más eficaz que codlemona sola.

Las trampas de feromonas se cargaron con la feromona, 8E,10E-dodecadien-1-ol de la polilla de la manzana (figura 1 A). En otras trampas, el alcohol se combinó con el acetato correspondiente en una cantidad del 5% y del 20%, respectivamente (figura 1 B) (el uso de esta combinación no es parte de la invención tal como se reivindica). Con una mezcla del 20% del acetato, la captura disminuyó hasta 1/8 (columna oscura). En otras pruebas, se probaron los otros tres isómeros (EZ (figura 1 C), ZE (figura 1 D) y ZZ (figura 1 E)) (figuras 1C-1E). Todos eran antagonistas del comportamiento para la polilla de la manzana. El isómero ZZ era el más potente de los cuatro isómeros.

En otra prueba, se llevó a cabo una prueba de confusión en superficies de prueba cuadráticas de 100 m^{2} en un huerto frutal. En cada prueba, se colocaron cuatro medios dispensadores, cargados con un antagonista del comportamiento, en cada una de las cuatro esquinas de la superficie de prueba respectiva. En el centro respectivo de cada cuadrado, se colocó una trampa de feromona cargada con la feromona sexual, 8E,10E-dodecadien-1-ol de la polilla de la manzana. Se calculó el efecto de confusión como el número de machos atrapados en la trampa comparado con el número atrapado en la trampa en un cuadrado de control no tratado, es decir, sin ningún antagonista del comportamiento en la esquina respectiva. Tanto el alcohol como el acetato correspondiente tenían un efecto de confusión fuerte (el uso de esta combinación no forma parte de la invención tal como se reivindica). Sin embargo, la combinación de los mismos tenía un efecto claramente superior.

Tal como ya se ha mencionado, la propia feromona sexual de la polilla de la manzana, el alcohol, es de uso comercial. Sin embargo, los resultados inhibidores no siempre son satisfactorios, Cardé y Minks, (1995), (Control of moth pests by mating disruption. Successes and constraints. Ann. Rev. Entomol., (1995), 40:559-585) en particular no en los huertos frutales que tienen árboles altos y una alta densidad de población. Ha resultado que en tales casos, los machos se ven atraídos hacia las copas de los árboles. Probablemente, la concentración de feromona a partir de medios dispensadores localizados es tan baja allí que el poder de atracción de la feromona domina su efecto de confusión. Los machos que circulan en las copas de los árboles también pueden quedar atrapados en trampas colocadas más abajo, lo que indica una ausencia de efecto de confusión. Sin embargo, si se distribuye alrededor el medio dispensador en el que la feromona sexual (alcohol) está combinada con un antagonista del comportamiento (acetato), no se observa ningún macho volando alrededor de las copas de los árboles. Varios de los machos atrapados en las trampas de feromonas en tales cuadrados tratados pueden verse volando algunos metros por encima del suelo y directamente hacia el interior de la trampa. Nunca llegaron desde la copa de los árboles. Por tanto, la combinación de feromona sexual y un antagonista del comportamiento puede considerarse como un método superior de inhibición.

Es la mezcla de feromona (codlemona) más antagonista de feromona (acetato de codlemona), la que desencadena estas modificaciones del comportamiento. Por tanto, la acción combinada de feromona más antagonista de feromona se considera superior para la interrupción del apareamiento, en comparación con la feromona sola.

Referencias

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Claims (3)

1. Uso de feromona sexual (E,E)-8,10-dodecadienol mezclada con uno o más antagonistas del comportamiento que consisten en isómeros geométricos del acetato de 8,10-dodecadien-1-ilo, acetato de (E,Z), (Z,E) y (Z,Z)-8,10-dodecadien-1-ilo, para el control de poblaciones de la polilla de la manzana Cydia pomonella mediante el método de interrupción del apareamiento en huertos frutales.

2. Uso según la reivindicación 1, en el que el antagonista del comportamiento está presente en una cantidad del 20% en peso.

3. Uso según la reivindicación 1, en el que el antagonista del comportamiento está presente en una cantidad del 5% en peso.