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IMPORTANTE: Formulario de máximo 8 carillas, tamaño carta, espaciado simpley en tipografía Arial, tamaño 11. NO modificar la extensión de las dos primeraspáginas. Recomendamos completarlo en equipo, estudiantes con su profesor/a.Completar TODA la información solicitada.

A.- Título

Respuesta diferencial de linajes del áfido Myzus persicae (Sulzer) a las defensas inducidaspresentadas por su planta hospedera Capsicum annuum

B.- Autores/as

Alumno/a N°1Nombre: CRISTOBAL EDUARDO MORA GUERREROEdad: 14 AÑOS Curso: 8º año “A” RUT: 18.889.132-2Establecimiento Educacional: Escuela “EL LAUREL”Dirección Particular: Pob. Independencia/pas. 12 Nº 5448Ciudad/Región: Valdivia- Región de Los RíosTeléfono: 79296537 E-mail: cristobal@gmail.com

Alumno/a N°2Nombre: NICOL ELISABET MONTECINOS QUINANEdad: 14 AÑOS Curso: 8º año “A” RUT: 19.248.928-8Establecimiento Educacional: Escuela “EL LAUREL”Dirección Particular: Pob. Independencia 2 – Pedro de Montoya Nº 061Ciudad/Región: Valdivia – Región de Los RíosTeléfono: ----- E-mail: Nykytho_albita@hotmail.com

Profesor/a Asesor/aNombre: Enrique Armando Quisto RosasRUT: 5569470-2Especialidad: Ciencias NaturalesEstablecimiento Educacional: Escuela “El Laurel” ValdiviaDirección Particular: PicarteTeléfonoParticular:

Celular: 77507200 E-mailPersonal:

enrique.quisto@gmail.com

Código interno:

IndicaCategoría ySubcategoríadel Trabajo

Categoría Subcategoría

6° Congreso Escolar de Ciencia y Tecnología EXPLORA CONICYT 2009Región de Los Ríos

FORMULARIO DE INVESTIGACIONES CIENTÍFICASF-A

CIENCIA

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Director/a del Establecimiento Educacional que respalda la propuestaNombre: Ruth Iris Rettig GonzalezRUT: 5.338.004-2Firma:Nombre del EstablecimientoEducacional:

Escuela “EL LAUREL” Dependencia:Municipal

Dirección: Picarte Nº 3295Ciudad/Región: Valdivia/ Región de Los RíosTeléfono: 219798 Fax: 219798 E-mail: esclaurel@gmail.com

En el caso que el equipo cuente con la colaboración de un Científico/a Asesor/a en eldesarrollo del trabajo de investigación, completen la siguiente información:

Científico/a Asesor/aNombre: MARCO CABRERA BRANDTRUT: 13.156.405-8Especialidad: Interacción Planta-InsectoInstitución en la cual sedesempeña:

Instituto de Ecología Y Evolución, Universidad austral deChile

Dirección Institución: Isla Teja sin númeroDirección Particular: Isla Mota 2505 - ValdiviaCiudad/Región: Valdivia/Región de los RíosTeléfono: 221344 Fax: 221344 E-mail: marco.cabrera@postgr

ado.uach.cl

Científico/a Asesor/aNombre: CHRISTIAN FIGUEROA CARORUT: 8.465.038-2Especialidad: Interacción Planta-InsectoInstitución en la cual sedesempeña:

Instituto de Ecología Y Evolución, Universidad austral deChile

Dirección Institución: Isla Teja sin númeroDirección Particular: Basauri 53, Silos de Torobayo - ValdiviaCiudad/Región: Valdivia/Región de los RíosTeléfono: 221449 Fax: 221344 E-mail: christianfigueroa@uac

h.cl

C. ¿Dónde han investigado? Mencione si se ha desarrollado parte, o toda la investigaciónen otras instituciones, distintas a su Establecimiento Educacional.En la Escuela “El Laurel” de la ciudad de Valdivia.

B. Presencia en otros eventos científicos¿La investigación ha sido presentada en otros eventos científicos?

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Sí No XNómbralos (si la respuesta es sí):

¿Han ganado premios? Sí No X

Nombre (s) de el/los premio(s):

E. Resumen de la Investigación que contenga: motivación del trabajo, pregunta deinvestigación, hipótesis y objetivos, resultados y conclusiones y antecedentes sobreinvestigaciones previas en la materia de estudio.

Motivación del trabajoNuestro trabajo se enmarca en el ámbito de la interacción planta-insecto. Las plantas handesarrollado múltiples sistemas de defensa para defenderse del ataque de los insectosherbívoros. Estos sistemas se pueden categorizar en sistemas físicos (espinas, pelillosurticantes, etc.) que tienen como finalidad dificultar el desplazamiento y alimentación de losinsectos sobre la planta, y en sistemas defensivos químicos (toxinas vegetales,metabolitos secundarios) con efectos disuasivos, antialimentarios o tóxicos sobre losinsectos herbívoros. Estos sistemas defensivos pueden ser constitutivos (siemprepresentes en la planta) o inducidos luego del ataque de insectos herbívoros.Dentro de los insectos herbívoros destacan los áfidos también conocidos como pulgones yparticularmente el pulgón verde del duraznero Myzus persicae, el cual puede alternar sumodo reproductivo entre sexual y asexual dependiendo de las condiciones ambientalesimperantes, posee una alta tasa reproductiva, su modo de alimentación es picador-chupador y es considerado una de las más importantes plagas agrícolas en nuestro país.Es por estas características que se hace necesario conocer cómo responden estosinsectos frente a las defensas inducidas de sus plantas hospederas, ya que de esta formase podrían optimizar estrategias para su control, las que hasta ahora solo estánprincipalmente basadas en un uso indiscriminado de pesticidas.Preguntas de Investigación¿La respuesta (en base a su tasa reproductiva) del áfido Myzus persicae depende delgenotipo del áfido o de la presencia o ausencia de defensas inducidas a su ataque en suplanta hospedera?HipótesisLa respuesta (en base a su tasa reproductiva) del áfido Myzus persicae se debe tanto a lapresencia/ausencia de defensas inducidas en su planta hospedera como al genotipo olinaje del áfido.ObjetivosEvaluar la respuesta diferencial de dos linajes de Myzus persicae (caracterizadospreviamente con desempeño biológico contrastante sobre pimentón) sobre plantas depimentón (Capsicum annum) con y sin defensas inducidas su ataque.ConclusionesSegún los resultados exhibidos, se pudo observar que la respuesta del pulgon M. persicaea la presencia o ausencia de defensas inducidas en su planta hospedera depende delgenotipo del áfido y no de la presencia o ausencia de defensas en la planta.

Antecedentes sobre investigaciones previas en la materia de estudioExisten antecedentes de la existencia de ciertos linajes de áfidos con características que leconfieren “éxito ecológico” (gran distribución geográfica y amplio rango de hospederos) enrelación a otros que no las poseen. Sin embargo, en lo que se refiere a la comparación de

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la respuesta entre linajes de áfidos a las defensas inducidas en las planta no existe muchainformación.

F. ¿Qué les motivó a investigar? Señalen la situación o problemática sobre la cual sedesarrolla esta investigación.

Myzus persicae genera un problema en nuestro país y el mundo, debido a que atacacultivos de importancia comercial, resultando en que algunos los productos agrícolas comopimentón, tomate, remolacha, entre otros, suban de precio, afectando directamente a loscompradores. Es así, que para su control se usan insecticidas en forma casi indiscriminada,desde la germinación de la planta hasta poco tiempo antes de la cosecha. De esta maneraen muchos casos las plantas no generan defensas (defensas inducidas) al ataque de lospulgones, ya que estos están siendo constantemente controlados por los insecticidas. Esasí como surge el interés en conocer la respuesta de estos áfidos a las defensas inducidaspresentadas por plantas previamente atacadas por áfidos, lo que podría ayudar en elmanejo de los áfidos.

G.- Pregunta, Hipótesis y Objetivos: Delimiten en forma clara y precisa la pregunta deinvestigación, hipótesis (o respuesta tentativa a la pregunta de investigación) yestablezcan a partir de ella los objetivos del trabajo.

Pregunta:¿La respuesta (en base a su tasa reproductiva) del áfido Myzus persicae depende delgenotipo del áfido o de la presencia o ausencia de defensas inducidas a su ataque en suplanta hospedera?

Hipótesis:La respuesta (en base a su tasa reproductiva) del áfido Myzus persicae se debe tanto a lapresencia/ausencia de defensas inducidas en su planta hospedera como al genotipo o linajedel áfido.

Objetivos:

Evaluar la respuesta diferencial de dos linajes (caracterizados previamente con desempeñobiológico contrastante sobre pimentón) de Myzus persicae sobre plantas de pimentón(Capsicum annum), con y sin defensas inducidas su ataque.

H.- Diseño y la metodología de investigación. Contesten las siguientes preguntas: ¿Quéestán midiendo?, ¿Cómo lo están midiendo?, ¿Tienen réplicas?, ¿Tienen muestras?,¿Cuántas?, ¿Cuándo o cada cuánto tiempo están haciendo sus mediciones?.Plantas:Se utilizaron plantas de pimentón (Capsicum annuum ) de la misma edad y con una alturaaproximada es 15 cm aproximadamente; todas las macetas se prepararon con tierra dehojas (Anasac), crecidas bajo condiciones de temperatura de 21ºC y sometidas a unaintensidad de luz de 275 lux en las dependencias de la Escuela “El Laurel”, de la ciudad deValdivia.Pulgones:

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Se utilizaron dos linajes pertenecientes al pulgón M. persicae, previamente caracterizadoscon desempeños biológicos contrastantes en base a su reproducción, trabajo realizadopreviamente en el Laboratorio de Ecología Molecular y Genómica Evolutiva de Insectosherbívoros a cargo del Dr. Christian Figueroa, en el Instituto de Ecología y Evolución de laUniversidad Austral de Chile, por la señora Manuela Luma, como parte de su tesis dePregrado.

Inducción de defensas. En plantas de Capsicum anuum se depositaron dos hembrasadultas de Myzus persicae y permanecieron en las plantas reproduciéndose bajocondiciones ambientales que aseguraban su reproducción asexual (partenogénesis)(fotoperiodo de 16:8, temperatura de 21ºC + 2ºC). Transcurridos cinco días, desde que lasplantas fueron infectadas con áfidos, se procedió al retiro total de los áfidos de las plantas.En forma paralela se crecieron plantas que no fueron infectadas con pulgones para serusadas como plantas control en la evaluación de la tasa intrínseca de crecimiento per cápitade M. persicae.Determinación de la tasa intrínseca de crecimiento per cápita. Se colocaron dos áfidospertenecientes al linaje previamente caracterizado como de bajo desempeño biológico(Linaje A) sobre pimentón, sobre plantas que habían sido previamente atacadas por áfidos(Tratamiento) y sobre plantas que nunca habían sido atacadas por áfidos (Control) (n = 8por cada condición), y se colocaron dos áfidos pertenecientes al linaje previamentecaracterizado como de alto desempeño biológico (linaje B) sobre pimentón, tanto sobreplantas que habían sido atacadas previamente por áfidos (Tratamiento) y sobre plantas quenunca habían sido atacadas por áfidos (Control) (n= 8 por condición). Al cabo de 14 díastranscurridos desde que los áfidos se depositaron sobre plantas con y sin defensasinducidas se procedió a contarlos y a calcular su tasa intrínseca de crecimiento utilizando laformula (Ln N2-Ln N1)/(t2 – t1), donde N1 es el número inicial de pulgones; N2 es el númerofinal de pulgones; t1 es el tiempo de inicio del experimento y t2 es el tiempo final delexperimento.Los datos obtenidos fueron analizados mediante un análisis de varianza de dos víasutilizando el programa STATISTICA 7.0

I.- Materiales Mencionen los materiales utilizados en la investigación.

Macetas, bandejas, tierra de hojas, calentador eléctrico con termostato, termómetro,Luxometro, lupas de variados aumentos, cuaderno de bitácora y apoyo de documentosapropiados con información teórica.

J. -Resultados Muestren los valores obtenidos y procesados de sus variables. Usen tablas,gráficos u otra representación (2 como máximo, por el espacio disponible) que muestren demanera resumida sus resultados para una mejor comprensión.No se observaron diferencias significativas atribuibles a la presencia o ausencia dedefensas inducidas en las plantas, pero si se observaron diferencias marginalmentesignificativas entre los dos linajes de áfidos estudiados (p = 0,055; Tabla 1). Esta diferenciamarginalmente significativa, es altamente probable que se deba al limitado número deréplicas utilizadas por condición.

Tabla 1: Tasa intrínseca de crecimiento per cápita con su correspondiente desviaciónestándar para los linajes A y B sobre plantas con y sin defensas inducidas a su ataque

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Linaje pulgón / Planta Susceptible Con defensas inducidas

A 0,1647 ± 0,024 0,1553 ± 0,022

B 0,1759 ± 0,023 0,1787 ± 0,027

K.- Análisis y discusión de los resultados ¿Qué nos dicen los resultados?, ¿Logramosnuestros objetivos?, ¿Corroboramos o refutamos la hipótesis?, ¿Qué limitaciones tuvimos?Para la discusión, contesten estas preguntas: ¿Cómo podemos extrapolar nuestrosresultados?, ¿Cómo podríamos proyectar nuestra investigación?, ¿Qué nuevas preguntassurgen?, ¿Cómo se relacionan nuestros resultados con la bibliografía consultada?, (¿Secontradicen? ¿Se refuerzan? ¿Es un nuevo hallazgo?).

Este trabajo nos permitió aplicar el Método Científico a través de la identificación de unproblema, la formulación de una hipótesis y la experimentación para poner a pruebanuestra hipótesis, obteniendo resultados de los cuales se pueden, previa discusión, sacarconclusiones que pueden ser un aporte al conocimiento de las respuesta de los áfidos a lasdefensas inducidas presentadas por sus plantas hospederas.Nuestra hipótesis de trabajo se válida solo en parte, ya que a la luz de nuestros resultados,la respuesta (en base a su tasa reproductiva) del áfido Myzus persicae, dependeríaprincipalmente del genotipo o linaje al cual pertenece el áfido y no de la presencia oausencia de defensas inducidas en la planta.1. Extrapolar nuestros resultadosAl conocer cómo responden los áfidos a las presiones de selección, en este caso, lasdefensas inducidas presentes en el pimentón se podrían diseñar estrategias adecuadaspara su control, realizando muestreos en las poblaciones e identificando la presencia delinajes con capacidad de responder favorablemente a determinada estrategia de control(selección de plantas con mas defensas, por ejemplo).2. Proyección de nuestra investigaciónAquí surgen preguntas como:¿Qué características tienen estos linajes que les confiere un éxito (en términos de tasareproductiva) por sobre otros de su misma especie?¿Cuáles son las presiones de selección que favorecen la predominancia de estos linajes?¿Qué estrategias son adecuadas para el control estos linajes en el campo (evitando el usoindiscriminado de pesticidas?3. Relación de nuestros resultados con la bibliografíaEn pimentones se ha observado que los pulgones reaccionan a las defensas de la planta.Sin embargo, no se había hecho una comparación de la respuesta de los áfidos entrelinajes de la misma especie, por lo que este trabajo es un aporte al conocimiento de larespuesta diferencial de los genotipos o linajes de áfidos frente a las defensas inducidas delas plantas.

4. Limitaciones.

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- Faltó equilibrio entre el tiempo requerido para el trabajo de investigación y el tiemporequerido por las actividades propias del colegio, ya que muchas veces el trabajo se viodificultado por la carga académica de los niños.

L. Conclusiones. Realicen un cierre de la investigación. Las conclusiones deben sercoherentes con los objetivos y resultados esperados en el trabajo y señalar la situación finalde la hipótesis.

Las respuestas de los áfidos frente a las defensas inducidas de las plantas dependeríanfundamentalmente de las características particulares que posee cada linaje de áfido, másque a la presencia o ausencia de defensas inducidas en su planta hospedera.

M.- Bibliografía

Cabrera Brandt, Marco Andrés (2007) “Aspectos genéticos y bioquímicos de laespecialización sobre tabaco en áfidos Myzus persicae (Sulzer)”. Tesis para optar al gradoacadémico de Licenciado en Bioquímica. URL:http://cybertesis.uach.cl:8080/sdx/uach/fiche.xsp?base=documents&id=uach.2007.fcc117a

Luna Rudloff, Manuela (2008) “Resistencia a insecticidas y desempeño de Myzus persicaeen la zona central de Chile”. Tesis para optar al grado de Licenciada en CienciasBiológicas, Universidad Austral de Chile.

Prado E, Tjallingii W. (2007). “Behavioral evidence for local reduction of aphid-inducedresistance”. 8pp. Journal of Insect Science 7:48, available online: insectscience.org/7.48

Zehnder, C. B. & Hunter, M. D. (2007). Interspecific variation within the genus Asclepias inresponse to herbivory by a phloem-feeding insect herbivore. J. Chem Ecol. 33 (11): 2044-2053.

NOTA: Los espacios destinados a cada ítem dentro del formulario pueden ser adaptadossegún las necesidades de cada trabajo, respetando el límite máximo de 8 carillas.