Trialeurodes vaporariorum (Westwood, 1856) (Hemiptera: Aleyrodidae) performance on species of Solanum section Torva
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Español
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Resumen
Los metabolitos secundarios en plantas son esenciales para su defensa contra herbívoros. La familia Solanaceae se caracteriza por su gran complejidad genética, tanto en defensas constitutivas como en las inducidas contra herbívoros. En el género Solanum, los tricomas glandulares están relacionados con la resistencia a insectos como moscas blancas y áfidos, ya que actúan como barrera física y producen compuestos (como aciloazúcares) que afectan su desempeño y biología. El objetivo del presente trabajo fue determinar los tricomas en hojas de especies de Solanum sección Torva y estimar los efectos de estos en el desempeño de la herbivoría por Trialeurodes vaporariorum. El trabajo se estructuró en tres capítulos: (I) una revisión sistemática de literatura científica para establecer el estado del arte sobre tricomas y herbivoría por moscas blancas y áfidos en el género Solanum; (II) caracterización morfológica y estimación de la densidad de tricomas en hojas de Solanum sección Torva y; (III) la relación entre el tipo y la densidad de tricomas con la defensa frente a T. vaporariorum en especies dentro de la Sección Torva. La revisión sistemática se realizó bajo la metodología Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta -Analyses (PRISMA), sin período limitado en los buscadores Web of Science, Scielo, Scopus y La Referencia. El análisis permitió identificar que los tricomas glandulares tipo IV y VI , con base en la clasificación utilizada para la Sección Lycopersicon, son los más asociados con la defensa de la planta a moscas blancas . La defensa es dependiente no solo del tipo de tricoma sino también del perfil químico de los metabolitos secundarios asociados. En el segundo capítulo se caracterizaron morfológicamente los tricomas y se estimó su densidad en hojas jóvenes y maduras de cuatro accesiones de Solanum stellatiglandulosum, una accesión de Solanum ovalifolium y en S. lycopersicum variedad Tronus. El tricoma tipo VII fue el único compartido entre todas las especies evaluadas; sin embargo, no se encontraron homologías claras para los demás tipos descritos en la sección Lycopersicon y los encontrados en las especie de la sección Torva. En consecuencia, se propone una clasificación específica para este clado compuesta por cinco tipos de tricomas (TI, TII, TIII, TIV y TV). Asimismo, se identificaron diferencias significativas en la composición y densidad de tricomas entre especies y accesiones. La consistencia entre estas diferencias sugiere una regulación genética diferencial posiblemente asociada a presiones selectivas locales. Finalmente, en el tercer capítulo se evaluó la respuesta de T. vaporariorum en plantas de Solanum sección Torva, esto se realizó mediante la realización de ensayos de preferencia y no preferencia de adultos de mosca blanca. Los tricomas TI revelaron efectos significativos de antibiosis y antixenosis representados en una menor tasa de aterrizaje, reducción en la oviposición y una mayor mortalidad de los insectos. Tricomas tipo VII no presentaron asociación significativa con los niveles de defensa, mientras que el tipo TII mostró una posible relación funcional que requiere confirmación química. En conjunto, los resultados confirman la importancia de los tricomas glandulares en la defensa contra moscas blancas en especies silvestres de Solanum y posicionan a S. stellatiglandulosum como un modelo potencial para estudios integrativos que combinen morfología, metabolómica y genética con fines evolutivos y de mejoramiento varietal. (Texto tomado de la fuente)
Abstract
Secondary metabolites are essential components of plant defense against herbivores. The Solanaceae family is characterized by its high genetic complexity, expressed through both constitutive and induced defense mechanisms against herbivores. Within the Solanum genus, glandular trichomes are associated with insect resistance such as whiteflies and aphids, as they act as physical barriers and produce compounds (such as acylsugars) that affect insect performance and biology. The objective of this study was to determine the trichome types present on the leaves of species belonging to Solanum section Torva and to estimate their effects on herbivory by Trialeurodes vaporariorum. The research was structured into three chapters: (I) a systematic review of the scientific literature to establish the state of the knowledge regarding trichomes and herbivory by whiteflies and aphids in the Solanum genus; (II) morphological characterization and estimation of trichome density on leaves of species within Solanum section Torva; and (III) evaluation of the relationship between trichome type and density and defense against T. vaporariorum in species of section Torva. The systematic review was conducted following the Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses (PRISMA) methodology, with no time restrictions, using the Web of Science, SciELO, Scopus, and La Referencia databases. The analysis identified glandular trichomes types IV and VI, according to the classification used for section Lycopersicon, as the trichome types most frequently associated with plant defense against whiteflies. This defense depends not only on trichome type but also on the chemical profile of the associated secondary metabolites. In the second chapter, trichomes were morphologically characterized and their density was estimated in young and mature leaves of four accessions of Solanum stellatiglandulosum, one accession of Solanum ovalifolium, and the commercial cultivar Tronus of Solanum lycopersicum. Type VII trichomes were the only trichome type shared among all evaluated species; however, no clear homologies were found between the remaining trichome types described for section Lycopersicon and those observed in species of section Torva. Consequently, a specific classification for this clade is proposed, consisting of five trichome types (TI, TII, TIII, TIV, and TV). Significant differences in trichome composition and density were identified among species and accessions. The consistency of these differences suggests differential genetic regulation, possibly associated with local selective pressures. Finally, the third chapter evaluated the response of T. vaporariorum on plants of Solanum section Torva through free-choice and non-preference assays using adult whiteflies. Type TI trichomes exhibited significant antibiosis and antixenosis effects, reflected in reduced landing rates, lower oviposition, and increased insect mortality. Type VII trichomes showed no significant association with defense levels, whereas type TII displayed a potential functional relationship that requires chemical confirmation. Overall, the results confirm the importance of glandular trichomes in defense against whiteflies in wild Solanum species and position S. stellatiglandulosum as a potential model for integrative studies combining morphology, metabolomics, and genetics for evolutionary and plant breeding purposes.
Descripción
ilustraciones a color, diagramas