Seasonal biology and reproductive strategy of predatory mirid Philophorus gallicus (Hemiptera: Miridae) in the pear crop in the Mediterranean area

Field: Agricultural and Biological Sciences (Life Sciences)

espanolEl peral (Pyrus communis L.) es uno de los cultivos mayoritarios en el Noreste de la Region de Murcia. La psila del peral, Cacopsylla pyri L. (Hemiptera: Psyllidae), es una de las principales plagas que afectan a este cultivo. La resistencia a determinados pesticidas desarrollada por C. pyri asi como la restriccion del uso de ciertas materias activas, han dado lugar a un creciente interes por el Control Biologico en el cultivo del peral. En trabajos preliminares sobre la fauna entomologica asociada a las parcelas de peral en el termino municipal de Jumilla (Murcia), los enemigos naturales mas abundantes fueron las hormigas, las aranas, y el mirido Pilophorus gallicus Remane (Heteroptera: Miridae), siendo este ultimo de especial interes para el control de la psila del peral. En el presente trabajo se ha estudiado por primera vez la biologia estacional de P. gallicus. Los objetivos principales fueron analizar el efecto de la temperatura sobre sus parametros biologicos, determinar los mecanismos adoptados por la especie para sobrevivir a periodos desfavorables, y los factores q regulan dichos procesos. Los resultados muestran como P. gallicus no tolera bien las bajas temperaturas (15oC) y relativamente las altas (30oC), habiendose estimado su umbral inferior de desarrollo en 12.01oC (N1 a Adulto) y la temperatura optima en 25oC. Este mirido tiene un ciclo multivoltino, y para sobrevivir al periodo de frio invernal entra en un estado de dormancia de tipo diapausa embrionaria, dando lugar a la ausencia de formas activas (ninfas, adultos) durante dicha estacion. Se rechazo la existencia de una diapausa estival como mecanismo de proteccion frente a las extremas temperaturas que tienen lugar en el area de estudio durante el verano. Fotoperiodos inferiores al nivel critico - estimado en 13 horas y 53 minutos - inducen una puesta diapausante por parte de las hembras a principios de otono. El cambio de direccion del fotoperiodo (creciente o decreciente) no tuvo efecto sobre la incidencia de la diapausa en esta especie. Las hembras mostraron capacidad de revertir la induccion de la diapausa, ya que cambiaron su puesta de diapausante a no diapausante tras ser transferidas a fotoperiodos largos. No obstante, los huevos diapausantes requieren cierto periodo de bajas temperaturas (e.g. 90 dias a 6oC) para reanudar su desarrollo y emerger. El estudio individual de hembras revelo la existencia de tres estrategias reproductivas: inductoras de la diapausa, no-inductoras de la diapausa y mixtas. La variacion observada en la proporcion de estas estrategias en funcion de las condiciones ambientales implica (a) la distribucion de la puesta diapausante a lo largo del ano y no exclusivamente a la llegada del otono, sugiriendo una estrategia que aumenta la probabilidad de persistencia de las poblaciones frente al advenimiento de condiciones adversas impredecibles; (b) la presencia de puesta no diapausante en otono, indicando la posibilidad de ampliar su periodo de actividad en el caso de que tuviesen lugar otonos calidos. Dicha variabilidad permite a esta especie adaptarse a las vicisitudes del clima mediterraneo. Los resultados obtenidos son de gran utilidad para la comprension de la ecologia de P. gallicus y su manejo en programas de control biologico de plagas. Por ultimo, este trabajo plantea el uso de la diapausa como una herramienta de interes para la industria del control biologico. EnglishThe pear tree (Pyrus communis L.) is one of the main crops in northeast Murcia. The pear psylla, Cacopsylla pyri L. (Hemiptera: Psyllidae), is a major pest of this crop. Resistance to pesticides evolved by C. pyri as well as the restriction of the use of several potentially harmful chemicals have led to an increasing interest in Biological Control in the pear crop. Preliminary surveys on entomological fauna associated with pear orchards in the municipality of Jumilla (Murcia) showed ants, spiders, and the mirid Pilophorus gallicus (Hemiptera: Miridae) are the most abundant natural enemies, the latter being of special interest for the control of the pear psylla. In the present work the seasonal biology of P. gallicus has been studied for the first time. The main objectives were to analize the effect of temperature on its biological parameters, to determine the mechanisms adopted by the species to overcome unfavorable periods, and the factors that regulate those mechanisms. The results show that P. gallicus performs poorly at low temperatures and has a moderate tolerance to high temperatures (30oC); its lower thermal threshold was estimated at 12.01oC (N1 to Adult) and the optimum temperature at 25oC. This mirid has a multivoltine cycle and enters an embryonic diapause to survive the cold winter period, involving the absence of active forms (nymphs, adults) in winter. We did not find evidence of summer diapause as a mechanism of protection against the extreme temperatures occurring in the area of study. Photoperiods below the critical level - estimated at 13 hours and 53 minutes - induced a diapausing laying in females in early autumn. The direction of change in daylength (increasing or decreasing) had no effect on the incidence of diapause in this species. The ability to reverse the induction of diapause was demonstrated in females, switching from a diapausing laying to a non-diapausing one after being transferred to long photoperiods. On the contrary, diapausing eggs required a period of low temperatures (e.g. 90 days at 6oC) to resume their development and hatch. The study of females individually revealed the existence of three reproductive strategies: diapause inducing, non-diapause inducing, and mixed. The variation in the proportion of these strategies along the growing season was modulated by environmental conditions. In particular we observed (a) a distribution of the diapausing laying along the growing season and not exclusively at the arrival of autumn, suggesting a bet-hedging strategy that increases the probability of persistence of populations in the eventuality of unpredictable adverse conditions; (b) the presence of non-diapausing laying in autumn, indicating the possibility of extending its period of activity in case warm autumns take place. This variability allows the species to adapt to unexpected changes in the Mediterranean climate. These results are useful for the understanding of the ecology of P. gallicus and its management in biological pest control programs. Finally, this work proposes some guidelines for the use of diapause as an important tool for the biological control industry.