21782668 Formula Rio Explora Final
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Este resumen describe una investigación sobre la respuesta de dos linajes del pulgón Myzus persicae a las defensas inducidas en su planta hospedera Capsicum annuum. El objetivo fue evaluar la respuesta diferencial de los linajes sobre plantas con y sin defensas inducidas. Los resultados mostraron que no hubo diferencias atribuibles a la presencia o ausencia de defensas en las plantas, pero sí diferencias marginalmente significativas entre los linajes de pulgones. Esto sugiere que la respuesta de M. persica
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- 1. F-A FORMULARIO DE INVESTIGACIONES CIENTÍFICAS CIENCIA IMPORTANTE: Formulario de máximo 8 carillas, tamaño carta, espaciado simple Código interno: y en tipografía Arial, tamaño 11. NO modificar la extensión de las dos primeras páginas. Recomendamos completarlo en equipo, estudiantes con su profesor/a. Completar TODA la información solicitada. Indica Categoría Subcategoría Categoría y Subcategoría del Trabajo A.- Título Respuesta diferencial de linajes del áfido Myzus persicae (Sulzer) a las defensas inducidas presentadas por su planta hospedera Capsicum annuum B.- Autores/as Alumno/a N°1 Nombre: CRISTOBAL EDUARDO MORA GUERRERO Edad: 14 AÑOS Curso: 8º año “A” RUT: 18.889.132-2 Establecimiento Educacional: Escuela “EL LAUREL” Dirección Particular: Pob. Independencia/pas. 12 Nº 5448 Ciudad/Región: Valdivia- Región de Los Ríos Teléfono: 79296537 E-mail: cristobal@gmail.com Alumno/a N°2 Nombre: NICOL ELISABET MONTECINOS QUINAN Edad: 14 AÑOS Curso: 8º año “A” RUT: 19.248.928-8 Establecimiento Educacional: Escuela “EL LAUREL” Dirección Particular: Pob. Independencia 2 – Pedro de Montoya Nº 061 Ciudad/Región: Valdivia – Región de Los Ríos Teléfono: ----- E-mail: Nykytho_albita@hotmail.com Profesor/a Asesor/a Nombre: Enrique Armando Quisto Rosas RUT: 5569470-2 Especialidad: Ciencias Naturales Establecimiento Educacional: Escuela “El Laurel” Valdivia Dirección Particular: Picarte Teléfono Celular: 77507200 E-mail enrique.quisto@gmail.co Particular: Personal: m
- 2. Director/a del Establecimiento Educacional que respalda la propuesta Nombre: Ruth Iris Rettig Gonzalez RUT: 5.338.004-2 Firma: Nombre del Establecimiento Escuela “EL LAUREL” Dependencia: Educacional: Municipal Dirección: Picarte Nº 3295 Ciudad/Región: Valdivia/ Región de Los Ríos Teléfono: 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 el desarrollo del trabajo de investigación, completen la siguiente información: Científico/a Asesor/a Nombre: MARCO CABRERA BRANDT RUT: 13.156.405-8 Especialidad: Interacción Planta-Insecto Institución en la cual se Instituto de Ecología Y Evolución, Universidad austral de desempeña: Chile Dirección Institución: Isla Teja sin número Dirección Particular: Isla Mota 2505 - Valdivia Ciudad/Región: Valdivia/Región de los Ríos Teléfono: 221344 Fax: 221344 E-mail: marco.cabrera@postgr ado.uach.cl Científico/a Asesor/a Nombre: CHRISTIAN FIGUEROA CARO RUT: 8.465.038-2 Especialidad: Interacción Planta-Insecto Institución en la cual se Instituto de Ecología Y Evolución, Universidad austral de desempeña: Chile Dirección Institución: Isla Teja sin número Dirección Particular: Basauri 53, Silos de Torobayo - Valdivia Ciudad/Región: Valdivia/Región de los Ríos Teléfono: 221449 Fax: 221344 E-mail: christianfigueroa@uac h.cl C. ¿Dónde han investigado? Mencione si se ha desarrollado parte, o toda la investigación en 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?
- 3. Sí No X Nómbralos (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 de investigación, hipótesis y objetivos, resultados y conclusiones y antecedentes sobre investigaciones previas en la materia de estudio. Motivación del trabajo Nuestro trabajo se enmarca en el ámbito de la interacción planta-insecto. Las plantas han desarrollado múltiples sistemas de defensa para defenderse del ataque de los insectos herbívoros. Estos sistemas se pueden categorizar en sistemas físicos (espinas, pelillos urticantes, etc.) que tienen como finalidad dificultar el desplazamiento y alimentación de los insectos sobre la planta, y en sistemas defensivos químicos (toxinas vegetales, metabolitos secundarios) con efectos disuasivos, antialimentarios o tóxicos sobre los insectos herbívoros. Estos sistemas defensivos pueden ser constitutivos (siempre presentes en la planta) o inducidos luego del ataque de insectos herbívoros. Dentro de los insectos herbívoros destacan los áfidos también conocidos como pulgones y particularmente el pulgón verde del duraznero Myzus persicae, el cual puede alternar su modo reproductivo entre sexual y asexual dependiendo de las condiciones ambientales imperantes, 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 estos insectos frente a las defensas inducidas de sus plantas hospederas, ya que de esta forma se podrían optimizar estrategias para su control, las que hasta ahora solo están principalmente basadas en un uso indiscriminado de pesticidas. Preguntas de Investigación ¿La respuesta (en base a su tasa reproductiva) del áfido Myzus persicae depende del genotipo del áfido o de la presencia o ausencia de defensas inducidas a su ataque en su planta hospedera? Hipótesis La respuesta (en base a su tasa reproductiva) del áfido Myzus persicae se debe tanto a la presencia/ausencia de defensas inducidas en su planta hospedera como al genotipo o linaje del áfido. Objetivos Evaluar la respuesta diferencial de dos linajes de Myzus persicae (caracterizados previamente con desempeño biológico contrastante sobre pimentón) sobre plantas de pimentón (Capsicum annum) con y sin defensas inducidas su ataque. Conclusiones Según los resultados exhibidos, se pudo observar que la respuesta del pulgon M. persicae a la presencia o ausencia de defensas inducidas en su planta hospedera depende del genotipo del áfido y no de la presencia o ausencia de defensas en la planta. Antecedentes sobre investigaciones previas en la materia de estudio Existen antecedentes de la existencia de ciertos linajes de áfidos con características que le confieren “éxito ecológico” (gran distribución geográfica y amplio rango de hospederos) en relación a otros que no las poseen. Sin embargo, en lo que se refiere a la comparación de
- 4. la respuesta entre linajes de áfidos a las defensas inducidas en las planta no existe mucha información. F. ¿Qué les motivó a investigar? Señalen la situación o problemática sobre la cual se desarrolla esta investigación. Myzus persicae genera un problema en nuestro país y el mundo, debido a que ataca cultivos de importancia comercial, resultando en que algunos los productos agrícolas como pimentón, tomate, remolacha, entre otros, suban de precio, afectando directamente a los compradores. 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 manera en muchos casos las plantas no generan defensas (defensas inducidas) al ataque de los pulgones, ya que estos están siendo constantemente controlados por los insecticidas. Es así como surge el interés en conocer la respuesta de estos áfidos a las defensas inducidas presentadas por plantas previamente atacadas por áfidos, lo que podría ayudar en el manejo de los áfidos. G.- Pregunta, Hipótesis y Objetivos: Delimiten en forma clara y precisa la pregunta de investigación, hipótesis (o respuesta tentativa a la pregunta de investigación) y establezcan a partir de ella los objetivos del trabajo. Pregunta: ¿La respuesta (en base a su tasa reproductiva) del áfido Myzus persicae depende del genotipo del áfido o de la presencia o ausencia de defensas inducidas a su ataque en su planta hospedera? Hipótesis: La respuesta (en base a su tasa reproductiva) del áfido Myzus persicae se debe tanto a la presencia/ausencia de defensas inducidas en su planta hospedera como al genotipo o linaje del áfido. Objetivos: Evaluar la respuesta diferencial de dos linajes (caracterizados previamente con desempeño biológico 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: ¿Qué están 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 altura aproximada es 15 cm aproximadamente; todas las macetas se prepararon con tierra de hojas (Anasac), crecidas bajo condiciones de temperatura de 21ºC y sometidas a una intensidad de luz de 275 lux en las dependencias de la Escuela “El Laurel”, de la ciudad de Valdivia. Pulgones:
- 5. Se utilizaron dos linajes pertenecientes al pulgón M. persicae, previamente caracterizados con desempeños biológicos contrastantes en base a su reproducción, trabajo realizado previamente en el Laboratorio de Ecología Molecular y Genómica Evolutiva de Insectos herbívoros a cargo del Dr. Christian Figueroa, en el Instituto de Ecología y Evolución de la Universidad Austral de Chile, por la señora Manuela Luma, como parte de su tesis de Pregrado. Inducción de defensas. En plantas de Capsicum anuum se depositaron dos hembras adultas de Myzus persicae y permanecieron en las plantas reproduciéndose bajo condiciones ambientales que aseguraban su reproducción asexual (partenogénesis) (fotoperiodo de 16:8, temperatura de 21ºC + 2ºC). Transcurridos cinco días, desde que las plantas 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 ser usadas como plantas control en la evaluación de la tasa intrínseca de crecimiento per cápita de M. persicae. Determinación de la tasa intrínseca de crecimiento per cápita. Se colocaron dos áfidos pertenecientes 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 = 8 por cada condición), y se colocaron dos áfidos pertenecientes al linaje previamente caracterizado como de alto desempeño biológico (linaje B) sobre pimentón, tanto sobre plantas que habían sido atacadas previamente por áfidos (Tratamiento) y sobre plantas que nunca habían sido atacadas por áfidos (Control) (n= 8 por condición). Al cabo de 14 días transcurridos desde que los áfidos se depositaron sobre plantas con y sin defensas inducidas se procedió a contarlos y a calcular su tasa intrínseca de crecimiento utilizando la formula (Ln N2-Ln N1)/(t2 – t1), donde N1 es el número inicial de pulgones; N2 es el número final de pulgones; t1 es el tiempo de inicio del experimento y t2 es el tiempo final del experimento. Los datos obtenidos fueron analizados mediante un análisis de varianza de dos vías utilizando 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 documentos apropiados 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 de manera resumida sus resultados para una mejor comprensión. No se observaron diferencias significativas atribuibles a la presencia o ausencia de defensas inducidas en las plantas, pero si se observaron diferencias marginalmente significativas entre los dos linajes de áfidos estudiados (p = 0,055; Tabla 1). Esta diferencia marginalmente significativa, es altamente probable que se deba al limitado número de réplicas utilizadas por condición. Tabla 1: Tasa intrínseca de crecimiento per cápita con su correspondiente desviación estándar para los linajes A y B sobre plantas con y sin defensas inducidas a su ataque
- 6. 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?, ¿Logramos nuestros objetivos?, ¿Corroboramos o refutamos la hipótesis?, ¿Qué limitaciones tuvimos? Para la discusión, contesten estas preguntas: ¿Cómo podemos extrapolar nuestros resultados?, ¿Cómo podríamos proyectar nuestra investigación?, ¿Qué nuevas preguntas surgen?, ¿Cómo se relacionan nuestros resultados con la bibliografía consultada?, (¿Se contradicen? ¿Se refuerzan? ¿Es un nuevo hallazgo?). Este trabajo nos permitió aplicar el Método Científico a través de la identificación de un problema, la formulación de una hipótesis y la experimentación para poner a prueba nuestra hipótesis, obteniendo resultados de los cuales se pueden, previa discusión, sacar conclusiones que pueden ser un aporte al conocimiento de las respuesta de los áfidos a las defensas 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, dependería principalmente del genotipo o linaje al cual pertenece el áfido y no de la presencia o ausencia de defensas inducidas en la planta. 1. Extrapolar nuestros resultados Al conocer cómo responden los áfidos a las presiones de selección, en este caso, las defensas inducidas presentes en el pimentón se podrían diseñar estrategias adecuadas para su control, realizando muestreos en las poblaciones e identificando la presencia de linajes con capacidad de responder favorablemente a determinada estrategia de control (selección de plantas con mas defensas, por ejemplo). 2. Proyección de nuestra investigación Aquí surgen preguntas como: ¿Qué características tienen estos linajes que les confiere un éxito (en términos de tasa reproductiva) 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 uso indiscriminado de pesticidas? 3. Relación de nuestros resultados con la bibliografía En 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 entre linajes de la misma especie, por lo que este trabajo es un aporte al conocimiento de la respuesta diferencial de los genotipos o linajes de áfidos frente a las defensas inducidas de las plantas. 4. Limitaciones.
- 7. - Faltó equilibrio entre el tiempo requerido para el trabajo de investigación y el tiempo requerido por las actividades propias del colegio, ya que muchas veces el trabajo se vio dificultado por la carga académica de los niños. L. Conclusiones. Realicen un cierre de la investigación. Las conclusiones deben ser coherentes con los objetivos y resultados esperados en el trabajo y señalar la situación final de la hipótesis. Las respuestas de los áfidos frente a las defensas inducidas de las plantas dependerían fundamentalmente de las características particulares que posee cada linaje de áfido, más que a la presencia o ausencia de defensas inducidas en su planta hospedera. M.- Bibliografía Cabrera Brandt, Marco Andrés (2007) “Aspectos genéticos y bioquímicos de la especialización sobre tabaco en áfidos Myzus persicae (Sulzer)”. Tesis para optar al grado académico 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 persicae en la zona central de Chile”. Tesis para optar al grado de Licenciada en Ciencias Biológicas, Universidad Austral de Chile. Prado E, Tjallingii W. (2007). “Behavioral evidence for local reduction of aphid-induced resistance”. 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 in response 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 adaptados según las necesidades de cada trabajo, respetando el límite máximo de 8 carillas.