Reproducciones fallidas, almacenaje asimétrico de esperma y recópula de las hembras : optimizando la Técnica del Insecto Estéril (TIE) en moscas de la familia Tephritidae

Abstract

En nuestro país, se encuentran dos especies de tefrítidos de importancia económica: la mosca del Mediterráneo Ceratitis capitata controlada con la Técnica de Insecto Estéril (TIE) en la región de Cuyo y Patagonia, y la mosca Sudamericana de la fruta Anastrepha fraterculus, para la cual la TIE está en desarrollo. Dicha técnica consiste en la cría masiva de insectos, posterior irradiación y liberación en campo, donde los machos estériles compiten con los silvestres por aparearse con las hembras, transfiriendo un eyaculado que debería ser capaz de inhibir su recópula, reduciendo así la abundancia de la plaga generación a generación. El objetivo general de este trabajo consistió en profundizar sobre aquellos factores que influyen en la capacidad de los machos de A. fraterculus y C. capitata de inseminar a las hembras y optimizar su éxito poscopulatorio, inhibiendo la recópula de sus parejas. Los objetivos específicos fueron: (i) determinar la influencia de la edad y el origen de las moscas en su fecundidad, fertilidad, la proporción de cópulas fallidas (hembras sin espermatozoides en sus órganos de almacenaje) y asimetría en el almacenaje de esperma, (ii) evaluar el comportamiento de recópula en hembras de A. fraterculus apareadas con machos expuestos a sustancias potenciadoras (volátiles del hospedero), y (iii) desarrollar un protocolo para evaluar el estado de paridad, en hembras de C. capitata. En A. fraterculus la fecundidad estuvo determinada por la edad de la hembra, disminuyendo con el envejecimiento. La asimetría en el almacenaje de esperma se incrementó con la edad de los machos y la cantidad de esperma almacenado, y las reproducciones fallidas fueron mayores en las parejas jóvenes. En C. capitata, la fecundidad aumentó en machos y hembras jóvenes y fue más baja en hembras viejas apareadas con machos jóvenes. La mayor proporción de reproducciones fallidas fue en hembras jóvenes apareadas con machos viejos, quienes además tuvieron el mayor porcentaje de recópulas. Por otro lado, las hembras apareadas con machos expuestos a guayaba en A. fraterculus tuvieron mayor propensión a la recópula, posiblemente para reponer reservas de esperma. Se necesita más investigación para confirmar si la exposición a volátiles del hospedero, el "efecto perfume" o la modificación observada de los hidrocarburos cuticulares, son responsables de estos resultados y su potencial uso en la TIE. Por último, una correcta determinación del estado de paridad de C. capitata en zonas bajo control es de utilidad para conservar el estatus y evitar pérdidas económicas. Se evaluaron parámetros morfométricos de los ovarios en C. capitata sin resultar ninguno por sí solo un indicador confiable. Hasta el momento, la presencia de reliquias foliculares y zonas granulares no lograron visualizarse con los métodos de tinción habituales, por lo que se necesitan técnicas histológicas más precisas. Los resultados se discuten bajo el contexto de la optimización de la TIE en ambas especies.

In our country, two economically significant tephritid species are present: the Mediterranean fruit fly, Ceratitis capitata, controlled through the Sterile Insect Technique (SIT) in the Cuyo and Patagonia regions, and the South American fruit fly, Anastrepha fraterculus, for which SIT is currently under development. This technique involves the massrearing of insects, subsequent irradiation, and field release, where sterile males compete with wild males to mate with females. Sterile males transfer an ejaculate that should inhibit female remating and thus reduce pest abundance in the next generation. The general objective of this study was to study factors influencing the ability of A. fraterculus and C. capitata males to inseminate females and optimize their post-copulatory success, thereby inhibiting the remating of their partners. The specific objectives were: (i) to determine the influence of age and origin of flies on fecundity, fertility, the proportion of failed copulations (females without sperm in their storage organs), and asymmetry in sperm storage; (ii) to evaluate remating behavior in A. fraterculus females mated with males exposed to enhancing substances (host volatiles); and (iii) to develop a protocol to assess parity status in C. capitata females. In A. fraterculus, female fecundity was determined by age, decreasing with senescence. Sperm storage asymmetry increased with male age and the number of stored sperm, while failed copulations were more frequent in young pairs. In C. capitata, fecundity was higher in young males and females but lower in older females mated with young males. The highest proportion of failed copulations occurred in young females mated with old males, who also exhibited the highest rate of remating. On the other hand, A. fraterculus females mated with males exposed to guava volatiles showed a higher incidence of remating, possibly to replenish sperm reserves. Further research is needed to confirm whether the "perfume effect" or the observed modification of cuticular hydrocarbons accounts for these results and their potentialapplication in SIT. Finally, accurate determination of female parity status in controlled areas provides guidelines for maintaining status and preventing economic losses. Morphometric parameters of C. capitata ovaries were evaluated, but none proved to be reliable indicators on their own. To date, the presence of follicular relics and granular zones could not be visualized using standard staining methods, highlighting the need for more precise histological techniques. The results are discussed in the context of optimizing SIT for both species.