Resistance to Bemisia tabaci (Hemiptera: Aleyrodidae) Mediterranean (Q biotype) in landrace and wild tomato populations from Mexico

  • Reynaldo Millán-Chaidez Facultad de Agronomía, Universidad Autónoma de Sinaloa, Carretera Culiacán-Eldorado km 17.5, C. P. 80000, Culiacán, Sinaloa, Mexico
  • José Antonio Garzón-Tiznado Facultad de Ciencias Químico-Biológicas, Universidad Autónoma de Sinaloa, Av. de Las Américas y Blvd. Universitarios s/n, C. P. 80013, Culiacán, Sinaloa, Mexico
  • Perla Judith Linares-Flores Facultad de Ciencias Químico-Biológicas, Universidad Autónoma de Sinaloa, Av. de Las Américas y Blvd. Universitarios s/n, C. P. 80013, Culiacán, Sinaloa, Mexico
  • Sixto Velarde-Félix Campo Experimental Valle de Culiacán del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias, Carretera Culiacán-Eldorado Kilómetro 17.5, s/n. 80000, Culiacán, Sinaloa, Mexico
  • Gabriel Antonio Lugo-García Universidad Autónoma de Sinaloa, Colegio de Ciencias Agropecuarias, Facultad de Agricultura del Valle del Fuerte, Calle 16 y Avenida Japaraqui, 81110 Juan José Ríos, Ahome, Sinaloa, Mexico
  • Jesús Enrique Retes Manjarrez Facultad de Agronomía, Universidad Autónoma de Sinaloa, Carretera Culiacán-Eldorado km 17.5, C. P. 80000, Culiacán, Sinaloa, Mexico

Abstract

Bemisia tabaci (Gennadius) (Hemiptera: Aleyrodidae) Mediterranean (Q biotype) is a major pest of tomato (Solanum lycopersicum L.; Solanaceae) globally. To our knowledge, no whitefly resistant cultivar has been released commercially, and breeding programs are hampered by the lack of resistance sources to this insect which are related closely to the cultivated tomato. Two non-free-choice experiments on B. tabaci with 22 landrace (S. lycopersicum) and wild tomato (S. lycopersicum var. ‘cerasiforme’) populations from Mexico were performed to find sources of antibiosis resistance to this insect. Plants were infested with 20 insects per 1 leaflet of each plant using plastic micro-cages. In both assays, the number of adults and eggs were counted at 4 d post infestation, the number of nymphs (12 d post infestation), new adults, and non-glandular trichomes at 28 d post infestation. The highest B. tabaci resistance was detected in the UTC-SV13 population followed by UTC-SV12, UTC-SV1, and UTC-SV3 with a range of 15.0 to 20.0 dead adults, 0.0 to 16.5 eggs, 0.0 to 12.6 nymphs, 0.0 to 9.7 new adults per leaflet, and with a reproduction index of 0.0 to 21.7. Ten populations showed an intermediate level of resistance significantly lower in the number of dead adults, eggs, nymphs, new adults, and reproduction index compared to the commercial cultivar (‘Bonny Best’) used as the standard. The remaining 8 genotypes and the commercial cultivar were fully susceptible to B. tabaci. The number of non-glandular trichomes correlated significantly with the number of eggs, nymphs, and new adults emerging from the infested plants, suggesting that the density of non-glandular trichomes is favorable for whitefly reproduction. Those genotypes with moderate to high levels of resistance to B. tabaci are potential candidates for developing commercial tomato cultivars with some resistance levels to this insect.

Resumen

Bemisia tabaci (Gennadius) (Hemiptera: Aleyrodidae) Mediterranean (biotipo Q) es una importante plaga del tomate (Solanum lycopersicum L.; Solanaceae) a nivel mundial. Hasta donde sabemos, ningún cultivar resistente a la mosca blanca ha sido liberado comercialmente y los programas de mejoramiento se ven obstaculizados por la falta de fuentes de resistencia a este insecto estrechamente relacionadas con el tomate cultivado. Se realizaron dos experimentos de no libre elección sobre B. tabaci con 22 poblaciones de tomates criollos (S. lycopersicum) y tomates silvestres (S. lycopersicum var. ‘cerasiforme’) de México para encontrar fuentes de resistencia tipo antibiosis a este insecto. Se infestaron las plantas con 20 insectos por 1 foliolo de cada planta utilizando microjaulas de plástico. En ambos ensayos se contó el número de adultos y huevos a los 4 d post infestación, el número de ninfas (12 d post infestación), nuevos adultos, y tricomas no glandulares a 28 d post infestación. La mayor resistencia a B. tabaci se detectó en la población UTC-SV13, seguida de UTC-SV12, UTC-SV1, y UTC-SV3 con un rango de 15,0 a 20,0 adultos muertos; 0,0 a 16,5 huevos; 0,0 a 12,6 ninfas; 0,0 a 9,7 adultos nuevos por hoja; y con un índice de reproducción de 0,0 a 21,7. Diez poblaciones mostraron un nivel intermedio de resistencia significativamente menor en el número de adultos muertos, huevos, ninfas, nuevos adultos y índice de reproducción en comparación con el cultivar comercial (‘Bonny Best’) utilizado como el estándar. Los 8 genotipos restantes y el cultivar comercial fueron totalmente susceptibles a B. tabaci. El número de tricomas no glandulares se correlacionó significativamente con el número de huevos, ninfas, y nuevos adultos que emergieron de las plantas infestadas, lo que sugiere que la densidad de tricomas no glandulares es favorable para la reproducción de la mosca blanca. Los genotipos con niveles de resistencia moderados a altos a B. tabaci son candidatos potenciales para desarrollar cultivares comerciales de tomate con algún nivel de resistencia a este insecto.

Key Words: antibiosis; non-glandular trichomes; Solanum lycopersicum; whitefly

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Published
2021-01-18
Section
Research Papers