Genética y citogenética de la determinación del sexo en Diachasmimorpha longicaudata (Hymenoptera, Braconidae)

Abstract

El parasitoide bracónido Diachasmimorpha longicaudata es ampliamente utilizado como controlador biológico de moscas de los frutos; sin embargo, es escaso el conocimiento disponible sobre su genética. A fin de aportar información y mejorar su cría masiva, se estudió su sistema de determinación del sexo mediante la realización de cruzamientos de alta y baja endogamia, utilizando herramientas de citogenética para determinar el nivel de ploidía de la descendencia. Asimismo, se analizó su espermatogénesis y su cariotipo en detalle, realizando aportes a la Teoría de Interacción Mínima, desarrollada para el estudio de la evolución del cariotipo en Hymenoptera. En este parasitoide el sexo se determina por haplodiploidía (machos haploides, hembras diploides), pero en condiciones de alta endogamia ocurre un sesgo significativo de la proporción de sexos hacia machos, debido a la generación de machos diploides. El sexo estaría determinado por el estado de un promedio de tres loci no ligados. Los individuos homocigotas para los loci sexuales se desarrollan en machos diploides. Esta información permitirá mejorar los protocolos de cría masiva de la especie, tratando de minimizar el nivel de endogamia a fin de evitar un incremento en la producción de machos. El estudio citogenético permitió corroborar el número cromosómico descripto previamente. Se analizó la cantidad, composición y distribución de la heterocromatina constitutiva, se mapearon los “clusters” de genes ribosomales y se determinó la cantidad de “clusters” activos. La información obtenida permitió aportar más evidencias a favor de la Teoría de Interacción Mínima.

Diachasmimorpha longicaudata is a braconid parasitoid widely used as biological control agent against fruit flies. In spite of its importance, little is known about its genetics. Different aspects were studied in order to provide more information and to optimize its massive production. Its sex determination system was analyzed using inbred and outbred crosses, and cytogenetic tools to analyze the ploidy level of the descendants. Also its spermatogenesis and karyotype were analyzed in detail, contributing to the Minimum Interaction Theory proposed for the study of karyotype evolution in Hymenoptera. Sex is determined by haplodiploidy (males are haploid, females are diploid), but under inbreeding a significant bias towards male progeny is observed due to the generation of diploid males. Sex is presumably determined by a mean of three independent loci. Homozigotes for the sex loci develop into diploid males. In order to avoid an increment in male production, this information would be useful to improve the protocols of massive production of this species, regarding to minimizing the inbreeding levels. The cytogenetic study allowed the corroboration of the chromosome number of the species. The amount, composition and distribution of constitutive heterochromatin were analyzed. The ribosomal gene clusters were located and the quantity of active sites was determined. The obtained information gave more evidence in favor of the Minimum Interaction Theory.