Efecto letal y subletal de tres puntos cuánticos de carbono (Cdots) en Steinernema feltiae aislamiento Lican Ray

Abstract

Los nematodos entomopatógenos (NEPs) se han utilizado como una alternativa amigable ambientalmente para controlar plagas, siendo una opción viable en su manejo integrado. En diferentes trabajos se demuestra su eficacia, sin embargo, para estudios biológicos y/o ecológicos que requieren detalle en su seguimiento, actualmente no existe una forma de marcarlos para posteriormente identificarlos, como es el caso de animales de mayor tamaño donde se usan cintas o collares, entre otros. La presente propuesta aborda el uso de puntos cuánticos de carbono (Cdots), existiendo por primera vez una oportunidad de usar estas nanopartículas que emiten luminiscencia para marcar los NEPs. El objetivo de este trabajo fue evaluar los efectos letales y subletales sobre Steinernema feltiae aislamiento Lican Ray, de tres Cdots, sintetizados a base de Urea, Cisteína y Etilendiamina (Eda), respectivamente. Un primer ensayo evaluó la mortalidad de NEPs expuestos a seis concentraciones diferentes da cada uno de los Cdots, durante cinco lapsos de tiempo, en placas multipozo. Un segundo experimento evaluó la infectividad y producción de progenie de los NEPs, seleccionando la concentración menos letal (10%) del experimento 1; posteriormente, se aplicaron NEPs, expuestos durante 168 h a Cdots, a larvas de Galleria melonella. Se cuantificó el número de NEPs que ingresaban a la larva y su progenie mediante el uso de una trampa White, colectando los juveniles infectivos durante 30 días. Los resultados indican que, pese a que los Cdots presentan toxicidad, esta no fue estadísticamente significativa y no afectó el ciclo de vida de los NEPs, ni su capacidad reproductiva. Los Cdots ofrecen una oportunidad significativa en técnicas de marcaje y recaptura al no alterar el comportamiento de los NEPs, lo que facilitará investigaciones sobre su movimiento en el suelo y ecología, lo que permitirá mejorar el control biológico de plagas.

Entomopathogenic nematodes (EPNs) have been used as an environmentally friendly alternative for pest control, providing a viable option in integrated pest management. Numerous studies demonstrate their effectiveness; however, to develop biological and ecological studies requiring detailed tracking, there is currently no way to label and later identify them, unlike larger animals, which can be tagged with collars or other markers. This proposal addresses the use of carbon quantum dots (Cdots), presenting for the first time an opportunity to use these luminescent-emitting nanoparticles to label EPNs. The objective of this study was to evaluate the lethal and sublethal effects on Steinernema feltiae Lican Ray strain of three types of Cdots synthesized from Urea, Cysteine, and Ethylenediamine (Eda), respectively. An initial assay evaluated EPN mortality when exposed to six different concentrations of each Cdot over five-time intervals in multi-well plates. A second experiment assessed the infectivity and progeny production of EPNs, selecting the least lethal concentration (10%) from Experiment 1; subsequently, EPNs exposed to Cdots for 168 hours were applied to Galleria mellonella larvae. The number of EPNs entering the larvae and their progeny were quantified using a White trap, collecting the infective juveniles over 30 days. The results indicate that although Cdots exhibit toxicity, it was not statistically significant and did not affect the EPNs' life cycle or reproductive capacity. Cdots present a significant opportunity for mark-and-recapture techniques without altering EPN behavior, facilitating research on their soil movement and ecology, which will enhance biological pest control.