Introducción

En la actualidad, en México el 90% de las plantas de coníferas se producen en viveros forestales bajo un sistema de producción de contenedores (^{Conafor, 2016}). En estos viveros, el mosquito fungoso negro de la familia Sciaridae es considerado una plaga. En el mundo se han descrito alrededor de 2 400 especies (^{Mohrig y Menzel, 2009}). En la región Neártica, que comprende Canadá, Estados Unidos y Norte de México, se estiman 166 especies de 25 géneros (^{Mohrig et al., 2012}). A pesar de su importancia económica y ecológica, los ciáridos han sido poco estudiados debido a su tamaño pequeño, modo de vida y la dificultad para determinar su identidad taxonómica (^{Mohrig y Menzel, 2009}; ^{Villanueva-Sánchez et al., 2013}).

En viveros del centro de México, las especies Bradysia impatiens Johannsen, 1912 y Lycoriella ingenua Dufour, 1839 causan pérdidas económicas hasta de 30 % en la producción de plántulas de pino, aun cuando se aplica medidas culturales de control biológico, químico y físico (^{Cibrián et al., 2008}; ^{Marín-Cruz et al., 2015a}; ^{García, 2017}). En Italia, B. impatiens causa daños en plantas de eucalipto (^{Mansilla et al., 2001}) y en Sudáfrica ataca plántulas de pino (^{Hurley et al., 2007}, ^{Hurley et al., 2010}).

Ambas especies de dípteros son comunes en invernaderos, viveros, plantas en macetas, cultivo de hongos comestibles y materia orgánica en descomposición (^{Menzel et al., 2003}; ^{Mohrig y Menzel, 2009}; ^{Shin et al., 2012}). Bradysia Winnertz es el género más numeroso en la familia con 433 especies en comparación con las 85 especies de Lycoriella (^{Menzel y Mohrig, 1999}).

Las larvas de los ciáridos provocan daño directo al alimentarse de la raíz e indirecto por la capacidad de transmitir hongos fitopatógenos como Botrytis cinérea Pers. 1797, Pythium sp. nov., Fusarium oxysporum Schltd., 1824, Verticillium alboatrum Reinke & Berthold, 1879, Verticillium fungicola (Preuss) Hassebr., 1936 y Fusarium circinatum Nirenberg & O’ Donnell 1998 (^{Hurley et al., 2007}; ^{Shamshad et al., 2009}; ^{Cloyd, 2015}; ^{Marín-Cruz et al., 2015}b). Estos insectos se dispersan a nuevas áreas por medio del movimiento de plantas por los humanos y de sustratos como la turba (^{Marín-Cruz et al., 2015b}); su presencia es cosmopolita (^{Mohrig et al., 2012}; ^{Shin et al., 2012}). En México se desconoce la extensión actual que ocupa el mosquito fungoso y que especies de ciáridos están en las especies de pino. Por lo anterior, los objetivos del presente estudio consistieron en identificar a las especies de mosquito fungoso negro por caracterización morfológica y molecular, y conocer su distribución y las especies de pino que atacan en cinco regiones de México.

Materiales y Métodos

Resultados y Discusión

En total se recolectaron 934 adultos de mosquito fungoso negro con un promedio de 46.7 adultos por vivero forestal y 100 % correspondieron a la especie B. impatiens, considerada la plaga principal en las cinco regiones de muestreo (Figura 1).

Figura 1 Distribución de Bradysia impatiens Johannsen, 1912 en México. 

A fin de facilitar la identificación de B. impatiens, a continuación se describen sus características: Adultos de color gris oscuro a negro, de 2 a 2.5 mm de longitud, hembra más grande que el macho. Cabeza redondeada a ovoide con ojos moderadamente prominentes con piezas bucales ligeramente prolongadas (Figura 2A). Antena: 14 flagelómeros, cuarto flagelómero 1.6 veces más largo que ancho, superficie ligeramente rugosa (Figura 2B-C). Palpo: moderadamente largo, amarillo a pardo claro, con tres segmentos, segmento basal con la fosa sensorial profunda, sensilas largas, ligeramente curvadas con punta roma (Figura 2D). Tibia: Lado interno de la tibia anterior con una hilera de 10 sedas; tibia media y posterior con dos sedas delgadas en forma de espolones, subiguales (Figura 2E). Genitales: compactados, sin lóbulo basal o grupo de sedas en la vista ventral. Gonocoxito corto, cubierto con sedas oscuras, así como sedas gruesas y largas principalmente en la base (Figura 2F). Tergito 9 corto, trapezoidal, ligeramente emarginado apicalmente con varias sedas largas. Tegmen ligeramente más ancho que largo, redondeado apicalmente; edeago con base esclerotizada, longitud 0.1 mm. Gonostilo: 2.5 veces más largo que ancho, ocho espinas subiguales curvadas ventromedialmente y una espina apical gruesa (Figura 2F). Ala: con longitud total 1.95 mm, anchura 0.80 mm, infuscada grisácea-parda; venas posteriores sin macrotriquias; base de la M más larga que la bifurcación de M (Figura 2G).

Figura 2 Vista lateral de adulto de Bradysia impatiens Johannsen, 1912. A) Hábito (♂); B) Cabeza vista frontal; C) Vista lateral de flagelómeros antenales; D) Palpo; E) Espolón tibial; F) Genitalia, vista ventral; G) Ala. Abreviaturas: flag I, flag II, flag III, flag IV, flag; XIV: primer, segundo, tercer, cuarto, décimo cuarto flagelómero antenal; tb spur: espolón tibial; goncx: gonocoxito; gonst: gonostilo; h: vena humeral; Sc: vena subcostal; R: vena radial; r-m: vena transversal radio medial; Rs: sector radial; R₁: primera vena longitudinal; C: vena costal; R₄₊₅: tercera vena longitudinal; M₁: primera rama de la vena media; M₂: segunda rama de la vena media; M₄: cuarta rama de la vena media; M₁₊₂: fusión de la primera y segunda rama de la vena media; M-fork: bifurcación de la vena medial; CuA: vena cubital anterior; an lb: lóbulo anal. 

La identificación genética confirmó la identificación morfológica: los dípteros que emergieron de las cámaras de cría pertenecen a B. impatiens, con 99.6 % de identidad con las disponibles en Genbank (Figura 3, Cuadro 2). El árbol filogenético muestra la formación de dos grupos: Grupo 1, conformado por adultos del mosquito fungoso de 16 viveros forestales de las regiones Norte, Occidente, Centro y Golfo; Grupo 2, formado por un vivero del centro (Teoran Productores) y tres de la región del sur (Chiapas: Los Pocitos y San Agustín; Oaxaca: Tamazulapan).

Figura 3 Árbol filogenético construido con secuencias correspondientes al Citocromo oxidasa I (COI) de Bradysia impatiens Johannsen, 1912 con el método maximum likelihood basado en el modelo de Tamura de tres parámetros (T92). Los porcentajes se calcularon con 5 000 réplicas de bootstrap. 

El alineamiento de las secuencias arrojó una matriz de 540 pb por secuencia. Este marcador molecular, Citocromo Oxidada I (COI), es útil para la identificación a nivel de especie a partir de estados inmaduros de Bradysia sp. (^{Shin et al., 2015}). Además, se debe de considerar el diseño de un par de oligonucleótidos específicos para esta especie de mosquito fungoso negro a partir del gen mitocondrial Citocromo Oxidasa I (COI) en combinación con los oligonucleótidos LCO1490 y HCO2198, el cual ayudaría a identificar más rápido. Caso similar fue utilizado para identificar a B. odoriphaga Yang y Zhang en Japón (^{Arimoto, 2022}).

La localización del mosquito fungoso negro en México es la siguiente: Ciudad de México, Estado de México, Michoacán, Morelos, Puebla y Tlaxcala (^{Villanueva et al., 2013}; ^{García, 2017}), por lo que Chiapas, Chihuahua, Durango, Hidalgo, Jalisco, Oaxaca, Querétaro, Veracruz y Zacatecas corresponden a nuevos reportes para el país (Figura 1). Esta especie tiene un amplio intervalo de distribución, ya que las localidades donde está presente se ubican desde los 699 hasta 2 603 msnm y distancias de 800 a 1 800 km entre cada vivero, esto hace imposible que B. impatiens pueda migrar naturalmente (Cuadro 1, Figura 1).

^{Steffan (1981)}, ^{Frouz y Nováková (2001)} y ^{Marín-Cruz et al. (2015a)} mencionaron que el insecto tiene poca capacidad de vuelo, su duración de vida como adultos es de 4 a 6 días y sus hábitos impiden que pueda moverse a grandes distancias. ^{Mohring et al. (2012)} consideran que la diseminación de B. impatiens es principalmente por el ser humano.

La especie se ha registrado en Europa (Alemania, Azerbaiyán, España, Finlandia, Países Bajos, Irlanda, Italia, Letonia, Reino Unido, República Checa, Suiza y Ucrania), Asia (China, Corea del Sur, Japón y Rusia), América (Brasil, Canadá, Estados Unidos y Venezuela), África (Sudáfrica) y Oceanía (Australia) en cultivos bajo cubierta y en viveros (^{Menzel et al., 2003}; ^{Mohring et al., 2012}; ^{Shin et al., 2012}). Esta especie de díptero causa pérdidas económicas considerables en el centro de país en la producción de plantas de Pinus montezumae Lamb., P. greggii Engelm. ex Parl., P. devoniana Lindl. (Syn.: P. michoacana Martínez 1948) y P. pseudostrobus Lindl. (^{López-Pérez et al., 2009}; ^{Marín-Cruz et al., 2015b}; ^{García et al., 2017}; ^{Marín et al., 2017}).

Además, se tienen informes que B. difformis (como B. impatiens) se hospeda y se alimenta del tallo y de la raíz de la Nochebuena (Euphorbia pulcherrima Willd. ex. Klotzch) (^{Villanueva-Sánchez et al., 2013}) y otras ornamentales como ciclamen (Cyclamen sp. L.), clavel (Dianthus sp. L.), gerbera (Gerbera sp. L.), lirio (Lilium sp. L.), rosa (Rosa sp. L.), violeta africana (Saintpaulia sp. H. Wendl.) y geranio (Pelargonium sp. L'Hér.) (^{García, 2008}; ^{García-Pérez et al., 2021}). Sin embargo, se debe considerar la presencia de otras especies del género, principalmente en la parte sur de México por formar parte de la región neotropical, donde existen pocos estudios relacionados con este grupo de insectos.

Para la región neotropical conformada por América del Sur, Centroamérica y el Caribe, se consignan aproximadamente 62 especies de Bradysia (^{Amorim, 1992}). ^{Broadley et al. (2018)} han registrado en la región holártica a B. impatiens, B. ocellaris Comstock, 1882, B. tilicola Loew, 1850, Cosmosciara sp. Frey, 1942, Lycoriella agraria Felt, 1898, L. ingenua Dufour, 1939, L. sativae Johannsen, 1912 y Pnyxia scabiei Hopkins, 1895 como plaga por alimentarse del tejido vivo de las plantas.

La obtención de adultos de plantas con síntomas de daño del mosquito fungoso indica que puede habitar y reproducirse en especies del género Pinus, sin importar el hábito de crecimiento, requerimientos de humedad, el sistema de producción (contenedores o bolsa de polietileno) y el tipo de sustrato (composta, tierra de monte, corteza precomposteada, aserrín, turba, vermiculita o agrolita).

Por último, este estudio proporciona evidencia de que B. impatiens tiene una gran plasticidad para adaptarse a diferentes alturas, condiciones ambientales y hospederos. En este estudio, se reporta el mosco fungoso como el causante de pérdida de plantas en 17 especies de pino en 12 estados de la república mexicana y, como nuevos hospederos, se establecen 13 especies del género Pinus (P. arizonica, P. ayacahuite, P. cembroides, P. cooperi, P. douglasiana, P. durangensis, P. engelmannii, P. hartwegii, P. leiophylla, P. oaxacana, P. oocarpa, P. patula y P. teocote).

Conclusiones

Los resultados de la caracterización morfológica y análisis molecular del mosquito fungoso negro confirmaron que los ciáridos obtenidos de plántulas de pino corresponden a Bradysia impatiens, que es el causante de la pérdida de ejemplares en 17 especies de pino de cinco regiones de México. De las 17 especies, 13 constituyen registros nuevos como hospederas de la especie de díptero (Pinus arizonica, P. ayacahuite, P. cembroides, P. cooperi, P. douglasiana, P. durangensis, P. engelmannii, P. hartwegii, P. leiophylla, P. oaxacana, P. oocarpa, P. patula y P. teocote). Además, se registra por primera vez el mosquito fungoso en nueve estados: Chiapas, Chihuahua, Durango, Hidalgo, Jalisco, Oaxaca, Querétaro, Veracruz y Zacatecas. Actualmente, B. impatiens se conoce en 15 estados del país.