La plaga del maíz común presenta un gran desafío para los cultivos Bt

La plaga del maíz común presenta un gran desafío para los cultivos Bt

13 de julio de 2017

Le tomó sólo tres años al armyworm de otoño (Spodoptera frugiperda) desarrollar resistencia al maíz Bt genéticamente modificado en Brasil. En un nuevo artículo en el Periódico de Manejo Integrado de Plagas, los investigadores ofrecen recomendaciones para asegurar una mayor durabilidad de los futuros rasgos genéticamente modificados en los cultivos. (Crédito de la foto: John C. French Sr., Jubilado, Universidades:Auburn, GA, Clemson y U de MO, Bugwood.org)

Por Andrew Porterfield

El gusano de la armada de otoño (Spodoptera frugiperda) es una importante plaga del maíz en América del Sur, conocida por devorar los cultivos de maíz desde Argentina hasta el sudeste de los Estados Unidos. Los agricultores han luchado típicamente contra la infestación del gusano con insecticidas químicos, pero se han encontrado (no es sorprendente) con insectos resistentes.

Andrew Porterfield

Maíz transgénico criado para expresar Bacillus thuringiensis (Bt) las proteínas fueron introducidas en la última década y fueron rápidamente adoptadas por los agricultores en Brasil. Sin embargo, un trabajo de entomólogos de la Universidad Estatal de Ohio, la Universidad de Sao Paulo y la compañía agrícola Syngenta mostró que la resistencia del gusano del ejército al maíz Bt comenzó a aparecer en Brasil sólo tres años después de la introducción del producto transgénico. Peor aún, esta resistencia va en aumento, exigiendo un cambio de estrategia importante en el manejo de esta plaga, escriben los investigadores en un estudio publicado esta semana en la revista de libre acceso Journal of Integrated Pest Management.

El armyworm puede causar pérdidas devastadoras en los cultivos de maíz-antes del Bt, las reducciones de rendimiento alcanzaron el 34 por ciento al 38 por ciento de un cultivo total. Las siembras más frecuentes, incluida una segunda temporada de maíz, han contribuido a aumentar significativamente esta cifra, debido a la creación de "puentes verdes", o temporadas de crecimiento prolongadas que permiten a las larvas del gusano militar (y sus fases adultas aladas) migrar fácilmente de una cosecha a otra a lo largo del año. Las larvas también se adaptan fácilmente a los plaguicidas: Actualmente, el gusano del ejército de otoño de 2016 es resistente a 24 ingredientes activos de insecticidas. La introducción del maíz Bt proporcionó 98.200 millones de dólares en beneficios económicos a nivel mundial entre 1996 y 2011 y aumentó la productividad del maíz: en 2013, se plantaron más de 12 millones de hectáreas (29,7 millones de acres) con maíz Bt modificado genéticamente.

En el Brasil, se introdujeron múltiples tipos de proteínas Bt para reducir las infestaciones de armyworm, entre ellas Cry1Ab en 2008 y Cry1f en 2009, y una "pirámide" Cry1A.105 +Cry2Ab en 2010, pero ninguno pudo evitar la resistencia y los daños a los cultivos unos años después de su introducción. Sólo una endotoxina no Crio, llamada Vip3Aa20, que se produce durante la etapa vegetativa de Bt, ha mantenido con éxito S. frugiperda en la bahía sin signos de resistencia.

Para los investigadores, la experiencia en Brasil proporciona algunas lecciones importantes para el manejo de plagas como el gusano de la armada de otoño:

  1. Miren la genética. Las frecuencias más altas de los alelos de resistencia en las plagas suelen dar lugar a una evolución más rápida de la resistencia. Sin embargo, la mayoría de los expertos en cultivos y los agricultores no miden estas frecuencias. Las tasas de reproducción de los armyworms de otoño también son muy altas (una hembra puede producir más de 1.600 crías), que incorporan rápidamente los genes de resistencia en una población, neutralizando los efectos del Bt. Para empeorar las cosas, los alelos de resistencia a las proteínas Cry parecían ser dominantes, y el hecho de tener estos alelos de resistencia no resultó en ningún debilitamiento aparente de la población de la plaga.
  2. El medio ambiente importa. El gusano barrenador puede producir 10 generaciones al año en los trópicos, y los adultos pueden migrar cientos de kilómetros para poner sus huevos. Mientras tanto, el gusano no limita su dieta al maíz, también se alimenta de algodón y soja, que también contienen proteínas Bt que la plaga puede empezar a resistir. Esta dieta variada ha ayudado a los gusanos ejército a desarrollar la capacidad de metabolizar fácilmente los compuestos tóxicos, incluyendo las proteínas Cry.
  3. Administrar el uso de la tierra. Los climas tropicales han dado lugar a un uso más intensivo de la tierra, y Brasil no es una excepción. La rápida sucesión de cultivos crea lo que los investigadores llamaron un "mosaico de todo el año" para que los gusanos del ejército se alimenten, incluyendo maíz, trigo, algodón, soja y mijo.

Para combatir estos problemas, los investigadores recomendaron varias estrategias, incluyendo refugios, que implican la plantación de cultivos no Bt cerca de los cultivos Bt, por lo que un número de plagas "ingenuas" nacen y pueden ser afectadas por el Bt. Sin embargo, el cumplimiento de esta norma es uno de los mayores problemas agrícolas del Brasil. El uso del Vip3Aa20 también sigue teniendo éxito. La fumigación parcial con insecticida de las hojas en las zonas de cultivos de refugio también puede ayudar a mantener las poblaciones más bajas.

>"El desarrollo de un sistema perfecto de IRM [gestión de la resistencia a los insecticidas] es un reto debido a la interacción de la biología, la ecología e incluso la sociedad", escriben los investigadores. Pero, "como sólo un producto Bt sigue siendo eficaz (Vip3Aa20), todos los grupos agronómicos tienen un interés personal en ampliar su durabilidad. "Potencial de adaptación del gusano del ejército de otoño (Lepidoptera: Noctuidae) Limita la durabilidad del rasgo Bt en Brasil"

Diario de Manejo Integrado de Plagas

Andrew Porterfield es escritor, editor y consultor de comunicaciones para instituciones académicas, empresas y organizaciones sin fines de lucro en las ciencias de la vida. Escribe frecuentemente sobre temas de agricultura para el Proyecto de Alfabetización Genética. Está basado en Camarillo, California. Sígalo en Twitter en @AMPorterfield o visite su página de Facebook.

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