Científicos del Instituto de Biotecnología de la Universidad Nacional Autónoma de México (IBt-UNAM), de la empresa mexicana de base tecnológica ESBiovolt y de la Universidad Veracruzana (UV), desarrollan juntos sistemas de control biológico de plagas agrícolas en los que se podrán usar microhongos y bacterias capaces de proteger a las plantas de jitomate y otras hortalizas contra los daños provocados por gusanos transparentes de menos de un milímetro de longitud, que son capaces de arruinar las cosechas.
El jitomate es un producto muy importante económica y socialmente porque es parte esencial de la dieta de los mexicanos y genera ingresos importantes mediante exportaciones, como explicó la investigadora del IBt y líder del proyecto, Claudia Martínez Anaya.
“Es como una plaga invisible, hasta cierto punto los agricultores ven que sus cultivos están empezando a ponerse mal y no se sabe bien la causa. En México están encontrándose en las hortalizas, pero en el mundo afectan muchos cultivos, casi cualquier planta es susceptible a una plaga de nematodos de las raíces”, detalló la científica universitaria.
IMPACTO SOCIOECONÓMICO
En su sitio de internet, la Secretaría de Agricultura y Desarrollo Rural informa que en 2020 se obtuvo un volumen de 3.27 millones de toneladas de jitomate, lo que implica crecimiento en la producción de 9.5 por ciento en la última década. Se estima que para 2030 la exportación de este producto alcanzará 5.50 millones de toneladas, lo que generará ganancias por seis mil 641 millones de dólares.
Martínez Anaya precisó que existen varios tipos de nematodos: migratorios, lesionadores, sedentarios y de nudo o agalladores, estos últimos de mayor preocupación para los agricultores pues se instalan en las raíces y ahí se quedan toda su vida; son los causantes de las mayores pérdidas económicas. El principal representante de este tipo de parásitos es el género Meloidogyne, que cuenta con más de 100 especies.
Por ejemplo, en 2019, en Sinaloa, donde hay importantes cultivos de jitomate saladet, una variedad que se creía altamente resistente a esta plaga, se encontró que más de 80 por ciento de las matas revisadas estaban infectadas por la variedad Meloidogyne enterolobii, situación que causó considerables pérdidas económicas para los agricultores, apunta la experta.
Es por ello que Martínez Anaya, en colaboración con Irán Tapia Vázquez, cofundadora de la empresa ESBiovolt, y expertos de la Universidad Veracruzana, estudian en el laboratorio del Departamento de Ingeniería Celular y Biocatálisis del IBt de la UNAM una población de Meloidogyne enterolobii, a fin de identificar microorganismos nativos del suelo, como hongos y bacterias, que tengan la capacidad de proteger a las plantas.
Es posible que empiecen una infección, y lo que puede suceder es que las heridas que provocan al internarse dentro de las plantas dejan la puerta de entrada para otros organismos. Se sabe que en algunos casos, hongos o bacterias aprovechan esta situación empeorando la enfermedad iniciada por el parásito, abundó.
ESTRATEGIA DE COMBATE
El objetivo, comentó la especialista en genética y biología molecular, es llevar a estrategias de control biológico que no generen daño ambiental, a la salud humana y animal, que pueden causar los actuales nematicidas sintéticos, varios de los cuales ahora se encuentran prohibidos en diversos países.
“Parte del trabajo que estamos haciendo en el laboratorio es caracterizar bacterias y hongos que pudieran ayudarnos a controlar las poblaciones de nematodos. Logramos identificar en el laboratorio un hongo que invade a la masa de huevos y mata a los nematodos, eso nos dice que ese hongo podría ser un enemigo natural y lo estamos justamente caracterizando en este momento”, detalló la investigadora.
Martínez Anaya añadió que se cree que existe una diversidad de microorganismos que podrían ser utilizados para controlar las poblaciones de los patógenos, por lo que en este caso el trabajo del IBt se basa en suelos nativos de México y se tiene colaboración con expertos en bacterias para ampliar la estrategia de combate.
Además de los estudios anteriores, con la población de nematodos con la que cuenta, Martínez Anaya también investiga los mecanismos de invasión del parásito y la forma en la que la planta detecta su presencia, o de sus proteínas, que le sirven tanto para crecer como para manipular el sistema inmune de la planta, y que esta no los rechace.
CONTROLES BIOLÓGICOS
El control biológico de plagas es una tecnología que aprovecha a los enemigos naturales de las plagas con la idea de reducir las poblaciones sin afectar las producciones agrícolas.
En agricultura su implementación es muy significativa, pues al ser una tecnología cien por ciento natural no impacta negativamente al medio ambiente y protege la salud pública; caso contrario con los insecticidas que no terminan en su totalidad con las plagas, pero, colateralmente, matan a los organismos benéficos de los cultivos que se encuentran en la tierra e infectan al producto.
Existen diferentes métodos aplicables al control biológico: el más conocido es la inoculación, que consiste en introducir al cultivo insectos y ácaros útiles, beneficiosos, enemigos naturales, en números muy reducidos, con el fin de que al paso del tiempo se reproduzcan con el fin de controlar la plaga a corto plazo y erradicar a largo plazo.
Otro método consiste en introducir un agente control para la erradicación del organismo a largo plazo. Así, se libera el parasitoide y predador con la intención de controlar a los insectos y microorganismos.
Un tercer método es el de inundación, que consiste igualmente en la utilización de organismos vivos para controlar plagas. Sin embargo, este método aborda la inserción de un gran número de organismos y crías.
Un cuarto método de control biológico que ya se usa en México es el de conservación, que es más extenso y poco práctico para soluciones rápidas y eficaces. Sin embargo, es un método seguro, que puede ser aplicado previo a la preparación del cultivo.
Además de las investigaciones que se realizan en instituciones universitarias, México cuenta con el Centro Nacional de Referencia de Control Biológico (CNRCB), que tiene la misión de desarrollar y establecer estrategias de control biológico para plagas reglamentadas.
Dicho centro genera y proporciona tecnología alternativa al uso de plaguicidas químicos y coadyuva con programas y campañas fitosanitarias en las que se promueve el uso de organismos benéficos para fortalecer la sanidad de los cultivos vegetales en nuestro país y contribuir al incremento tanto de la productividad como de la calidad agrícola.
Plantas se defienden con interacciones bioquímicas
Como explicó la Doctora Claudia Martínez Anaya, las plantas tienen mecanismos para defenderse de diferentes patógenos y hay “una guerra bioquímica” entre estas y el parásito, con diferentes interacciones entre moléculas de ambos que necesitan ser entendidas. Los estudios y experimentos que realizan la UNAM, la Universidad Veracruzana y la empresa de base tecnológica ESBiovolt permitirán planear estrategias para identificar las naturalmente resistentes a la infección o para generarlas, lo que también pretenden numerosos laboratorios en el mundo, porque permite plantear otro tipo de estrategias.
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