Nuevas luces sobre polilla que ataca el maíz

El nombre Spodoptera frugiperda no le dice nada a los agricultores, pero basta con mencionar "gusano cogollero" para que inmediatamente sepan de qué plaga se les está hablando. Y cómo no van a identificarlo con rapidez, si este insecto de hábitos nocturnos afecta cada año el 35% de la producción de maíz en el país, e incluso, en años anteriores, sus efectos nocivos obligaron a importar el grano.

Pero eso no es todo. Sus daños se extienden a plantaciones de arroz, algodón, caña de azúcar y sorgo "en las que ha aumentado su densidad poblacional" y a alimentos almacenados. De ahí que entomólogos de la Universidad Nacional de Colombia en Medellín, obstinados en seguirle la pista, hayan logrado identificar dos biotipos o modelos de la especie Lepidoptera: Noctuidae, y definir sus características moleculares, ecológicas, fisiológicas y reproductivas.

Este aporte científico, hecho por primera vez en el país, inició con investigaciones realizadas por estudiantes y profesores en la zona agrícola del Tolima, departamento en el que el boom del algodón transgénico durante el 2004 originó que el insecto, conocido también como "polilla del maíz", proliferara y se convirtiera en la principal plaga de ese cultivo.

Según la profesora Clara Inés Saldamando, coordinadora de la Maestría en Entomología de la UN en Medellín, un biotipo representa poblaciones de insectos idénticos en su forma, pero con grandes diferencias en sus marcadores moleculares. "Establecer dicha desigualdad es importante para avanzar en su especificación y evolución. También es clave a la hora de desarrollar tratamientos específicos que los contrarresten, y para generar nuevas variedades de productos agrícolas que resistan su acción".

Los trabajos sobre la identificación de los biotipos de maíz y arroz de S. frugiperda, realizados por Ana María Vélez, María Isabel Velásquez, Juan Diego Ríos, Mariela Lobo y Haydi Salinas, incluyen marcadores moleculares mitocondriales y nucleares, análisis del aislamiento reproductivo entre los dos biotipos, del comportamiento de resistencia a insecticidas y a la endotoxina Cry del Bacillus thuringiensis, así como un estudio sobre la genética de poblaciones del insecto en el país y una investigación relacionada con su comportamiento migratorio.
 
Un cruce
curioso

Los hallazgos genéticos de Ana María Vélez, en Colombia, confirman estudios realizados por la científica Dorothy Pashley Prowell, quien en los años 80 identificó, mediante marcadores moleculares, los biotipos del insecto en muestras de maíz y arroz colectadas en cultivos de varias regiones de los Estados Unidos y Centroamérica, al igual que en Ecuador y la Guyana Francesa.

Así, se ha demostrado que cada biotipo de S. frugiperda se asocia a una planta hospedera en particular "uno a arroz y el otro a maíz". Sin embargo, se evidenció que el de maíz también está presente en algodón y en sorgo.

En cuanto al comportamiento reproductivo del insecto plaga, los investigadores determinaron que las hembras del maíz no se aparean con los machos del arroz, mientras que las hembras del arroz sí se cruzan con los machos del maíz. Según la profesora Saldamando, "ello descubre incompatibilidad reproductiva en una dirección de cruce y otras características de supervivencia, longevidad y fertilidad de los biotipos y sus híbridos".

El análisis científico señala que los dos biotipos se encuentran en un proceso de diferenciación genética y, desde el punto de vista evolutivo, representan un gran hallazgo, tal como lo comenta la experta: "Con el tiempo podrían convertirse en dos especies o razas de polillas diferentes, con características particulares de acuerdo con el cultivo hospedero que habiten".

Resistencia
a insecticidas

Los dos biotipos del cogollero del maíz han demostrado diferencias en su resistencia a insecticidas biológicos, en particular a la endotoxina producida por la bacteria Bacillus thuringiensis, Cry1Ac, que genera daños en el aparato digestivo de la polilla hasta provocar su muerte.

En cuanto a los insecticidas químicos, el estudiante Juan Diego Ríos encontró que la polilla del arroz es menos resistente a los componentes metomil y lambdacialotrina.

Para la científica Elizabeth Aguilera Garramuño, vinculada al Centro de Investigación de Tibaitatá de Corpoica, "estos hallazgos resultan de gran importancia si se tiene en cuenta que los productores usan indiscriminadamente insecticidas que muchas veces no son efectivos".

De igual manera destacó el trabajo de los científicos de la UN por tratarse de uno de los primeros ejercicios investigativos que, sobre un insecto plaga, integra las condiciones de su dinámica y ecología.

Además de la acción del gusano cogollero en los cultivos de arroz, la investigación incluye el análisis de las poblaciones de S. frugiperda en sorgo, algodón, pastos y maíz en los departamentos del Meta, Valle del Cauca, Córdoba y el ya mencionado departamento del Tolima.

Los estudios continúan desarrollándose con el fin de determinar la existencia de diferentes genotipos de los cromosomas y su asociación con las plantas hospederas y su comportamiento migratorio.

Entretanto, Mariela Lobo y Haydi Salinas analizan la secuenciación de un gen de la larva S. frugiperda, conocido como citocromo oxidasa I (COI), para observar si existen variaciones en las polillas asentadas en los cultivos de las diferentes regiones.

El estudio se adelanta mediante marcadores moleculares, integra la identificación de los biotipos, su distribución por planta hospedera y la estructura genética de las poblaciones con miras a avanzar en la fijación del "bar coding" o código genético de la especie.

Para estos análisis, la UN en Medellín cuenta, entre otros elementos, con un laboratorio molecular y un insectario para la cría de polillas. Los estudios son apoyados por la Corporación para Investigaciones Biológicas (CIB) y el Grupo de Investigación en Biotecnología Vegetal CIB"Unalmed.

Los dos biotipos del cogollero del maíz han demostrado diferencias en su resistencia a insecticidas biológicos, en particular a la endotoxina producida por la bacteria Bacillus thuringiensis, Cry1Ac, que genera daños en el aparato digestivo de la polilla hasta provocar su muerte.