Las sequías, cada vez más intensas a causa del cambio climático, afectan el rendimiento de la papa criolla. Una investigación identificó genes en la etapa de formación de la papa –alrededor de 60 días después de la siembra, momento crítico y susceptible para el cultivo– que hacen más resistentes a las plantas al estar expuestas a la falta de agua por 15 días.

El análisis de 104 secciones de genes candidatos, o genotipos, de la colección de trabajo del programa de mejoramiento genético de papa de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) mostró que 38 se relacionan con la tolerancia a la falta de agua en papas criollas.

La agrónoma Paula Andrea Díaz, estudiante del Doctorado en Ciencias Agrarias de la UNAL, asegura que “alrededor del 60 % de los cultivos de papa en Colombia no tienen sistemas sofisticados de riego, sino que dependen de métodos imprecisos como sistemas de poleas que aumentan el riesgo de perder la producción y la ganancia”.

Algunos de los genes identificados fueron: el gen factor de transcripción WRKY27-1, cuya función principal es regular la planta en ambientes con poca agua; y el gen UDP-glucosyltranferase (UGT), encargado de regular la respuesta de la planta al estrés que pueden causar la sequía, el frío y la salinidad.

Las plantas se cultivaron en un invernadero de la Facultad de Ciencias Agrarias de la UNAL Sede Bogotá, en donde permanecieron en bolsas negras con 6 kg de mezcla de tierra y arena durante un ciclo productivo de 120 días, sometiéndolas a estrés hídrico los días 60 y 75; las plantas se dividieron en dos grupos: con y sin suministro de agua.

Estos 15 días son el periodo más crítico y susceptible para el cultivo, ya que la parte inferior del tallo de la planta (estolón) se empieza a convertir en tubérculo (tuberización), y no suministrarle agua puede hacer que se disminuya la producción y el rendimiento de la siembra.

“Si la planta sobrevive y uno puede encontrar genotipos relacionados con esa tolerancia, esto significa que en los demás periodos de desarrollo, que son menos críticos, la planta podía resistir más tiempo sin agua”, explica la agrónoma.

También se midieron variables fisiológicas como el contenido relativo de agua; la clorofila –que determina la coloración verde–, mediante un clorofilómetro portátil; y el aparato de captación de luz y síntesis de carbohidratos de la planta (mecanismo fotosintético) con un minifluorímetro.

Además se analizaron variables bioquímicas, como la cantidad de azúcares –sacarosa, glucosa y fructosa en las hojas de las plantas–, y el rendimiento del peso de la papa por cada planta y el número de tubérculos producidos.

Todos los datos se ingresaron en un software de programación que determina el índice de tolerancia a la sequía (DTI) y la relación entre las variables descritas.

Uno de los hallazgos más importante fue el aumento en la producción de azúcares en las hojas durante el estrés hídrico, que presnetó un incremento de 94,1 % de sacarosa, 179,7 % de glucosa, y 202,4 % de fructosa; la experta cuenta que una de las funciones de uno de los genes identificados y asociados con la tolerancia por déficit de agua era sintetizar sacarosa, lo cual puede explicar la prevención a la deshidratación celular de las hojas.

El contenido de clorofila, que es un indicador de oxidación y degradación de este pigmento en las plantas, no tuvo daños durante el experimento, sino que también aumentó; y tanto el peso como el número de papas se mantuvo estable, lo cual deberá seguir siendo investigado para saber por qué se dan estos procesos en la planta.

Por último, la experta recalca la importancia de estas investigaciones para generar cultivos de papa cuya genética sea más resistente y tolerante a las sequías, y enfatiza en que es fundamental tener inversión económica, ya que sin ella es muy difícil avanzar en el sector agrícola y aprovechar el conocimiento de la academia.

Fuente: Mundo Agropecuario

Una planta que ayuda a producir feromonas que modifican el comportamiento podría impulsar el control de plagas respetuoso con el medio ambiente.

Cada año, las plagas se comen más de una quinta parte de los cultivos que se cultivan en todo el mundo. Muchos agricultores recurren a los insecticidas para proteger su cosecha, pero algunos optan por un enfoque más suave: perfuman sus cultivos con sustancias químicas que influyen en el comportamiento llamadas feromonas que pueden confundir a los insectos y evitar que encuentren pareja.

Pero el alto precio de las feromonas (los productos comerciales pueden costar $400 por hectárea) ha impedido la adopción generalizada de la táctica. Ahora, un método nuevo y más económico de fabricar feromonas artificiales podría permitir que más agricultores agreguen esta arma a sus arsenales.

″Podría revolucionar la forma en que se producen las feromonas para la protección de cultivos″, dice Lukasz Stelinski, entomólogo de la Universidad de Florida, Gainesville, que no participó en el trabajo. ″Espero que se popularice y haga que la disrupción de feromonas sea mucho más barata y fácil de aplicar en la práctica″

Los agricultores de todo el mundo usan más de 400 000 toneladas de insecticida al año. Estos pesticidas pueden dañar a los trabajadores agrícolas y causar daños colaterales a los polinizadores y otros animales salvajes. Mientras tanto, los insectos ya han desarrollado resistencia a muchos pesticidas, lo que obliga a los agricultores a aplicar aún más.

Para algunos cultivadores, las feromonas ofrecen una alternativa atractiva. Los insectos hembra emiten naturalmente feromonas que atraen a los machos para aparearse. Al inundar sus campos y huertos con feromonas falsas diseñadas para atraer insectos específicos, los agricultores pueden superar estas señales y evitar la reproducción. Luego, las hembras ponen huevos estériles, que no se convierten en orugas hambrientas.

La llamada de apareamiento de feromonas suele ser una mezcla de compuestos. Las trampas están diseñadas para atraer a una especie en particular, por ejemplo, para monitorear la presencia de una plaga, por lo que generalmente se necesita un cóctel preciso. Pero para sabotear el apareamiento, un componente de amplio espectro puede funcionar porque muchas especies relacionadas usan los mismos compuestos básicos que los componentes de las feromonas.

No obstante, sintetizar esta cortina de humo química es una propuesta compleja y costosa. Puede costar entre $ 1000 y $ 3500 producir solo 1 kilogramo de feromonas artificiales. Implementarlo puede costar entre $40 y $400 por hectárea, dependiendo del tipo de plaga.

Es por eso que las feromonas generalmente solo se usan para proteger cultivos que requieren relativamente poca tierra para obtener una ganancia decente, como frutas y nueces. Los agricultores que cultivan cultivos que no se venden a tanto por hectárea, como el maíz o la soja, a menudo no pueden permitirse el lujo de usar feromonas para defender sus vastos campos. También requiere algo de experiencia para distribuir las feromonas de manera efectiva. ″Estás hablando de líneas de ganancias muy delgadas para una granja familiar y luego les pides que inviertan no solo en el producto, sino también en la mano de obra que se necesita para llevar el producto al campo,″ dice Monique Rivera, entomóloga de Cornell. Universidad. ″Es una pregunta difícil.″.

En un intento por reducir los costos, Christer Löfstedt, ecólogo químico de la Universidad de Lund, y sus colaboradores en varios países han estado modificando plantas durante la última década para producir los componentes químicos necesarios para sintetizar feromonas. Su cultivo preferido es Camelina , una planta con flores relacionada con la canola con semillas ricas en ácidos grasos, ingredientes clave para persuadir a las plantas a producir estas materias primas.

Löfstedt y sus colegas se basaron en la ingeniería genética para equipar a Camelina con un gen del gusano naranja del ombligo que hace que las semillas de Camelina produzcan un ácido graso llamado ácido (Z)-11-hexadecenoico. En los insectos, este ácido graso es un precursor de las feromonas de apareamiento. Los investigadores comenzaron a cultivar su Camelina modificada genéticamenteen parcelas experimentales en Nebraska y Suecia en 2016, cultivando selectivamente las plantas que produjeron las mayores cantidades de esta molécula crítica.

Después de tres generaciones, el 20 % del contenido de ácidos grasos de las semillas consistía en ácido (Z)-11-hexadecenoico, suficiente para sugerir que el cultivo podría ser una fuente eficiente de las materias primas necesarias para producir feromonas. Luego, los investigadores purificaron el aceite y lo convirtieron en un cóctel líquido de moléculas de feromonas diseñado para apelar a la polilla de espalda de diamante ( Plutella xylostella ), una plaga que presenta un problema particular en Brassica, un grupo de plantas que incluye repollo, col rizada y brócoli.

En 2017, el equipo probó esta mezcla de feromonas en China. Pusieron trampas de feromonas en palos a unos 10 a 15 metros de distancia en una parcela de la frondosa Brassica choy sum. Las trampas funcionaron tan bien como las feromonas sintéticas comerciales, informa el equipo en Nature Sustainability. Otra prueba en campos de frijol en Brasil reveló que una sola feromona hecha por una planta podría alterar los patrones de apareamiento del destructivo gusano cogollero del algodón ( Helicoverpa armigera ) tan bien como una feromona sintética. ISCA Inc., una compañía de control de plagas en Riverside, California, que participó en la investigación, estima que el cultivo de Camelina

costaría entre $70 y $125 por kilogramo .y hacer las feromonas, menos de la mitad del costo de los métodos de síntesis actuales. Eso pondría los costos a la par con los pesticidas. Los autores señalan que una versión licuada de estas feromonas podría gotear en los campos, lo que requeriría menos mano de obra que la colocación manual de trampas.

Un precio más bajo podría hacer que las feromonas fueran accesibles para los agricultores del mundo en desarrollo, dice el entomólogo Muni Muniappan del Instituto Politécnico y la Universidad Estatal de Virginia, que no participó en la investigación. Pero debido a que estas feromonas funcionan mejor cuando se aplican en grandes áreas y la mayoría de los agricultores en las regiones en desarrollo trabajan en campos pequeños, es probable que los agricultores necesiten trabajar juntos para ver los beneficios, dice. ″Necesita tener educación y divulgación de agricultores para que eso sea exitoso.″

Obtener la aprobación regulatoria para cultivar Camelina modificada genéticamente en granjas comerciales llevaría varios años, señalan los investigadores. Pero los permisos experimentales existentes ya permiten a los investigadores cultivar más que suficiente Camelina diseñada para satisfacer la demanda mundial actual de control de feromonas de polillas de diamante y gusanos algodoneros, dice Agenor Mafra-Neto, director ejecutivo de ISCA.

Quedan varios obstáculos para aplicar el enfoque a otros tipos de plagas, como los escarabajos y los cicadélidos. Hacerlo probablemente requerirá encontrar y agregar otros genes a Camelina . Aún así, dice Junwei Zhu, ecólogo químico del Departamento de Agricultura de EE. UU., el nuevo trabajo «es un muy buen comienzo».

Fuente: Mundo Agropecuario