Estiman la eficiencia en campo de insectos que parasitan plagas agrícolas

Investigadores emplean marcadores genéticos para evaluar la capacidad de linajes de microavispas para parasitar especies dañinas

Por Elton Alisson  |  Agência FAPESP – Un grupo de más de 30 especies de avispas del género Trichogramma es uno de los más utilizados actualmente en el mundo en programas de control biológico de países que son grandes productores agrícolas, tal como es el caso de Brasil, para combatir plagas que atacan cultivos tales como la caña de azúcar, el maíz, la soja, el algodón y el tomate.

Con todo, la evaluación del desempeño en campo de linajes de una misma especie de estas avispas, que parasitan a más de 200 especies de plagas del orden Lepidoptera –como las orugas que atacan los cultivos–, es difícil en razón de su tamaño, de aproximadamente 0,5 milímetro.

El tamaño diminuto y el hecho de ser parasitoides imposibilitan que se las marque con un colorante antes de soltarlas en un cultivo, por ejemplo, para verificar posteriormente si se fijaron y se dispersaron por la plantación y si están controlando una determinada plaga que se desea eliminar.

Investigadores de la Escuela Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, de la Universidad de São Paulo (Esalq-USP), en Brasil, en colaboración con colegas de la University of California en Riverside, Estados Unidos, lograron superar esta barrera al estimar el éxito en campo de la suelta de linajes de avispas Trichogramma pretiosum Riley, una especie utilizada ampliamente en Brasil para controlar plagas de la soja y del tomate, mediante una técnica de biología molecular.

La aplicación de este método, producto de una investigación doctoral realizada con Beca de la FAPESP, salió descrita en un artículo publicado en la revista PLoS One.

“La técnica de biología molecular que empleamos para estimar el desempeño en campo de linajes de Trichogramma pretiosum Riley quizá pueda utilizarse con otras especies de Trichogramma”, declaró Aloisio Coelho Junior, autor de la investigación, a Agência FAPESP.

De acuerdo con el investigador, quien realizó este estudio bajo la supervisión del profesor José Roberto Postali Parra, de la Esalq-USP, esta técnica consiste en el uso de fragmentos del ADN mitocondrial como marcadores genéticos para diferenciar linajes de Trichogramma pretiosum Riley y estimar cuáles pueden tener un mejor o un peor desempeño en campo.

Para desarrollar esta técnica, los científicos secuenciaron y clasificaron los pares de base del ADN mitocondrial de los linajes de Trichogramma pretiosum Riley por medio de un método de análisis de laboratorio llamado PCR en tiempo real.

Al hacerlo, observaron que los linajes exhibían una diferencia muy nítida en un fragmento de la CO1 –el gen del ADN mitocondrial–, que poseían tres “tipos raros”, con potencial utilización como marcadores genéticos.

Con base en esta constatación, y mediante una serie de cruzamientos, crearon 45 linajes distintos de los tres “tipos” mitocondriales de Trichogramma pretiosum Riley: quince de cada tipo mitocondrial.

“Creamos linajes puros, marcados con esos fragmentos de ADN mitocondrial”, explicó Coelho Junior.

Pruebas en campo

Los 45 linajes del insecto quedaron catalogados en tres categorías –mejor, intermedia y peor–, de acuerdo con el tamaño promedio de su prole y la proporción de descendientes del sexo femenino, que constituyen factores determinantes del desempeño del insecto en el ataque a las plagas agrícolas.

A los efectos de evaluar si los fragmentos de ADN mitocondrial de las células del Trichogramma pretiosum Riley podrían utilizarse como marcadores del insecto para analizar su desempeño en campo, los investigadores realizaron un experimento en el cual soltaron linajes de cada una de las tres categorías del insecto con perfiles distintos de ADN mitocondrial en un cultivo de maíz, para cuantificar su capacidad de parasitar huevos de la plaga Ephestia kuehniella, conocida popularmente como polilla de la harina.

A tal fin, distribuían por el maizal blísteres con huevos de la plaga y soltaban en un punto central de la plantación los diferentes linajes de Trichogramma pretiosum Riley, previamente clasificados en laboratorio de acuerdo con sus características reproductivas: cada uno poseía un “tipo” mitocondrial distinto.

Un día después de la suelta, recogían los blísteres con los huevos de la polilla de la harina, los llevaban al laboratorio y esperaban emerger las Trichogramma pretiosum Riley que habían parasitado a los huevos.

Mediante un análisis con PCR en tiempo real, los investigadores analizaban el ADN mitocondrial del insecto parasitoide e identificaban a cuál linaje liberado en campo correspondía su perfil de la CO1.

Así lograron verificar cuáles parasitaban más y producían más prole en campo, por ejemplo.

“El ADN mitocondrial sirvió como una especie de impresión digital del insecto”, comparó Coelho Junior.

Los resultados de los análisis de ADN mitocondrial indicaron que los linajes que exhibieron mejor desempeño en laboratorio –en términos de fecundidad y en proporción de machos y hembras en la prole– también fueron aquéllos que mostraron mayor éxito en el parasitismo en campo.

Así fue como constataron que la selección en laboratorio se mostró como un buen predictor del éxito del Trichogramma pretiosum Riley en campo y que los marcadores mitocondriales constituyen una buena forma de marcación de linajes de parasitoides.

“Esta técnica de marcación puede ser bastante útil para la selección de mejores linajes de Trichogramma en biofábricas [empresas que producen parasitoides para el control biológico]”, sostuvo Coelho Junior.

Las biofábricas producen Trichogramma en huevos de polillas que los insectos parasitan a partir de la selección de linajes que demuestran un mejor desempeño parasitario en laboratorio. Debido a la falta de un marcador, resulta difícil evaluar si a una especie de Trichogramma encontrada en un determinado cultivo la soltó el agricultor o si ya se encontraba allí presente, y verificar si un linaje que exhibe un mal desempeño en laboratorio puede revertir ese cuadro en campo, o incluso llegar a definir el radio de acción del parasitoide, ejemplificó Coelho Junior.

“Mediante esta técnica de marcación es posible realizar diversos experimentos con el objetivo de dar respuesta a ésta y a otras cuestiones”, sostuvo.

Puede leerse el artículo intitulado Laboratory performance predicts the success of field releases in inbred lines of the egg parasitoid Trichogramma pretiosum (Hymenoptera: Trichogrammatidae) (doi: 10.1371/journal.pone.0146153), de Aloisio y otros, en la revista PloS One, en el siguiente enlace: http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371%2Fjournal.pone.0146153.