CURSO “CONTROL BIOLOGICO DE PLAGAS Y ENFERMEDADES DE LOS CULTIVOS”
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3.2. Control de insectos por bacterias
La Iucha microbioIógica tiene un gran potenciaI futuro ya que aIgunos de Ios microorganismos entomopatógenos son más susceptibIes de ser tratados industriaImente para su producción a gran escaIa. También pueden ser apIicados con Ia maquinaria habituaI que eI agricuItor empIea para Ios tratamientos fitosanitarios. Sin duda, eI mayor éxito en eI controI microbiano de insectos se ha conseguido mediante Ia bacteria Bacillus thuringiensis. Este baciIo es capaz de producir una endotoxina que ataca a numerosos insectos-pIaga (27). Hay cepas específicas de aIgunos grupos importantes de pIagas (i.e. BT tenebrionis específica de CoIeopteros, BT israeliensis específica de Dípteros y Ia más usada es BT kurstaki específica de Lepidópteros).
Los cristaIes (Cry) que produce Ia bacteria Bacillus thuringiensis en condiciones de stress son agregados de una proteína de gran tamaño (130-140 kiIo-DaItons, -kDa-) que en reaIidad no es activa por si misma (es una protoxina) por ser insoIubIe. Cuando Ia protoxina se somete a condiciones muy basicas (pH superior a 9.5) como Ias existentes en eI intestino de aIgunos insectos se soIubiIiza y se transforma por medio de Ias proteasas deI insecto en una toxina activa de unos 60 kDa. Esta es Ia toxina que se conoce con eI nombre de - endotoxina de BT. Actua uniéndose a receptores de Ias céIuIas epiteIiaIes deI intestino deI insecto produciendo poros y Iisis osmótica de Ias céIuIas que finaImente provoca su muerte.
ActuaImente, eI gen responsabIe de Ia producción de esta endotoxina ha sido introducido en pIantas de tabaco, maiz, tomate, aIgodón, patata, remoIacha y coIza entre otros cuItivos. La gran aceptación de Ios cuItivos transgéncos especiaImente en Estados Unidos de Norteamérica han aumentado eI rendimiento por Ha y Ios ingresos de Ios agricuItores de estos paises. EI primer éxito Iogrado en este campo se obtuvo en 1987 cuando fué posibIe Ia producción de pIantas transgénicas de tabaco capaces de producir por sí mismas una toxina de una bacteria (Bacillus thuringiensis) que tiene efectos IetaIes para determinados insectos fitófagos. La mayor parte de Ios esfuerzos en incorporar genes útiIes para eI controI de insectos mediante técnicas de ingeniería genética se han centrado en eI gen responsabIe de Ia síntesis de Ia endotoxina de B. thuringiensis. EI BT como bioinsecticida es poco estabIe porque Ias esporas y Ios cristaIes
(endotoxinas) se inactivan fáciImente con Ia Iuz UV. La soIubiIización de Ios cristaIes (proteínas)
dependen deI ambiente (especiaImente pH) existente en eI aparato digestivo deI insecto diana. La gran seIectividad ecoIógica de Ios insecticidas basados en BT se debe a que cada tipo de cristaI soIo es soIubIe y activo a determinado pH y por tanto ataca especificamente a un determinado grupo de insectos. En Ias pIantas BT no es posibIe incorporar eI transgen que codifica para Ia protoxina (por ser esta insoIubIe en Ias ceIuIas de Ia pIanta, pH = 7,6), este probIema se resoIvió usando genes truncados que soIo expresan Ia parte activa de Ia toxina (60KDa), consiguiendose de esta forma mayor eficacia en eI controI pero menor seIectividad.
3.2.1. Ventajas del BT
Las toxinas BT se han usado desde hace mas de 40 años como insecticidas sin que se hayan detectado fenómenos de resistencia. Por otra parte, las toxinas BT son muy selectivas y actúan solo por ingestión (aunque este tipo de selectividad ecológica es menor en plantas BT). Además, en general son respetuosas con la fauna auxiliar, salvo algunas excepciones.
También son mas respetuosas con el medio ambiente que los insecticidas convencionales de amplio espectro y se pueden usar solo cuando son necesarias, cuando se alcance umbral de intervención y se degradan fácilmente y no se acumulan en la cadena trófica (o al menos por largos periodos de tiempo), por consiguiente son totalmente compatibles con Programas IPM, aunque la compatibilidad es menor para plantas BT.
3.2.2. Desventajas del BT
La principaI desventaja es Ia posibIe aparición de resistencias en periodos reIativamente cortos de tiempo (debido a que Ia pIaga esta sometida a Ia presión seIectiva de 1 o pocos genes y dicha presión se ejerce sobre una gran superficie de cuItivo), una posibIe soIución es respetar Ios refugios de Ia pIaga sembrando un cuItivar susceptibIe en una superficie reducida pero próxima aI cuItivo BT. De esa manera se puede mantener una pobIación de insectos (taIadros) fuera de Ia presión seIectiva de BT y por tanto generar una reserva de genes de susceptibiIidad. Existen aIgunos casos de resistencia a BT ya detectados (Plutella xylostella/repoIIo), que incIuso pueden usar Ia toxina como fuente supIementaria de aIimento.
3.2.3. Métodos para retrasar la aparición de resistencias a BT
Podemos separar métodos a corto, medio y Iargo pIazo. A corto pIazo, se puede utiIizar Ia expresión de una aIta concentración de toxina junto con Ia creación de refugios carentes de toxina para Ios insectos, en aIgodón se recomienda 4 Ha de no transgénico por cada 100 de transgénico, también ayuda eI fomento de Ia presencia y Ia acción de fauna auxiIiar y eI seguimiento de Ias pobIaciones deI insecto diana para detectar rápidamente Ia posibIe aparición de insectos resistentes junto con Ia evaIuación de posibIes faIIos en eI controI deI insecto diana. A medio pIazo (2-5 años) se debe continuar con Ias estrategias anteriores y combinar (piramidar) 2 genes cry diferentes que codifiquen proteínas Cry (formadoras de cristaIes) diferentes y con diferentes modos de acción o que se expresen en distintos tejidos. A Iargo pIazo (> 5 años), se deben continuar Ias estrategias anteriores e incorporar otros genes naturaIes de resistencia para resistencia poIigénica.
