Para combatir las moscas de la fruta que revientan las bayas, los investigadores se enfocan en esterilizar los insectos

Paul Nelson está acostumbrado a luchar contra una mosca de la fruta invasiva llamada drosófila de alas manchadas, una plaga que un año arruinó más de la mitad de las bayas en la granja de Minnesota que él y su equipo administran. En los últimos años, han reducido sus pérdidas más cerca del 5%, pero ha sido laborioso y costoso.

«Es una plaga que, si no estás dispuesto a dedicarle tiempo, se apoderará de tu granja», dijo Nelson, el productor principal de Untiedt’s, una operación de frutas y verduras a una hora al oeste de Minneapolis.

Nelson y otros productores pueden algún día obtener una nueva herramienta como resultado de la investigación en la Universidad Estatal de Carolina del Norte sobre los insectos, que arruinan las bayas al poner sus huevos en ellas y se estima que cuestan a los productores cientos de millones de dólares al año. Los investigadores, usando un concepto llamado «gen drive», manipularon el ADN de los insectos para que la descendencia femenina fuera estéril, y el método que usaron para lograrlo redujo significativamente la posibilidad de que una población pudiera recuperarse.

Los investigadores, cuyo trabajo fue publicado el lunes en la procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias, descubrió que si cruzaban una de sus moscas modificadas con una mosca no modificada, hasta el 99 % de la descendencia heredaría el rasgo de esterilidad. Usaron modelos matemáticos para mostrar que si liberaban una mosca de la fruta modificada por cada cuatro que no lo eran y lo hacían cada dos semanas, podrían colapsar una población en aproximadamente cinco meses.

La modificación genética de insectos como una forma de control de plagas no es una idea nueva. Los científicos ya han liberado mosquitos genéticamente modificados, por ejemplo, que se aparean con la población nativa para producir crías que mueren antes de la edad adulta para mantener las poblaciones y ayudar a combatir la propagación de enfermedades transmitidas por insectos como la fiebre amarilla, el dengue y el virus Zika. Pero la tecnología no ha despegado tan ampliamente en la agricultura porque los pesticidas han sido más baratos y más fáciles de implementar.

Max Scott, profesor de entomología y coautor del artículo, dijo que algunos métodos de liberación de insectos genéticamente modificados para frenar las poblaciones serían costosos si se aplicaran a gran escala porque deben repetirse una y otra vez antes de eliminar las plagas. afuera. Pero dijo que el método de su equipo, que depende de una idea llamada «gen drive», facilita más rápidamente la propagación de la esterilidad a lo largo de generaciones sucesivas, y eso podría significar que se deben liberar menos veces los errores modificados.

«Estamos muy entusiasmados con esto», dijo Scott. «El sistema está funcionando de manera realmente eficiente».

Si el proceso genético de los investigadores funciona en el campo, podría ser una adición importante al arsenal de técnicas de control de plagas de los agricultores contra un insecto persistente que puede acabar con el 20-30 % de la producción de frambuesa incluso después del uso de pesticidas, dijo Bill Hutchison, profesor y entomólogo de extensión de la Universidad de Minnesota. Y la lucha contra las plagas ha ido creciendo con el cambio climático, agregó, ya que los inviernos más cálidos están permitiendo que especies invasoras como la drosófila de alas manchadas sobrevivan mejor al invierno y amplíen su área de distribución para pasar el invierno en el norte.

En Untiedt’s, Nelson dijo que ha notado inviernos más cálidos y primaveras más tempranas. Todavía está esperando ver las primeras moscas de la fruta de este año, pero han estado llegando antes cada año a los aproximadamente 35 acres de fresas, frambuesas y tomates de la granja, dijo.

«Durante años nos dijeron que nunca verán (drosófila de alas manchadas) en sus fresas de junio porque están listas demasiado pronto. Eso no es cierto. Las hemos encontrado en nuestras fresas de junio», dijo. .

Para combatir las plagas, Nelson y su equipo han usado pesticidas y trampas y dedican mucho tiempo a buscar los pequeños insectos. Hutchison dijo que algunos agricultores usan mallas ventiladas o plástico que crea efectivamente una especie de invernadero sobre sus frutas. Pero todos esos métodos tienen inconvenientes. Los pesticidas pueden matar insectos benéficos, y la fumigación puede requerir que los agricultores que dejan que las personas recolecten sus propias bayas detengan las operaciones durante unos días. Las redes pueden ser difíciles de instalar y las cubiertas de plástico pueden sobrecalentar los cultivos.

Luciano Matzkin, profesor asociado de entomología en la Universidad de Arizona, estudia la drosófila y otras especies de plagas con miras a la agricultura. Matzkin, que no formó parte del estudio, dijo que el enfoque del equipo de Scott en detener la plaga esterilizando a las hembras resolvió un problema que a veces ocurre con la tecnología de impulsores genéticos: que una mutación genética afortunada puede surgir y transmitirse, resistiendo lo que los científicos esperaban lograr.

Lyric Bartholomay, profesor de la Facultad de Medicina Veterinaria de la Universidad de Wisconsin-Madison que estudia el manejo integrado de plagas y la entomología de la salud pública y que no formó parte del estudio, dijo que en el futuro serán necesarios «enfoques genéticos cada vez más personalizados» para proteger cultivos y personas de las plagas, especialmente a medida que aumenta la resistencia a los insecticidas.

La investigación está a años de su aplicación práctica. Scott y su equipo están pasando a más pruebas de laboratorio para ver si su modelo matemático es correcto y luego pasarían por un proceso regulatorio antes de pasar a las pruebas de campo. También se necesitará más investigación para tener en cuenta consideraciones como la variación genética regional dentro de la misma especie y el impacto ecológico de las interacciones con otras especies, algo que tanto Scott como Matzkin destacaron.

Matzkin dijo que si no hay riesgos ambientales negativos, «siempre es preferible un enfoque de control biológico exitoso» a los pesticidas, que tienen consecuencias ambientales significativas y costos propios. Por eso, dice, los departamentos de entomología de todo el país están estudiando la biología y la ecología de los insectos al mismo tiempo que otros investigadores trabajan en enfoques transgénicos para el control de poblaciones en una amplia gama de plagas.

Mientras tanto, Nelson esperará a ver si surgen nuevas soluciones que lo ayuden a controlar las plagas. Cultiva con su hijo de 24 años y dice que le preocupa el futuro.

«Todos los expertos nos dirán lo que está pasando. Pero a medida que cultivamos, lo analizamos, ¿cómo va a cambiar esto las cosas para la próxima generación?». preguntó. «Si perdemos nuestras ventas en nuestros cultivos de bayas, eso es un gran problema para nuestra granja».

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