Capitulo 3: Componentes del Manejo Integrado de plagas

RESISTENCIA DE PLANTAS A INSECTOS

 

Este componente del manejo integrado de plagas se puede definir como el uso de aquellas características genéticamente modificables de una especie, raza o variedad de planta que la hacen atacar a, tolerar el ataque de, o influir en el comportamiento de una especie, raza o biotipo de herbívoro que normalmente se alimenta de ella. En otras palabras, la resistencia de plantas a insectos representa la capacidad que tienen las plantas de restringir, retardar o sobreponerse a la infestación por una plaga.

Las características genéticas de la planta son modificables por métodos de mejoramiento tradicionales o moleculares y existe una gran variedad de procedimientos y programas que permiten el flujo de genes entre plantas para seleccionar aquellas que sean más resistentes a sus herbívoros. Normalmente estos programas llevan asociadas selecciones por otras características agronómicas deseables como adaptación a cierto tipo de suelos o condiciones ambientales y altos rendimientos.

 

Categorías de Resistencia

Painter (1951) definió tres categorías (que el llamó mecanismos) de resistencia de las plantas a los insectos, antibiosis, tolerancia y no-preferencia. Posteriormente Kogan y otros reconocieron el componente de comportamiento de los insectos asociado a la categoría de no-preferencia la denominaron antixenosis, termino que se ha adoptado corrientemente. Se consideran estas tres principales categorías de resistencia, cada una de las cuales puede actuar por diferentes mecanismos. Por ejemplo la presencia de arcelinas en las semillas de fríjol, lo que confiere resistencia a gorgojos, se considera el mecanismos de la antibiosis de variedades de fríjol a los bruchidos que atacan la semilla.

 

Antibiosis

Representa aquellas características de la planta, bien sea físicas o químicas que actúan contra la biología del insecto. Por ejemplo, factores antinutricionales o compuestos del metabolismo secundario de las plantas pueden afectar adversamente la nutrición, la reproducción o el desarrollo de los insectos plaga y conferir características antibióticas a la planta. La presencia de tricomas glandulares o en forma de gancho en tallos y hojas puede ser considerado un mecanismo físico de antibiosis contra algunos insectos. Se han observado ninfas atrapadas en las secreciones de los tricomas glandulares y otras atrapadas en los ganchos que forman los tricomas. El mejoramiento genético tendería a aumentar la densidad de estos tricomas para hacer la planta resistente al ataque por insectos.


La antibiosis debe ser basada en múltiple mecanismos o debe ser mutigénica para ser estable, de lo contrario los insectos son capaces de desarrollar biotipos o razas que a su vez son resistentes al mecanismo de antibiosis de la planta, como ha sido el caso del afido Schizaphis graminis y la resistencia del sorgo, donde la plaga desarrolla con cierta regularidad biotipos que no son susceptibles al mecanismo de resistencia del sorgo.

 

Tolerancia

Se define en resistencia de plantas a insectos como aquellas características genéticas de la planta que la hacen soportar una población de insectos que normalmente afectaría a una variedad susceptible sin verse afectada en su estructura o rendimientos. Por ejemplo 10 insectos por planta podrían ser suficientes para reducir el rendimiento o hasta eliminar una variedad susceptible, mientras que este mismo número sobre una variedad tolerante no tendría ningún efecto marcado sobre el rendimiento. Algunos críticos de esta categoría aseguran que la vigilancia de estas variedades debe ser constante pues en términos reales se está aumentando la capacidad de carga de la planta (al no tener esta ningún tipo de defensa antibiótica) y que eventualmente la variedad se puede tornar susceptible.

Algunos mecanismos de tolerancia incluyen respuestas fisiológicas de la planta al daño causado por la plaga o mecanismos de compensación para reponer estructuras dañadas por la herbivoría, así como respuestas diferenciales al daño inducido por las plagas (Figs 1 y 2).

Figura 1. Variedad de fríjol susceptible al ataque de Empoasca kraemeri Ross & Moore. Nótese el amarillamiento y encurvamiento de las hojas característico del daño.

 

Figura 2. Variedad de fríjol tolerante al ataque de E. kraemeri. Nótese la reducción marcada en los síntomas de daño exhibidos por la planta. Estas plantas fueron sometidas a las mismas población de E. kraemeri en el campo y fueron sembradas en la misma fecha.

 

 

Figura 3. Empoasca kraemeri Ross & Moore alimentándose sobre la vena central de una hoja de fríjol común, Phaseolus vulgaris L.

 

Se espera normalmente que la tolerancia se vea reflejada en menor reducción en el rendimiento bajo ataque de la plaga en las plantas tolerantes comparadas con las susceptibles (Tabla 1).

    Genotipo
    Rendimiento (Kg/ha)
    % Reducción
    No Protegido*
    Protegido*
    Bat41
    298.5 ± 34.5a
    1068.5 ± 98.1a
    72.2
    Porrillo Sintético
    506.4 ± 62.1ab
    1276.7 ± 96.5a
    59.8
    EMP84
    592.2 ± 29.5bc
    1474.2 ± 174.5a
    59.7
    EMP385
    782.1 ± 71.5dc
    1683.8 ± 220.3a
    52.6
    EMP392
    827.7 ± 105.3d
    1570.3 ± 172.5a
    47.6

    Tabla 1. Reducción en el rendimiento (Kg/ha) de fríjol común como consecuencia del ataque de Empoasca kraemeri en variedades susceptibles y líneas seleccionadas por tolerancia (EMP). Tomado de Serrano (1997). *Promedio ± error estándar de la media (n = 5). Promedios seguidos por la misma letra no son significativamente diferentes, prueba Tukey (a = 0.05).


Antixenosis

Incorpora aquellas características que hacen que la planta no sea preferida por el insecto para su ataque cuando se compara con variedades susceptibles o preferidas. Cuando se realizan estudios de antixenosis es muy común presentar a una cohorte de insecto (en condiciones controladas) un arreglo de variedades o genotipos para su escogencia. Cuando el insecto consistentemente "rechaza" una variedad se dice que es antixenótica. Sin embargo, esto es solo la mitad de la historia. El investigador debe caer en cuenta que se deben hacer los experimentos complementarios, es decir, aquellos donde no se le dé oportunidad al insecto de escoger, sino que sólo se le presente la variedad potencialmente antixénotica. Si la resistencia es verdadera, el insecto no preferirá este genotipo aún en condiciones de no-escogencia. Es importante tener esta información antes de liberar una variedad como antixenótica. Cuando esta variedad es adoptada por los agricultores y se siembren muchas hectáreas del mismo genotipo, la variedad se convertirá rápidamente en susceptible, si el insecto la acepta cuando no tiene más que comer y se habrá perdido todo el trabajo de selección.

Algunos mecanismos de antixenosis incluyen modificaciones de la epidermis que hacen que la planta no sea aceptable para oviposición al no producir estímulos adecuados a las sensilias del ovipositor o plantas con sustancias repelentes que modifican el mecanismo de localización que utiliza el herbívoro.

Consideración Final

La resistencia de plantas a insectos es otra herramienta de mucha importancia para un programa de MIP. Sin embargo, el desarrollo de variedades resistentes es un proceso largo y de alto costo. El desarrollo de una variedad puede tomar entre 5 a 10 años o más dependiendo del método de selección y mejoramiento empleado, del ciclo del cultivo y de la base genética con que se cuente. Generalmente el desarrollo de estas variedades se hace en instituciones de investigación estatales. El verdadero uso y valor para el agricultor estriba en la eficiencia de estos organismos de investigación para la transferencia de la tecnología a los productores. Una vez en manos del agricultor una variedad resistente en general es compatible con la mayoría de los otros métodos de control, como el control biológico, cultural y aún el manejo químico de otras plagas para las cuales no se cuenta con resistencia.

Otra ventaja de este método está en la reducción en el número y frecuencia de aplicaciones de químicos (o ausencia total de ellas) o liberaciones de enemigos naturales para la plaga a la cual la planta es resistente, lo que implica una notable reducción en los costos de producción para el agricultor.

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