Híbridos de Helicoverpa

Muestras de orugas de las especies Armigera y Zea, recolectadas en Mato Grosso y analizadas por investigadores del Reino Unido y Australia, mediante secuenciación genómica completa, confirman la hibridación

03.10.2022 | 14:30 (UTC -3)

Crecen las evidencias de la presencia de híbridos de Helicoverpa en Brasil. Muestras de especies de orugas. Armígera e Zea, recolectados en Mato Grosso y analizados por investigadores del Reino Unido y Australia, mediante secuenciación genómica completa, confirman la hibridación. Se debe adoptar el uso de diferentes tácticas de manejo integrado para que los problemas fitosanitarios derivados de esta y otras plagas agrícolas se puedan resolver de la mejor manera posible.

Los insectos pertenecientes a la familia Heliothinae se encuentran entre las plagas agrícolas más dañinas del mundo. Entre los principales representantes de esta familia se encuentran Helicoverpa armígera e H. zea, popularmente llamados gusano del algodón del viejo mundo y gusano elotero del maíz, respectivamente. La comunidad científica mundial clasificó H. armígera como una de las plagas de mayor impacto agrícola entre 2012 y 2016.

H. armígera es una plaga extremadamente polífaga, habiéndose registrado en más de 300 huéspedes, entre plantas cultivadas, invasoras y silvestres en diferentes partes del mundo, incluidos cultivos como algodón, soja, maíz y tomates, mientras que H. zea Tiene un número menor de hospedantes, 123 especies, entre ellas también cultivos de gran importancia económica para Brasil, como algodón, maíz y tomate. Por tanto, se puede decir que existe una relación estrecha y continua entre ambas especies, especialmente en cultivos anuales. Esta situación puede empeorar aún más en sistemas de cultivo continuo, como las áreas irrigadas, creando los llamados “puentes verdes”, muy comunes en las regiones agrícolas del Cerrado brasileño.

Helicoverpa zea y Helicoverpa armigera son dos especies morfológicamente similares
Helicoverpa zea y Helicoverpa armigera son dos especies morfológicamente similares
Helicoverpa zea y Helicoverpa armigera son dos especies morfológicamente similares
Helicoverpa zea y Helicoverpa armigera son dos especies morfológicamente similares

Helicoverpa armígera e H. zea Son especies morfológicamente similares y los análisis moleculares han demostrado la similitud genética entre sus genomas, lo que justifica los casos reportados de hibridación entre ambas especies. Hace aproximadamente 1,5 millones de años en la línea de tiempo evolutiva, H. armígera e H. zea compartían un ancestro común, lo que explica esta proximidad genética. La capacidad de hibridación entre la oruga del Viejo Mundo (H. Armígera) y el Nuevo Mundo (H. Zea), en la producción de descendencia fértil se ha demostrado claramente en experimentos de laboratorio desde 1965, aunque tales escenarios se han restringido únicamente a condiciones de laboratorio, antes de la reciente llegada de H. armígera en el continente sudamericano. Mediante secuenciación genómica completa, según un estudio del reconocido Instituto CSIRO de Australia, fue posible verificar la existencia de individuos híbridos a partir de muestras brasileñas.

En el reciente estudio publicado en la revista científica internacional Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS), investigadores del Reino Unido y Australia analizaron un pequeño número de especímenes de Mato Grosso, originalmente identificados como H. armígera a través del ADN mitocondrial, sin embargo, cuando se realizó la secuenciación completa del genoma quedó claro que estos supuestos “H. armígera” de hecho serían híbridos, con una cantidad variable de contribución genética de H. zea. Además, también se identificó otra muestra, como H. zea, de ADN mitocondrial, presentó un gran porcentaje de ADN de H. armígera en tu genoma. Por tanto, esta introgresión genética puede conducir a la aparición de nuevos ecotipos (presencia de poblaciones genéticamente únicas que se adaptan a su entorno local) en la familia Heliothinae.

Una hibridación natural sin precedentes y a gran escala comenzó con la llegada de Helicoverpa armigera a Sudamérica
Una hibridación natural sin precedentes y a gran escala comenzó con la llegada de Helicoverpa armigera a Sudamérica
Una hibridación natural sin precedentes y a gran escala comenzó con la llegada de Helicoverpa armigera a Sudamérica
Una hibridación natural sin precedentes y a gran escala comenzó con la llegada de Helicoverpa armigera a Sudamérica

Una hibridación natural sin precedentes y a gran escala comenzó con la llegada de H. armígera En América del Sur, además, esta hibridación puede haber estado ocurriendo desde hace más tiempo de lo imaginado, desde la entrada de H. armígera en Brasil puede haber ocurrido mucho antes de lo que se supone en la literatura. Por lo tanto, una evaluación precisa de las proporciones de híbridos dentro de ciertos sistemas agrícolas requerirá un análisis genómico completo debido a la imprevisibilidad del genoma híbrido, ya que puede haber una contribución desigual de cada una de las especies parentales de helicóptero a lo largo de varias generaciones.

Por lo tanto, el método ampliamente utilizado de identificación rápida de especies basado en “códigos de barras genéticos” del ADN heredado de la madre para diferenciar entre H. armígera e H. Zea, ahora será ineficaz ya que este marcador de ADN no puede identificar híbridos. Sin mencionar que ante la posible existencia de estos híbridos, la identificación taxonómica no puede usarse como una única herramienta para confirmar qué especies se están manejando en campo. Una incógnita por desentrañar.

Ante este escenario, se pueden esbozar algunas hipótesis sobre el futuro de las dos especies más importantes de helicóptero, en Brasil. Éstas incluyen:

  • Las poblaciones de las dos especies parentales, así como las del híbrido, pueden persistir en equilibrio poblacional;
  • Los híbridos pueden asumir el estatus de una sola plaga, mientras que el tamaño de la población de ambas especies parentales disminuirá;
  • Dentro del mismo entorno, pueden coexistir una o ambas especies parentales y el híbrido;
  • Se pueden seleccionar nuevos ecotipos híbridos en condiciones ecológicas específicas, lo que lleva a la fijación de ciertas características genéticas dentro del híbrido existente.

Por supuesto, sólo el tiempo lo dirá, pero se observan algunos signos de que las especies originales están desapareciendo poco a poco. Sin embargo, todavía son sólo especulaciones, por lo que estos estudios deben ser cada vez más incentivados y los investigadores de todas las instituciones brasileñas, públicas y privadas, deben unirse para que estos y otros desafíos derivados de la agricultura puedan ser resueltos en beneficio de la agricultura de Todos. país.

El impacto de estos híbridos en la agricultura brasileña aún se desconoce, pero es preocupante el potencial de daño agrícola causado por los híbridos y ambas especies parentales, así como la evolución de la resistencia a los diferentes insecticidas químicos disponibles en el mercado brasileño. Lo que es seguro es que es necesario controlar la plaga y mantener nuestras fronteras bajo vigilancia continua, como lo hacen muchos otros países. Es necesario reforzar la bioseguridad para minimizar las oportunidades de nuevas incursiones de otras poblaciones del Viejo Mundo y genéticamente distintos, ya que la literatura reciente ha demostrado que importantes plagas agrícolas como H. armígera y la mosca blanca Bemisia tabaci Ingresaron al país en varias ocasiones y trajeron genes resistentes a agroquímicos. Además, debemos entender que Brasil podría convertirse en un "exportador" de individuos resistentes a otros países, complicando aún más los esfuerzos globales para gestionar el impacto en los sistemas de producción agrícola.

Los insectos de la familia Heliothinae se encuentran entre las plagas agrícolas más dañinas del mundo.
Los insectos de la familia Heliothinae se encuentran entre las plagas agrícolas más dañinas del mundo.

Se debe adoptar el uso de diferentes tácticas de manejo integrado de plagas para que los problemas fitosanitarios derivados de ésta y otras plagas agrícolas puedan resolverse de la mejor manera posible, sin incrementar los costos de producción en el país. Vale la pena recordar que plagas como H. armígera No se pueden controlar apoyándose únicamente en herramientas químicas, como se ha venido observando en los últimos años desde su identificación oficial. Urge un cambio real de prácticas y hábitos en relación con lo que se está adoptando en el campo para controlar esta plaga, y esto debe realizarse en conjunto con un conocimiento genómico actualizado de la plaga, independientemente de su estatus híbrido. Existen numerosas herramientas que se pueden utilizar juntas para reducir eficazmente los daños causados ​​por plagas como helicóptero, que han sido ampliamente discutidos en los últimos años. Aunque estos métodos y herramientas no han sido ampliamente adoptados en el campo, su eficiencia en el control de híbridos de cultivos helicóptero también necesitarán evaluación a través del esfuerzo de investigación. Vale recordar que sólo la inversión en estudios científicos y, en consecuencia, en conocimiento puede garantizar cosechas más sostenibles en el futuro.

Cecilia Czepak, Universidad Federal de Goiás; Wee Tek Tay, Laboratorios CSIRO Black Mountain; Humberto O. Guimaraes, Corteva Agrociencia; Tiago Carvalhais, Matheus Le Senechal, Rafael F. Silvério, Universidad Federal de Goiás 

Artículo publicado en el número 229 de Cultivar Grandes Culturas, junio de 2018.

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