La polilla del gusano cogollero (Spodoptera frugiperda) es una plaga notoria en la agricultura. Devasta cultivos alimentarios esenciales y amenaza la seguridad alimentaria mundial.
por Ian Dewar, CSIRO
Se ha informado que se alimenta de más de 350 especies de plantas, desde maíz hasta algodón y hortalizas.
Esta plaga se congrega en reuniones masivas o «ejércitos» que pueden destruir cultivos enteros de la noche a la mañana.
La polilla del gusano cogollero (FAW) es originaria de las regiones tropicales y subtropicales de América. Se informó por primera vez en África occidental en 2016 y se supuso que se había extendido rápidamente por África, Asia, el sudeste asiático, Australia, el Pacífico y Nueva Zelanda.
En África, se estima que anualmente se pierden hasta 17,7 millones de toneladas métricas de maíz a causa del gusano cogollero. La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación ha lanzado una campaña, la Acción Mundial para el Control del Gusano Cogollero, para coordinar una respuesta. Aquí es donde entramos nosotros.
Genomas de Sherlock
El investigador de CSIRO, el Dr. Wee Tek Tay, y su equipo de genómica de plagas están en el caso. El equipo utiliza técnicas de secuenciación de próxima generación para analizar la diversidad genética de insectos altamente invasivos. Esta técnica nos ayuda a comprender las plagas de insectos y cómo evolucionan. El artículo se publica en la revista Scientific Reports .
El equipo ha estado trabajando para identificar las vías de invasión del gusano cogollero (de dónde provienen), detectar la hibridación (cuando dos especies diferentes se combinan para formar una nueva) y ver si el gusano cogollero está desarrollando resistencias a insecticidas y biopesticidas.
«Utilizamos marcadores genéticos para observar el flujo de genes entre poblaciones a lo largo del tiempo y entre continentes», dijo Tek.
«Colaboramos en un análisis genético de población a gran escala del gusano cogollero con científicos de África, el sudeste asiático, el este de Asia, el Pacífico y la Unión Europea para aprovechar un proyecto anterior.
«Observar el genoma completo, más allá de los genes mitocondriales o los estrechos marcadores de ADN, reveló cuán complejas son las poblaciones del gusano cogollero. Nos dio una mejor comprensión de cómo detener la propagación de esas poblaciones».
Caos de aleteo
El Dr. Rahul Rane, consultor de investigación principal del equipo de genómica de plagas y autor principal del estudio, dijo que encontraron firmas genéticas clave que mostraban que el gusano cogollero se había extendido hacia el oeste, desde Asia hasta África (poblaciones en Uganda y Malawi). Este hallazgo fue una sorpresa.
» Los hallazgos de nuestra investigación desafían el consenso previo de que el gusano cogollero simplemente se propagó desde su área de distribución nativa en América hasta África occidental, luego al resto de África y hacia el este hasta Asia», dijo Rahul.
La investigación también mostró que las poblaciones de Myanmar y China eran distintas. En lugar de estar genéticamente ligadas, como habían supuesto los expertos, en realidad se han introducido en Asia varias veces poblaciones distintas de la plaga. Probablemente esto se debió al comercio internacional.
Identificar dónde la actividad humana ha llevado a la introducción del gusano cogollero en nuevos lugares nos ayuda a saber dónde enfocar mejores prácticas de bioseguridad. El acceso a este conocimiento ayuda al gobierno y a la industria a protegerse contra futuras invasiones del gusano cogollero.
Ascendencia de oruga agrietada
El proyecto de investigación también descubrió algunas sorpresas con el gusano cogollero australiano. Descubrieron que las poblaciones australianas de gusano cogollero también tenían diferencias genéticas significativas. Esto sugiere que las polillas vinieron de lugares separados y poblaciones diferentes, en lugar de simplemente propagarse desde un único punto de introducción.
Las poblaciones de Queensland, el Territorio del Norte y Australia Occidental eran genéticamente significativamente diferentes. Esto indica que hubo una conectividad limitada entre estas poblaciones durante la etapa inicial de establecimiento de las poblaciones.
Tek dijo que el gusano cogollero se propagó por primera vez a Australia en enero de 2020 desde el sudeste asiático y Papua Nueva Guinea (PNG), a través del Estrecho de Torres y hacia el norte de Queensland.
«Las poblaciones de Queensland de Walkamin, cerca de Cairns, y más al sur en Mackay, están genéticamente estrechamente relacionadas con la población de PNG. La población de PNG muestra vínculos con Yunnan en China», dijo Tek.
«Sin embargo, la población de Australia Occidental estaba más estrechamente relacionada genéticamente con sus vecinos de Malasia e India.
«Esto sugiere que pudo haber llegado a través de una entrada diferente en el noroeste de Australia. Esto coincide con los diferentes perfiles de resistencia a los pesticidas detectados en las poblaciones de Australia Occidental y Queensland».
Monitoreo del movimiento de la polilla
Cuanto más sepamos sobre el movimiento del gusano cogollero, mejor podremos controlar esta notoria plaga agrícola. En particular, sus genes muestran cómo se relacionan las poblaciones. Esto sugiere qué vías comerciales pueden necesitar un mayor enfoque en bioseguridad para evitar nuevas introducciones asistidas por humanos. Esto es especialmente importante para detener otras especies exóticas de Spodoptera que amenazan los cultivos agrícolas.
Las poblaciones de gusano cogollero difieren en su resistencia a los insecticidas y en sus características alimentarias. Esto significa que, en Australia, debemos seguir monitoreando el flujo de genes en las poblaciones locales para gestionar cualquier aumento de la resistencia a los insecticidas. Conocer el código genético ayudará a desarrollar estrategias de gestión específicas para el sector agrícola de Australia.
Más información: Rahul Rane et al, Las múltiples introducciones complejas impulsan las invasiones del gusano cogollero en Asia y Australia, Scientific Reports (2023). DOI: 10.1038/s41598-023-27501-x
