Un estudio de la Facultad de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente Martin-Gatton de la Universidad de Kentucky ofrece nuevas perspectivas sobre un problema multimillonario que los productores de maíz estadounidenses enfrentan cada año.
por la Universidad de Kentucky
Una nueva investigación muestra cómo dos plagas conocidas, los gusanos de la raíz del maíz del oeste y del norte, sobreviven a los inviernos fríos y regresan al año siguiente para causar estragos en la producción de maíz. El estudio se publica en Current Research in Insect Science .
Los investigadores identificaron mecanismos que regulan un proceso subyacente que utilizan los gusanos de la raíz del maíz , llamado diapausa. Al identificar los mecanismos genéticos que ayudan a que los huevos de estos gusanos se detengan bajo tierra durante el invierno, la investigación podría sentar las bases para mejorar las estrategias de control de plagas.
«Es increíble si lo piensas: este diminuto embrión en el suelo prácticamente se queda fijo, esperando la primavera», dijo Nicholas Teets, profesor asociado del Departamento de Entomología y uno de los investigadores principales del estudio. «Cuando las condiciones mejoran en primavera, retoma su actividad y eclosiona justo cuando las raíces del maíz están disponibles».
Según Teets, la diapausa es un fenómeno similar a la hibernación, y en esta especie, implica que los huevos permanecen latentes en el suelo durante aproximadamente nueve meses. Durante este tiempo, los insectos reducen muchos procesos que consumen mucha energía, a la vez que potencian sus funciones protectoras que les ayudan a soportar el frío.
«Esta investigación consta de dos partes», dijo Teets. «Primero, nos interesa la ciencia básica: cómo los insectos sobreviven el invierno mediante la diapausa. Segundo, nos centramos en el aspecto económico, ya que los gusanos de la raíz del maíz causan pérdidas anuales significativas, y la diapausa es una de las principales razones por las que son tan difíciles de controlar».
Este estudio es importante para los agricultores y la industria agrícola, ya que la diapausa ayuda a los gusanos de la raíz del maíz a sincronizar su ciclo de vida con el calendario de siembra, emergiendo justo a tiempo para alimentarse de las raíces jóvenes del maíz. Al comprender cómo estas plagas orquestan su pausa genética, los científicos pueden buscar maneras de alterar esta sincronización.
Si bien el trabajo actual no se traduce inmediatamente en nuevas prácticas en el campo, Teets cree que marca un paso en esa dirección.
«Este descubrimiento no cambia inmediatamente la actividad de los agricultores en el campo», añadió Teets, «pero podría conducir a nuevas herramientas a largo plazo. También nos gustaría acortar o incluso omitir la fase de diapausa en cepas de laboratorio de estas plagas para agilizar la investigación, ya que actualmente se necesitan seis meses o más para completar el período de latencia».
Posibles implicaciones de la investigación a largo plazo
Dado que los gusanos de la raíz suelen requerir hasta seis meses de invierno simulado para completar un ciclo de diapausa normal, su reproducción en el laboratorio es un proceso lento que dificulta las pruebas de insecticidas o controles genéticos. Con los datos genéticos de este estudio, los investigadores podrían crear colonias que salten o reduzcan este período de latencia en el laboratorio, lo que se traduce en una mayor rapidez en los experimentos y, potencialmente, en el desarrollo de medidas de control.
Teets afirma que otra posibilidad a largo plazo se centra en el uso de tecnología de «desactivación genética» para socavar la capacidad de los gusanos de la raíz para resistir el invierno. Los científicos han demostrado que cuando los gusanos de la raíz adultos ingieren moléculas específicas de ARN, estas pasan a los huevos y pueden alterar genes específicos. Si futuras investigaciones identifican los genes más críticos para la diapausa, se podría abrir la puerta a nuevos productos de control de plagas diseñados para desactivar los sistemas de supervivencia innatos de los huevos. Aunque esta solución aún no está disponible en el mercado, representa una vía que algún día podría ayudar a limitar los costosos daños que estas plagas causan en los campos de maíz.
Los cambios en el comportamiento de puesta de huevos del gusano de la raíz y la posterior diapausa también ayudan a esta plaga a escapar de la rotación de cultivos. Por otro lado, los gusanos de la raíz del maíz del norte han desarrollado una diapausa prolongada de dos años en algunas regiones, lo que significa que los huevos pueden permanecer latentes incluso más tiempo. Teets compara esto con prolongar la gestación varios años, una proeza biológica que destaca la resiliencia de los insectos y aumenta las posibilidades de controlarlos.
«Es sorprendente la adaptabilidad de los gusanos de la raíz», dijo Teets. «En comparación con la velocidad a la que se desarrolla un embrión de gusano de la raíz, si un embarazo humano durara proporcionalmente tanto tiempo, duraría más de una década. Esa flexibilidad significa que los agricultores necesitan nuevas soluciones, y nuestros datos genéticos podrían ser un paso hacia ellas».
Más información: Melise C. Lecheta et al., Mecanismos moleculares y transcriptómica comparativa de la diapausa en dos especies de gusano de la raíz del maíz (Diabrotica spp.), Current Research in Insect Science (2025). DOI: 10.1016/j.cris.2024.100104
