Los científicos pretenden desarrollar biosoluciones para combatir la plaga bacteriana de los árboles frutales


Se pronostica que la jardinería intensiva, junto con un clima más cálido, traerá epidemias devastadoras de niebla del peral y del manzano, causada por la bacteria Erwinia amylovora, a la jardinería estadounidense, ya que los métodos comunes de control de la niebla del peral y del manzano ya no son efectivos debido al aumento de la resistencia bacteriana a los antibióticos.


En un comunicado del Virginia Tech, su autor, Tom Soladay, informa sobre un nuevo programa científico para combatir la niebla del peral y del manzano en los árboles frutales: “Cada año en los Estados Unidos, las pérdidas en las cosechas de los manzanos, peras y otros cultivos de pepitas debido a bacterias. Se estima que la quema costará 100 millones de dólares. Los expertos predicen epidemias de niebla del peral y del manzano cada vez más devastadoras en los Estados Unidos en los próximos años.

El profesor asistente de patología vegetal de Virginia Tech, Srdjan Acimovic, de la Facultad de Agricultura y Ciencias de la Vida, dirige un equipo de investigadores que incluye expertos de siete de los estados productores de manzanas y peras más grandes del país en un esfuerzo multifacético para ayudar a los jardineros a enfrentar la niebla del peral y del manzano. sus etapas y detener la propagación de una infección peligrosa. El trabajo cuenta con el apoyo de una subvención de 5,7 millones de dólares del Instituto Nacional de Alimentación y Agricultura del USDA.

“Queremos crear la próxima generación de herramientas contra la niebla del peral y del manzano. Nuestro proyecto es el primero destinado a combatir la niebla del peral y del manzano en todas las etapas de la enfermedad, desde la niebla del peral y del manzano en las flores hasta los brotes y las úlceras en la madera. Estamos comprometidos a revolucionar el control de la niebla del peral y del manzano proporcionando soluciones sostenibles para los productores y garantizando al mismo tiempo la viabilidad económica y medioambiental de la industria de las frutas de pepita”, dijo Acimovic. 

Las manzanas (frescas, enlatadas, en jugo o secas) son la fruta más popular en Estados Unidos, y la industria de la manzana genera alrededor de 23 mil millones de dólares al año para la economía nacional. Sin embargo, la niebla del peral y del manzano reduce significativamente el rendimiento y los beneficios de los productores. Los costos para eliminar árboles infestados ascienden a $2,134 por hectárea, además de los costos normales de control preventivo, que pueden oscilar entre $527 y $1,354 por hectárea por año. 

En la última década, una tormenta perfecta de condiciones ha contribuido al aumento de la incidencia de la niebla del peral y del manzano en la horticultura estadounidense. El clima cálido y húmedo ha creado un ambiente más favorable en el que las bacterias pueden prosperar. Y lo mismo se ve facilitado por la jardinería intensiva y de alta intensidad, que ha sustituido a la jardinería tradicional como modelo rentable. Sin embargo, los métodos para combatir la niebla del peral y del manzano han perdido su eficacia debido al aumento de la resistencia bacteriana a los antibióticos

“Juntos, nuestro equipo de investigación de 15 científicos representa prácticamente todos los estados de la manzana. Nuestro equipo aprovechará su experiencia en robótica, aprendizaje automático, fitopatología, genética, diagnóstico, epidemiología, microbiómica, biología molecular, control de enfermedades, economía y más para brindar a los productores opciones de control efectivas y muy necesarias que cubran todas las etapas de la niebla del peral y del manzano”. dijo Acimovic. 

La niebla del peral y del manzano, que recibe su nombre porque causa áreas de infección quemadas y ennegrecidas en los árboles, tiene tres etapas. Aparece por primera vez en la primavera cuando la bacteria Erwinia amylovora infecta las flores de los árboles en flor, provocando daños en las flores y pérdida de frutos. A partir de ahí, la infección se propaga a los brotes, provocando la muerte regresiva y, finalmente, la bacteria penetra el tejido leñoso de las ramas y el tronco del árbol, provocando cancros. Los cancros, visibles como áreas muertas de la corteza de los árboles, contienen bacterias mortales que pueden permanecer inactivas en el invierno y propagarse a árboles nuevos en la primavera. Las aftas pueden penetrar fácilmente el tronco y las raíces, matando el árbol.

El equipo de Acimovic tiene varios objetivos para el proyecto de cuatro años.

1. Mejora del mapeo y detección de úlceras por niebla del peral y del manzano. El equipo utilizará un vehículo terrestre autónomo con tecnología avanzada de cámara estéreo para crear mapas detallados en 3D de los jardines. Luego entrenarán inteligencia artificial para reconocer y resaltar las áreas afectadas por la niebla del peral y del manzano para ayudar a los productores a eliminarlas en el invierno.

2. Mejor comprensión del agente causante de la niebla del peral y del manzano. Los científicos trabajarán para ampliar el conocimiento sobre Erwinia amarlovora a nivel molecular, examinando cómo la bacteria se adapta para sobrevivir el invierno en los cancros y luego se activa en la primavera para infectar nuevos árboles. 

3. Nuevos medios para combatir la niebla del peral y del manzano. Los científicos desarrollarán y optimizarán enzimas antibacterianas específicas, levaduras, productos químicos y otros agentes de biocontrol que prometen combatir la niebla del peral y del manzano en flores y brotes. También explorarán formas de mejorar la inmunidad de las plantas y la eficacia de las pulverizaciones existentes.

4. Pruebas de campo e interacción con la industria. El equipo ha creado una gran red de fabricantes en todo Estados Unidos que colaboran para probar nuevas herramientas y técnicas de gestión. Un consejo asesor compuesto por fabricantes y partes interesadas de la industria ofrecerá comentarios y recomendaciones a lo largo del proyecto.

5. Análisis económico. El caso de negocio y el modelo de costes determinarán las herramientas más rentables para los fabricantes resultantes de este proyecto.

6. Ampliación y cobertura. Los agentes de extensión de cada estado participante presentarán y compartirán nuevas herramientas, técnicas y materiales de control de la niebla del peral y del manzano con los productores en inglés y español a través de una variedad de programas educativos personalizados y canales de medios.

“Esperamos ofrecer a los productores un programa integral de control de la niebla del peral y del manzano que les permita detectar y controlar todas las etapas de la niebla del peral y del manzano simultáneamente. “Nuestro objetivo final es proporcionar herramientas rentables para garantizar la sostenibilidad de la fruta favorita de Estados Unidos”, concluyó el científico. 

Fuente: Virginia Tech Autor: Tom Soladay.

En la foto, el estudiante de doctorado Nathaniel Beckman (izquierda) y el profesor asociado Srdjan Acimovic muestran una rama de árbol infectada con niebla del peral y del manzano y una placa de Petri que contiene la bacteria Erwinia amylovora, que causa la niebla del peral y del manzano, en un laboratorio de Virginia Tech, EE. UU. Autor de la foto: Srdjan Acimovic.