Plantas transgénicas pueden volverse ‘fábricas’ de feromonas para controlar plagas

Las feromonas son compuestos químicos que, usualmente, relacionamos con el amor o la reproducción en animales. Pero pocos saben que también son una poderosa herramienta que tienen los agricultores para controlar las plagas en sus cultivos, que son las causantes de la pérdida de una quinta parte de la producción mundial de alimentos. 

Sin embargo, el alto precio de las feromonas las hace difíciles de aplicar en cultivos de grandes extensiones. Por eso, un grupo de investigadores lleva una década investigando cómo usar plantas modificadas genéticamente para producir feromonas naturalmente y en grandes cantidades.

Esto fue lo que reveló el estudio ‘Insect pest management with sex pheromone precursors from engineered oilseed plants’, publicado a principios de septiembre en la revista Nature Sustainability.

“La mayoría de productos para el control de plaga basado en feromonas tienen como objetivo plagas de lepidópteros en cultivos de alto valor, pues actualmente el proceso de manufactura no puede producir feromonas a precios suficientemente bajos, que permitan su uso en cultivos de menor valor, sobre todo en cultivos básicos”, explica el documento.

Y es que producir un solo kilo de feromonas sintéticas puede costar entre 1.000 y 3.500 dólares, y aplicarlo en una sola hectárea, puede costar entre 40 y 400 dólares, de acuerdo con este artículo de la Revista Science.

Con esto en mente, el grupo de investigación quiso investigar cómo facilitar y abaratar la producción de feromonas sexuales para controlar plagas. Así, llegaron a la ingeniería genética. 

“El uso de plantas transgénicas para, en esencia, “cultivar” precursores de feromonas o componentes, representa una alternativa química verde adicional a la producción de feromonas sintéticas. Esto no solo reduce e lcosto de estos procesos de producción, sino que también elimina la necesidad de materias primas químicas y a base de petróleo, usadas en la síntesis convencional de feromonas”, explica el estudio.

¿Plantas modificadas genéticamente para producir feromonas?

Para convertir a una planta en “fábrica” de feromonas, los investigadores escogieron al sésamo bastardo (Camelina sativa). A esta planta, le introdujeron un gen del gusano de la naranja navel (Amyelois transitella), lo que causa que el sésamo exprese en sus semillas el ácido graso (Z)-11-ácido hexadecenoico, un precursor de feromonas sexuales en varias especies de polillas. 

Con esta variedad transgénica comenzaron a hacer campos de prueba en 2016 en cultivos en Nebraska, Estados Unidos y en Suecia, seleccionando las plantas que mayores cantidades de esta molécula producían. Y luego de tres generaciones, lograron que el 20% del contenido de las semillas de esta variedad de sésamo, fuera de (Z)-11-ácido hexadecenoico.

Una vez conseguida estas plantas, los científicos pudieron aislar, purificar y transformar en la feromona final a partir de estas semillas.

Luego, en 2017, los investigadores pusieron a prueba esta feromona natural en China. Utilizando trampas de feromonas en un cultivo de choy sum, una verdura de la familia Brassica, como la lechuga o el kale. Tras otra prueba en Brasil, los mejoradores descubrien que una sola trampa podía alterar el comportamiento del gusano cogollero del algodón (Helicoverpa armigera).

“Los señuelos con feromonas derivadas de plantas demostraron ser tan efectivos como los señuelos con feromonas sintéticas para monitorear la polilla dorso de diamante (Plutella xylostella) en repollo y para interrumpir el apareamiento en el gusano cogollero”. 

“Encontramos que feromonas para insectos derivadas de plantas son tan efectivas como las feromonas sintéticas convencionales para monitorear y romper el apareamiento, sin importar la pureza del producto”.

Por esto, los investigadores creen que con esta técnica en plantas modificadas genéticamente, pueden ser el camino para que se adopten métodos de control basados en feromonas en cultivos de menor valor pero altos en volumen, como el maíz, el algodón y la soya, en los que este tipo de soluciones tienen muy poca penetración.

Más Información: Researchers just made it easier—and cheaper—to confuse crop pests