Ciertos insectos plaga que se están adaptando rápidamente a los cultivos modificados genéticamente (GM) amenazan la agricultura en todo el mundo. Un nuevo estudio publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences revela el éxito de una sorprendente estrategia para contrarrestar este problema: la hibridación de algodón transgénico Bt (resistente a plagas) con algodón convencional redujo la resistencia en el gusano rosado, una voraz plaga mundial.
El estudio es el resultado de una colaboración de larga data entre investigadores de la Universidad de Arizona (UA) y diversas entidades de China. Durante más de 11 años, probaron más de 66.000 orugas rosada del valle del río Yangtsé, una vasta región del sureste de China que alberga a millones de pequeños agricultores.
Según los autores del estudio, esta es la primera reversión de resistencia sustancial a las plagas de un cultivo Bt. "Hemos visto destellos de resistencia subiendo y bajando en un área pequeña", dijo el autor principal Bruce Tabashnik, profesor en el Colegio de Agricultura y Ciencias de la Vida de la UA. "Pero esto no es un problema, la resistencia ha aumentado significativamente en toda una región y luego ha disminuido por debajo del nivel de detección después de que se implementó esta nueva estrategia".
El algodón, el maíz y la soja han sido manipulados genéticamente para producir proteínas (que destruyen insectos plagas) provenientes de la extendida bacteria del suelo Bacillus thuringiensis, o Bt. Estas proteínas Bt se consideran respetuosas del medio ambiente porque no son tóxicas para las personas y la vida silvestre. Han sido utilizadas en aerosoles por los productores orgánicos durante más de 50 años, y en los cultivos transgénicos Bt sembrados por millones de agricultores en todo el mundo en más de 1.000 millones de hectáreas desde 1996. Desafortunadamente, sin contramedidas adecuadas, las plagas pueden evolucionar rápidamente resistencia a esta proteína.
La estrategia principal para retrasar la resistencia es proporcionar "refugios", que son sectores del campo con plantas convencionales (hospederas de las plagas) que no producen proteínas Bt. Esto permite la supervivencia de los insectos que son susceptibles a las proteínas Bt y al cruzarse con insectos que hayan desarrollado resistencia, reducen las posibilidades de que su descendencia sea resistente. Antes de 2010, la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) requería refugios en campos separados o grandes bloques dentro de los campos. La plantación de estos refugios de algodón no-Bt ha permitido la prevención de la evolución de la resistencia al algodón Bt por parte del gusano rosa en Arizona durante más de una década. Por el contrario, a pesar de haber un requisito similar para plantar refugios en la India, los agricultores no cumplieron y la resistencia del gusano rosa evolucionó rápidamente.
La ingeniosa estrategia utilizada en China implica el cruzamiento de algodón Bt con algodón no-Bt, cruzando luego la descendencia híbrida de la primera generación resultante y sembrando las semillas híbridas de segunda generación. Esto genera una mezcla aleatoria dentro de los campos con 75% de plantas de algodón Bt lado a lado con 25% de plantas de algodón no-Bt.
"Debido a que el algodón puede autopolinizarse, los híbridos de primera generación deben ser creados por la tediosa y costosa polinización manual de cada flor", dijo Tabashnik, quien también es miembro del Instituto BIO5 de la UA. "Sin embargo, los híbridos de la segunda generación y todas las generaciones posteriores se pueden obtener fácilmente a través de la auto-polinización, por lo que la mezcla híbrida y sus beneficios pueden mantenerse a perpetuidad".
Tabashnik califica esta estrategia como revolucionaria porque no fue diseñada para luchar contra la resistencia y surgió sin los mandatos de las agencias gubernamentales. Más bien, surgió de la comunidad agrícola del valle del río Yangtze. Aunque la mayor parte de la atención anterior se ha centrado en los inconvenientes del cruzamiento entre plantas modificadas genéticamente y convencionales, los autores señalan que los nuevos resultados demuestran las ganancias de tal hibridación.
"Para los productores de China, esta práctica ofrece beneficios a corto plazo", agregó Tabashnik. "No se trata de un sacrificio a corto plazo que se les impone para potenciales ganancias a largo plazo. Las plantas híbridas tienden a tener un rendimiento más alto que las plantas parentales, y los híbridos de segunda generación cuestan menos, por lo que es una opción impulsada por el mercado para ventajas inmediatas, y promueve la sostenibilidad. Nuestros resultados muestran un 96% de supresión de plagas y un 69% menos de insecticidas".
Aunque se han sembrado mezclas de semillas de maíz en los Estados Unidos desde 2010, los efectos de estas mezclas de semillas sobre la adaptación de las plagas no fueron probados antes en gran escala, explicó. "Nuestro estudio proporciona la primera evidencia de que la siembra de mezclas de semillas Bt y no-Bt dentro de los campos tiene un efecto de retraso en la resistencia o, en este caso, un efecto de reversión de la resistencia", dijo Tabashnik.
A diferencia de la estrategia en China, las mezclas de semillas de maíz plantadas en los Estados Unidos no implican cruzamientos. Además, las mezclas de semillas de maíz tienen tan poco como el 5% de maíz no-Bt, lo cual puede no ser suficiente para luchar eficazmente contra la resistencia.
"Este estudio ofrece una nueva opción para manejar la resistencia que es muy conveniente para los pequeños agricultores y podría ser ampliamente útil en países en desarrollo como China e India", explicó el coautor Kongming Wu, que dirigió el trabajo realizado en China y es profesor en El Instituto de Protección Vegetal de Beijing.
"Una gran cosa acerca de esta estrategia de mezcla de semillas híbridas es que no tenemos que preocuparnos por el cumplimiento de los productores ni por cuestiones regulatorias", dijo Tabashnik. "Sabemos que funciona para millones de agricultores en el valle del río Yangtsé. Si funciona en otro lugar aún se debe determinar".