Identificada una feromona sexual del insecto transmisor del huanglongbing

Una sustancia sintetizada en el Instituto de Semioquímicos en la Agricultura de Brasil podrá emplearse en trampas destinadas a atraer y matar al psílido asiático y ayudar en el control de la peor plaga de la citricultura

Por Elton Alisson  |  Agência FAPESP – Con tan sólo dos milímetros de largo, el insecto conocido como psílido asiático o psílido de los cítricos (Diaphorina citri) ha venido aterrorizando a los citricultores de Brasil, China y Estados Unidos. Sucede que el mismo actúa como como vector de las bacterias causantes del huanglongbing o HLB –que significa “dragón amarillo” en chino–, una enfermedad con potencial para devastar plantaciones de árboles cítricos y también conocida como greening.

Con el fin de evitar que el insecto infecte nuevamente una plantación tras la erradicación de los árboles afectados, ha venido recomendándoseles a los agricultores el monitoreo de las poblaciones de la plaga, a los efectos de detectar los lugares en donde está presente y fumigarlos. Con todo, no existía un sistema adecuado para la realización de dicho mapeo.

Ahora, un grupo de investigadores vinculados al Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Semioquímicos en la Agricultura –uno de los INCTs con sede en el estado de São Paulo que cuentan con el apoyo de la FAPESP y del Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq) de Brasil– identificó y sintetizó la feromona sexual del psílido asiático. Esta sustancia puede servir de “cebo” en trampas para atraer y matar al insecto, impidiéndole así que se aparee. Este descubrimiento, realizado por científicos de la Escuela Superior de Agricultura Luiz de Queiroz de la Universidad de São Paulo (Esalq-USP) y del Fondo de Defensa de la Citricultura (Fundecitrus), en Brasil, y de la University of California en Davis, en Estados Unidos, fue publicado en un artículo de Scientific Reports.

“El descubrimiento y la síntesis de la feromona sexual de este insecto abren la perspectiva de monitorear y controlar más eficientemente sus poblaciones, a los efectos de disminuir la incidencia de la enfermedad”, declaró José Roberto Postali Parra, docente de la Esalq-USP y coordinador del INCT de Semioquímicos en la Agricultura, a Agência FAPESP.

Los investigadores del INCT han venido intentado detectar desde 2009 la feromona sexual del psílido asiático, precisamente con el objetivo de utilizarlo como cebo en trampas destinadas a atraer al insecto.

Para lograr este objetivo, empezaron a estudiar su comportamiento y a realizar extracciones de sustancias químicas implicadas en la comunicación (semioquímicos). Sin embargo, el comportamiento complejo y la biología del insecto dificultaban el aislamiento de sus semioquímicos.

“De entrada nos percatamos de que sería sumamente difícil identificar la feromona sexual del psílido asiático, toda vez que el comportamiento de este insecto es complicado y los semioquímicos presentes en él lo están en cantidades muy pequeñas”, dijo José Maurício Simões Bento, docente de la Esalq-USP y uno de los investigadores principales del INCT de Semioquímicos en la Agricultura.

Con el fin de superar estas barreras, los investigadores del INCT se asociaron a Walter Leal, docente de la University of California en Davis, y a colegas del departamento de investigación y desarrollo del Fundecitrus, y redoblaron los esfuerzos de investigación.

Inicialmente, desarrollaron un sistema innovador de cría de psílidos asiáticos en laboratorio. Criaron insectos en un invernadero con plantines de jazmín de Persia (Murraya paniculata) y con la temperatura, la luminosidad y la humedad relativa que reproducen las condiciones naturales que el psílido asiático halla durante su actividad de vuelo en la mayoría de los campos de cítricos de Brasil. Los adultos que emergían de la colonia fueron recolectados y separados por sexo para el análisis de su comportamiento sexual.

Se observó que los insectos empezaron a aparearse al cabo de cuatro días de su surgimiento y copularon más con siete días de edad, y que las hembras vírgenes o apareadas liberaban una feromona que atraía a los machos vírgenes. Con base en estas constataciones, los investigadores empezaron a intentar aislar e identificar cuáles eran los componentes de esa feromona sexual.

Los análisis químicos de los compuestos aislados indicaron que la sustancia química de la feromona sexual que liberaron las hembras vírgenes del insecto era acetato de lignocerol.

A los efectos de testear si este compuesto era eficiente para atraer a los insectos en campo, se realizaron pruebas en plantaciones de la localidad de Araraquara, en el interior de São Paulo, en una zona que con alta incidencia de HLB. En dichas pruebas se utilizaron distintas dosis de la sustancia como cebo, en trampas adhesivas amarillas, un color que atrae a estos insectos.

Los resultados de los experimentos demostraron que la captura de insectos en las trampas con la referida sustancia como cebo no fue significativamente mayor que la de las trampas sin el compuesto durante las primeras semanas de experimentos. Sin embargo, las trampas que permanecieron entre 35 y 42 días en el campo liberando la feromona capturaron más insectos machos que las que carecían del compuesto. Una vez superado ese período de tiempo, perdían su actividad.

Al analizar los compuestos volátiles de los cebos que permanecieron durante más tiempo en campo se detectaron pequeñas cantidades de ácido acético. Esta constatación llevó a plantear la hipótesis de que si bien es estable químicamente, el acetato de lignocerol podría sufrir una lenta degradación en condiciones de campo: el ácido acético sería producto de esa degradación, y sería la sustancia que atrae a los psílidos asiáticos machos.

A los efectos de corroborar o echar por tierra esta hipótesis, los autores del estudio analizaron los compuestos volátiles que libera el insecto en el momento correspondiente al pico de apareamiento. Los resultados confirmaron que el ácido acético se detectó fácilmente en esass circunstancia.

A su vez, los test de evaluación de respuestas del insecto realizados en sus antenas (respuestas electroantomenográficas) y de respuestas olfativas a la exposición al ácido acético revelaron que los machos se atrajeron por esa sustancia química. Y las pruebas realizadas en campo demostraron que las trampas con ácido acético como cebo capturaron una cantidad significativamente mayor de machos que las trampas sin el compuesto.

Con bajo costo de aplicación

Sorprendentemente, las trampas con ácido acético también capturaron más hembras que las que carecían de esta sustancia, posiblemente a causa de los estímulos físicos que emitieron los machos capturados, según ponderaron los investigadores.

“Ahora pretendemos evaluar qué cantidad de trampas por área se hacen necesarias en plantaciones de cítricos y establecer una correlación con los insectos que atraen las trampas, a los efectos de verificar la disminución de la incidencia de la enfermedad y mapear los lugares infectados”, dijo Simões Bento.

Según el investigador, la idea es que el compuesto dure al menos 30 días en campo para atraer a los insectos hacia las trampas adhesivas, de manera tal que los agricultores puedan obtener muestreos semanales de captura para cuantificar y evaluar la presencia de la plaga. “Nuestro objetivo es que los citricultores puedan utilizar esta feromona a un costo que sea lo más bajo posible para controlar la enfermedad”, dijo Simões Bento.

En Brasil, donde el HLB surgió en 2004, se han erradicado desde entonces alrededor de 46,2 millones de árboles cítricos, una cifra equivalente a un 26% de los árboles plantados actualmente. En São Paulo, estado que es el mayor productor de naranjas de Brasil, el 17% de los naranjales se vieron afectados.

En el estado de Florida, en Estados Unidos –el mayor competidor mundial de Brasil en la producción de naranjas, donde la enfermedad surgió en 2005–, el HLB ya ha afectado a entre un 80% y un 90% de las plantaciones. De este modo, los productores de la región, quienes hace 15 años producían 240 millones de cajas de naranjas por año, pasaron a producir 150 millones de cajas, y este año serán 68,7 millones de cajas.

El Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA, por sus siglas en inglés) estima que la producción de naranjas de Florida en 2025 será de tan sólo 27 millones de cajas.

“El HLB es actualmente la enfermedad más importante de la citricultura mundial. Las plantas cítricas infectadas no tienen cura y deben ser erradicadas”, dijo Postali Parra.

Puede leerse el artículo intitulado Putative sex pheromone of the Asian citrus psyllid, Diaphorina citri, breaks down into an attractant (doi: 10.1038./s41598-017-18986-4), de Odimar Z. Zanardi, Haroldo X. L. Volpe, Arodi P. Favaris, Weliton D. Silva, Rejane A. G. Luvizotto, Rodrigo F. Magnani, Victoria Esperança, Jennifer Y. Delfino, Renato de Freitas, Marcelo P. Miranda, José Roberto P. Parra, José Mauricio S. Bento y Walter S. Leal, en Scientific Reports, en el siguiente enlace: nature.com/articles/s41598-017-18986-4.