La selección de una variedad cultivada con resistencia o tolerancia a insectos plaga y/o enfermedades, puede permitir a los productores reducir o evitar el uso de pesticidas y la implementación otras tácticas de manejo.
Es importante examinar los catálogos de las empresas semilleras y las publicaciones de las Instituciones de extensión agrícola para encontrar variedades cultivadas que tengan resistencia, o al menos cierto nivel de tolerancia a las plagas importantes de una zona determinada. La experiencia de campo también ayuda a decidir qué variedades establecer, evitando las que son susceptibles a plagas y enfermedades. La resistencia de las plantas debe considerarse una piedra angular en un enfoque de manejo integral por parte de los productores agrícolas.
Las variedades comerciales nunca, o rara vez, son resistentes a todas las plagas y enfermedades de una región específica, por lo que identificar cuáles de éstas son más dañinas y encontrar cultivares adecuados y resistentes a ellas son pasos importantes dentro del manejo integral.
En muchos tipos de cultivos, incluidos hortalizas, frutales, ornamentales y cultivos extensivos, se ha realizado una selección exitosa para la resistencia a plagas y enfermedades por parte de las diferentes empresas semilleras. Debido a que éstos últimos se consideran de bajo valor en comparación con frutales y hortalizas, los costos de control deben minimizarse.
En cultivos extensivos, el mejoramiento de la resistencia ha tenido la mayor atención y éxito. A finales de 1700, las variedades de trigo resistentes a la mosca de Hesse ya se usaban en plantaciones comerciales. En la actualidad, la resistencia sigue siendo una táctica importante para el control de plagas en este tipo de cultivos. La resistencia a enfermedades también se ha convertido en un método estándar para controlar hongos patógenos y problemas con virosis en maíz, trigo y otros cultivos extensivos, así como en muchas hortalizas de importancia económica.
Hay una gran cantidad de similitudes en el mejoramiento de la resistencia a plagas y enfermedades, incluida la capacidad de las plagas para superar la resistencia. Las plantas y las plagas interactúan a nivel físico, químico y molecular, y los cambios en la genética ya sea de la planta o de la plaga, pueden afectar su interacción. Existe una batalla constante en la que la plaga evoluciona para vencer cualquier resistencia que la planta pueda tener. Dependiendo de la complejidad de la interacción entre la plaga y la planta, la resistencia de ésta puede romperse rápidamente o ser duradera.
La resistencia de las plantas a las plagas se basa en su genética y las consecuentes interacciones moleculares que se producen entre la planta huésped y el organismo plaga/enfermedad (Gebhardt y Valkonen 2001; Pedley y Martin 2003).
De manera general podemos mencionar que existen tres tipos de mecanismos de resistencia, de acuerdo a la forma como interactúan la planta y la plaga/enfermedad; estos son: antibiosis, antixenosis y tolerancia.
La antibiosis se define como el efecto adverso/letal que una planta puede tener sobre una plaga/patógeno debido a sustancias químicas o a las estructuras que posee. Las plantas contienen sustancias químicas que pueden ser tóxicas para una plaga/enfermedad o bien inhibir el desarrollo del organismo patógeno. Por ejemplo, el químico comúnmente conocido como DIMBOA es una molécula con efecto dañino para el barrenador del maíz y se encuentra en las variedades de maíz, centeno y trigo. Hay docenas de moléculas vegetales que tienen un efecto dañino en los insectos, incluidos los pesticidas botánicos, como la rotenona y la piretrina. Algunas sustancias químicas, por ejemplo, el ácido jasmónico, pueden ser producidas por las plantas cuando son atacadas por primera vez por plagas o enfermedades; sin embargo, sus niveles suelen ser demasiado bajos para proporcionar una protección adecuada. Asimismo, las plantas pueden secretar sustancias químicas que confunden a las plagas.
La resistencia por antixenosis involucra factores de comportamiento que hacen que un insecto plaga evite la planta para alimentarse u ovipositar. Esta resistencia podría ser el resultado de moléculas producidas por las plantas, colores o incluso la presencia de estructuras en la planta. Un ejemplo de antixenosis es la sustancia química cumarina, que es producida por el trébol y disuade la alimentación de gorgojos y otros insectos plaga.
La tolerancia es una característica de algunas plantas que les permite resistir o recuperarse del daño causado por insectos o enfermedades. Un ejemplo de mejoramiento para la tolerancia es el desarrollo de plantas de maíz con sistemas de raíces vigorosos que pueden compensar cuando son atacados por gusanos que se alimentan de ellos.
Un ejemplo de la tolerancia a enfermedades ocurre comúnmente con los virus; en este caso, cuando una planta con tolerancia es infectada por un virus, muestra pocos síntomas de la enfermedad, y la infección tiene poco o ningún efecto sobre el rendimiento.
La resistencia se puede heredar de dos formas:
La resistencia vertical es más comúnmente una forma de resistencia a enfermedades y generalmente está controlada por un sólo gen, conocido como gen R. Estos genes R pueden ser notablemente eficaces para controlar enfermedades y pueden conferir una resistencia completa; sin embargo, cada gen R proporciona resistencia a una sola raza del patógeno. Por tanto, dependiendo de la raza del patógeno presente en un área determinada, una variedad puede ser fuertemente resistente o completamente susceptible. Muchas variedades de plantas contienen múltiples genes R contra el mismo patógeno; por ejemplo, muchas variedades de pimiento tienen una resistencia conocida como X3R, que confiere resistencia a tres razas de Xanthomonas (patógeno causante de la mancha bacteriana en las hojas).
La resistencia horizontal también se conoce como resistencia multigenética porque está controlada por muchos genes. Debido a la gran cantidad de genes involucrados, el mejoramiento de variedades con resistencia horizontal es mucho más difícil que el de las variedades con resistencia vertical. A diferencia de la resistencia vertical, la resistencia horizontal generalmente no evita por completo que una planta se dañe. En lo que respecta a la presencia de patógenos, este tipo de resistencia puede ralentizar tanto el proceso de infección, como hacer que el patógeno no se desarrolle bien, y que no se propague a otras plantas. Además, la resistencia horizontal generalmente es eficaz contra todas las razas de un patógeno.
En 1965, 65 de los 300 cultivares registrados en los Estados Unidos contenían cierta resistencia a las enfermedades, mientras que sólo el 6.0 % contenía niveles significativos de resistencia a los insectos plaga (Smith 1989). Esta diferencia se puede atribuir a una tendencia general a que múltiples genes vegetales estén implicados en la resistencia a los insectos y al aumento de la dificultad que requiere la reproducción de la resistencia poligénica.
Los fitomejoradores y los fitopatólogos y entomólogos buscan constantemente nuevas fuentes para desarrollar plantas resistentes. En EE. UU., las fuentes de material vegetal que se pueden utilizar como banco de germoplasma para resistencia incluyen las que provienen del USDA, los centros de investigación internacionales, los bancos de semillas extranjeros, los particulares y las empresas semilleras.
La ingeniería genética se utiliza para producir algunos cultivares resistentes a las plagas. Los cultivos genéticamente modificados no están permitidos según los estándares orgánicos del USDA, por lo que los productores orgánicos deben verificar que las semillas que compran no se hayan desarrollado utilizando técnicas transgénicas.
REFERENCIAS:
Caldwell, B., Sideman, E., Seaman, A., Shelton, A., & Smart, C. (2013). Resource Guide for Organic Insect and Disease Management. Geneva, New York: CALS Communications.
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