UN HONGO COLOCADO EN OLIVARES A MODO DE APÓSITO LOS PROTEGE FRENTE A LAS PLAGAS

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Investigadores del Grupo de Investigación Entomología Agrícola de la Universidad de Córdoba han desarrollado un método que permite la utilización de hongos a modo de ‘apósitos’ para proteger al olivar de las heridas de poda, granizo o cualquier otro origen frente al ataque de la polilla Euzophera pinguis.

Herida de olivo. / Fundación Descubre.

La Universidad de Córdoba (UCO) ha desarrollado un método que permite la utilización de hongos a modo de ‘apósitos’ para proteger al olivar frente al ataque de la polilla Euzophera pinguis.

Este insecto, según los expertos de la Asociación Técnica de Producción Integrada de Olivar, está muy extendido en la zona del Mediterráneo y además de causar la muerte a olivos jóvenes es responsable de la disminución de la producción en plantaciones adultas.

En concreto, el equipo investigador del Departamento de Ciencias y Recursos Agrícolas y Forestales de la UCO se ha centrado en el uso del hongo Beauveria bassiana como un método capaz de proteger de forma sostenible y biológica al olivo frente al daño provocado por estas mariposas.

El grupo de expertos ha demostrado la eficacia de una cepa del hongo Beauveria bassiana –obtenida a partir de aquellas larvas de esta mariposa que padecen la enfermedad de manera natural– en el tratamiento de las heridas atacadas por la Euzophera pinguis, recuperando entre el 60 y el 90% de olivos tras 60 días de tratamiento.

“Los resultados indican que emplear este tipo de hongo en aquellos árboles afectados permite una eficacia muy similar y menor impacto ambiental que el Clorpirifos, único insecticida químico autorizado hoy día para el control de este insecto”, explica el investigador de la Universidad de Córdoba Enrique Quesada-Moraga.

Los experimentos se desarrollaron entre los años 2008 y 2011 en la provincia de Jaén (Mancha Real) y siempre en primavera y otoño, estaciones donde la polilla Euzophera pinguis está más presente en las plantaciones.

“Organizamos tres grupos de 20 árboles de olivo y en cada uno de ellos provocamos una herida artificial entre 30x33 milímetros (mm) y 17 mm de profundidad para propiciar el ataque del insecto”, explica Quesada-Moraga. Y añade: “En cada bloque aplicamos un tratamiento diferente: el primero fue tratado con el insecticida Clorpirifos, el segundo con el hongo Beauveria bassiana y el tercero no recibió tratamiento alguno.

Finalmente, y tras comparar muestras en el laboratorio, comprobamos que la utilización del hongo tiene una eficacia similar al insecticida y además es más respetuoso con el medio ambiente y la fauna auxiliar del olivo”.

 

Aplicación frente a otras plagas

 

La eficacia de este tipo de hongo en el tratamiento de plagas de insectos supone, según los investigadores, el primer estudio donde se aboga por el uso de un microorganismo entomopatógeno (aquellos capaces de infectar a insectos o arácnidos) en madera de árboles.

“Aplicar el hongo Beauveria bassiana a las heridas de poda o granizo constituye una herramienta eficaz tanto para el control biológico de las plagas de estas mariposas en el olivar como un instrumento muy útil dentro de las estrategias de control integrado de éstas”, sostiene Quesada-Moraga.

De hecho, el presente trabajo ha permitido al equipo de expertos abrir nuevas líneas de investigación con el objetivo de desarrollar estrategias semejantes en otras plagas del olivar como la mosca del olivo o los barrenillos.

“Además de seguir profundizando en este tipo de tratamiento biológico y desarrollar un plan común de actuación contra ellas, estamos estudiando la eficacia de este hongo contra otras plagas presentes en los cultivos de olivo que suponen un alto coste para el sector agrícola y que permitiría reducir al mínimo los productos químicos empleados para su control”, apostilla.

Estos resultados son fruto del proyecto Prospectar microorganismos entomopatógenos en poblaciones naturales de E. pinguis en la provincia de Jaén y evaluar su potencial para el control del fitófago, desarrollado por el Grupo de Investigación Entomología Agrícola del Departamento de Ciencias y Recursos Agrícolas y Forestales de la Universidad de Córdoba en colaboración con la empresa jiennense Nutesca S.L.

INSECTICIDA DERIVADO DEL VENENO DE UNA ARAÑA

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La creciente resistencia de insectos herbívoros a los insecticidas destinados a erradicarles de los campos de cultivo en los que causan estragos obliga a adoptar soluciones más contundentes, y una de ellas es buscar ayuda en el laboratorio químico natural del metabolismo de las arañas, depredadoras de esos insectos. Una investigación reciente indica que una proteína del veneno de una araña puede servir como bioinsecticida para aniquilar a ciertos insectos que son una plaga preocupante en muchos campos de algodón.

Una proteína del veneno de la araña Selenotypus plumipes podría servir como bioinsecticida para aniquilar a ciertos insectos que son una plaga preocupante en muchos campos de algodón. (Foto: Margaret C. Hardy. CC BY 3.0)

 

Los venenos de las arañas suelen ejercer su toxicidad cuando son inyectados dentro de la víctima, pero la nueva proteína descubierta en el veneno de una araña australiana, la Selenotypus plumipes, puede también matar con facilidad a los insectos que ingieran un poco de esta sustancia. En la investigación llevada a cabo por el equipo de Glenn King y Margaret Hardy, del Instituto de Biociencia Molecular en la Universidad de Queensland en Australia, se ha comprobado que la proteína referida, al ser ingerida, es fulminante para el insecto de la especie Helicoverpa armigera, uno de los principales culpables de los estragos sufridos por bastantes campos agrícolas.
La proteína, denominada OAIP-1, resultó muy tóxica para los insectos que la consumieron, con una contundencia similar a la del insecticida sintético imidacloprid.
El Helicoverpa armigera y otros insectos culpables de graves pérdidas en las cosechas reducen éstas en un porcentaje de entre el 10 y el 14 por ciento cada año, y dañan entre el 9 y el 20 por ciento de los alimentos almacenados que derivan de estos cultivos. Además, algunas especies de estos insectos se han vuelto resistentes a los insecticidas disponibles en el mercado.

Algunos péptidos aislados de venenos de arañas o de otros animales venenosos insectívoros, como por ejemplo los escorpiones y los ciempiés, podrían quizá servir como bioinsecticidas.
Otra opción sería emplear los genes que codifican estos péptidos para agregarlos a los vegetales, obteniendo así variedades de cultivos resistentes a los insectos, gracias a que esos vegetales matarían a los insectos que intentasen comerlos, o les harían desistir de seguir intentándolo.
Otra opción, parecida a ésta última sería la de agregar dichos genes a los microbios, presentes en campos agrícolas, que atacan específicamente a esos insectos herbívoros.
En la investigación también han trabajado Norelle L. Daly, Mehdi Mobli y Rodrigo A. V. Morales.

COMBATIR CON INSECTOS PLAGAS DE INSECTOS

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Recurrir a los enemigos naturales de una especie para librarse de ella es una buena táctica cuando no es viable o recomendable valerse de procedimientos químicos, como por ejemplo insecticidas si la amenaza es una plaga de insectos herbívoros.

A la izquierda, escarabajo Agrilus Planipennis. A la derecha, avispa Tetrastichus planipennisi. (Fotos: USDA)

Un ejemplo reciente del éxito de esta táctica de combatir con insectos plagas de insectos lo tenemos en lo que está sucediendo con el escarabajo de la especie Agrilus Planipennis, un insecto que como responsable de plagas es relativamente nuevo en bastantes de las zonas en las que está causando estragos últimamente. Solo en Estados Unidos, ha matado decenas de millones de fresnos desde que fue detectado por primera vez en 2002 en Michigan y Canadá. Se estima que la población de este insecto tiene el potencial para matar a unos 7.000 millones de árboles de ese tipo en bosques urbanos y rurales de su actual zona de proyección. En términos de daños económicos, eso equivale a decenas de miles de millones de dólares.
Para mantener a raya al escarabajo, poco después de su descubrimiento se comenzó a investigar acerca de sus enemigos naturales, dando como resultado un programa de control biológico clásico por medio de tres avispas parasitoides originarias del norte de China, donde parecen haberse originado las poblaciones del escarabajo ahora aposentadas en Estados Unidos. Después de que la investigación biológica, la crianza en laboratorio, y otros trabajos preliminares se completaran en 2007, las autoridades estatales y federales aprobaron la liberación en el medio ambiente de estas avispas en más de una docena de estados.
Una vez soltadas las avispas y transcurrido un tiempo suficiente como para poder ver resultados, se ha hecho una investigación sobre la propagación de una de las especies, Tetrastichus planipennisi Yang. Los autores del estudio han encontrado que las poblaciones de estas avispas parasitoides se han incrementado y expandido en Michigan, lo que sugiere que estarían cumpliendo una función crítica en la supresión del escarabajo en dicho estado.

Estas pequeñas avispas, que no pican a los humanos, ponen sus huevos encima o dentro de las larvas de escarabajo. El equipo de Jian J. Duan, del Servicio de Investigación Agrícola del Departamento estadounidense de Agricultura (USDA-ARS), tomó muestras de árboles para comprobar la presencia de nidadas de avispas en seis sitios boscosos cerca de Lansing, Michigan. En el otoño de 2012, la proporción de los árboles examinados que resultaron tener una o más nidadas de T. planipennisi se habían incrementado de un 33 por ciento a un 92 por ciento en las parcelas donde las avispas fueron soltadas. En concordancia con esto, el parasitismo ejercido por las avispas contra los escarabajos creció de un 1,2 por ciento en el primer año tras la liberación de los insectos parasitoides, a un 21,2 por ciento en la nueva medición.
Los resultados de este estudio se han dado a conocer a través de la revista académica Journal of Economic Entomology, publicada por la Sociedad Entomológica de América, la mayor organización al servicio de las necesidades profesionales y científicas de entomólogos y profesionales afines en el mundo. Fundada en 1889, esta organización hoy en día cuenta con más de 6.000 miembros afiliados.

DESCRIBEN POR PRIMERA VEZ LOS GENES DEL OLIVO

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Un grupo interdisciplinar de científicos, entre los que se encuentra personal investigador de la Universidad de Jaén, ha descrito por primera vez el transcriptoma del olivo, es decir, la parte del genoma donde se hayan la mayoría de genes y de mayor información relevante, lo que va a facilitar el desarrollo de proyectos relacionados con la mejora de este árbol y la calidad de su fruto.

 Tipos de muestras estudiadas en el trabajo. / UJA.

Un trabajo internacional, en el que participa la Universidad de Jaén, ha desarrollado un estudio durante los últimos tres años en el que han conseguido describir por primera vez el transcriptoma del olivo, es decir, la parte del genoma donde se hayan la mayoría de genes y de mayor información relevante. El estudio, que publica la revista DNA Research Advance Access, servirá de herramienta útil para el desarrollo de proyectos para conseguir una mayor eficiencia y una reducción de costes a la hora de obtener nuevas variedades mejoradas

Concretamente, se ha secuenciado el 80% de los genes del olivo que están relacionados con el tamaño del árbol, su entrada en producción y la maduración de la aceituna.

“Por primera vez se describen la mayor parte de genes que tiene el olivo, se identifican y anotan las funciones que tienen, lo que va a servir de herramienta a la comunidad científica para desarrollar aplicaciones concretas para distintos problemas”, asegura Francisco Luque, que explica que este trabajo beneficiará directamente a los diferentes proyectos de mejora genética que se desarrollan en Andalucía, “pues redundará en una mayor eficiencia y una reducción de los costes a la hora de obtener nuevas variedades mejoradas”.

Para este trabajo se han estudiado distintos tejidos del olivo en diferentes circunstancias posibles, utilizando muy diversos como frutos, raíces, hojas o semillas, en distintos momentos del desarrollo, tanto del fruto como del árbol, de las variedades picual, arbequina y lechín, de Sevilla.

“Solamente hemos detectado los genes que son utilizados por las células en cada tejido y momento del desarrollo analizados”, especifica el profesor del Departamento de Biología Experimental de la UJA.

Esta investigación se enmarca en el proyecto Oleagen, iniciado en 2008 y financiado por la Fundación Genoma España, IFAPA y Corporación Tecnológica de Andalucía (CTA), cuyo fin era generar el mapa genético del olivo para conseguir información clave para obtener variedades de olivar que garanticen explotaciones más productivas y rentables, así como aceites de mayor calidad o con características más beneficiosas para la salud.

Referencia bibliográfica:

Antonio Muñoz-Mérida, Juan José González-Plaza, Andrés Cañada, Ana María Blanco, Maria del Carmen García-López, José Manuel Rodríguez, Laia Pedrola, M. Dolores Sicardo, M. Luisa Hernández7, Raúl De la Rosa, Angjelina Belaj, Mayte Gil-Borja, Francisco Luque, José Manuel Martínez-Rivas, David G. Pisano, Oswaldo Trelles, Victoriano Valpuesta and Carmen R. Beuzón. "De Novo Assembly and Functional Annotation of the Olive (Olea europaea) Transcriptome", DNA Research Advance Access. 1-16, 7 de enero de 2013. doi: 10.1093/dnares/dss036.

DESCIFRAN UN NUEVO GENOMA DE BACTERIAS IMPLICADAS EN EL APROVECHAMIENTO AGRONÓMICO DEL NITRÓGENO ATMOSFÉRICO

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El grupo de investigación de Ecología Genética de la Rizosfera, de la Estación Experimental del Zaidín (CSIC) ha secuenciado el genoma de la estirpe GR4 de Sinorhizobium meliloti. Esta bacteria es capaz de fijar el nitrógeno atmosférico posibilitando así la asimilación de éste por las plantas leguminosas con las que establece asociaciones simbióticas en la naturaleza.

Bacteria Sinorhizobium meliloti. Imagen: Francisco Martínez-Abarca.

Un grupo de investigadores de la Estación Experimental del Zaidín (EEZ), centro perteneciente a la Agencia Estatal Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha descifrado el genoma completo de una nueva estirpe (GR4) de la bacteria Sinorhizobium meliloti.

Esta secuenciación ha requerido tan sólo la participación de cinco investigadores pertenecientes a la EEZ, a diferencia de lo que sucedía hace algunos años, cuando eran necesarios grandes consorcios de investigación internacionales para llevar a cabo proyectos de esta envergadura.

“La secuencia definitiva se ha obtenido gracias a una gran cobertura de lecturas, estimada en 70 veces el tamaño del genoma, lo que ha permitido ensamblar el rompecabezas de la secuencia genómica completa de la bacteria. En la actualidad, es una tarea que se desarrolla en pocos meses a diferencia de los años que se requerían hasta hace poco tiempo”, declara Francisco Martínez-Abarca Pastor, uno de los científicos que ha participado en el estudio.

Esta bacteria, perteneciente al género Sinorhizobium, es capaz de fijar el nitrógeno atmosférico posibilitando así la asimilación de éste por las plantas leguminosas con las que establece asociaciones simbióticas en la naturaleza. Este género de bacterias pertenece a un grupo más amplio de microorganismos fijadores de nitrógeno a los que se conoce colectivamente como rizobios y que están asociados a plantas leguminosas forrajeras de gran importancia agronómica.

De esta asociación mutualista, la leguminosa consigue un aporte de nitrógeno que favorece su desarrollo, obteniéndose una mayor producción en los cultivos. Un valor añadido de estas simbiosis es que evita la necesidad de utilizar abonos nitrogenados, ya que la bacteria se encarga de que la planta tenga el correcto aporte de nitrógeno, lo que supone un gran ahorro económico en la agricultura y se evita el deterioro ambiental que causa el uso de fertilizantes químicos.

Genoma GR4

En concreto, la bacteria que ha sido secuenciada por el grupo de investigación de Ecología Genética de la Rizosfera, del Departamento de Microbiología del Suelo y Sistemas Simbióticos de la EEZ-CSIC, es la estirpe de Sinorhizobium meliloti GR4. Este aislado se lleva estudiando desde finales de los años 70 en la EEZ. Es una cepa predominante en colecciones de suelos de Granada en la cual se habían encontrado determinantes genéticos que confieren una mayor competitividad por la formación de nódulos en las raíces de plantas de alfalfa (Medicago sativa).

Este genoma se une a los de otros cuatro aislados de esta especie, Sinorhizobium meliloti, disponibles actualmente en las bases de datos.

El genoma de GR4 consta de 5 unidades replicativas independientes.Las primeras estimaciones apuntan a codifica 6.700 proteínas, y al menos 1066 moléculas de ácido ribonucleico RNA que no se traducen finalmente a proteínas, pero que como éstas pueden tener funciones biológicas muy relevantes, todas ellas por descubrir.

“El estudio funcional de este genoma permitirá profundizar en las bases genético-moleculares que rigen el establecimiento de las simbiosis mutualistas entre los rizobios y las leguminosas así como la optimización de la explotación biotecnológica de estas interacciones de tanta importancia para la sostenibilidad del planeta” concluye Martínez-Abarca.

Referencia bibliográfica:

Martínez-Abarca F, Martínez-Rodriguez L, López Contreras JA, Jiménez-Zurdo JI and Toro N (2013) “Complete Genome Sequence of the Alfalfa Symbiont Sinorhizobium/Ensifer meliloti Strain GR4. Genome Announcements 1: In press.

La secuenciación de este nuevo genoma, de 7.12 millones de pares de bases (Mbp), se ha llevado a cabo mediante la plataforma de alto rendimiento 454 GS FLX Titanium (Roche Diagnostic) en el marco del Proyecto de MICROGEN: Microbial Comparative Genomics- CSD 2009-0006, dentro del programa Consolider-Ingenio del Ministerio de Economia y Competitividad. 

LOS CIENTÍFICOS PROPONEN APROVECHAR LAS TIERRAS 'MARGINALES' PARA PRODUCIR BIOCOMBUSTIBLES

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Las tierras inadecuadas para la siembra de alimentos podrían ser lugares apropiados para la producción de cultivos con los que obtener biocombustibles, según un estudio de un equipo internacional de científicos que publica la revista Nature.

Árboles híbridos de álamo para la creación de biomasa celulósica en la Estación Biológica Kellogg (KBS) en Michigan (EE UU). Imagen: Universidad Estatal de Michigan.

Un trabajo publicado en la revista Nature sugiere que las tierras marginales podrían generar una proporción sustancial de grano para biocombustibles, lo que facilitaría el cumplimiento del objetivo fijado por EE UU para 2022.

La norma conocida como Estándar de Combustibles Renovables de 2007 (RFS, por sus siglas en inglés) dictamina que las refinerías deben mezclar cierta cantidad de biocombustibles renovables en sus carburantes y la industria producir 136 mil millones de litros de biocombustible de forma global hasta esa fecha.

“Las tierras que hoy son marginales puede que no lo sean en el futuro, debido a la creciente demanda de terreno en todo el mundo para producir alimentos y piensos. Sin embargo, el uso de este tipo de tierras es una buena oportunidad para cubrir las necesidades actuales de biocombustibles, si no son necesarias para otros usos como, por ejemplo, la conservación de la biodiversidad”, declara a SINC Klaus Butterbach-Bahl, coautor del estudio e investigador del Instituto de Tecnología de Karlsruhe (Alemania).

Las políticas para fomentar la producción de biocombustibles en los EE UU y Europa han provocado que terrenos que se dedicaban anteriormente para la alimentación se hayan reconvertido a la producción de etanol con grano.

“Este cambio puede tener consecuencias negativas, como el aumento de las emisiones de dióxido de carbono y la reducción de la cantidad de tierra fértil disponible para satisfacer la creciente demanda de alimentos”, explican los investigadores.

El equipo de científicos evaluó el potencial de las tierras marginales en el medio oeste de EE UU para la producción de bioenergía y mitigar así las emisiones de gases de efecto invernadero. Según sus resultados, estas zonas podrían producir biomasa suficiente para satisfacer aproximadamente el 25% de la meta fijada para 2022.

“El aumento de la población humana y la necesidad futura de alimentos restringirá potencialmente el cultivo para la producción de biocombustibles. Por otra parte, el uso de cultivos alimentarios (como maíz o soja) para biocarburante puede afectar al precio de los alimentos y a las decisiones del uso del suelo. Por lo tanto, pensamos que el uso de las tierras marginales y los biocarburantes celulósicos representan una práctica de gestión optima”, apunta a SINC Ilya Gelfand, otro de los autores del trabajo e investigador de la Universidad Estatal de Michigan (EE UU).

Actualmente los biocombustibles celulósicos —combustibles líquidos derivados de partes no comestibles de las plantas— están en desarrollo, por lo que las evidencias basadas en esta investigación siguen a la espera de los resultados de la producción a gran escala de dichos biocombustibles.

Referencia bibliográfica:

Ilya Gelfand, Ritvik Sahajpal, Xuesong Zhang, R. Ce´sar Izaurralde, Katherine L. Gross y G. Philip Robertson. “Sustainable bioenergy production from marginal lands in the US Midwest”, Nature 493, 17 de enero de 2013. doi:10.1038/nature11811