El maíz Bt frente al avance de los insectos resistentes

La evolución de insectos que generaron resistencia en Argentina, enciende la luz de alerta a científicos, técnicos y productores. Algunas experiencias y planes de mitigación para tener en cuenta.

El maíz Bt fue aprobado para su comercialización en Argentina hace ya más de 20 años. Se trata de una herramienta efectiva y amigable con el medio ambiente para defender al cultivo de las plagas insectiles (lepidópteros, básicamente) que causan importantes pérdidas en la agricultura. El maíz Bt recibe este nombre porque, por modificación genética, se incorporó en su genoma un gen que codifica una proteína proveniente de la bacteria Bacillus thuringiensis (Bt). Las plagas más importantes del cultivo son el barrenador del tallo (Diatraea saccharalis) y el gusano cogollero (Spodoptera frugiperda). La introducción de diferentes secuencias génicas con cierta especificidad o la expresión de la proteína Bt en diferentes lugares de la planta, sirvieron como estrategias de control para estas plagas. Los híbridos que se encuentran bajo el paraguas de maíces Bt corresponden a algunos de los eventos aprobados para la comercialización en Argentina. Entre ellos, se encuentran el Bt11 y MON 810 (que expresan la proteína denominada Cry1Ab), el TC1507 (que expresa la proteína Cry1F o evento Hérculex) y el MON 89034 (que expresa las proteínas Cry1A.105 y Cry2Ab2).

Con la intención de hacer más larga la vida de estas tecnologías y demorar la evolución de insectos resistentes en los campos de cultivo, es imperativo implementar un área de refugio. El refugio es una porción del campo sembrado con semillas de maíz no Bt, donde los insectos pueden sobrevivir para preservar los alelos susceptibles en la población. En términos genéticos, significa que los insectos que tienen los dos alelos dominantes o en heterocigosis, son susceptibles y controlados por la proteína Bt que produce el maíz; mientras que los que tienen los dos alelos en versión recesiva, son resistentes a la misma proteína. En el caso del maíz Bt en Argentina, la proporción recomendada de refugio es del 10%. Tres artículos recientes de revistas científicas internacionales y con referencia a estudios de caso en Argentina, describen la evolución de insectos resistentes a la proteína Bt de los maíces genéticamente modificados. Esto enciende una luz de alerta tanto para la comunidad científica como para técnicos y productores que deben gestionar el control de plagas y el manejo de la resistencia a futuro. Chandrasena y col. (2018), informan sobre un monitoreo rutinario realizado entre 2012 y 2015 en diferentes regiones de Argentina para detectar la aparición de resistencia a la proteína Cry1F del evento de maíz TC1507 en poblaciones de Spodoptera frugiperda. Los autores evaluaron cruzamientos recíprocos de una población resistente a la proteína Cry1F con una población susceptible a Cry1F. El objetivo fue calcular la dominancia efectiva en función de los niveles de mortalidad observados a una determinada dosis de proteína (100 μg/ml de Cry1F). Luego, calcularon los niveles de dominancia mediante el uso de la concentración letal o efectiva derivada de bioensayos con los insectos. De esta manera, lograron estimar que la resistencia a Cry1F en Spodoptera frugiperda en Argentina era altamente recesiva o incompletamente recesiva. Estos datos confirman la descripción de un trabajo previo realizado en Brasil, en el que se afirma que la resistencia es autosómica e incompletamente recesiva. Por su parte, Grimi y col. (2018) detectaron en la campaña 2012/2013 un daño inesperado causado por Diatraea saccharalis a plantas de maíz que expresan proteínas Bt (Cry1F, Cry1A.105 y Cry2Ab2) en la provincia de San Luis, departamento de Ayacucho. Se trata de una región semiárida donde la agricultura intensiva y la producción de maíz son relativamente recientes debido a la adopción de riego de pivote central. Estos autores describen la implementación de un plan integral de mitigación de la resistencia en la provincia, que incluye tratamientos con insecticidas y aplicación de buenas prácticas agrícolas. Entre éstas últimas, se recomendó a los productores rotar sus cultivos de maíz a otro cultivo y/o utilizar híbridos de maíz Bt con un mecanismo de acción diferente [es decir, MON 810 o Bt11 (expresando Cry1Ab) o MIR162 × Bt11 (expresando Cry1Ab y Vip3Aa20)], para evitar así el uso de las tecnologías impactadas por la resistencia (MON 89034 x TC1507). Se recomendó también el control de plantas de maíz voluntarias (guachas) y malezas capaces de albergar a Diatraea saccharalis (por ejemplo, el sorgo de alepo) como una medida adicional para reducir la presión de la plaga. Como otro componente del plan, se inició un esfuerzo sólido para capacitar a los productores sobre el manejo de plagas en la provincia. Estos reciben información y capacitación sobre el requisito de implementar refugios estructurados (es decir, 10% del área total de siembra de maíz para plantar con maíz no Bt). También se informan sobre las mejores prácticas para explorar sus campos e identificar daños en las plantas que portan el evento MON 89034 × MON 88017 y en otros cultivos huéspedes de Diatraea saccharalis (como trigo y sorgo). Por su parte, el Instituto Nacional de Semillas (INASE) emitió una Resolución para prevenir la producción de semillas de maíz en el área indicada como “zona amarilla” (Res. INASE N∘ 328/2013). En esta zona, se apuntó a monitorear el daño en todos los productos de maíz Bt para determinar la propagación de la resistencia en la región, y también para brindar una mejor capacitación y monitoreo de los productores con respecto a la implementación del refugio. Durante el primer año del plan de mitigación, se cubrieron aproximadamente 20.000 hectáreas de maíz. En el resto del país, la Asociación de Semilleros Argentinos (ASA) lanzó un programa de comunicación para capacitar a los productores sobre las mejores prácticas de manejo aplicables al maíz Bt y crear conciencia sobre las recomendaciones de los refugios. Además de estas medidas y ante la pérdida de rendimiento causada por la alta presión de Spodoptera frugiperda en la temporada anterior, en el segundo año del plan se estableció un compromiso con los agricultores para usar los eventos que expresan Cry1Ab en las siembras tempranas. Esta acción permitiría disminuir la presión de Diatraea saccharalis con la posibilidad de usar materiales que contengan los eventos TC1507 y MON89034 × MON 88017 en plantaciones tardías para controlar Spodoptera frugiperda. Todas con monitoreo y control químico cuando sea necesario para así reducir la presión de ambas plagas. Por su parte, Signorini y col. (2018) destacan el rápido y activo involucramiento de las agencias estatales para dar respuesta al problema en la provincia de San Luis, de manera de aislar la situación a esa geografía y evitar la dispersión del problema en el área maicera núcleo de Argentina. La Dirección de Biotecnología-CONABIA (dependiente de la Secretaría de Agroindustria de la Nación), el Instituto Nacional de Semillas (INASE), la Dirección de Vigilancia y Monitoreo (DVyM), el Servicio Nacional de Sanidad y Calidad Agroalimentaria (SENASA) y la Comisión Nacional de Plagas Resistentes (CONAPRE) tomaron cartas en el asunto. Afortunadamente, en aspectos de biose- guridad y manejo de organismos genéticamente modificados, Argentina cuenta con experiencia y trayectoria. El sector privado también se involucró activamente para encontrar soluciones al problema. Tanto ASA como la Asociación de la Cadena del Maíz aportaron estructura y conocimiento para la implementación del plan de mitigación descripto anteriormente. Actualmente, en el área de conflicto mencionada, el maíz se puede plantar desde principios de septiembre hasta enero y la tecnología Bt utilizada se selecciona teniendo en cuenta la fecha de siembra, la posición en la rotación de cultivos y los cultivos vecinos. El daño por los dos insectos es limitado. La adopción del refugio es alta: el 75% de la superficie sembrada con maíz Bt incluyó el refugio correspondiente en la temporada 2013/14, aumentando al 87% en la temporada 2014/15. A modo de conclusión, estos últimos autores destacan varios aprendizajes por parte de los diferentes actores de la cadena productiva. El manejo y mitigación de la resistencia preserva los beneficios de las tecnologías de los cultivos Bt. Esta experiencia muestra que con prácticas de manejo apropiadas, el maíz puede producirse de manera sostenible en un área donde ocurrió resistencia a los eventos Bt. El plan de mitigación implementado por los agricultores, la industria y el gobierno tuvo éxito en la limitación de la propagación del biotipo resistente. Este escenario sólo se pudo alcanzar porque todas las partes involucradas unieron esfuerzos para alcanzar este objetivo común.

Referencias: Chandrasena, D.I.; Signorini, A.M.; Abratti, G.; Storer, N.P.; Olaciregui, M.L.; Alves, A.P. and Pilcher C.D. (2018). Characterization of field-evolved resistance to Bacillus thuringiensis-derived Cry1F δ-endotoxin in Spodoptera frugiperda populations from Argentina. Pest Management Sci, 74(3): 746-754. Grimi, DA,.; Parody, B.; Ramos, M.L.; Machado, M.; Ocampo, F.; Willse, F.; Martinelli, S. and Head G. (2018). Field-evolved resistance to Bt maize in sugarcane borer (Diatraea saccharalis) in Argentina. Pest Management Science, 74: 905-913 Signorini, A.M.; Abratti, G.; Grimi, D.; Machado, M.; Bunge, F.F.; Parody, B.; Ramos, L.; Cortese, P. Vesprini, F.; Whelan, A.; Araujo, M.P.; Podworny, M.; Cadile, A. and Malacarne M.F. (2018). Management of Field-Evolved Resistance to Bt Maize in Argentina: A Multi-Institutional Approach. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 6 (art 167): 1-5.