El monitoreo de la chicharrita se consolidó como una herramienta complementaria para guiar las decisiones de manejo en la región maicera. Especialistas del INTA proponen diversas fechas de siembra, según cada zona productiva y el destino del grano

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Entomólogos de 21 unidades del INTA realizan el monitoreo de la plaga que afecta al maíz para estudiar su evolución poblacional y, en un futuro, estimar el riesgo epidemiológico. Mediante un seguimiento georreferenciado se actualizará quincenalmente el número de individuos registrados en cada sitio

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Un equipo de especialistas del Centro de Investigaciones Agropecuarias del INTA logró la secuenciación, ensamblado y anotación del genoma de Dalbulus maidis, la famosa chicharrita del maíz. Se trata de un hito científico para entender la biología del insecto vector que afecta al cultivo. Esto posibilitará diseñar estrategias más eficientes para su control y también podría ser utilizado en la mejora genética del cereal, facilitando el desarrollo de variedades más resistentes a las enfermedades que transmite.

Este avance global -es el primero registrado hasta la fecha- se logró a partir de haber detectado que las condiciones de altas temperaturas y abundantes precipitaciones, junto con el escalonamiento en las fechas de siembra fueron las principales causas de la rápida reproducción y migración -del norte del país a la zona núcleo de producción- de esta plaga que afecta al maíz.

Además del impacto en el control de la chicharrita del maíz, esta investigación proporcionará información para entender la biología, distribución y evolución del insecto, lo que ayudará a predecir y mitigar futuros brotes y epidemias. Además, posibilitará el desarrollo de enfoques más precisos y dirigidos para el control de esta plaga, mediante la reducción en el uso de productos fitosanitarios.

Primer borrador

“Este es un primer borrador sobre el mapa genético de Dalbulus maidis”, indicó Humberto Debat -virólogo del Instituto de Patología Vegetal (IPAVE) del CIAP, ubicado en Córdoba, Argentina- y agregó: “El genoma es como el manual de instrucciones del insecto; allí está guardada toda la información que hace que la chicharrita sea el vector de enfermedades que afectan al maíz”.

“Conocer cómo vive el insecto, cómo se multiplica, cómo se dispersa, qué lo hace resistente o susceptible y cómo se convirtió en un ‘súpervector’, nos va a permitir diseñar estrategias más precisas y dirigidas para controlarlo”, expresó Debat quien desde hace 10 años se enfoca en el estudio de la interrelación que se da entre patógenos y cultivos.

“Comprender aspectos sobre la inmunidad del insecto, nos permitirá identificar cuáles son los genes blanco para el desarrollo de mejores insecticidas, por ejemplo”, indicó Debat y aseguró que esta investigación proporcionará información crucial para entender su biología, distribución y evolución.

Contar con la información del código genético de la chicharrita es importante y necesario para comprender y afrontar el patosistema asociado a la cadena de maíz, que generó un gran impacto en el sector. “Esta es la primera versión del genoma, que se actualizará regularmente como un ‘genoma viviente’”, detalló Debat.

“Esta iniciativa representa la capacidad de respuesta del INTA frente a emergencias sanitarias en el sector agropecuario y demuestra cómo se pueden enfrentar las demandas del sector con una visión a largo plazo, utilizando tecnologías de vanguardia para abordar problemas urgentes”, puntualizó el investigador del INTA.

Cómo se secuenció el ADN

El genoma es la secuencia total de ADN que posee un organismo en particular. Secuenciar un genoma implica poder determinar el orden exacto de las bases adenina, citosina, guanina y timina (A, C, G y T) en el ADN. Para lograrlo, Franco Fernández -biólogo y coordinador del nodo de secuenciación genómica del CIAP- procesó 20 ejemplares de Dalbulus maidis, que fueron obtenidos a partir de una colonia sana propagada en invernadero.

En el Instituto de Patología Vegetal del INTA se mantiene una colonia experimental de estos insectos con sanidad controlada. Allí, María de la Paz Giménez Pecci -referente en el estudio de enfermedades de maíz- junto con Mariana Ferrer y Karina Torrico trabajan en el estudio del patosistema, su comportamiento y su evolución a lo largo de los años. “Su aporte no solo se limitó a la posibilidad de contar insectos criados en nuestro instituto para este proyecto, sino que su experiencia y conocimientos como referentes de patología del cultivo han sido claves en esta emergencia”, subrayó Fernández.

“Para la extracción del ADN del insecto utilizamos técnicas de biología molecular, luego construimos la librería, que es como un primer reservorio de la información genética y sirve para procesar los datos”, explicó Fernández quien indicó que para la secuenciación utilizaron estrategia híbrida, que combina la plataforma ONT (Oxford Nanopore Technologies) para lecturas largas e Illumina para lecturas cortas.

“La secuenciación con la tecnología MinION de Oxford Nanopore consiste en pasar moléculas individuales de ADN a través de nanoporos (pequeños agujeros biológicos) a través de una membrana. A medida que el ADN atraviesa el nanoporo, se detectan cambios en la corriente eléctrica, los cuales se analizan para determinar la secuencia de bases A, T, C, G, en tiempo real”, describió Fernández quien destacó que esta tecnología permite secuenciar largas cadenas de ADN con alta precisión y rapidez, siendo portátil y accesible para diversos entornos de investigación. “Gracias a la secuenciación en tiempo real con ONT, pudimos tener un primer borrador del ADN en 48 horas, lo que representa un hito científico en tiempo récord”, indicó.

La etapa que siguió es el ensamblaje del genoma. Una vez que se secuenciaron los fragmentos, el siguiente paso es integrarlos para reconstruir el genoma del insecto. Esto puede ser complicado, especialmente si se trata de una primera versión -como en este caso- en la que no se sabe a ciencia cierta qué tan grande y redundante es.

Para comprenderlo, Fernández lo explicó mediante la analogía del rompecabezas: “Ensamblar un genoma es como armar un rompecabezas, si pensamos que las secuencias generadas al azar son como las piezas que debemos ensamblar. De todos modos, la complejidad es aún mayor, debido a que no sabemos cuántas piezas totales forman el rompecabezas, tenemos muchas piezas repetidas y nos faltan otras tantas. El desafío es que la reconstrucción final se parezca lo más posible a lo que está escrito en cada una de las células de la chicharrita”.

Una vez que se ha ensamblado el genoma, se realiza un análisis bioinformático para identificar genes, regiones reguladoras y otras características genómicas. Esto puede implicar comparar el genoma del insecto con genomas de otras especies para inferir funciones genéticas y relaciones evolutivas. En este punto, la interpretación es fundamental. Los investigadores leen, analizan y descifran los resultados del análisis bioinformático para comprender mejor la biología del insecto. “Esto puede ayudar a identificar genes asociados con características específicas, como resistencia a insecticidas o adaptaciones a diferentes hábitats”, subrayó Fernández.

“Todo este trabajo fue posible gracias a que, con el correr de los años, en el CIAP se consolidó el nodo de secuenciación que, en la actualidad, cuenta con dispositivos de última generación y servidores bioinformáticos de alta capacidad y gracias a recursos estratégicos destinados para frente a una emergencia sanitaria sin precedentes”, puntualizó Fernández.

Proyecto PAIS

Desde el 2011, Fernández se dedica al estudio de la diversidad, patogenicidad y evolución de bacterias en el área de micología y bacteriología del IPAVE-CIAP. A medida que avanzaron los años y las demandas de investigación, se centró en contribuir al conocimiento biológico mediante un enfoque genómico. Así, se convirtió en el responsable del nodo de secuenciación en Córdoba dentro del proyecto PAIS, en el cual se secuenciaron más de 1000 genomas de SARS-CoV-2. Gracias a esta experiencia, amplió la plataforma para la secuenciación de microorganismos con relevancia en el ámbito agropecuario, incluyendo patógenos, simbiontes y agentes de biocontrol.

La chicharrita es el vector de cuatro patógenos: dos mollicutes -bacterias- (Spiroplasma kunkelii y Maize bushy stunt phytoplasma) y dos virus (Maize rayado fino virus y Maize striate mosaic virus), que pueden encontrarse en infecciones simples o mixtas y generan la enfermedad “achaparramiento del maíz”. En el IPAVE se estudian históricamente todos estos patógenos y Fernández es el referente en el estudio del fitoplasma.

Un equipo de especialistas logró secuenciar el genoma del insecto que generó millonarias pérdidas en el maíz. Se trata de un hito científico que permitirá diseñar estrategias más eficientes para su control y facilitar el desarrollo de variedades del cultivo más resistentes a las enfermedades que transmite

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Con el objetivo de recopilar datos sobre la evolución de la población y la capacidad de transmisión del complejo del achaparramiento del maíz, causado por el vector D. maidis, en las diversas zonas productoras del país, se está implementando una Red Nacional de monitoreo con trampas cromáticas adhesivas. La iniciativa es impulsada AAPPCE, Aapresid, CREA, EEAOC y MAIZAR y tendrá una duración inicial de 3 años. INTA se integrará con el propósito de colaborar con la red.

Red de redes

El proyecto se compone de tres pilares fundamentales:

• Red de trampas centinelas (principales): esta red estará conformada por 450 trampas cromáticas adhesivas distribuidas en cinco regiones: Noroeste Argentino (NOA), Noreste Argentino (NEA), Zona Centro, Zona Núcleo y Litoral. Las trampas serán monitoreadas por personal técnico y profesional capacitado de las instituciones participantes, bajo la coordinación general de EEAOC y MAIZAR.

• Red de monitoreo de infectividad de individuos: en 45 de los sitios clave y representativos se colectarán individuos adultos de D. maidis de forma secuencial y estacional para analizar mediante técnica molecular (PCR) la presencia y distribución nacional de los patógenos principales del complejo del achaparramiento entender la fluctuación infectiva estacional de las distintas zonas agroecológicas.

• Red de trampas voluntarias: Esta red estará siempre abierta a la participación de cualquier persona, institución u organización que desee colaborar con el monitoreo. Los voluntarios deberán completar un curso de capacitación, contar con trampas pegajosas homologadas y registrar sus datos en una plataforma online, previa autorización de los coordinadores.

En tanto, desde Aapresid se indicó que la información recopilada a través de la Red Nacional de Trampas será procesada y los informes estarán disponibles públicamente en forma libre y gratuita en una plataforma online. Se estima que la información comenzará a estar disponible a partir de julio.

Además, se elaborarán reportes periódicos que serán distribuidos a todos los interesados. Esta información permitirá a los productores, investigadores, técnicos y autoridades conocer la dinámica de vuelo de esta plaga y su infectividad para contribuir a su estudio y al desarrollo de pautas para su manejo y protección del cultivo del maíz.

Se está implementando la Red Nacional de Trampas de Monitoreo contra la problemática del complejo del achaparramiento del maíz, causado por el vector D. maidis. El objetivo es recopilar datos sobre la evolución de la población y la capacidad de transmisión de esta plaga

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Relevamientos de Aapresid y otros investigadores muestran cómo fue evolucionando en los últimos años la enfermedad que se transmite a través de a chicharrita y que hoy pone en vilo al maíz, siendo además un claro ejemplo de los impactos del cambio climático en la agricultura

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El insecto que trepó a la fama los últimos meses en nuestro país es uno de los engranajes fundamentales para lo que se conoce como el patosistema del “achaparramiento o Spiroplasma del maíz”.

Esta enfermedad se transmite a través de la chicharrita Dalbulus maidis, que actúa como vector de este complejo de patologías (patosistema) que incluye varios patógenos:  la bacteria Spiroplasma kunkelli (CSS), la más predominante en nuestro país,  el Virus del maíz rayado fino (MRFV), la bacteria fitoplasma (MBSP)  y el virus del mosaico estriado del maíz (MSMV), detectado por primera vez en 2021 en Helvecia, Santa Fe.

¿Cómo venía la historia?

Spiroplasma es una enfermedad conocida desde mediados del siglo pasado, endémica de América y que se encuentra distribuida del sur de los Estados Unidos hasta Argentina. En nuestro país fue vista por primera vez en la década del 90 en la región NOA, y trabajos posteriores lo describieron también en la región NEA e incluso llegando a la zona central del país.

Siempre fue considerada una enfermedad secundaria,  pero en la campaña 2006/2007 y luego en  2018/2019  y en 2019/2020  se presentó con una intensidad inusual, principalmente la región central del Chaco, donde pasó de “secundaria” a adquirir una relevancia  crítica, debido a las pérdidas de rendimiento que ocasiona.

Sobre el vector

Los mapas de la Red de Manejo de Plagas de Aapresid (REM), que relevan más de 29 millones de hectáreas en todo el país, muestran que para la campaña 21/22 la presencia de la chicharrita Dalbulus maidis, estaba delimitada a las regiones del NEA y NOA (Chaco, Santiago del Estero, Tucumán, Salta), sumando algunos Departamentos del norte santafesino.

Los mismos relevamientos revelan que, en esa misma campaña el 32% de los lotes encuestados en el NEA tuvo que ser tratado químicamente y un 11% en el NOA con máximos superiores al 50% en algunos departamentos puntuales de Chaco y Salta.

En 2022/23, la tradicional encuesta a socios de Aapresid liderada por la REM, comenzaba a encender las alarmas: Dalbulus maidis apareció como el insecto de mayor importancia en maíz tardío detectado por los productores Aapresid del NEA (36%), ubicándose por encima de plagas consideradas relevantes como Spodoptera, Helicoverpa o Dichelops y a las cuales estaban apuntados los cañones de las tecnologías y comportamiento de híbridos ofrecidos por las empresas semilleras.

Por otro lado, un trabajo realizado en 2018 por el equipo de Santana et al proporcionó información crucial sobre la distribución de Dalbulus maidis, revelando su adaptación predominante en prácticamente todo Brasil y en el NOA y NEA de Argentina. En simultáneo llevaron a cabo un análisis de la nueva distribución del vector, basado en modelos climáticos que proyectaban un aumento de temperatura debido al calentamiento global. 

Como resultado, el estudio ya anticipaba un desplazamiento en la zona de adaptación de este insecto para el año 2050. “En América del Sur, el cambio climático disminuirá las áreas adecuadas para la plaga, especialmente en Brasil. Sin embargo, Argentina, Chile, Colombia, Ecuador, Perú y Venezuela tendrán pequeñas áreas altamente adecuadas para la chicharrita del maíz”, describe la publicación.  Para nuestro país en particular, si bien previeron una disminución en la adaptación en la región NOA, también observaron un desplazamiento hacia el norte de Córdoba y Santa Fe. Sugiriendo que la incidencia de la enfermedad podría aumentar en estas zonas en el futuro.

Este análisis no sólo destaca el impacto directo del cambio climático en la distribución y gravedad de las plagas que afectan la agricultura, sino que se adelantó unas décadas, llegando antes de lo que se presumía.

Sobre la enfermedad

En cuanto a la enfermedad, las encuestas revelan que en 22/23  Spiroplasma fue la más importante de maíz tardío para el NEA, con el 23%, junto a podredumbres de tallo y raíz y tizón, otro dato que habla por sí solo de cómo se venía anunciando el desenlace que hoy se vive en el norte argentino.

Desde la REM advierten que “estas tendencias en cuanto a presencia del vector y la enfermedad no fueron detectadas en otras zonas productivas del país – teniendo en cuenta que los relevamientos de la REM son a nivel nacional -, pero que este año seguramente se vean diferencias notables en la encuesta”.

En la actual campaña, es sabido que existen reportes que indican un avance de su distribución hacia toda el área productiva argentina. En esta campaña la enfermedad transmitida por la chicharrita está siendo la principal amenaza fitosanitaria para la producción de maíz en el país, mientras que su vector, D. maidis, ha asumido el estatus de plaga clave del cultivo.

Manos a la obra: ¿cuáles son las acciones que se están llevando desde la REM?

En este escenario, la REM pone manos a la obra y para esto se apoya en tres redes temáticas de maíz, cuyo objetivo es la evaluación de rendimiento de los diferentes híbridos. En este escenario, el programa se propone relevar la presencia y magnitud en cantidad del insecto vector en los diferentes híbridos en cuatros sitios puntuales: Colorado, Formosa; Villa Minetti, Reconquista, y San Justo, de Santa Fe.

Otra de las acciones dentro de estas redes es  evaluar Spiroplasma, en los materiales que forman parte de la Red de Maíz NEA (RMNEA), la Red de Maíz Tardío de Aapresid (RMT) y la Red de Maíz del Sur (RMS). El objetivo es hacer un análisis de prevalencia de la enfermedad en los diferentes sitios, la incidencia y severidad que muestra la misma para cada híbrido, evaluar si existen diferencias en el comportamiento a este patógeno y cómo correlacionar la sintomatología con el rendimiento final.

Por otro lado ya se inició con el mapeo tradicional de REM que servirá no sólo como una imagen de esta campaña para caracterizar la presencia del insecto vector y la realización de tratamientos para su control, así como la prevalencia de Spiroplasma en esas 29 millones de hectáreas relevadas, sino que también poder ver la evolución, comparando la realidad de dos campañas atrás respecto a la actual.

A nivel de productor Aapresid, la encuesta de este año caracterizará el manejo y la importancia de la problemática, pudiendo filtrar por la realidad de cada nodo de la institución. Es crucial evidenciar cómo el productor percibe la adversidad y cómo la jerarquiza en su sistema productivo, información que complementará la recabada en los mapas.

¿Qué nos depara el destino?

Respecto de cómo puede evolucionar esta plaga en el futuro cercano, lo cierto es que no es posible dar nada por sentado o cierto.

Desde la REM advierten que si de algo estamos seguros y aprendimos en este tiempo es que el éxito para sortear esta plaga está en el manejo global y regional. “No son suficientes los esfuerzos individuales y que es necesario un trabajo colaborativo de cada una de las partes, en sus diferentes roles”, explican desde la REM.

“Más allá de prácticas individuales como evitar la presencia de planta guachas de maíz en los lotes, es clave colaborar regionalmente para coordinar decisiones conjuntas, por ejemplo para concentrar las siembras por región (evitando el escalonamiento), recabar datos del minuto a minuto en cada lote de la actual campaña que sirva para el futuro, realizar relevamientos y controles a nivel regional. Y cuando de acciones conjuntas y de escala regional hablamos, el rol del Estado a través de sus distintos organismos cobra un rol fundamental. Por su parte, las empresas tendrán el rol de mejorar la oferta genética de maíz para las próximas campañas.

La difusión de la información, el trabajo colaborativo, el conocimiento confiable y el saber que esta realidad nos obliga a trabajar en red, a nivel regional y atacando el problema de una manera proactiva. “Es un aprendizaje que tiene que servir para atravesar los momentos críticos como los que estamos viviendo”, advierten desde la REM.

¿Qué otros desafíos traerá aparejada la problemática? ¿Qué se esperará del productor y los sistemas agrícolas argentinos? Muchas incertidumbres y pocas respuestas. Mejor atacarlas como colectivo.

Aapresid

Mientras en vilo a un gran porcentaje de los lotes de maíz del NOA, NEA y el norte de la zona núcleo, el insecto no es una amenaza todavía por estos campos. Las heladas son las aliadas para mantener al cereal protegido de la plaga

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De acuerdo con especialistas del INTA, las condiciones de un invierno benigno, altas temperaturas y abundantes precipitaciones, junto con el escalonamiento en las fechas de siembra fueron las principales causas de la rápida reproducción y migración de la chicharrita del maíz, el insecto que ganó protagonismo los últimos meses por ser uno de los engranajes fundamentales para lo que se conoce como el patosistema del “achaparramiento o Spiroplasma del maíz”.

“Vector de patógenos que producen la enfermedad del achaparramiento del cultivo, la chicharrita del maíz se expandió desde el norte argentino hasta la zona núcleo lo que causa problemas en la fisiología y desarrollo de las plantas”, se indicó desde el INTA.

De acuerdo con Diego Szwarc, investigador del INTA Reconquista -Santa Fe-, “la chicharrita es endémica de la zona norte de la Argentina, tanto del noroeste como del noreste” y, si bien su aparición se da todos los años en estas zonas, “durante esta campaña, se detectaron chicharritas desde muy temprano porque tuvimos un invierno muy cálido, con pocas heladas y de baja intensidad. En consecuencia, la chicharrita sobrevivió a esas condiciones y estuvo presente en los primeros maíces sembrados en el norte, aumentando su crecimiento poblacional”.

A esto, se le sumó otra causa que colaboró con la pronta aparición de la plaga: la siembra escalonada. “Los primeros maíces se siembran en los meses de agosto/septiembre en el norte de Santa Fe y más hacia el sur se empiezan a sembrar en septiembre y así sucesivamente. El insecto necesita del maíz para alimentarse y sobrevivir. Este escalonamiento ayuda a que la chicharrita, a medida que va migrando, siempre encuentre el cultivo en un estado óptimo para su crecimiento, desarrollo y transmisión del complejo de la enfermedad”, explicó Szwarc.

Por su parte, Facundo Ferraguti, coordinador de la Red Nacional de Maíz del INTA, coincidió en este punto y dijo: “Si bien es una plaga endémica del NOA y NEA, restringida más que nada hasta la latitud 30 y este año debido a condiciones ambientales particulares y algunos procesos de escalonamiento de la fecha de siembra del maíz la encontramos en latitudes mucho más altas y, sobre todo, en maíces de primera en el sur de Santa Fe que nunca habíamos tenido”.

Incluso, dio un paso más al confirmar que la plaga se está moviendo: “Recibimos reportes de muchos lugares como el norte de Córdoba e, incluso, desde San Luis, ni hablar de las zonas donde siempre fue endémica, indicando de que la plaga se ha expandido bastante”.

Heladas protectoras

Hoy por hoy lo que nos protege en alguna medida es que tenemos inviernos mucho más duros, con más eventos de helada, y así se logra que no haya hospedantes durante 20 días”, explica el ingeniero Gustavo Thiessen, especialista en maíz y responsable de que el cultivo se expandiera en el sudoeste bonaerense.

“Hay un momento en el invierno crudo que no queda hospedante vivo de maíz, que es donde el Spiroplasma queda activo. Allá en el norte este año se acentuó porque no se registraron heladas marcadas y tuvieron siempre el huésped dando vuelta. Entonces, se acrecentó el problema. Inclusive se lo vio en todo el sur de Brasil, cuando antes no llegaba”, agregó.

Si bien aclaró que “nunca se puede decir nunca”, el ingeniero dorreguense insistió en que “al haber tantas heladas, finalmente no quedan hospedantes. La chicharrita necesita volver a un hospedante por lo menos, y si vos lográs que por 20 días no quede maíz guacho, que eso se logra con las heladas, no hay riesgo”.

Como parte del asesoramiento que realiza a grupo de productores y empresas en lo que a maíz en baja densidad -fue el mentor de ese manejo, fundamental para correr la frontera del cultivo a campos antes considerados marginales-, Thiessen recibió un contingente de cordobeses interesados en esa práctica en el cereal y en soja. “Se están preparando porque si esta plaga continúa, será inviable hacer maíz en zona de Río Cuarto y en otras parte de la zona núcleo”, comentó.

“Además, la baja densidad les da la posibilidad de sembrar el maíz más temprano, y así pueden lograr que sufra menos y escaparle al Spiroplasma”, agregó.

En esta sentido, es importante el dato que surge sobre los resultados de la tradicional encuesta a socios de Aapresid respecto a la campaña 2022/23: la chicharrita apareció como el insecto de mayor importancia en maíz tardío detectado por los productores Aapresid del NEA (36%), ubicándose por encima de plagas consideradas relevantes como Spodoptera, Helicoverpa o Dichelops y a las cuales estaban apuntados los cañones de las tecnologías y comportamiento de híbridos ofrecidos por las empresas semilleras.

“Es evidente entonces que también hay una relación con la fecha de siembra. Según me comentaron los cordobeses, el año pasado habían tenido la chicharrita. En los lotes sembrados temprano la afectación fue del 5%, pero en los tardíos llegó al 90%”, aportó Thiessen.

Más allá de todo lo relatado, el ingeniero recomendó estar atentos “y empezar a seguir lo que se están haciendo en las regiones afectadas para ir aprendiendo y poder anticiparnos al problema”.