Crean cultivos que producen “perfume sexual” para engañar a las plagas

En 2021, la Organización de Naciones Unidas publicó una extensa revisión científica del impacto que el cambio climático está teniendo sobre las plagas en las plantas. Los datos son sorprendentes: las plagas destruyen cada año hasta un 40 % de la producción mundial de cultivos y, junto con los insectos invasores, crean un agujero en la economía de aproximadamente 300.000 millones de dólares anuales. Las conclusiones del estudio nos dejan un panorama inquietante para el futuro y alertan de que el calentamiento global “favorece la propagación de plagas cada vez más destructivas que amenazan la supervivencia de los cultivos más importantes del planeta”. Las recomendaciones de la ONU/FAO consideran fundamental establecer con urgencia una respuesta simultánea a estos desafíos relacionados con el cambio climático y la pérdida de biodiversidad.

Actualmente existen cientos de centros de investigación que, conscientes del problema, se han centrado en desarrollar una nueva generación de pesticidas más eficaces, seguros y respetuosos con el medio ambiente, pero también se han abierto líneas de investigación alternativas cuyos primeros resultados son prometedores. Una de estas opciones se basa en utilizar la propia planta como aliada para la lucha contra las plagas, utilizando feromonas sexuales que “engañan al insecto” y la dejan crecer tranquila.

Las feromonas son sustancias químicas secretadas por una gran variedad de seres vivos y que poseen la capacidad de cambiar el comportamiento de su receptor. En la naturaleza están por todas partes y, los insectos las utilizan como medio de comunicación, para indicar lugares o rutas, para ahuyentar depredadores y por supuesto para atraer sexualmente a una pareja… o en este caso, para rechazarla.

El uso de feromonas se ha ido incorporando paulatinamente a la agricultura en las últimas décadas en forma de dispersores de feromonas que se colocan entre los cultivos imitando las señales de insectos hembra y atrapando (o al menos distrayendo) a los machos para que no encuentren pareja y no se reproduzcan. Es un sistema ingenioso pero la síntesis química de esta sustancia es costosa y además suele generar subproductos tóxicos.

Por eso, los investigadores están intentando dar un paso más allá… ¿Y si pudiéramos conseguir que las propias plantas generen y dispersen por sí mismas las feromonas? Una idea interesante que puede tener ya una respuesta afirmativa porque, hace tan solo unos días, se ha publicado en Plant Biotechnology un estudio que lo ha conseguido con resultados más que notables.

La biotecnología se ha posicionado como uno de los campos más amplios y con más aplicaciones de futuro para luchar contra las consecuencias del cambio climático. En trabajos anteriores, los científicos demostraron que las plantas se pueden utilizar como “plataformas de producción de moléculas destinadas a la agricultura mediante plantas transgénicas estables o utilizando estrategias de expresión transitorias”. Sin embargo, los resultados obtenidos hasta ahora siempre tenían un desenlace ineludible: funcionaban pero afectaban al crecimiento y reducían la producción de la planta.

En el nuevo estudio, realizado por el Earlham Institute de Reino Unido en colaboración con investigadores de la Universidad de Valencia, han modificado genéticamente una especie particular de tabaco (Nicotiana benthamiana), muy utilizada en farmacia y medicina (recordemos que esta misma planta ya se ha usado para producir anticuerpos contra el ébola o frente a la COVID-19) y han logrado que emita las deseadas feromonas pero sin disminuir su producción.

“Hemos demostrado, de manera crítica, que la producción de estas moléculas se puede gestionar de manera eficiente para no obstaculizar el crecimiento normal de las plantas”, explica Nicola Patron, autor principal del estudio. “Hasta ahora, a medida que aumentábamos la eficiencia también se desviaba demasiada energía del crecimiento y desarrollo normales. Esto significaba que las plantas producían muchas feromonas pero no podían crecer mucho, reduciendo así la producción. Nuestra nueva investigación proporciona una forma de regular la expresión génica con mucha más sutileza”.

La investigación se ha centrado en la producción de feromonas que afectan a las plagas de polillas pero las aplicaciones en el futuro son amplias y muy interesantes, incluyendo según los propios autores, la posibilidad de reducir o incluso reemplazar el uso de pesticidas.

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Referencias científicas y más información:

Kallam, Kalyani, et al. «Tunable Control of Insect Pheromone Biosynthesis in Nicotiana Benthamiana». Plant Biotechnology Journal (2023) DOI:10.1111/pbi.14048.

Earlham Institute “Engineered plants produce sex perfume to trick pests and replace pesticides” Phys.org