La seducción de la mosquita plaga del tomate salvaría los cultivos

 Una trampa basada en el deseo. Investigadores de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Palmira descubrieron que la negrita o caracha (Prodiplosis longifila Gagné), una plaga temida en los cultivos de tomate, no se guía por la vista sino por el olfato: los machos localizan a las hembras gracias a una feromona sexual. Este hallazgo permitiría diseñar trampas sintéticas para atraer y atrapar a los insectos sin usar plaguicidas, lo que abre la puerta a nuevas estrategias de control biológico más efectivas y sostenibles.

Esta mosquita de cuerpo alargado, ágil y de coloraciones discretas, causa graves pérdidas económicas en Colombia, ya que en estado larval se alimenta de los brotes foliares, las flores y los frutos del tomate, y si no se detecta a tiempo puede reducir la producción hasta en un 60 %.

Tradicionalmente los agricultores han intentado controlarla mediante aspersiones indiscriminadas de insecticidas que muchas veces resultan ineficaces y además afectan la salud humana, contaminan los suelos y eliminan insectos benéficos.

Frente a esta problemática, el Grupo de Investigación en Interacciones Tritróficas de la UNAL Sede Palmira –liderado por la profesora María del Rosario Manzano– diseñó un experimento en cultivos de tomate en Riofrío (Valle del Cauca), así: en distintas franjas horarias confinaron hembras de la plaga en frascos recubiertos con vaselina que funcionaron como trampas, de modo que los machos que acudían a cortejarlas quedaban atrapados. El mismo comportamiento se observó en laboratorio.

El equipo –conformado por el magíster Nelson Erazo y estudiantes del semillero– evaluó el comportamiento reproductivo de 233 hembras y estableció que el pico de actividad sexual ocurre entre 7:30 y 8:00 p. m. La protagonista del hallazgo es una feromona que guía a los machos en completa oscuridad, lo que demuestra que el estímulo químico, y no el visual, es el mecanismo principal de atracción.

En colaboración con científicos de la Escuela de Química de la Universidad Industrial de Santander (UIS) se está caracterizando químicamente esta feromona con el fin de replicarla de manera sintética y desarrollar nuevas estrategias de monitoreo y control de la plaga sin necesidad de plaguicidas.

Insectos que cuidan el campo

Además de su trabajo con la mosquita del tomate, el grupo ha desarrollado investigaciones con insectos benéficos que permiten controlar plagas de manera natural. En cultivos de ají y fríjol de municipios como Toro, Rozo, Yotoco y Regaderos (Valle del Cauca) han demostrado que las mariquitas se alimentan de pulgones y que las avispas parasitoides controlan la mosca blanca.

Estas especies encuentran refugio y alimento en plantas silvestres que crecen alrededor de los cultivos, como el maíz, la marihuana macho o la higuerilla, de la que se extrae el aceite de ricino. 

Allí, por ejemplo, las avispas parasitoides consumen los azúcares de la higuerilla, lo que mejora su longevidad y eficacia como controladoras de plagas.

Otro estudio en curso analiza el comportamiento de la avispa microscópica Trichogramma exiguum, que parasita los huevos de Diatraea, una plaga que afecta los cultivos de caña de azúcar perforando sus tallos. Esta investigación, liderada por la estudiante Danny Maritza Rodríguez con apoyo del Centro de Investigación de la Caña de Azúcar (Cenicaña), busca entender cómo influye esta avispa en la dinámica poblacional de la plaga.

 

Reconocimiento a una vida dedicada a los insectos benéficos

Por su trabajo en defensa del control biológico y la conservación de los insectos benéficos, este año la profesora Manzano recibió el Premio Héctor Delgado Zambrano 2025 “A la vida y obra de un investigador en entomología”, otorgado por la Sociedad Colombiana de Entomología (Socolen).

“El control biológico no es solo liberar insectos que se compran; también es proteger a los que ya están, crear condiciones para que prosperen y limitar el uso de plaguicidas”, afirma la profesora, quien ha dedicado más de dos décadas a investigar cómo los insectos pueden ser aliados para una agricultura sostenible.

En las hojas del tomate de árbol habría una respuesta a su necesaria tecnificación

 Pese a su importancia para la economía colombiana, la producción de tomate de árbol no está tecnificada, es decir que no hay prácticas ni semillas certificadas que permitan obtener plantas tolerantes a plagas y enfermedades. En condiciones de laboratorio se encontró que una alternativa para optimizar el cultivo estaría en sus propias hojas, lo que permitiría una micropropagación masiva; la aliada en este proceso sería una bacteria que funcionaría como “vehículo” de genes de interés para aportar resistencia a afecciones como la antracnosis.

Paola Andrea Murillo Gómez, doctora en Biotecnología de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín, afirma que “debido a la inexistencia de planes de fitomejoramiento, los costos para el control de patógenos pueden ser hasta del 45 % de los costos totales de producción, además de que las pérdidas pueden alcanzar el 50 %”.

A partir de este contexto se evaluaron los procedimientos necesarios para un posterior proceso de transformación genética en tomate de árbol común.

Entre las afecciones que puede sufrir el cultivo está la presencia de plagas como moscas, picudos y arañas, y enfermedades causadas por bacterias, virus y hongos como los del género Colletotrichum, causante de antracnosis.

“Esta enfermedad es una de las más importantes por su amplia distribución y por la magnitud de las pérdidas que ocasiona en diferentes frutales. Entre los síntomas que presenta están las manchas redondas, aceitosas y hundidas, que luego se tornan cafés y negras, y que dañan la calidad e integridad del fruto”, ilustra la investigadora.

En la actualidad, el control de la antracnosis se basa en la aspersión de fungicidas que aumentan los costos de producción y que termina siendo ineficaz por la rápida adaptación que tiene el hongo. “Además, hasta la fecha no se han reportado variedades para el tomate de árbol que de manera natural tengan resistencia a la antracnosis. De ahí que sea importante buscar alternativas”.

Partiendo de lo anterior, la investigadora Murillo trabajó en el cultivo de tejidos vegetales en laboratorio (in vitro) y en el uso de genes –como los reporteros GUS y GFP, y otros dos de interés– que pueden ingresar artificialmente a la planta, con el fin de evaluar el proceso de transformación genética y si los genes se podrían emplear en un futuro para desencadenar protección contra hongos.

“Tomamos hojas, pecíolos (parte de la hoja que se une al tallo) y semillas de tomate de árbol común que, tras haberlas tratado con distintos reguladores de crecimiento, se pusieron en el medio de cultivo”.

“Así vimos que los brotes comenzaban a producirse a partir de los 20 días de haber sido sembrados, y las hojas fueron las que mostraron mayor tasa de formación de estos. Con el tratamiento con una concentración baja de Thidiazurón obtuvimos un promedio de 18 brotes por explante (tipo de tejido), mientras con pecíolos y semillas obtuvimos de 3 a 4 brotes por explante”.

De otra parte se analizó si diferentes cepas de la bacteria Agrobacterium tumefaciens servirían como “vehículos” de genes. El propósito era determinar si con estos métodos había transferencia de material genético de la bacteria a la planta.

“Tomamos plantas de tomate de árbol común obtenidas in vitro, de las cuales se infectaron segmentos de hojas por inmersión (sumergiéndolos) con las diferentes cepas de Agrobacterium. También utilizamos plantas de vivero a las que, mediante el método de agroinfiltración, se les inyectó a presión –con una jeringa sin aguja– una solución que contenía la bacteria, para finalmente visualizar la expresión de los genes GUS y los pcht28 o PpGlu, de interés”.

Ambos métodos mostraron ser efectivos para expresar genes en plantas. Sin embargo, la agroinfiltración en hojas puede ser una herramienta más rápida y versátil, y además con ella, por hacerse directamente en plantas crecidas en vivero, se reducen los problemas de sobrecimiento y muerte del tejido infectado con la bacteria.

“En ambas comprobamos la transferencia del gen por coloración, al haber expresión del gen reportero GUS. Cuando este está activo se tiñe de azul ante la presencia de un sustrato. Aun así, aunque comprobamos la transferencia con las dos técnicas, no fue posible obtener plántulas a partir de tejidos infectados con la bacteria en procesos in vitro”, anota.

Ahora bien, utilizando el método in planta, es decir partiendo de la semilla, mediante técnicas moleculares (a escala muy pequeña) la investigadora evidenció plantas que sí incorporaron algunos de los genes de interés evaluados. “Esta técnica no requiere un paso de cultivo in vitro, y las semillas infectadas pueden crecer sobre sustrato directamente, lo cual solventa muchos problemas”, agrega.

Los avances en este tema ayudarían a crear estrategias para tecnificar el cultivo de tomate de árbol con el fin de reducir las pérdidas y procurar que las familias campesinas que viven de él no tengan que sustituirlo.

Virus de arvenses recombinados serían más agresivos contra cultivos de tomate

 Los componentes genómicos de algunos begomovirus y del virus mosaico amarillo de la papa (PYMV) se podrían seudorrecombinar –o mezclar– para generar especies con tal infectividad, que causarían la pérdida de hasta el 100 % de cada planta de tomate sembrada.

La posibilidad de que se presenten estas condiciones fue explorada por Alexandra García Torres, magíster en Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Palmira, integrante del grupo de investigación Interacción Planta-microorganismo-Ambiente (IPMA) del mismo campus.

Para ello, experimentó la posibilidad de que se presenten eventos de seudorrecombinacion entre varios géneros debegomovirus provenientes de las arvenses –o malezas– del cultivo de tomate y el virus mosaico amarillo de la papa (PYMV), es decir que se complementen y junten entre sí, lo que los haría más fuertes e incluso podrían formar nuevos géneros de virus más dañinos.

El tomate es una de las hortalizas más importantes del mundo, y Colombia ocupa el puesto 34 en producción; según cifras del Fondo para el Financiamiento del Sector Agropecuario (Finagro), el 90 % de su cultivo está concentrado en 10 departamentos, entre ellos Valle del Cauca, Boyacá, Caldas, Cundinamarca, Risaralda y Norte de Santander.

En su trabajo, la magíster de la UNAL evaluó si los componentes genómicos A y B del PYMV y los pertenecientes a los begomovirus aislados de las arvenses Croton hirtus, Rhynchosia minima y Verbenaofficinalis se pueden replicar entre ellos y fortalecerse.

“Las arvenses que rodean los cultivos de tomate funcionan como reservorios begomovirales favoreciendo la aparición de nuevas variantes, producto de mutaciones, recombinaciones y sinergismos entre componentes virales que pueden llegar a ser más virulentos que aquellos de los cuales son originarios”, agregó la magíster.

Más virus, más riesgo

En un trabajo realizado en 2016 por el grupo IPMA –con la dirección de los doctores Juan Carlos Vaca y Karina López López– se aislaron arvenses asociadas con el cultivo de tomate en el Valle del Cauca al virus mosaico dorado de Croton (CohGMV), el virus del mosaico dorado de Rhynchosia de Colombia (RhGMCV), y el virus moteado de Verbena officinalis (VeMV).

La investigadora llevó a cabo ensayos en plantas de tomate variedad Santa Clara en el invernadero de la UNAL Sede Palmira en donde mediante la técnica de biobalística de baja presión inocularon (bombadearon) 65 plantas (entre experimentales y controles) con cinco mezclas que llevaban componentes genómicos de PYMV-A, PYMV-B, CohGMV-A, RhGMCV-A, y VeMV-B combinados entre sí.

Con las plantas inoculadas evaluaron los efectos de las mezclas begomovirales a los 21 y 45 días posinoculación (dpi). En hojas nuevas de las plantas, la investigadora calculó con estrategias moleculares –como la PCR– los posibles eventos de transreplicación y transcomplementación a nivel movimiento entre las recombinaciones inoculadas, así como la expresión de síntomas.

“Tanto a los 21 como a los 45 días se escogieron al azar 5 plantas y colectamos las hojas apicales (hojas nuevas) y las inicialmente inoculadas. Todas se maceraron con nitrógeno líquido por separado y se preservaron en nevera de -20 °C para luego hacer la extracción de ADN”, relató.

Con sorpresa, los investigadores encontraron que “en todas las combinaciones de virus y begomovirus evaluadas hubo eventos tanto de transreplicación como de transcomplementación a nivel de movimiento en las plantas. Así mismo, en algunos casos se evidenciaron fenotipos de recuperación, es decir, plantas de tomate inoculadas que manifestaron sintomatología de infección viral, pero que transcurrido un tiempo se veían totalmente sanas; por ejemplo, hubo plantas de tomate que al tiempo 1 de evaluación (21 dpi) presentaban síntomas como abultamientos y deformaciones en las hojas y a los 45 días ya no los tenían.

Con base en estos hallazgos, la investigadora plantea la posibilidad de que, de manera natural, a partir de estas seudorrecombinaciones entre el PYMV con begomovirus podría surgir un nuevo begomovirus con mayor capacidad infectiva y de destrucción, que limite aún más la producción del tomate en Colombia.

Por ello, considera importante realizar un buen control de arvenses dentro y fuera del cultivo, además de realizar un trabajo interdisciplinario entre diferentes ciencias que aportan al desarrollo de la agricultura.