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Agricultura

La lucha contra el dragón amarillo

Los estudios y soluciones para combatir el greening, una enfermedad que afecta la citricultura brasileña desde el año 2004

La lucha contra el dragón amarilloLa citricultura brasileña traba una verdadera guerra contra el greening, que es en la actualidad la más devastadora enfermedad de los cítricos, el grupo vegetal compuesto por naranjas, limones, mandarinas, limas y pomelos. En 2004 fue identificada por primera vez en el país, colocando de un lado a las bacterias que infectan a las plantas dejando las hojas amarillentas y los frutos deformados e inservibles para el consumo. Del otro, una legión de investigadores de varias instituciones brasileñas e internacionales, del Fondo de Defensa de la Citricultura (Fundecitrus), una entidad solventada por los productores, que intentan impedir el progreso de la enfermedad en los pomares, junto con los citricultores, principalmente en el estado de São Paulo, sur de Minas Gerais y Paraná, que son las regiones responsables de casi el 90% de la producción nacional de frutas cítricas y 60% de la producción mundial de jugo concentrado congelado.

Los estudios permitieron desarrollar test moleculares para identificar las plantas enfermas, y establecer formas de control tales como erradicación de las plantas cítricas atacadas por el greening. Además, existen investigaciones en curso destinadas a evitar que la enfermedad se arraigue aún más. “La infección es severa. De nada sirve cortar ramas, hay que arrancar el árbol incluso con la raíz, mediante una máquina, para que no vuelva a brotar”, dice el agrónomo Marcos Antônio Machado, investigador y director del Centro de Citricultura Sylvio Moreira, vinculado con el Instituto Agronómico (IAC) y con la Secretaría de Agricultura y Abastecimiento, con sede en el municipio de Cordeirópolis. Según el Fundecitrus, más de 4 millones de árboles, sobre un total de alrededor de 200 millones en Brasil, ya fueron extraídos, con perjuicios enormes y variados de acuerdo con la edad de la planta. Un naranjo, por ejemplo, puede producir durante más de diez años. En un estudio realizado entre mayo y abril de este año por la Coordinadora de Defensa Agropecuaria, y también de la Secretaría de Agricultura de São Paulo, el 18% de las plantaciones de cítricos paulistas se encuentra afectado con al menos un árbol con greening, lo que representa un aumento del 30% al respecto del año 2008.

Machado tomó parte en el equipo de investigadores que logró identificar en junio de 2004, en el municipio de Araraquara, interior de São Paulo, por primera vez en Brasil, la presencia de la bacteria causante de la enfermedad. Esa confirmación fue realizada con técnicas de biología molecular, mediante la amplificación del ADN bacteriano por reacción de polimerasa en cadena (PCR, o polymerase chain reaction). Esos test ahora se utilizan en forma rutinaria, tanto en el Centro de Citricultura como en el Fundecitrus, para la confirmación de las plantas enfermas. Machado cuenta que el greening puede haber llegado a Brasil por medio de botones o yemas, un material de propagación vegetativa hace más de diez años. “A alguien, probablemente, le gustó alguna variedad extranjera y trajo el material para Brasil”. La enfermedad es citada en Asia desde el siglo XIX, continente de origen de los cítricos, presentes principalmente en India y China, país en que la enfermedad fue descrita por primera vez. Allá recibió el nombre de huanglongbing, o HLB, que significa enfermedad del dragón amarillo. El término greening fue creado en Sudáfrica y se tornó mundialmente conocido. Se refiere a los frutos, que no maduran y quedan verdes. “Preferimos denominarla con el nombre oficial de la enfermedad en chino por la primacía de la descripción”, dice Machado.

El insecto que disemina la bacteria es un viejo conocido de los agricultores brasileños. Llegó aquí de manera incierta a comienzos de la década de 1940, probablemente mediante plantines infectados. Se adaptó fácilmente al clima, pero no era considerado una plaga porque no generaba perjuicios, aunque estuviese relacionado con la transmisión de la bacteria causante del HLB en China y en otros países de Asia. La percepción de los citricultores brasileños en relación con la Diaphorina citri, también conocido por la ciencia con el nombre de psílido, que mide entre 2 y 3 milímetros de longitud, recién cambió cuando se confirmó el greening en São Paulo. Éste transmite o adquiere las bacterias de las plantas enfermas cuando se alimenta, al succionar los vasos de floema, dentro del sistema de circulación de la savia del árbol.

JOSÉ ROBERTO POSTALI PARRA/ESALQ-USPLa importancia de ese vector en el ámbito de la enfermedad pronto movilizó a los investigadores de la Escuela Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq) de la Universidad de São Paulo (USP), e individualmente, al profesor José Roberto Postali Parra, quien inició un proyecto temático sobre el insecto, presentado en la FAPESP justamente en 2004 e iniciado en 2005 con financiamiento de la Fundación. “Hasta ese entonces, el insecto no era estudiado en profundidad. El nivel poblacional de ese psílido no justificaba estudios o un mayor control por parte del productor. Mediante el proyecto temático intentamos conocer mejor al insecto e indicar medidas biológicas, patógenas, comportamentales y recomendar el uso de insecticidas en forma racional, sin desequilibrar el ambiente y sin destruir a sus enemigos naturales, como son algunas variedades de avispas”, explica Parra. “Notamos que el insecto se desarrolla mejor en otras plantas, principalmente en el naranjo jazmín (Murraya paniculata) utilizado en cercas vivas y perteneciente a la misma familia de los cítricos, las rutáceas. La hembra coloca los huevos en las yemas o brotes de las plantas. En los cítricos pone un promedio de 160 huevos, mientras que en otras especies llega a depositar hasta 348″. Luego de la eclosión, surgen las ninfas, que más tarde se transforman en adultos. “Establecimos parámetros climáticos y zonales en los que la plaga afecta con mayor intensidad. En mayor proporción ocurre en los municipios de São Carlos, Bariri, Botucatú, Lins y Araraquara”.

La expansión avasallante de la enfermedad puede verificarse en un experimento realizado por el equipo de Marcos Machado, dentro de otro proyecto temático financiado por la FAPESP, iniciado en 2006, en colaboración con el Fundecitrus, que tiene por objetivo el estudio de la bacteria en relación con el diagnóstico, la biología y el modo de combatirla. “Aislamos un huerto nuevo de naranjos en Araraquara con 10 mil plantas sin HLB, cercado por plantaciones de caña y ubicado a tres kilómetros de cualquier otro pomar. Realizamos un control químico con insecticidas, para diferentes tipos de aplicaciones. Al cabo de tres años, un 15% de las plantas se hallaban afectadas por la enfermedad. El viento transportó al insecto. La situación no es sencilla, ya que es posible que hayan arribado allí 99 insectos, pero sólo uno podría ser portador y haber transmitido la enfermedad”, dice Machado.

Una serie de alternativas se encuentra en estudio, en el campo investigativo, para eliminar el psílido. “Una de ellas es la adopción de bacterias, denominadas simbiontes, que interfieren en el comportamiento y la biología de los insectos, además de hongos que pueden ser utilizados como agentes de control”, dice Parra. Este tipo de control biológico se desarrolla en forma similar a los insecticidas industriales mediante la aplicación de hongos microscópicos, de la especie Beauveria bassiana, mezclados en agua, y rociados sobre los insectos en las plantaciones. El hongo resulta inerte para los vegetales y el hombre y parasita tanto al insecto adulto como a las ninfas, dejándolos secos, tal como si estuviesen momificados. El equipo del profesor Parra también tiene en cuenta el posible aislamiento de feromonas sexuales, sustancias secretadas por las hembras para atraer a los insectos machos. Esas feromonas podrían utilizarse como trampa para eliminar a los machos y disminuir la población del insecto. Pero es en las guayaberas donde se encuentra la sustancia más prometedora para impedir el ataque del psílido. “La guayabera produce algunas sustancias que repelen al insecto, tal como se observó inicialmente en Vietnam, donde se planta guayaba y naranja en los mismos huertos, en forma intercalada”, cuenta el agrónomo José Belasque Júnior, investigador de Fundecitrus.

FUNDECITRUSLos estudios parta la identificación y síntesis de esas sustancias volátiles de la guayabera se están realizando a nivel internacional en el Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología (INCT) de Semioquímicos en la Agricultura, financiado por la FAPESP y por el Ministerio de Ciencia y Tecnología, con sede en la Esalq y coordinado por el profesor Parra, aparte de la Universidad de Pennsylvania, en Estados Unidos, la Universidad de Valencia, en España, y el Instituto Max Planck, en Alemania. “La idea es producir en un futuro esas sustancias en los propios naranjos, mediante técnicas transgénicas y con el objetivo de espantar al insecto”, explica Parra. Él también incluye entre las armas para combatir al insecto el manejo ecológico mediante la utilización de una avispa, la Tamarixia radiata, que no ocasiona daños a la agricultura ni al hombre, para parasitar a las ninfas del insecto. En estudios realizados en el municipio de Araras, la suelta de avispas en los pomares de la región logró porcentajes de entre el 51% y el 72% de eliminación de las ninfas del insecto. “Los resultados son razonables, pero necesitamos estudiar mejor en laboratorio y en otras regiones”.

Aun existiendo tantas alternativas, el profesor Parra, quien lleva más de 40 años realizando investigaciones con insectos relacionados con la agricultura, e incluso, criando insectos para estudios en la universidad, siente que el desafío es enorme, tal vez el mayor de su carrera. “El insecto es complicado y su cría es difícil, lo que nos torna dependientes de su captura en el campo. Existe también el problema de las poblaciones de esos insectos, que son variables con el transcurso del año, de las estaciones y de las condiciones de temperatura y lluvias, sin un patrón definido, lo cual nos impidió establecer modelos de su presencia en el campo”, expresa. Incluido en el proyecto temático, que cuenta también con la colaboración del Fundecitrus, el Instituto Agronómico (IAC), el Instituto Biológico y la Universidad de California, en Davis, el grupo del profesor Parra constató otro problema: algunos productos químicos utilizados como insecticidas contra el psílido ya no son eficientes, aunque pueden matar a las pequeñas avispas utilizadas para el control biológico. “El control químico llega a ser exagerado, realizado hasta dos veces por mes. Resulta imposible contener el avance de la enfermedad sólo controlando el insecto, aparte de carecer de un mayor conocimiento respecto de ese tipo de aplicación”, dice Machado, del centro de citricultura.

FUNDECITRUSSi el insecto es complicado, la bacteria no lo es menos. Recién fue identificada en 1970, en un laboratorio de Francia. Actualmente, todavía no cuenta con una identificación taxonómica definitiva o un nombre científico aceptado en todo el mundo. Por eso es denominada Candidatus Liberibacter y posee tres especies, Ca. L. asiaticus, presente en mayor cantidad en Brasil y causante de la infección más perniciosa, Ca. L. africanus, más benigna y ausente de los pomares brasileños, y Ca. L. americanus, poco frecuente en el país, pero peligrosa y ya descrita en 2004 por un grupo de investigadores de la Esalq, del Fundecitrus y franceses del Instituto Nacional de Investigación Agronómica (Inra, por su sigla en francés). La identificación se realizó mediante secuencias de tramos de ADN. Ésta sigue siendo candidata debido a que los investigadores no logran cultivarla en laboratorio, in vitro, para luego aislarla. Aunque esa situación puede cambiar, porque en mayo de éste año, un grupo del Departamento de Agricultura de Estados Unidos (Usda, su sigla en inglés) logró cultivarla en laboratorio, según un artículo publicado en la revista científica Phytopathology. “Se necesita un caldo al que se adapte y esto se realiza mediante secuencias de prueba y error”, dice el profesor Elliot Kitajima, también de la Esalq, y experto en microscopía electrónica. Junto con el profesor Francisco Tanaka, Kitajima logró una de las mejores imágenes de la Liberibacter en un floema de la alegría del hogar o vinca de Madagascar (Catharanthus roseus), una planta ornamental. “La concentración en el naranjo es muy baja, no es posible obtener imágenes como las logradas con la vinca”, dice. “No existe la relación de concentración de la bacteria y el daño en el floema”, dice Machado. Asimismo, las escasas bacterias secretan toxinas que perjudican la funcionalidad del floema. “Rápidamente, alrededor de media hora después que el insecto portador de la bacteria pica la planta, ésta se encuentra infectada, aunque la evolución es lenta y los síntomas pueden manifestarse hasta un año después de la inoculación”, dice Parra.

El combate al dragón amarillo involucra también el conocimiento del genoma de la bacteria. El secuenciamiento genético de la Liberibacter asiaticus fue concluido en 2008 en el Usda. La especie asiática de la afección posee un genoma pequeño, con alrededor de 1,2 millones de pares de bases, mientras que la bacteria Xylella fastidiosa, que causa la clorosis variegada de los cítricos (CVC), cuenta con 2,4 millones de pares de bases y la Xanthomonas axonopodis citrus, bacteria causante del cancro cítrico, posee 4,5 millones de pares. La Xylella fue el primer patógeno de una planta en contar con un genoma secuenciado en el mundo; un experimento finalizado en febrero de 2000 por investigadores de universidades e institutos paulistas financiados por el programa Genoma FAPESP, que también secuenció la Xanthomonas. “El genoma menor de la Liberibacter significa que ella se encuentra más especializada todavía que las otras”, dice Machado. Él coordina también el recientemente creado Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología (INCT) de Genómica para Mejorado de Cítricos, que abarca institutos y universidades de São Paulo, Bahía, Paraíba y la Universidad de Florida, Estados Unidos. Ese estado norteamericano también es afectado por el greening, donde la enfermedad fue identificada en agosto de 2005. El estado de Florida, que cuenta con más de 70 millones de plantas de naranja, es el segundo productor mundial de cítricos, detrás de São Paulo, el estado líder en Brasil, con alrededor de 80% del total de frutas. Florida y São Paulo sumados son responsables de alrededor de 40% de la producción mundial.

Por si no bastasen las dos bacterias Liberibacter, en 2007 se identificó un fitoplasma, una bacteria sin pared celular, en plantas con los mismos síntomas del greening, aunque sin ninguna presencia de las Liberibacter, una situación comprobada en pruebas moleculares de PCR. Con la cooperación del investigador francés Joseph Bové, del Inra, y del profesor Kitajima, los investigadores del Fundecitrus anunciaron la mala noticia y prepararon un nuevo test que ya se encuentra en uso. Los estudios están siendo realizados por varios grupos para comprender mejor a esa bacteria y su acción en los cítricos.

La complejidad de la afección exige cada vez más investigaciones, tal como demuestra un tercer proyecto temático financiado por la FAPESP, comenzado en 2008. “Nuestro objetivo es epidemiológico: estudiamos la difusión de la enfermedad en función del tiempo, la velocidad en que la infección afecta a las plantaciones y el insecto, y de espacio, investigando hábitos de vuelo del psílido que puede ser transportado por el viento por centenares de metros, todo basado en análisis moleculares en las varias etapas de la enfermedad”, dice Armando Bergamin Filho, también profesor de la Esalq-USP. “Una de nuestras preocupaciones es el rol del naranjo jazmín como hospedador del insecto y de la bacteria. Vamos a verificar la necesidad de erradicarlo también”, dice Bergamin, quien espera contar con nuevas propuestas de control de la enfermedad para la finalización del proyecto, en 2012. Él enfatiza que la erradicación de los árboles de cítricos enfermos es un control, fundamental. “El retiro de los árboles enfermos ya es ley federal, pero muchos productores prefieren sólo aplicar insecticidas y podar ramas. De nada sirve que un productor erradique las plantas y su vecino no lo haga”. Bergamin considera que la fiscalización de los organismos gubernamentales también debería ser más efectiva, tanto en la verificación de la erradicación de las plantas enfermas como para la adquisición de plantines sanos, aunque en el estado de São Paulo exista una ley que exige la compra de plantines desarrollados en viveros protegidos por lienzos y certificados también para evitar la difusión de otras enfermedades.

FUNDECITRUS“El desafío consiste en convencer al citricultor de que él debe arrancar la planta, principalmente, entre pequeños y medianos agricultores, que representan la mayoría”, dice Belasque, de la Fundecitrus. En São Paulo, existen más de 5 mil haciendas con cítricos. “Contamos con un equipo de 21 agrónomos diseminados por el estado en contacto con los productores, realizando charlas y relevando los casos de la enfermedad que ya se esparce por todas las regiones citrícolas del estado”. Belasque cree que la mejor solución serían variedades de cítricos resistentes al greening, pero eso demorará todavía dos o tres décadas. Mientras tanto, los productores deben cumplir con una serie de inspecciones anuales en los huertos. La Secretaría de Agricultura recomienda tres anuales, desde comienzos de este año, incluso con la emisión obligatoria de informes.

La esperanza cercana de una inspección más rápida y segura de plantas enfermas en el campo se halla en sistemas electrónicos que están siendo desarrollados por dos grupos de investigadores de São Carlos. Los experimentos utilizan el principio de fluorescencia, con técnicas y procedimientos diferentes que utilizan la emisión de luz por parte de la hoja luego de haber sido iluminada por un láser o diodo emisor de luz, denominado LED. Un estudio es dirigido por el profesor Luis Gustavo Marcassa, del Instituto de Física de São Carlos en la USP, como una secuencia de otro estudio en el que los investigadores utilizaron el láser para identificar el cancro cítrico (lea en revista Pesquisa FAPESP, edición Nº 80). “Arribamos a un resultado que muestra, al analizar las hojas, que el 95% presentaba algún error, en comparación con una hoja sana, mientras que el 65% comprobadamente tenía chancro”, dice Marcassa. El estudio consiste en iluminar la hoja con la luz emitida por una fibra óptica y captar, con otra fibra, la absorción de la luz con la reflexión alterada por la bacteria. Los datos enviados a una computadora muestran en un gráfico la posibilidad de que la planta se encuentre infectada. Marcassa está realizando un estudio similar para el greening. “Ahora no uso el láser, que requiere mayores cuidados y resulta más caro, sino LEDs de alta potencia en diferentes colores. Llegamos a archivar 16 mil imágenes en las que emitimos un color (frecuencia de onda electromagnética) y recibimos la emisión en otro color”, dice Marcassa. El experimento con greening se encuentra en sus comienzos y la idea es llevar el equipamiento al campo, en un futuro próximo, o colocarlo en un lugar que pueda ser accesible, en promedio, un día después de la colecta, tiempo en el que la hoja todavía no demuestra alteraciones. El diagnóstico se resuelve en algunos minutos.

El segundo experimento es conducido por la investigadora Débora Milori, de Embrapa Instrumentación Agrícola, unidad de la Empresa Brasileña de Investigación Agropecuaria, que estudia el uso de haces de láser para el diagnóstico precoz del greening. Débora y su equipo desarrollaron un equipo portátil que permite, junto con otros tipos de aparatos de precisión, hacer un relevamiento de mapas de infestación de la enfermedad en modo económicamente factible. “Actualmente, la inspección visual puede originar errores de entre el 30% y el 60%, incluso confundir con otras afecciones que presentan síntomas similares”, dice Débora. “En el laboratorio, con los equipos calibrados para cada variedad de cítrico, logramos índices de acierto del entre el 80% y el 90%, y el resultado se obtiene en un minuto. Una gran ventaja comparativa respecto del examen PCR, que demora alrededor de diez días”, dice ella. Ese estudio cuenta con el apoyo del Centro de Investigación en Óptica y Fotónica de São Carlos, uno de los centros de Investigación, Innovación y Difusión de la FAPESP. Aparte, la investigadora coordina una red de investigación financiada por el Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq) abocada A la biofotónica aplicada al diagnóstico del greening, que incluye cooperación con la Universidad de Florida, Centro de La Papa de Perú, y Universidad Mayor, de Chile.

Los Proyectos
1. Bioecología y establecimiento de estrategias de control de Diaphorina citri Kuwayama (hemíptero: psyllidae) vector de la bacteria causante del greening en los cítricos (nº 04/14215-0); Modalidad Proyecto temático; Coordinador José Roberto Postali Parra – USP; Inversión R$ 513.245,14 y US$ 14.266,09 (FAPESP)
2. Estudios de la bacteria Candidatus Liberibacter spp., agente etiológico del huanglongbing (ex-greening) de los cítricos: diagnóstico, biología y manejo (nº 05/00718-2); Modalidad Proyecto temático;
Coordinador Armando Bergamin Filho – USP; Inversión R$ 1.058.519,78 y US$ 215.009,98 (FAPESP)
3. Epidemiología molecular y manejo integrado del huanglongbing (asiático y americano) en el estado de São Paulo (nº 07/55013-9); Modalidad Proyecto temático; Coordinador Armando Bergamin Filho – USP; Inversión R$ 1.105.255,22 y US$ 68.824,87 (FAPESP)
4. Óptica aplicada a la agricultura y al medio ambiente; Modalidad Centro de Investigación, Innovación y Difusión (Cepid); Coordinadora Débora Milori – Embrapa – Centro de Investigación en Óptica y Fotónica de São Carlos; Inversión R$ 25.000,00 y US$ 40.000,00 (FAPESP)
5. Detección de chancro cítrico por imagen de fluorescencia en el campo (nº 08/00427-6); Modalidad Apoyo Regular al Proyecto de Investigación; Coordinador Luís Gustavo Marcassa – USP; Inversión R$ 15.582,50 y US$ 12.536,61 (FAPESP)

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