Estrategias de diagnóstico y buenas prácticas

Por Dr. Nelson Avonce 

Datos de la FAO indican que entre el 20 y el 40 % de la producción global se ve afectada cada año debido al daño causado por plagas y enfermedades en los cultivos. Sin duda este dato debe ser preocupante no solo para el productor, sino para el consumidor que nota cómo el aumento en el precio del producto agrícola (o sus derivados) golpea directamente su poder adquisitivo. 

Si bien es cierto que difícilmente se podrán erradicar las plagas y enfermedades en los cultivos, hoy en día es posible disminuir sus efectos y reducir los costos de su control mediante el empleo de estrategias de diagnóstico y control de los agentes biológicos responsables. Desarrollos tecnológicos recientes han derivado en el empleo de técnicas novedosas para la detección oportuna y precisa de los organismos patógenos causantes de las enfermedades en los cultivos. Estas técnicas se basan en la identificación,  detección y amplificación de un fragmento específico del ADN (ácido dexosirribonucleico) o ARN (ácido ribonucleico) de los organismos patógenos. Debido a que todos los organismos hasta ahora descritos por la Biología contienen su información genética en las moléculas de ADN o ARN, constituyendo su genoma, el estudio de la información genética de cada organismo nos permite conocer mucho de su biología, así como determinar sus similitudes y diferencias entre organismos. La identificación de organismos mediante métodos moleculares se basa en el reconocimiento de esas diferencias en sus genomas y de utilizarlas como marcadores genéticos o “huellas dactilares” para el reconocimiento específico del organismo. En el caso de la identificación de patógenos de plantas, las técnicas moleculares permiten la detección de los organismos en muestras de suelo, agua o tejido vegetal. Estas técnicas son tan poderosas que no solo se emplean para la identificación de patógenos de plantas, sino que son las mismas que se usan para la identificación de restos humanos, pruebas de paternidad o análisis de residuos en escenas de crimen. 

Los principales patógenos de plantas pertenecen a uno de estos cuatro grupos: Hongos, bacterias, nematodos y virus. Al igual que el resto de los organismos biológicos, muchos de ellos han sido estudiados y sus genomas secuenciados, lo que facilita la búsqueda e identificación de las regiones de su genoma que son únicas y pueden ser utilizadas como marcadores genéticos. La tecnología que se utiliza para la detección, identificación y amplificación de esos fragmentos de información genética se denomina PCR (Polymerase Chain Reaction, Reacción en Cadena de la Polimerasa).

La PCR fue desarrollada a finales de los años 80s por Kary Mullis, quien recibió el premio Novel de Química por esta invención en 1993. A partir de entonces, se han desarrollado muchas variantes de la PCR original, lo que ha permitido su incursión en muchos diferentes campos de la biología. Uno de esas variantes es la conocida como PCR-LAMP (Loop-mediated isothermal amplification) o amplificación isotérmica mediada por bucles. Esta variante de PCR tiene las ventajas de que se realiza a una sola temperatura constante, que es bastante rápida (15-30 min) y que puede ser evaluada mediante el empleo de compuestos químicos que cambian de color cuando la reacción es positiva, de esta forma la PCR-LAMP puede ser realizada directamente en el campo o en el invernadero. Además de lo ya mencionado, el diagnóstico basado  en el PCR y sus derivados tienen mayor especificidad y sensibilidad de detección que las pruebas de ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbert Assay, Ensayo de inmunoabsorción ligado a enzimas) y sus derivados. Los costos de los ensayos son comparables pero la PCR ofrece muchas mas ventajas, como poder detectar al organismo patógeno antes de que los síntomas sean evidentes en el cultivo, permitiendo al productor la toma de decisiones pertinentes para manejar el problema.

La posibilidad de detectar los patógenos en suelo (o sus esporas) permite al productor el tratamiento de la tierra o sustrato para erradicar al patógeno antes de que su cultivo este en contacto y pueda desarrollar la infección, así como la detección de los patógenos en muestras de tejido vegetal antes de que aparezcan síntomas visibles, sobretodo en el caso de virus, son en mi opinión herramientas novedosas y muy valiosas que permiten el tratamiento dirigido y específico. 

El control de los organismos patógenos en los cultivos empieza por la detección de los mismos, entre mas rápida y precisa esta sea, mas tiempo de reacción y menor cantidad de productos son los que tendremos que aplicar para sus tratamientos. Es por eso que el diagnóstico temprano y preciso de los patógenos es una buena práctica agrícola aplicable a todo tipo de cultivos.

Dr. Nelson Avonce

Investigador de tiempo completo de la UAEM

Responsable de Innovación y Transferencia del Conocimiento en el Instituto de Innovación, competitividad y buenas prácticas en productos vegetales A.C.