Ciencia para todos desde el CEBAS

Archivo para julio, 2013

El Neem: el árbol insecticida

Abel Piqueras (Científico Titular, Grupo de Biotecnología de Frutales, CEBAS-CSIC)

El neem (Azadirachta indica A. Juss) es un árbol de hoja perenne originario de la India que puede adaptarse y ser cultivado en zonas de clima tropical y subtropical. Este árbol tiene multitud de propiedades interesantes y se emplea tanto en la reforestación de zonas áridas como para la obtención de compuestos con aplicaciones farmacológicas y agronómicas. Su carácter polivalente ha llevado a muchos países a importar este cultivo. Aunque todavía no existen plantaciones comerciales de neem en España, éste podría ser cultivado en zonas del sur y levante.

Zonas originarias del neem.

Zonas originarias del neem.

Aunque su origen botánico todavía no ha sido completamente establecido, la mayoría de los autores coinciden en que procede de zonas áridas de la montaña de Siwalik  de la India y Birmania mientras que otros lo sitúan en el subcontinente Indo-Pakistaní incluyendo Pakistán, Sri Lanka, Birmania, Thailandia y Malasia. En la actualidad se cultiva en más de 80 países de Asia, África, Oceanía y Sudamérica. En Europa se encuentra en plantaciones experimentales ubicadas en Francia y Alemania. En lo que se refiere a España, hasta el momento el único programa experimental de plantación se va a localizar en la finca de Santomera adscrita al CEBAS-CSIC de Murcia. La altitud máxima para su cultivo son 1000 m y una vez establecido necesita de muy pocos cuidados. Crece bien en áreas subhúmedas, aunque, con un buen drenaje, puede progresar en áreas subáridas que presenten periodos de sequía de seis a nueve meses o incluso años extremadamente secos. Además, puede soportar un amplio rango de temperaturas desde los 5 a los 50ºC. Por debajo de los 10ºC se detiene o frena su fructificación y las heladas pueden ocasionar la muerte del árbol o acelerar su defoliación (NRC 1992).

A) Ejemplar de un árbol neem adulto. B) Flor de neem. C) Frutos de neem.

A) Ejemplar de un árbol neem adulto. B) Flor de neem. C) Frutos de neem.

El neem pertenece a la familia Meliaceae,  a la que también pertenecen la caoba y la canela. Es un árbol de crecimiento rápido, robusto, perennifolio y frondoso que puede alcanzar una altura máxima de 30 metros y vivir más de 200 años. Desarrolla una raíz pivotante que crece y se desarrolla rápidamente, fundamental para resistir la sequía y garantizar  su supervivencia en suelos pobres y áridos. Sus hojas  son compuestas, fasciadas de forma aserrada, de 7 a10 cm de largo y color verde intenso. Su flor es blanca, crema o amarillenta, bisexual y se inicia entre el tercer y cuarto año de plantación. Su fruto es una drupa de forma elipsoidal lisa de 1,4 a 2,4 cm de longitud. El fruto es de color blanco al inicio de la floración, amarilleando cuando madura (de Julio a Septiembre) con una pulpa jugosa, dulce y comestible (Girish y Shanlara Bath 2008). Desde el punto de vista forestal su resistencia a la sequía, crecimiento rápido y profundidad del sistema radicular le sitúan como candidato ideal para la reforestación de zonas áridas o erosionadas y con este propósito se han realizado plantaciones en zonas del centro de la India  del Sahel. 

De las semillas del neem se extrae un bioinsecticida natural orgánico que supone una alternativa eficaz y viable a los insecticidas químicos. Su principal principio activo es la azadiractina que tiene una estructura análoga a la ecdisoma, una  hormona de los insectos que controla el proceso de metamorfosis cuando pasan de larva a pupa y adulto o las mudas de crecimiento, actuando no de forma instantánea sino que interrumpe su crecimiento y reproducción. Otra ventaja adicional es su escasa o muy reducida toxicidad para los vertebrados. La azadiractina es un terpenoide (limonoide) sensible a la acción de la luz y del calor, recomendándose su aplicación al final del día o durante la noche. Este compuesto presenta una rápida biodegradación de entre veinte y treinta días lo que asegura un reducido impacto ambiental sobre los cursos de agua, suelos y cultivos. La azadiractina ha demostrado su efectividad en más de trescientas especies de insectos como coleópteros,  dípteros,  orugas, saltamontes, langostas y trips entre otros. Los pesticidas  basados en neem son de fácil preparación, muy efectivos y resultan muy accesibles a los agricultores de los países del tercer mundo (Biswas et al. 2002).

Fórmula química de la azadiractina.

Fórmula química de la azadiractina.

Referencias:

Biswas K et al. (2002) Biological activities and medicinal properties of neem (Azadirachta indica). Current Science 82 (11):1336-1345.

Girish K., Shankara Bhat S (2008) Neem tree- a green treasure. Electronic Journal of Biology,  4(3):102-111.

Neem, a tree for solving global problems (1992) (NRC) National academy press. Washington DC 107p.

LA CRISIS ECONOMICA AMENAZA LA INVESTIGACIÓN EN EL CEBAS

Con 60 años de historia, el CEBAS-CSIC ha conseguido situar a la Región de Murcia en el panorama científico mundial en el sector agroalimentario. En la última década, el CEBAS fue capaz de captar más de 40 millones de euros para investigar. El CEBAS aglutina tanto patentes como participación en proyectos europeos y nacionales. La asfixia financiera del CSIC podría paralizar los proyectos de investigación en marcha y dar el último empujón para que los investigadores ya formados se “fuguen” hacia otros países que apuestan por la I+D+i como motor de la economía.

A continuación, os adjuntamos un documento donde se puede ver una noticia publicada en La Verdad que refleja la investigación competitiva y de calidad que se realiza en el CEBAS:

Reportaje CEBAS La Verdad

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Por otra parte, un centenar de directores de centros del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) han remitido el viernes pasado una carta a la Secretaria de Estado de Investigación, Desarrollo e Innovación, Carmen Vela, en la que le trasladan que sus fondos “no alcanzan para llegar a fin de año” lo que “va a provocar la paralización gradual de la actividad investigadora a final de este mes de julio”. Por ello, le piden que transmita esta situación al Gobierno para que dote de recursos financieros suficientes al principal organismo investigador del país. Para más información a este respecto os adjuntamos enlaces a diferentes medios de comunicación.

http://sociedad.elpais.com/sociedad/2013/07/19/actualidad/1374248993_715702.html

http://www.elmundo.es/elmundo/2013/07/20/ciencia/1374315028.html

http://www.lavanguardia.com/ciencia/20130710/54377383720/csic-reclama-millones.html

http://www.laverdad.es/murcia/v/20130721/cultura/cien-directores-centros-csic-20130721.html

LA CIENCIA ESPAÑOLA SE TAMBALEA

Los últimos días se han publicado inquietantes noticias que apuntan a la posibilidad de que el gobierno de España pudiera dejar caer al CSIC, el mayor organismo público de investigación de este país.

Ante la falta de fondos para mantener el funcionamiento de la institución, el Presidente del CSIC ha decidido tomar la polémica decisión de utilizar los remanentes de dinero de los centros de investigación del CSIC con el fin de garantizar la viabilidad económica de la citada institución. Esto puede suponer la paralización total de la investigación llevada a cabo por el CSIC, organismo responsable del 20% de la producción científica de nuestro país.

http://www.elmundo.es/elmundo/2013/07/09/ciencia/1373363961.html

http://cienciaconfuturo.com/2013/07/08/conmocion-en-el-csic/

http://esmateria.com/2013/07/09/por-que-espana-si-puede-absorber-mas-cientificos/

http://sociedad.elpais.com/sociedad/2013/07/09/actualidad/1373369672_976255.html

http://www.eldiario.es/andalucia/desdeelsur/Mira-mama-Ahora-Ciencia_6_151944824.htmlcebas

El virus del mosaico del pepino dulce (Pepino mosaic virus, PepMV), un factor limitante para la producción intensiva de tomate

Raquel N. Sempere, Pedro Gómez, Jorge García-Núñez, Eduardo Méndez-López, Miguel A. Aranda (Grupo de Patología Vegetal del CEBAS-CSIC)

Los virus pueden causar enfermedades muy importantes a las plantas, de la misma manera que las causan a personas y animales. De hecho, los virus son tras los hongos los patógenos de plantas que provocan las mayores pérdidas económicas en plantas cultivadas. El virus del mosaico del pepino dulce (Pepino mosaic virus, PepMV) se ha convertido en uno de los virus más problemáticos en cultivos intensivos de tomate. A continuación se revisan algunos aspectos relacionados con este virus.

PepMV se identificó en 1974 como el agente causante de una enfermedad que afectaba cultivos de pepino dulce (Solanum muricatum) en Perú, y se reconoció como patógeno de tomate en Holanda en 1999. A partir de esta primera cita en tomate, y en un periodo de 4 años, aparecieron focos de la enfermedad causada por PepMV en las principales zonas productoras de tomate de Europa y América. Se piensa que PepMV se introdujo en Europa desde América del Sur dando lugar a múltiples focos epidémicos dispersos geográficamente, incluyendo el Sureste de la Península Ibérica y las Islas Canarias. PepMV hoy en día está considerado como un virus de gran importancia para la agricultura, estando ampliamente distribuido en el mundo (Figura 1).

Figura 1. Distribución de la enfermedad causada por PepMV a nivel mundial

Figura 1. Distribución de la enfermedad causada por PepMV a nivel mundial

En España, PepMV se describió por primera vez en el año 2000. La mayor incidencia de la enfermedad causada por PepMV se da en las provincias de Murcia, Almería y en el archipiélago canario. De momento, no se ha descrito que PepMV constituya un problema grave en regiones donde se cultiva tomate al aire libre para procesamiento industrial, por ejemplo en Extremadura y La Rioja.

Los síntomas que causa PepMV en tomate comprenden filimorfismos, mosaicos verdes suaves, mosaicos amarillos suaves y brillantes (Figuras 2.1, 2.2 y 2.3), abullonados pronunciados (Figura 2.4) y otras distorsiones de hojas, estriaduras verdes en los tallos (Figura 2.5), crecimiento reducido de las plantas y más recientemente se ha descrito la aparición de necrosis en tallos y frutos.

Figura 2. Síntomas inducidos por PepMV en hoja. 2.1. Abullonados y filimorfismos. 2.2. y 2.3. Mosaicos amarillos. 2.4. Abullonados. 2.5. Necrosis en tallos.

Figura 2. Síntomas inducidos por PepMV en hoja. 2.1. Abullonados y filimorfismos. 2.2. y 2.3. Mosaicos amarillos. 2.4. Abullonados. 2.5. Necrosis en tallos.

Sin embargo, el mayor impacto de PepMV es en la calidad de los frutos. Los síntomas en frutos pueden aparecer con o sin síntomas en el resto de la planta, y parecen depender de la variedad de tomate, condiciones de luz y temperatura en el interior del invernadero, así como del aislado de PepMV. Los frutos maduros pueden presentar mosaicos o maduración irregular, manifestando un jaspeado en diferentes tonalidades que resulta de una distribución irregular de pigmentos, lo cual hace que pierdan todo o gran parte de su valor comercial (Figura 3). Esta sintomatología del fruto puede desaparecer si las condiciones ambientales cambian, sobre todo teniendo días soleados y cálidos, de forma que parece que la infección se ha erradicado. El hecho de que plantas sintomáticas dejen de serlo no implica que se hayan eliminado los virus, tal y como han mostrado análisis realizados en diferentes casos en los que se observó que la infección en estas plantas continúa.

Figura 3. Síntomas inducidos por PepMV en frutos. Mosaicos y maduración irregular.

Figura 3. Síntomas inducidos por PepMV en frutos. Mosaicos y maduración irregular.

La secuenciación de los genomas y la comparación de las secuencias de varios aislados de PepMV procedentes de diferentes países del mundo, ha permitido distinguir cuatro tipos genéticos de PepMV: el tipo “peruano original”, el tipo “europeo”, el tipo “norteamericano” y el tipo “chileno”. En España, hasta el año 2004, la mayoría de las infecciones estaban ocasionadas por aislados de tipo europeo. Una fracción minoritaria estaba compuesta por infecciones mixtas, de las cuales el 80% eran infecciones mixtas europeo-peruano y el 20% europeo-chileno. Sin embargo, a partir del año 2005, la población de PepMV en España dio un giro y comenzaron a prevalecer las infecciones de aislados de tipo chileno. Muestreos realizados en la región de Murcia entre los años 2005 y 2008 revelaron que la población estaba compuesta principalmente por aislados de tipo chileno, aunque en una proporción elevada se daban infecciones mixtas de aislados de tipo europeo y chileno. Por tanto, aunque prevalecen las infecciones de aislados de tipo chileno, los aislados de tipo europeo no han sido desplazados y se mantienen en infecciones mixtas.

El principal problema de la enfermedad causada por PepMV es que existen muy pocos medios para combatirla. Por un lado, el uso de medidas preventivas es muy complicado, porque como se ha dicho más arriba, en determinadas condiciones, el virus puede estar infectando a las plantas sin que éstas manifiesten síntomas. Por otro lado, no existen otras medidas de control, como por ejemplo, el uso de variedades de tomate resistentes, ya que de momento no se han identificado buenas fuentes de resistencia a PepMV. En el grupo de Patología Vegetal del CEBAS-CSIC estamos trabajando en el diseño de “vacunas” eficientes, baratas y fáciles de aplicar que se puedan utilizar para prevenir la aparición de síntomas de la enfermedad en las plantas vacunadas. También estamos trabajando para identificar genes de tomate que confieran resistencia al virus, e introducirlos en variedades comerciales de tomate mediante procedimientos no transgénicos.

 

LECTURAS PARA AMPLIAR ESTA INFORMACIÓN:

Gómez, P., Sempere, R. N., Elena, S. F., Aranda, M. A. (2009). Mixed Infections of Pepino Mosaic Virus Strains Modulate the Evolutionary Dynamics of this Emergent Virus. Journal of Virology 83, 12378-12387.

Gómez, P., Sempere, R. N., Aranda, M. A. (2012). Pepino Mosaic Virus and Tomato Torrado Virus: Two Emerging Viruses Affecting Tomato Crops in the Mediterranean Basin. Advances in Virus Research. L. Gad and L. Hervé, Academic Press. Chapter 14 Volume 84: 505-532.

Sempere, R.N., Gómez, P., Méndez-López, E., Aranda, M.A. (2013). El virus del mosaico del pepino dulce (PepMV): incidencia de las condiciones ambientales, la genética del virus y las variedades de tomate en los síntomas inducidos por PepMV y su acumulación en las plantas infectadas. Agrícola Vergel 364:124-128.

 

 

 

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