Descifrando el secreto simbiótico de la mosca del olivo

Resumen

La mosca del olivo es una plaga importante en la región mediterránea, que causa daños significativos a los cultivos de olivos y genera pérdidas anuales de casi 3 millones de euros, principalmente debido a la alimentación de sus larvas con olivos. Investigaciones recientes se han centrado en la relación simbiótica entre la mosca del olivo y Candidatus Erwinia dacicola. Estudios genéticos han revelado diferentes haplotipos en diversas poblaciones y, basándose en este conocimiento más profundo, sugieren posibles enfoques específicos para cada región para el manejo de plagas.

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Los daños son producidos por sus larvas, que se alimentan del fruto de la aceituna, provocando importantes pérdidas cuantitativas y cualitativas en fruto y aceite.

Cada año, esta plaga es responsable de más del 30 por ciento de la destrucción de todos los cultivos de olivo mediterráneos, lo que equivale a unas pérdidas anuales de casi 3 millones de euros.

Los insecticidas han sido durante mucho tiempo el principal recurso contra las plagas de la mosca del olivo, al igual que en el caso de muchas otras plagas del olivo, como la polilla del olivo.

Los impactos ambientales, como la toxicidad para organismos no objetivo, la contaminación acuática y la contaminación de la cadena alimentaria humana, han dado lugar a la Retiro reciente de un número sin precedentes de componentes insecticidas mediante la implementación de las regulaciones de la Unión Europea.

Además, el uso generalizado de pesticidas combinado con los breves ciclos de vida de los organismos plaga ha dado como resultado cepas resistentes.

Sin embargo, a diferencia de la mayoría de las otras plagas, la mosca del olivo depende casi por completo de una bacteria simbiótica, a saber: Candidatus Erwinia dacicola.

Las larvas de insectos necesitan este simbionte para alimentarse de aceitunas verdes inmaduras superando las defensas químicas naturales de la aceituna, como oleuropeína, y es un factor importante en el desarrollo larvario cuando se alimenta de aceitunas negras.

También aumenta la producción de huevos en hembras adultas en condiciones de estrés.

Debido a esta relación única entre el insecto y la bacteria, California. La dacicola ha sido objeto de recientes investigaciones sobre nuevos métodos de control.

Se ha demostrado, por ejemplo, que ciertos compuestos antimicrobianos, como el oxicloruro de cobre y el viridiol, pueden interferir con la relación simbiótica, provocando una alteración del desarrollo larvario y una menor resistencia en los adultos.

Una nueva investigación publicado en Nature busca proporcionar una base de conocimiento más completa sobre la cual construir mediante la realización del estudio genético más detallado sobre la mosca del olivo y su simbionte.

El estudio examinó los patrones biogeográficos y la diversidad genética de ambos organismos en 54 poblaciones distribuidas en el Mediterráneo, África, Asia y las Américas.

Los investigadores identificaron tres haplotipos bacterianos primarios: htA, htB y htP.

Los haplotipos htA y htB dominaron la región mediterránea, siendo htA prevalente en las poblaciones occidentales (por ejemplo, Argelia, Marruecos y la península Ibérica) y htB en las áreas orientales (por ejemplo, Israel, Turquía y Chipre).

Las poblaciones del Mediterráneo central exhibieron una mezcla de estos haplotipos, lo que refleja una zona de confluencia influenciada por la migración y selección de cultivares de olivo.

Las evidencias arqueológicas sugieren que los olivos fueron domesticados en el Mediterráneo oriental y se extendieron hacia el oeste. Los investigadores señalan que los patrones genéticos de la mosca del olivo y su simbionte se alinean con estos movimientos, lo que indica que la selección humana de cultivares de olivo probablemente influyó en la distribución y adaptación de la plaga y su simbionte.

Por ejemplo, la mezcla genética de las poblaciones del Mediterráneo central es coherente con la mezcla de linajes de olivos orientales y occidentales.

El haplotipo htP, exclusivo de Pakistán, también resalta una antigua separación geográfica y divergencia evolutiva, ya que la menor diversidad genética del simbionte en comparación con la mosca huésped sugiere una asociación a largo plazo caracterizada por presiones selectivas.

Las poblaciones sudafricanas eran igualmente distintas, lo que reflejaba la historia evolutiva de la mosca y su huésped.

Otras poblaciones geográficamente aisladas, como las encontradas en Creta, California e Irán, fueron particularmente útiles para modelar patrones de dispersión y adaptación.

Creta, por ejemplo, alberga predominantemente htA a pesar de su proximidad a las regiones orientales, probablemente debido al aislamiento histórico y al flujo genético limitado.

Las poblaciones californianas comparten haplotipos de simbiontes y huéspedes del Mediterráneo oriental, lo que respalda la hipótesis de una introducción mediada por humanos desde Turquía.

De manera similar, las poblaciones iraníes muestran fuertes vínculos genéticos con las poblaciones del Mediterráneo central, lo que sugiere introducciones y propagación recientes dentro de la región.

Los investigadores creen que esta comprensión más profunda de la estructura genética de las poblaciones de moscas del olivo y sus simbiontes puede brindar información para intervenciones específicas.

Por ejemplo, los distintos perfiles genéticos de las poblaciones de Pakistán y Sudáfrica pueden requerir enfoques específicos para cada región.

El estudio también subrayó el potencial de aprovechar la biología simbionte en manejo de plagas, por ejemplo alterando el papel de la bacteria en la superación de las defensas de la aceituna.

• Bioquímica de insectos y biología molecular