Texas A&M research to examine mysteries of armyworms

Texas A&M Estudiante graduado recibió una beca para investigar gusanos cogolleros

A Texas A&M Estudiante graduado de la Universidad recibió una beca para, comprender y, en última instancia, mitigar las poblaciones de gusano cogollero en Texas y el centro de los Estados Unidos.

Ashley Tessnow, candidata a doctorado en el Departamento de Entomología de la Facultad de Agricultura y Ciencias Biológicas de Texas A&M, dijo que los gusanos armados han sido durante mucho tiempo una plaga que los productores agrícolas de todo el centro de los EE. Pero a pesar de la larga batalla contra los gusanos cogolleros, todavía hay mucho que los expertos no entienden sobre la plaga.

Gusano cogollero
Los gusanos cogollero pueden distinguirse por la forma invertida y color crema de» Y » en su cápsula de cabeza. En grandes cantidades, estos insectos pueden ser devastadores para los cultivos, los campos de heno y los pastos. (Texas A&M AgriLife Foto de extensión de Bart Drees)

«Ha habido un aumento de casos de brotes importantes de gusano cogollero en los últimos años», dijo. «Y los gusanos armados también han llegado a las noticias porque se introdujeron en África, Asia y Australia. Con esta mayor atención, nos hemos dado cuenta de lo poco que realmente sabemos sobre ellos.»

La investigación de Tessnow, bajo la asesoría del profesor Greg Sword, Ph. D., Texas A& M College of Agriculture and Life Sciences Department of Entomology, se centrará en identificar las diferencias genómicas en las poblaciones de gusanos cogolleros en Texas y más allá, lo que espera que en última instancia ayude a los productores a combatir la plaga de manera más efectiva y eficiente. Su investigación recibió una subvención de 5 51,574 del Instituto Nacional de Alimentación y Agricultura del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos.

Investigación para combatir gusanos brazo

Los gusanos brazo caída son de color verde, marrón o negro y se pueden identificar por la Y invertida blanca en su cabeza. Pueden crecer hasta 1 pulgada de largo cuando maduran. La plaga recibió su nombre porque parece que marchan a través de campos de cultivo y heno como una formación militar, consumiendo todo a su paso.

La plaga pasa el invierno en el sur de Texas y migra al norte a través del centro de los Estados Unidos y hacia Canadá anualmente. Los gusanos cogolleros migran como polillas, pero son las orugas las que son destructivas para una amplia gama de cultivos, incluidos el maíz, el sorgo y las hierbas forrajeras.

Tessnow está particularmente interesado en estudiar dos cepas distintas de gusanos cogolleros a medida que migran hacia el norte a lo largo de las temporadas de crecimiento anuales. Estas cepas de gusanos cogolleros son idénticas, pero tienen diferencias genéticas que las convierten en plagas inherentemente diferentes. La investigación analizará la cepa C, originalmente llamada así por su prevalencia en los campos de maíz, y la cepa R, llamada así por su identificación en los campos de arroz, pero también conocida por consumir pastos pequeños como la hierba Bermuda.

Estas cepas de gusano cogollero son una plaga agrícola única que exhibe diferentes preferencias de cultivo y responde de manera diferente a los insecticidas, dijo. Aunque estas dos cepas son distintas, ocasionalmente pueden hibridarse creando un tercer tipo de plaga» desconocida».

Este proyecto desarrollará nuevas herramientas genómicas para controlar eficazmente las infestaciones de gusanos armados en función de las cepas presentes, dijo Tessnow.

El objetivo de la investigación es utilizar métodos de secuenciación de próxima generación para caracterizar las poblaciones de estas dos cepas en el centro de los Estados Unidos, dijo. Esto proporcionará información sobre qué plagas de gusano cogollero están presentes en diferentes regiones de Texas y los Estados Unidos, y con qué frecuencia estas cepas se hibridan en cada región.

«Analizaremos las diferencias genéticas entre estas cepas y cualquier caso de hibridación a medida que las polillas migran de sur a norte cada año», dijo. «Tenemos datos preliminares que muestran que se pueden encontrar las mismas poblaciones de gusanos armados desde Weslaco hasta Minnesota, pero queremos estudiar la estructura genómica y cómo difieren estas cepas.»

Tessnow dijo que la investigación también tiene como objetivo desarrollar nuevas herramientas de diagnóstico para diferenciar entre las cepas. Estas herramientas podrían ayudar a identificar enfoques novedosos para gestionar eficazmente cada cepa por separado o en conjunto en campos y / o cepas híbridas que surgen durante la migración anual.

«Al recolectar polillas en campos de maíz y sorgo, que se espera que estén compuestos principalmente de gusanos cogolleros de la cepa C, hemos encontrado que en realidad hay una mezcla uniforme de ambas cepas», dijo. «Por lo tanto, queremos entender la relación entre las cepas, lo que está causando que sean genéticamente distintas, y buscar patrones de hibridación. Sabemos que la hibridación ocurre entre cepas a tasas relativamente bajas, pero no sabemos cómo esto puede afectar la susceptibilidad del gusano cogollero a los insecticidas, incluidos los cultivos Bt.»

Objetivos de investigación del gusano cogollero

Hay dos objetivos para la investigación de Tessnow.

En primer lugar, Tessnow espera identificar pequeñas diferencias en el ADN de las polillas recolectadas en cinco lugares. También utilizará estas diferencias genéticas para identificar patrones de hibridación entre cepas a partir de polillas recolectadas en el campo.

Se han colocado trampas para polillas de gusano cogollero en campos de maíz o sorgo en cinco ubicaciones de Texas, incluidas Weslaco, Corpus Christi, College Station y Lubbock, y Rosemount, Minnesota. Se recogerán al menos 25 muestras de polillas de cada lugar en varias ocasiones a lo largo del año.

El ADN de 20 individuos por punto de muestreo se enviará al Servicio de Genómica y Bioinformática de Texas A&M para la secuenciación del ADN, dijo. Los datos de la secuencia de ADN se cargarán en los Clústeres de Computación de Investigación de alto Rendimiento Texas A&M, y se utilizarán análisis bioinformáticos para diferenciar la cepa C, la cepa R y cualquier híbrido entre cepas.

Tessnow también identificará cualquier subpoblación que ocurra entre diferentes ubicaciones dentro de las cepas. Los datos de la secuencia se harán públicos para su uso por otros investigadores una vez finalizado el proyecto.

El segundo objetivo es desarrollar un ensayo de genotipado basado en la reacción en cadena de la polimerasa que permita a los productores o consultores de cultivos diferenciar entre las dos cepas de gusano cogollero de forma rápida y confiable durante el reconocimiento rutinario.

«Estamos más interesados en la prevalencia de estas dos cepas en el campo y en qué cultivos prefieren», dijo. «Pero también tengo curiosidad por saber cómo la idea errónea de que todos los gusanos cogolleros en un campo son la misma cepa podría estar afectando los programas de mitigación para esta plaga. Saber con qué cepa de gusano cogollero estamos tratando y qué tan común es tener ambas cepas presentes en lugares específicos, podría afectar la efectividad del tratamiento de esos cultivos para gusanos cogolleros.”

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