Baculovirus autóctonos en el control de plagas: estudios moleculares de los virus AgMNPV y EpAPGV

Abstract

El desarrollo de una agricultura sustentable incluye el remplazo de los insecticidas químicos de amplio espectro por agentes de control biológico inofensivos para los organismos no blanco. Entre los microorganismos utilizados como agentes de biocontrol, los baculovirus son excelentes candidatos debido a su alta virulencia, especificidad, factibilidad de producción y compatibilidad con otras medidas de control de plagas. Sin embargo, salvo ciertas excepciones, el uso de baculovirus como alternativa de control de plagas se ha enfrentado con una serie de inconvenientes: 1) son demasiado específicos desde el punto de vista de la industria de los agroquímicos; 2) su velocidad de acción es relativamente lenta y, si bien se ha demostrado que los insectos causan menor daño una vez infectados, los productores agrícolas no los consideran atractivos al compararlos con los insecticidas químicos de alto poder de volteo. Ante tal situación, se han desarrollado estudios con el objetivo de aumentar la velocidad de acción de los baculovirus y ampliar el rango de huéspedes susceptibles manteniendo las cualidades de inocuidad hacia organismos no blanco. El granulovirus Epinotia aporema (EpapGV) y el nucleopolyhedrovirus Anticarsia gemmatalis (AgMNPV) fueron identificados como candidatos para el control biológico de dos lepidópteros-plagas claves de cultivos de leguminosas en Argentina. Nuestro equipo caracterizó en forma exhaustiva al EpapGV y desarrolló una metodología para la introducción de modificaciones en el genoma de AgMNPV, un virus que se ha usado en forma exitosa en control biológico de plagas en Brasil. Este proyecto apunta a la modificación genética de los baculovirus mencionados con el fin de mejorar sus capacidades bioinsecticidas. Otro foco de interés incluye el estudio de posibles factores involucrados en la especificidad viral, ampliando la base de información para el diseño de estrategias de modificación del el rango hospedadores de los baculovirus.

Among the main objectives in the development of a sustainable agriculture is the replacement of broad-spectrum chemical insecticides with biological control agents, harmless to non-target organisms. Among the microorganisms to be considered as biocontrol agents, baculoviruses are excellent candidates because of their high virulence, specificity, feasibility of mass production and compatibility with other pest control actions. However, the widespread application of baculoviruses faces some limitations: their host range is too narrow from the perspective of the agrochemical companies and their speed of kill is low compared with fast acting chemical pesticides. In order to overcome these limitations, several approaches have been explored to increase the speed of action and to expand the host range of these viruses, preserving their lack of virulence on non-target organisms. Epinotia aporema granulovirus (EpapGV) and Anticarsia gemmatalis nucleopolyhedrovirus (AgMNPV) have been identified as potential candidates for the control of two relevant lepidopterous pests in leguminous crops in Argentina. We have fully characterized EpapGV and developed a system for genetic modification of AgMNPV, a virus that had been successfully used for biological control in Brazil. The present research aims at the genetic improvement of these baculoviruses. Additionally, genes putatively involved in host range will be studied aiming at the design of strategies directed towards modifying and/or expanding the host range of baculoviruses.