El gusano cogollero del maíz causa (Spodoptera frugiperda)  la pérdida de más de 1,9 Mt de maíz en los Estados Unidos anualmente, y hay cada vez más evidencia de que los fenómenos meteorológicos y las temperaturas cada vez más extremas exacerbarán el daño causado a la producción agrícola por las plagas de insectos. En respuesta a la amenaza, un equipo de investigadores de Penn State ha demostrado que las líneas genéticas del maíz tienen compuestos inherentes que actúan como insecticidas, protegiéndolas de las larvas que se alimentan de ellas.

En hallazgos publicados recientemente en línea antes de la edición de marzo de Plant Stress , los investigadores informaron que las larvas del gusano cogollero del maíz que se alimentan de las sedas, cáscaras y granos de líneas de maíz que contienen altos niveles de flavonoides (químicos que juegan papeles esenciales en muchos procesos biológicos y respuestas a  factores ambientales en las plantas) crecen mucho más lentamente y muchas mueren, en comparación con las larvas que se alimentan de líneas de maíz sin flavonoides.

Además de una mayor mortalidad y una reducción del peso corporal, las larvas que se alimentaban de líneas de maíz ricas en flavonoides desarrollaron un síndrome similar al del intestino permeable, descubrieron los investigadores, lo que sugiere la participación de cambios en el microbioma del intestino de las larvas. Además, la expresión de genes relacionados con la salud intestinal se modificó en las larvas que consumieron las cáscaras ricas en flavonoides.

En el estudio, los investigadores compararon cómo sobrevivieron las larvas del gusano cogollero del maíz en cepas genéticamente idénticas, excepto por unas pocas diferencias específicas y conocidas del maíz: en este caso, algunas expresaban un alto contenido de flavonoides en los pelos, las cáscaras y los granos; otras no. El maíz, cultivado en la granja de agronomía del Centro de Investigación Agrícola Russell E. Larson de Penn State, incluía una línea diseñada para tener un gen que desencadena la producción de flavonoides y una línea que fue criada convencionalmente para producir flavonoides, que fue desarrollada durante las últimas dos décadas por el laboratorio de Chopra a partir del cruce de una línea mutante de maíz .

Los investigadores señalaron que notaron “una marcada diferencia” en la mortalidad y el peso corporal entre las larvas del gusano cogollero que se alimentaban de líneas con sobreproducción de flavonoides en comparación con las líneas de control. Tanto la línea modificada genéticamente como la línea obtenida a partir del mutante tuvieron efectos similares en las larvas.

“Esta investigación es importante porque puede ser un primer paso hacia el desarrollo de líneas de maíz resistentes a plagas de insectos ideales para la producción orgánica”, dijo el líder del equipo de investigación