Criterios para la confirmación de malezas resistentes a

Criterios para la confirmación de malezas resistentes a

Criterios para la confirmación de malezas resistentes a herbicidas
El presente trabajo es un extracto de Criteria for Confirmation of Herbicide-Resistant Weeds - with
specific emphasis on confirming low level resistance, escrito por Ian Heap, responsable de la
"Encuesta Internacional de malezas resistentes a herbicida" (www.weedscience.com), en 2005.
Los criterios aquí desarrollados son interesantes y resultan de gran utilidad para saber de qué
estamos hablando cuando nos referimos a las malezas resistentes a herbicidas.
Para que un biotipo de maleza sea considerado resistente e incluido en la Encuesta debe cumplir
con todos estos criterios:
1. Cumplimiento de la definición de resistencia de la WSSA (Weed Science Society of America ó
Sociedad Americana de la Ciencia de las malezas en castellano) y de la Encuesta internacional de
malezas resistentes a herbicidas.
2. Confirmación de datos utilizando protocolos científicos aceptables.
3. La resistencia debe ser heredable.
4. Demostración del impacto práctico de campo.
5. Identificación como maleza problema a nivel de especie, y no el resultado de la selección
artificial.
Si no cumple con cualquiera de estos criterios, no será considerado el caso.
Criterio 1. Cumplimiento de la definición de resistencia de la WSSA y de la Encuesta
La WSSA define la resistencia a herbicidas como "la capacidad heredada de una planta para
sobrevivir y reproducirse después de la exposición a una dosis de herbicida normalmente letal
para el tipo salvaje. En una planta, la resistencia puede ocurrir naturalmente o ser inducida
mediante técnicas como la ingeniería genética o la selección de variantes producidas por cultivo
de tejidos o mutagénesis".
Las malezas resistentes a los herbicidas caen dentro de esta definición. Sin embargo no todas las
"plantas resistentes a los herbicidas" son malezas resistentes a los herbicidas; pueden ser cultivos
resistentes a los herbicidas o creaciones de laboratorio. Para los fines de la Encuesta, resistencia a
los herbicidas se define como "La capacidad evolucionada de una población de malezas
previamente susceptible al herbicida, de soportar el herbicida y completar su ciclo de vida, cuando
el herbicida se utiliza a su dosis normal en una situación de campo de producción" (Montón y
Lebaron, 2001, en Herbicide Resistance and World Grains).
Criterio 2. Confirmación de datos de resistencia
La resistencia debe ser confirmada por un científico imparcial a través de la comparación de
plantas resistentes y susceptibles de la misma especie en un ensayo replicado y científicamente
sólido. El Comité de Acción de Resistencia a Herbicidas (HRAC por su singlas en inglés) ha
preparado una publicación que se ocupa específicamente de la detección de resistencia a los
herbicidas (HRAC, 1999).
Caracterización inicial de resistencia vs. detección de rutina
Hay una gran diferencia entre las pruebas para la caracterización inicial de un biotipo de maleza
resistente putativo y las pruebas de rutina de cientos de muestras que pueden seguir después del
descubrimiento inicial. La literatura está llena de pruebas de resistencia a los herbicidas, como
bioensayos en caja de Petri, ensayos disparados, ensayos de enzimas especificas y pruebas de
fluorescencia (Beckie et al., 2000). Sin embargo, para la caracterización inicial de un biotipo de
maleza resistente putativo la prueba más preferida es un experimento de dosis-respuesta en
condiciones controladas (cámara de crecimiento, invernadero, etc.) usando plantas enteras. Casi
todas las otras pruebas se han ideado por ser más rápidas, y/o menos costosas, para facilitar la
detección de rutina en cientos de muestras. Para confirmar un nuevo caso de resistencia el
objetivo es imitar, tan estrechamente como sea posible, las condiciones normales de aplicación de
campo en un ambiente controlado para determinar la GR50 (dosis requerida para reducir el peso
de los tratados en un 50% con respecto a las plantas no tratadas) de las poblaciones resistentes y
susceptibles. Se utiliza un rango de dosis de herbicidas de manera de incluir dosis sub-letales y
letales para la población tanto resistente como susceptible (Heap, 1994). La resistencia en este
experimento se confirma si hay una diferencia estadística en la respuesta al herbicida entre la
población resistente putativa y la población susceptible (nota: esta es la definición científica en
adelante). Modelos de regresión no lineal se utilizan para comparar los biotipos (Streibig, 1988;
cerebrales y Cousens 1989, Seefelt et al., 1995). Si las regresiones son estadísticamente diferentes,
entonces la resistencia por lo general se reporta como la relación entre los GR50 del biotipo
resistente y susceptible.
Normalmente es un proceso relativamente sencillo documentar la resistencia cuando el nivel de
resistencia es claro, con una relación de R/S (basado en GR50) de más de 10. Sin embargo, la
confirmación de la resistencia de bajo nivel es mucho más difícil y en algunos casos subjetiva.
Las disputas sobre la definición de la resistencia resultan principalmente de diferentes puntos de
vista sobre lo que constituye la variación natural en las poblaciones de malezas y lo que se clasifica
como una resistencia de bajo nivel. El punto más importante de este trabajo es clarificar lo que
considerar el punto de corte para la resistencia de bajo nivel y los requisitos necesarios para
probar esos casos.
Resistencia de bajo nivel
¿A qué nivel declaramos una maleza como resistente y la colocamos en la lista de malezas
resistentes? Esta pregunta no es fácil de responder. Es interesante para mí que muchos de los que
hemos estado involucrados en la identificación de resistencia a los herbicidas tenemos una
sensación intuitiva para los verdaderos casos de resistencia; sin embargo, es extremadamente
difícil de poner una definición clara sobre el papel.
Hay una definición científica y una definición en el campo agrícola de la resistencia. Ninguno de
ellas por sí sola es ideal para los fines de esta Encuesta, que es reflejar con precisión la ocurrencia
de un problema de malezas resistente a herbicida. Hay ventajas y desventajas de cada definición, y
la Encuesta se basa en una combinación de las dos. A continuación se muestra una descripción de
cada definición, junto con los problemas que presenta, y la combinación final de las dos.
1. Definición científica.
Desde un punto de vista científico resistencia puede ser definida como una diferencia estadística
en la respuesta a herbicida genéticamente heredada ente dos poblaciones de malezas de la misma
especie.
Los problemas con la definición científica.
La definición científica no tiene en cuenta la dosis recomendada de un herbicida. Aunque dos
poblaciones puedan diferir estadísticamente en su respuesta a un herbicida, no necesariamente el
herbicida no mata a los individuos más resistentes de ellas en la dosis recomendada. El problema
surge cuando una población de malezas se declara resistente en la definición científica, pero es
controlada por la dosis recomendada del herbicida en condiciones de campo. Las poblaciones de
malezas tomadas de diferentes regiones tienden a variar en sus valores GR50 para un herbicida,
siendo algunos de ellos claramente estadísticamente diferente a los demás. Esta es la variación
natural y no significa incluirla como una maleza resistente a herbicida. Las empresas ya saben que
existe esta variación y fijan su dosis recomendada para una maleza determinada en base a ensayos
extensos que abarcan esta respuesta diversa de forma natural a un herbicida. Un mejor punto de
vista científico sería que una población difiera significativamente en la respuesta a un herbicida
cuando se compara con la respuesta promedio de numerosas poblaciones.
2. Definición de campo de producción.
Usando esta definición una clasificación de "resistente" requiere que la población resistente debe
sobrevivir a la dosis recomendada de herbicida bajo condiciones normales de campo.
Los problemas con la definición de campo de producción.
El problema que los científicos tienen con el uso de la dosis recomendada como una vara de medir
es que la dosis recomendada es subjetiva y puede variar de una región a otra dependiendo del
cultivo o situación, o incluso el costo de un herbicida. Así, sería posible definir la misma población
de malezas resistentes en un cultivo y susceptibles en otro (Además la dosis recomendada por lo
general se dirige a las malezas más difíciles de controlar. Así, algunas especies de malezas pueden
evolucionar un nivel de 4 veces la resistencia a un herbicida y aún así ser controlada por la "dosis
recomendada").
El uso de la dosis recomendada como una medida de la resistencia sin tener en cuenta la
resistencia relativa a un control susceptible puede ser engañoso. La aplicación de la dosis
recomendada en el mismo biotipo dará resultados variables dependiendo de las condiciones. El
entorno (clima, tipo de suelo, las condiciones de cultivo, el estrés, etc.) juegan un papel
importante en el efecto de un herbicida en una maleza. Para los casos marginales de resistencia,
una población que normalmente sobrevive a una aplicación en el campo puede morir a la dosis
recomendada en condiciones de invernadero. Este resultado puede ser debido a que la dosis
recomendada es a menudo mucho más efectiva sobre las malas hierbas en condiciones de
invernadero o de cámara de crecimiento que cuando el herbicida se aplica en condiciones de
campo.
Alternativamente, se puede indicar que más pruebas de campo son necesarias para discernir si las
condiciones ambientales juegan. El uso de la dosis recomendada por sí sola no es un criterio
suficiente para la clasificación de la resistencia.
3. Definición práctica de la resistencia.
Si tuviéramos que depender solo de una definición científica entonces la encuesta se obstruye con
muchos casos de "resistencia" o variada tolerancia que serían de ninguna consecuencia práctica. Si
tuviéramos que depender sólo de definiciones de campo de producción entonces estaríamos
confiando en un enfoque relativamente subjetivo que es probable que cambie de cultivo a cultivo
y de región a región. Una combinación de ambos es necesaria para proporcionar una definición
práctica de la resistencia.
Es evidente que la definición científica es el obstáculo más bajo y cualquier población que no pasa
esta definición no se pueden enumerar. Para el propósito de la encuesta, el requisito de
demostrar un impacto práctico del caso de resistencia es que la población resistente ha causado
un problema de control en el campo cuando se utiliza el herbicida a la dosis de campo
recomendada. Cuando se investiga un caso de resistencia de bajo nivel, es necesario proporcionar
mucho más evidencia experimental que para la resistencia de alto nivel (es decir, al menos 10
veces). Un solo experimento de dosis-respuesta no será suficiente para los casos que presentan
menos de 10 de índice de resistencia. Requerirá experimentos de dosis-respuesta en invernadero
y experimentos de campo con plantas susceptibles y potencialmente resistentes de tamaño y
ubicación similar. Lo ideal sería que los experimentos de campo sean replicados en más de un sitio
y durante más de un año.
Criterio 3: La resistencia debe ser heredable
En algunos casos, los científicos han comprobado la resistencia mediante la extracción de las
plantas del campo en macetas, y luego llevado a cabo los experimentos de dosis-respuesta en
ellas. Esto puede ser una prueba rápida para determinar si se deben realizar ensayos adicionales,
pero no es aceptable para la confirmación de un nuevo caso de resistencia. Las poblaciones R
(potencialmente resistente) y S (susceptibles) pueden estar en diferentes etapas de crecimiento, o
pueden ya haber sido expuestas a un herbicida en el campo, que puede afectar gravemente el
resultado del experimento.
Afortunadamente esto no suele ser un problema, ya que los procedimientos de prueba por lo
general requieren la recolección de semillas de poblaciones resistentes y susceptibles. A los
efectos de la inclusión de un biotipo en la Encuesta, se requiere generalmente de pruebas con
semillas recolectadas para las especies reproducidas sexualmente. También se prefiere, pero no
es excluyente, que las semillas de la segunda generación obtenidas a partir de las poblaciones R y
S cultivadas en invernadero se colecten y se prueben para la resistencia.
Criterio 4. Demostración del impacto práctico de campo
La Encuesta está diseñada para relevancia práctica y no para documentar las variaciones naturales
en respuesta a los herbicidas entre las poblaciones de malezas. Si no hay diferencia detectable en
el control de la maleza en condiciones de campo en la dosis recomendada, entonces no se añadirá
a la encuesta. Aunque pueden hacerse argumentos con validez científica por la aparición de
resistencia de bajo nivel, incluso cuando la maleza se controla con la dosis de campo bajo estas
condiciones, para los fines de una encuesta práctica, la maleza debe presentar un problema para
el agricultor cuando se utiliza el herbicida en la dosis recomendada. Este criterio se vuelve aún más
crítico cuando se trata de la resistencia a nivel bajo.
Criterio 5: Ser una maleza y ser identificada a nivel de especie y no ser el resultado de la
selección artificial
Para ser clasificado como una maleza resistente a los herbicidas, la planta en cuestión debe ser
una maleza y ser identificada hasta el nivel de especie. Los casos de la selección artificial de
resistencia a los herbicidas, incluyendo los cultivos resistentes a los herbicidas como voluntarios
(“guachos”), no están incluidos en la encuesta.
Conclusión
Añadir un biotipo de maleza en la Encuesta debe llevarse a cabo con prudencia para garantizar
que la denuncia es exacta. También debe ser oportuna para permitir la orientación adecuada para
los fabricantes de herbicidas y agricultores. Estos criterios tienen por objeto facilitar ese fin a
través de una combinación de la objetividad, la transparencia y la coherencia que es fundamental
para el método científico y la aplicación práctica de la experiencia de expertos.