El enfoque tradicional de la etiología de esta enfermedad es que la desencadena Diatraea saccharalis, una polilla a la que generalmente se hace referencia como barrenador de la caña de azúcar . En la etapa de oruga, este insecto perfora el tallo de la planta, que luego es infectado de manera oportunista por el hongo.
Sin embargo, un estudio realizado en Brasil por la Facultad de Agricultura Luiz de Queiroz de la Universidad de São Paulo (ESALQ-USP) ha invertido este modelo, mostrando que el detonante no es el insecto sino el hongo. «Es el primer caso científicamente demostrado de un hongo patógeno que manipula tanto su vector [el insecto] como el huésped [la planta] para su propio beneficio», José Maurício Simões Bento, profesor de ESALQ-USP y uno de los principales investigadores de la estudio, dicho.
Un hongo oportunista no depende de vectores, sino que infecta al huésped al ingresar a él a través de una lesión en su estructura. Este caso es diferente. F. verticillioides cambia las características del vector y del hospedador para promover su diseminación. «Establecemos un nuevo paradigma para la asociación planta-insecto-hongo en las plantaciones de caña de azúcar», dijo Bento.
Los hallazgos del grupo se informan en un artículo titulado «El fitopatógeno fúngico modula las respuestas de las plantas y los insectos para promover su diseminación» , que se publicará el 14 de junio en la revista ISME Journal .
«Anteriormente, la polilla era el objetivo y la idea era que el hongo simplemente aprovechara los agujeros hechos en el tallo por sus orugas. Descubrimos que este no es el caso. El hongo manipula al insecto para penetrar en la planta y manipula el planta para atraer más insectos «, dijo Márcio de Castro Silva Filho, también profesor de ESALQ-USP y co-investigador principal del estudio.
A través de varios experimentos, los investigadores descubrieron que las plantas de caña de azúcar infectadas por F. verticillioides producen compuestos volátiles que son irresistibles para las hembras preñadas de la polilla Diatraea saccharalis. Atraídas por estos compuestos, las polillas ponen sus huevos en las plantas. Cuando las orugas nacen, penetran en los tallos y son atraídas por los compuestos volátiles que ingieren. Cuando entran en la etapa de pupa y se convierten en polillas adultas, ya son portadoras del hongo.
«Estas polillas jóvenes infectadas transmiten el hongo a la siguiente generación a través de sus huevos», dijo Silva Filho. «A diferencia de las polillas sanas, se sienten atraídas por los compuestos volátiles de las plantas sanas no infectadas, que infectan poniendo huevos en ellas. El hongo manipula tanto a la planta como al insecto para promover su diseminación».
Instrumentalizadas por los compuestos volátiles, las hembras que no portan el hongo prefieren poner sus huevos en plantas infectadas, mientras que las hembras infectadas prefieren plantas sanas. La pudrición roja se extiende a más y más plantaciones de caña a través de este mecanismo insidioso.
La pudrición roja destruye entre el 50% y el 70% del contenido de sacarosa de los tallos de caña de azúcar infectados. «Nuestro estudio revoluciona la ciencia de esta enfermedad, considerada la amenaza más grave para la caña de azúcar y responsable de enormes pérdidas para los productores de etanol y azúcar», dijo Silva Filho. «Demostramos que la oruga es el vector, en contraste con la visión de que el hongo ingresa a la planta a través de los agujeros hechos por la oruga».