Las enfermedades de las plantas representan una grave amenaza para la seguridad alimentaria mundial, especialmente en los países en desarrollo, donde millones de personas dependen del consumo de lo que cosechan.
En África subsahariana, una enfermedad de las plantas en particular, la necrosis letal del maíz, está devastando uno de los cultivos preferidos de la región para alimentos, piensos e ingresos. Pero comprender su biología para controlar la enfermedad es difícil porque la enfermedadsurge de dos virus que interactúan, que es donde entran en juego las matemáticas.
Un equipo de investigadores del Instituto Nacional de Síntesis Matemática y Biológica ha utilizado modelos matemáticos para comprender mejor la dinámica de la enfermedad y cómo manejarla. Sus resultados de investigación, publicados este mes en un estudio en la revista fitopatología , no solo podría ayudar a mejorar nuestra comprensión de la necrosis letal del maíz, sino que también podría ayudar a informar el manejo y control de otras enfermedades destructivas de las plantas causadas por combinaciones de patógenos.
El estudio se centra en la enfermedad de la necrosis letal del maíz en Kenia, donde las pérdidas de cultivos son particularmente altas. Las plantas de maíz infectadas mueren prematuramente o con frecuencia son estériles, lo que reduce drásticamente el rendimiento. La mayor parte del suministro de maíz de la nación proviene de granjas pequeñas a medianas, queson menos capaces de resistir las amenazas a su producción de alimentos que las grandes granjas ricas en recursos.
El estudio encontró que una combinación de cultivos rotativos, control de insectos y uso de semillas compradas libres de virus proporciona el mejor control de la enfermedad, pero dicha estrategia de manejo generalmente solo está disponible para grandes granjas comerciales de maíz con recursos suficientes para comprar agroquímicos y comprarsemilla.
Los agricultores de escasos recursos, con explotaciones más pequeñas, que dependen principalmente de la rotación de cultivos y la eliminación de plantas enfermas, solo pueden lograr un control más limitado, según el estudio
Para ambos tipos de agricultores, se necesitaría una gestión sincronizada en grandes áreas para proporcionar un control sostenible a largo plazo.
Los resultados enfatizan el valor del modelado matemático para informar el manejo de una enfermedad emergente, especialmente cuando la información epidemiológica es escasa.
"El modelado matemático puede desempeñar un papel importante en la integración de la información biológica disponible con suposiciones razonables sobre lo que falta para dar al menos una primera indicación de la efectividad potencial de las opciones de control de enfermedades. El modelado también puede indicar y ayudar a priorizar algunas investigaciones clavepreguntas que deben abordarse en la búsqueda de opciones de control sostenible a largo plazo ", escriben los autores.
"El marco de modelado es potencialmente informativo para otros sistemas de cultivo en los que la coinfección tiene efectos devastadores", escribieron.
La investigación fue el resultado de los esfuerzos del Grupo de Trabajo NIMBioS sobre Virus Vegetales de Escalas Múltiples, que incluyó matemáticos, ecólogos, fitopatólogos y biólogos evolutivos que se reunieron durante varios años para desarrollar nuevos métodos matemáticos para el estudio de la fitopatología.El Grupo de Trabajo se estableció luego del Taller de Investigación NIMBioS sobre Virus de Plantas Vectorizadas, realizado en marzo de 2014.
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Materiales proporcionado por Instituto Nacional de Síntesis Matemática y Biológica NIMBioS . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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