Contribuciones de instituciones de Educación Superior en Cuba en la temática de nematodos entomopatógenos

Inicios del estudio de los nematodos entomopatógenos en Cuba. Homenaje a las fundadoras

La historia del desarrollo de los nematodos como agentes de control biológico comenzó, en el mundo, con el uso de Steinernema glaseri (Steiner), en un programa de aplicaciones (control biológico por aumento) contra el escarabajo japonés en Estados Unidos de América en 1935. Se considera que hay más de 30 descubrimientos, entre 1923 y 2000, que marcaron hitos en el desarrollo hasta llegar a las producciones masivas y formulaciones de nematodos entomopatógenos; 10 de ellos se produjeron entre 1970 y 1990 (1313. Grewal PS, Kaya HK. History of the development of nematodes as biocontrol agents. En B Eriksson, D McNamara, J Webster (Eds). An anecdotal history of Nematology. 2008. pp 246–257. ISBN: 978-954-642-426 (e-book)).

En los años de efervescencia, se iniciaron en Cuba los estudios de nematodos entomopatógenos cuando, a finales de los 70s, dos distinguidas mujeres se vincularon, muy jóvenes, a las investigaciones en los sectores citrícola y frutícola del país. En esa época, la Dra. Magda Montes estudiaba el picudo verde-azul de los cítricos (Pachnaeus litus Germar (Coleoptera: Curculionidae)) y encontró, de modo casual, que numerosos nematodos emergían de larvas y pupas muertas de este insecto. La investigadora sugirió que se trataba de representantes del género Neoaplectana, que podían ser reproducidos en larvas de Galleria mellonella L. (Lepidoptera: Pyralidae) para obtener suficientes cantidades para el manejo del picudo en los viveros (1414. Montes M. Informe sobre un nematodo del género Neoaplectana como enemigo natural de las larvas del picudo verde azul Pachnaeus litus (Coleoptera, Curculionidae). Ciencia y Técnicas Agrícolas. Serie Cítricos y otros frutales (Cuba). 1978; 3(1):43–45., 1515. Montes M, Broche R, Hernández MR, Gómez M, Hernández D, Rodríguez JL. Curculiónidos que atacan los cítricos en Cuba y sus enemigos naturales. 2014. Disponible en: http://www.fao.org/docs/eims/upload/cuba/5380/UltimoCurculi%C3%B3nidos%20Trabajo%20FAO.pdf [revisado: 26/03/2014]).

La Dra. Montes laboraba en la Estación de Sanidad de los Cítricos y recibió a la Licenciada Eva Arteaga en su equipo de trabajo; esta estación, posteriormente, formó parte del Instituto de Investigaciones de Fruticultura Tropical (IIFT), institución que contribuyó, de manera esencial, al desarrollo de esta temática de trabajo en Cuba. Desde los años 70 y 80, este grupo de investigación estableció una fructífera cooperación con prestigiosos investigadores de instituciones extranjeras, entre los que sobresalieron los doctores Zdenek Mrácek (Academia de Ciencias de Checoslovaquia) y Noël Boemare (UMII/INRA, Montpellier, Francia). Estas colaboraciones permitieron la identificación y caracterización de la población cubana de Heterorhabditis indica Poinar, Karunakar & David (Rhabditida: Heterorhabditidae) (1616. Arteaga EM, Mráïcek Z. Heterorhabditis heliothidis, a parasite of insect pests in Cuba. Folia Parasitologia (Praha). 1984; 31:11‐17., 1717. Stack CM, Easwaramoorthy SG, Metha UK, Downes MJ, Griffin CT, Burnell AM. Molecular characterisation of Heterorhabditis indica isolates from India, Kenya, Indonesia and Cuba. Nematology. 2000; 2(5):477-487.) y el informe de una nueva especie, Steinernema cubana Mrácek, Hernández & Boemare (Rhabditida: Steinernematidae) (1818. Mrácek Z, Arteaga E, Boemare NE. Steinernema cubana sp. n. (Nematoda: Rhabditidae: Steinernematidae) and preliminary characterisation of its associated bacterium. Jour. Invertebrate Pathol. 1994; 64:123–129.).

Ambas investigadoras aportaron, a la literatura del NEP en Cuba y el mundo, valiosos elementos relacionados con la identificación de nuevas especies, así como a la producción y el uso de nematodos en el manejo de plagas de cítricos (Citrus spp.) y arroz (Oryza sativa L.) en ambientes tropicales, entre otros. Posteriormente, durante los 90s e inicios de este siglo, estas especialistas se mantuvieron activas; la Dra. Montes, investigando y formando jóvenes desde el IIFT y la Dra. Arteaga, compartiendo labores en la Dirección de Ciencias en el MINAG; las generaciones de nematólogos que les sucedieron agradecemos sus enseñanzas y contribuciones.

A partir de los años 90, la agricultura cubana se orienta hacia el uso de bajos insumos y un enfoque agroecológico (1919. Altieri MA, Funes-Monzote FR. The paradox of Cuban agriculture. Monthly Review. 2012; 63(8). Disponible en: http://monthlyreview.org/2012/01/01/the-paradox-ofcuban-agriculture/ [revisado: 20/10/2014]). Ya por esos años, se poseía una rica historia en el desarrollo y uso de ACB en el país desde los años 30-40 del siglo XX (1212. Márquez ME, Vázquez LL, Rodríguez MG, Ayala JL, Fuentes F, Ramos M, et al. Biological control in Cuba. En Van Lenteren, VHP Bueno, MG Luna, YC Colmenarez (Eds). Biological control in Latin America and the Caribbean: Its rich history and bright future. CABI Invasives Series. 2020. pp 176-193. ISBN: 978 1789 2424 47) y fuerza técnica muy preparada teórica y prácticamente que, desde las universidades y centros de investigaciones del MES e institutos del MINAG, podían desarrollar y generalizar medios biológicos para apoyar la producción de alimentos.

Según Altieri (2020. Altieri M. Patrimonio ecológico de la humanidad. En Funes F, LL Vázquez (Eds.). Avances de la agroecología en Cuba. Estación Experimental de Pastos y Forrajes “Indio Hatuey”. 2016. pp 11-12. ISBN: 978-959-7138-21-1), al comienzo del “Periodo Especial”, en la agricultura el esfuerzo se centró en una estrategia de sustituir los insumos químicos por biológicos y, ese enfoque del uso de bajos insumos, estableció las bases para el desarrollo y escalonamiento de estrategias agroecológicas de diversificación de las fincas, integración animal, reciclaje y control biológico, entre otros. Fue en esa etapa que, numerosos grupos de investigación del MES, desplegaron estudios de prospección, selección, desarrollo y uso de ACB, pues se requería incrementar esas opciones para el manejo de plagas.

A inicios de los 90s, el Centro Nacional de Sanidad Agropecuaria (CENSA) inició los estudios encaminados a la búsqueda y desarrollo de NEP, teniendo como líder a la entonces Maestra en Ciencias Lourdes Sánchez Portales† (1956 - 2004) (Fig. 1) quien, junto al Ingeniero Ibrahim Rodríguez Gómez, realizaron una prospección buscando nuevos aislamientos, obtuvieron cepas, evaluaron su acción sobre diversas plagas diana y desarrollaron, junto a otros miembros del equipo de trabajo, la metodología de producción masiva de NEP que se introdujo en el Centro de Reproducción de Entomófagos y Entomopatógenos (CREE) de Quivicán en 1994 (2121. Sánchez S. El CREE de Margarita, algo más que un sueño. Agricultura Orgánica (Cuba). 1997; 3(2–3):5–8.) y que se encuentra generalizada en el país (88. Rodríguez MG. Entomopathogenic nematodes in Cuba: from laboratories to popular biological control agents for pest management in a developing country. En Campos-Herrera R. (Ed.). Nematode Pathogenesis of Insects and Other Pests – Ecology and Applied Technologies for Sustainable Plant and Crop Protection. Springer, Cham. 2015. pp 343–364.).

¿Cuáles fueron los aportes de entidades del MES al desarrollo de los NEP en Cuba a partir de los años 90s?

En una búsqueda efectuada recientemente, en diversas bases de datos y repositorios de universidades, se comprobó la existencia de más de 150 documentos generados desde Cuba en el tema de los NEP, mayormente artículos científicos y otros resultados recogidos en tesis de doctorado/maestría, trabajos de diploma y resúmenes de ponencias en seminarios y congresos en Cuba y el exterior, que se originaron en más de 20 entidades (instituciones de investigación, universidades, centros universitarios municipales y centros de producción de controles biológicos, entre otros).

Dos instituciones del MES produjeron los mayores porcentajes de contribuciones, el CENSA y la Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas (UCLV). Ambas entidades también colaboraron con otros centros, por ejemplo, el CENSA apareció en artículos y ponencias con el Instituto de Investigaciones de Viandas Tropicales (INIVIT), Cuba; Centro de Ciencias Medioambientales (CSIC), España; Instituto de Investigaciones Agrícolas (INIA) e Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC), ambos de Venezuela; el Centro Nacional de Referencia Fitosanitaria para la Montaña (CNRFM, MINAG), Cuba y el Instituto de Investigaciones de Caña de Azúcar (INICA), Cuba. Por su parte, la UCLV se acompañó con investigadores, profesores y estudiantes de la Universidad de Ciego de Ávila (UNICA), Cuba; del INIVIT y estaciones provinciales de sanidad vegetal.

Otras entidades del MES que evidenciaron algún nivel de investigación en el tema de NEP fueron la Universidad “José Martí Pérez” de Sancti Spíritus, Universidad de Matanzas “Camilo Cienfuegos”, UNICA, Centro Universitario Municipal Trinidad, la Universidad Agraria de La Habana (UNAH) y la Universidad de Oriente, así como sedes universitarias de varios municipios del país.

Las relaciones del CENSA con instituciones internacionales fueron transcendentales para lograr avances sustanciales en tópicos como la identificación de poblaciones, la incorporación de herramientas moleculares y la reproducción y el uso de NEP; se destacan los intercambios y las conferencias, la elaboración de ponencias/capítulos de libros y artículos conjuntos, la revisión de tesis de doctorados y la ejecución de proyectos binacionales con destacados investigadores de España, Estados Unidos de Norteamérica y Venezuela (Fig. 2). Cada uno de estos colaboradores extranjeros contribuyeron al desarrollo del trabajo en Cuba, por ello las actuales y las nuevas generaciones de nematólogos del país deben, además de estudiar sus artículos y libros, recordarles y agradecer su desinteresada y oportuna colaboración.

En la actualidad, esa colaboración internacional continúa impulsando las investigaciones de los NEP en el CENSA, pues desde 2018 en esa institución se desarrollan estudios en el marco de un proyecto financiado por la Unión Europea denominado “ Microbial Uptakes for Sustainable management of major bananA pests and diseases ” (MUSA), dirigido por el Dr. Aurelio Ciancio del Istituto per la Protezione Sostenibile delle Piante, Italia. El proyecto MUSA pretende robustecer el manejo sostenible de plagas de nematodos y picudo del banano - plátano (Cosmopolites sordidus Ger.) con enfoque integrado, combinando agentes de control biológico endófitos y la resistencia/ tolerancia de las plantas; los NEP representan objeto de estudio dentro del proyecto MUSA, para su uso en el manejo de poblaciones de picudo del banano-plátano.

A pesar de la fortaleza alcanzada en las alianzas internacionales en el tema de NEP, el análisis primario de esta información evidenció que aún es escasa la colaboración entre instituciones nacionales, lo que resultaría favorable y necesario para aprovechar las fortalezas de cada institución, optimizar el uso de recursos, acortar el tiempo de las investigaciones y la obtención de formulados competitivos para cubrir las demandas de NEP en Cuba.

Desarrollo de cepas como ACB

En junio de 2002, el colectivo del CENSA recibió en sus instalaciones la visita del experto mundial en el tema de NEP, Dr. Randy Gaugler ² Gaugler R. “Mass production technology of entomopathogenic nematodes”. 21 junio, 2002. Conferencia ofrecida, por el Dr. Gaugler, de la Universidad de Rutgers, USA, al personal vinculado al trabajo con nematodos entomopatógenos en el Centro Nacional de Sanidad Agropecuaria, Cuba. . Este investigador ofreció una conferencia sobre aspectos relevantes para el desarrollo de productos cuyos ingredientes activos fueran NEP.

En su conferencia, el Dr. Gaugler diagramó el proceso como un embudo o triángulo invertido donde, en su parte superior y más ancha, colocó la Colección (librería) de aislados y el extremo inferior y más estrecha el Producto y, entre esos dos extremos, se ubicaron de arriba hacia abajo los términos Aislamiento, Rango de hospedantes, Virulencia y Producción masiva, los que fueron explicados, por el eminente investigador, como etapas de investigación. Este esquema se adoptó por el grupo de trabajo del CENSA y, a partir de la colección de aislados, se hicieron los estudios que permitieron seleccionar una cepa para desarrollar un producto a base de NEP.

Debido a que los nematodos difieren en su comportamiento, un único bioensayo no puede ser utilizado como una medida universal de la virulencia para todas las especies y cepas (3838. Grewal PS, Lewis EE, Gaugler R, Campbell JF. Host finding behavior as a predictor of foraging strategy in entomopathogenic nematodes. Parasitology. 1994; 108:207-215.). Los ensayos recomendados por Glazer y Lewis (2525. Glazer I, Lewis EE. Bioassays for entomopathogenic nematodes. En Navon A, Ascher KRS. (Eds.). Bioassays of entomopathogenic microbes and nematodes. Wallingford, UK. CAB International. 2000. pp. 229–.247.), para la caracterización de cepas, son bastante simples y permitirían evaluar, cuantitativamente, la respuesta de comportamiento como criterio específico de la virulencia del nematodo y ubicar la actividad de los mismos en los diferentes pasos del proceso de infección. Estos son, tiempo de exposición, que refleja la proporción de penetración (de JI) de una población dada; columnas de arena, que evalúa el rango de penetración y se manifiesta la habilidad para localizar y penetrar el insecto diana y la prueba uno en uno, que representa el proceso de infección completo (3939. Glazer I. Invasion rate as a measure of infectivity of steinernematid and heterorhabditid nematodes to insects. Jour. Invertebrate Pathol. 1991; 59:90-94., 4040. Griffin C, Downes MJ. Recognition of low-temperature infective isolates of the entomopathogenic nematode Heterorhabditis spp. (Rhabditida: Heterorhabditidae). Nematologica. 1994; 40(1):106-115., 4141. Miller RW. Novel pathogenicity assessment technique for Steinernema and Heterorhabditis entomopathogenic nematodes. Jour. Nematol. 1989; 21:574.).

En el CENSA se efectuaron estos estudios utilizando larvas de último instar de G. mellonella inoculadas con IJ de cada aislamiento y se empleó, como cepa de referencia internacional, Heterorhabditis bacteriophora (Poinar) HP 88 (2424. Sánchez L. Heterorhabditis bacteriophora HC1. Estrategia de desarrollo como agente de control biológico de plagas insectiles. [Tesis de doctorado]. 2002. La Habana, Cuba. Universidad Agraria de La Habana. 100 pp. (Documento depositado en el Centro Nacional de Derecho de Autor (CENDA) Número 9613–2002).). En este estudio, los valores más altos de mortalidad y de JI producidos se obtuvieron con la cepa HC1 (2424. Sánchez L. Heterorhabditis bacteriophora HC1. Estrategia de desarrollo como agente de control biológico de plagas insectiles. [Tesis de doctorado]. 2002. La Habana, Cuba. Universidad Agraria de La Habana. 100 pp. (Documento depositado en el Centro Nacional de Derecho de Autor (CENDA) Número 9613–2002).).

Gómez et al. (4242. Gómez L, Soler DM, Sánchez L. Virulencia y potencial reproductivo de aislamientos cubanos de nematodos entomopatógenos. Rev. Protección Veg. 2001; 16(1):50-54.) evaluaron la virulencia y el potencial reproductivo de tres aislamientos de NEP (los denominados MC-1, MC-2 y MC-3), procedentes de suelos citrícolas de Jagüey Grande que se compararon con la cepa HC1 y H. bacteriophora cepa HP88. Los autores informaron que la cepa HC1 resultó ser la más virulenta y obtuvo altos rendimientos (número de JI) por larva de G. mellonella.

Señaló Gaugler (2002)² que el estudio de rango de hospedantes resulta importante, luego de hacer la colecta de especies / aislamientos de NEP; Poinar y Thomas (4343. Poinar GO, Thomas GM. Nematodes. En Laboratory Guide to Insect Pathogens and Parasites. Plenum Press· New York & London. 1984. pp 235-280. ISBN 978-1-4684-8544-8 (eBook).) acotaron que es necesario explorar el rango de hospedantes de un parásito y que, si no se conoce cómo el parásito entra al huésped en el entorno natural, resulta beneficioso evaluar la infección, colocando al hospedante y los nematodos juntos en una cámara de infección; así como que, a veces, la infección se puede alcanzar colocando ambos organismos entre piezas de papel de filtro humedecido. Los resultados de esos ensayos varían, desde no tener efecto hasta provocar el 100 % de mortalidad en el insecto evaluado.

Ensayos de laboratorio y condiciones semicontroladas

Los bioensayos en laboratorio y condiciones semicontroladas se desarrollaron en Cuba desde finales de los años 90 hasta la actualidad, y muchos de ellos los realizaron colectivos del MES o del MINAG con la participación, como tutores o asesores, de especialistas de la educación superior. Estos estudios poseen relevancia como base para los ensayos en condiciones de campo y se pueden desarrollar con relativa facilidad en los laboratorios disponibles en universidades y centros de investigación del MES, pues solo se necesitan las condiciones mínimas de cristalería, estéreo-microscopio, la cepa de nematodo bien identificada, la población del insecto a evaluar y cierto entrenamiento del personal en la preparación de soluciones de concentración definida de JI, la inoculación y evaluación de mortalidad. Estos tipos de ensayos pueden ser incluidos en trabajos de diploma para desarrollar, en los estudiantes y tutores, habilidades para el trabajo con NEP y aportarían al conocimiento y uso de NEP en Cuba.

De manera general, los experimentos de laboratorio se centraron en el estudio de la eficacia de cepas de NEP sobre una o pocas especies de insectos plagas y solo Sánchez (2424. Sánchez L. Heterorhabditis bacteriophora HC1. Estrategia de desarrollo como agente de control biológico de plagas insectiles. [Tesis de doctorado]. 2002. La Habana, Cuba. Universidad Agraria de La Habana. 100 pp. (Documento depositado en el Centro Nacional de Derecho de Autor (CENDA) Número 9613–2002).) evaluó, en un mismo ensayo y para una sola cepa, ocho especies de insectos representantes de cuatro familias (Lepidoptera, Coleoptera, Hemiptera e Hymenoptera).

En estudio reciente, publicado por especialistas de América Latina, se recogen detalles de las plagas estudiadas en Cuba, los estadios de los insectos evaluados y los porcentajes de mortalidad exhibidos por diversas especies y cepas de NEP (1111. San-Blas E, Campos-Herrera R, Dolinski C, Monteiro C, Andaló V, Garrigós Leite L, et al. Entomopathogenic nematology in Latin America: A brief history, current research and future prospects. Jour. Invertebrate Pathol. 2019. doi: https://doi.org/10.1016/j.jip.2019.03.010).

De manera general, los especialistas del MES o de equipos mixtos, donde participaron investigadores de ese ministerio, estudiaron, mayoritariamente, insectos de los órdenes Lepidoptera, Coleoptera y Homoptera, debido a que incluyen plagas importantes para la agricultura en Cuba (4444. Martínez E, Barrios Sanromá G, Rovesti L, Santos Palma R. (Eds). Manejo Integrado de Plagas. Manual Práctico. Centro Nacional de Sanidad Vegetal (CNSV), Cuba. Editora Entre Pueblos, España. Grupo di Volontariato Civile (GVC), Italia. 2006. 485pp.).

La mayoría de los estudios utilizaron larvas (de diferentes estadios) de los insectos seleccionados, pues se conoce la susceptibilidad de este estado; mientras que, los porcentajes de mortalidad fueron variables en los casos de adultos, ninfas o pupas. Generalmente, los autores utilizaron, como arenas experimentales, placas Petri con papeles de filtro; sin embargo, en algunos ensayos se utilizaron bandejas, envases plásticos, placas con suelo y un olfatómetro (2424. Sánchez L. Heterorhabditis bacteriophora HC1. Estrategia de desarrollo como agente de control biológico de plagas insectiles. [Tesis de doctorado]. 2002. La Habana, Cuba. Universidad Agraria de La Habana. 100 pp. (Documento depositado en el Centro Nacional de Derecho de Autor (CENDA) Número 9613–2002)., 4545. Sánchez L, Rodríguez MG. Potencialidades de Heterorhabditis bacteriophora Milstead y Poinar cepa HC1 para el manejo de Hypothenemus hampei Ferr. I. Parasitismo y capacidad de búsqueda. Rev. Protección Veg. 2007; 22:80–84., 4646. Calabuche-Gómez G, Enrique R, López L. La introducción de cilindros de vidrio y mallas plásticas en olfatómetro facilita ensayos de comportamiento de nematodos entomopatógenos. Rev. Protección Veg. 2019; 34(3):1-5.).

En el orden Lepidoptera, equipos de investigación del MES evaluaron el efecto de JI de NEP sobre Spodoptera frugiperda (J. E. Smith), Heliothis virescens (F.), Manduca sexta (L.), Plutella xylostella (L.) y Diaphania hialinata (L) (2424. Sánchez L. Heterorhabditis bacteriophora HC1. Estrategia de desarrollo como agente de control biológico de plagas insectiles. [Tesis de doctorado]. 2002. La Habana, Cuba. Universidad Agraria de La Habana. 100 pp. (Documento depositado en el Centro Nacional de Derecho de Autor (CENDA) Número 9613–2002)., 4747. Marrero MA. Nematodos entomopatógenos (Heterorhabditis spp.) para el control de Spodoptera frugiperda (J. E. Smith), Plutella xylostella (Linnaeus.) y Heliothis virescens (Fabricius). [Resumen de tesis de M. Sc.]. Centro Agrícola. 2006; 33(2): 90., 4848. García M, Rodríguez Y, Cabrera D, Gómez L, Rodríguez MG. Producción de nematodos entomopatógenos en el Centro Nacional de Referencia Fitosanitaria para la Montaña en Cuba. Rev. Protección Veg. 2007; 22 (2):131–133., 4949. Valdés R, Moya E, Castro M, Pozo E, Cárdenas M. Empleo de nematodos entomopatógenos (Heterorhabditis spp.) como contribución al Manejo Integrado de Diaphania hyalinata (L.) (Lepidoptera; Pyralidae) en el cultivo del pepino en sistemas de organopónicos. Centro Agrícola. 2005; 32(4):47-53., 5050. Pozo E, Valdés R, Cárdenas M, Winchel O. Susceptibilidad de Heliothis virescens Fabr. (Lepidoptera; Noctuidae) a nematodos entomopatógenos. Centro Agrícola. 2007; 34(3):39-43., 5151. Rivas A. Lepidópteros en cultivares de tabaco: elementos ecológicos y alternativas biológicas para su manejo en Las Tunas. Rev. Protección Veg. 2012; 27(3): 216., 5252. Casanova Y, Díaz M, Naranjo F, Álvarez JF, Barroso G, Albuernes F, et al. Evaluación de las potencialidades parasíticas de Tetrastichus howardi (Olliff) y efectividad combinada con Heterhorabditis bacteriophora contra Plutella xylostella Lin. en col. Congreso Científico del Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA) (www.inca.edu.cu. 2010. Cd ISBN: 978-959-7023-48-7.).

Por otra parte, el efecto de NEP en especies de Coleoptera se evaluó en plagas de cultivos importantes como boniato (Ipomoea batatas (L.) Lam), plátanos y banano (Musa spp.), cafeto (Coffea spp.) y otros cultivos y plantas de uso en jardinería, entre otras. Así se evaluaron las especies de Curculionidae, Cylas formicarius (F), Cosmopolites sordidus (Guer.), Metamasius hemipterus sericeus (L.) e Hypotenemus hampei (F); así como los representantes de Scarabaeidae, Phyllophaga y Cyclocephala (2424. Sánchez L. Heterorhabditis bacteriophora HC1. Estrategia de desarrollo como agente de control biológico de plagas insectiles. [Tesis de doctorado]. 2002. La Habana, Cuba. Universidad Agraria de La Habana. 100 pp. (Documento depositado en el Centro Nacional de Derecho de Autor (CENDA) Número 9613–2002)., 4545. Sánchez L, Rodríguez MG. Potencialidades de Heterorhabditis bacteriophora Milstead y Poinar cepa HC1 para el manejo de Hypothenemus hampei Ferr. I. Parasitismo y capacidad de búsqueda. Rev. Protección Veg. 2007; 22:80–84., 5353. Pozo E, Sisne ML, Rodríguez U, González Y, Valdés R. Susceptibilidad de escarabajos (Coleoptera; Scarabaeidae) presentes en la piña Ananas comosus (L.) Merril en Ciego de Ávila a nematodos entomopatógenos. Parte II. Géneros Phyllophaga y Cyclocephala. Centro Agrícola. 2006; 33(3):83-86., 5454. Pozo E, Sisne ML, Rodríguez U, González Y. Susceptibilidad de escarabajos (Coleoptera: Scarabaeidae) presentes en la piña (Ananas comosus (L.) Merril) en Ciego de Ávila a nematodos entomopatógenos. Parte I. Complejo de especies. Centro Agrícola. 2006; 33(1):69-73., 5555. Evans G, Valdés R, Cárdenas M, Largo M, Alizar T, Pozo E. Susceptibilidad de Metamasius hemipterus sericeus (L.) (Coleoptera; Curculionidae) a una cepa nativa de nematodos. Centro Agrícola. 2009; 36(2):65-69., 5656. Jiménez LC, del Pozo E. Patogenicidad, virulencia y potencial reproductivo de Heterorhabditis bacteriophora (Cepa HC1) sobre Cylas formicarius var. elegantulus (Summers). Rev. Protección Veg. 2010; 25(2):113-118., 5757. García-Perera D, Enrique R, López L, Hernández-Ochandía D, Miranda I, Calabuche-Gómez G, et al. Susceptibilidad de adultos de Cosmopolites sordidus (Germar) a Heterorhabditis amazonensis Andaló et al. cepa HC1. Rev. Protección Veg. 2019; 34(3):1-8.). Representantes del Orden Hemiptera, evaluados por especialistas del MES, fueron Planococcus spp., Planococcus minor Maskell y Dysmicoccus brevipes (Cockerell) (Pseudococcidae); todas resultaron parasitadas por NEP (2424. Sánchez L. Heterorhabditis bacteriophora HC1. Estrategia de desarrollo como agente de control biológico de plagas insectiles. [Tesis de doctorado]. 2002. La Habana, Cuba. Universidad Agraria de La Habana. 100 pp. (Documento depositado en el Centro Nacional de Derecho de Autor (CENDA) Número 9613–2002)., 5858. Rodríguez I, Rodríguez MG, Sánchez L, Martínez MA. Efectividad de Heterorhabditis bacteriophora (Rhabditidae: Heteroderidae) sobre chinches harinosas del cafeto (Homoptera: Pseudococcidae). Rev. Protección Veg. 1997; 12(2):119-122., 5959. Rodríguez Hernández MG, Hernández-Sabourin I, Miranda-Cabrera I, Rosales-Amado LC, Martínez-Rivero MA. Manejo de Dysmicoccus brevipes (Cockerell) en cultivo de Hedychium coronarium (Koenig) con Heterorhabditis amazonensis (Andaló et al.) cepa HC1. Agronomía Tropical. 2021; 71: e4568340. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.4568340). Otras especies, como Piezodorus guildinii W Small y Nezara viridula L. (Heteroptera: Pentatomidae), fueron susceptibles, a escala de laboratorio, a la cepa HC1 de H. amazonensis (6060. Marrero L, Suárez Y, O´Relly J, Fernández M, Acosta J, Torren J. Patogenicidad de Heterorhabditis bacteriophora (Poinar) sobre las chinches de la soya Piezodorus guildinii West y Nezara viridula (L.) (Heteroptera: Pentatomidae). Fitosanidad. 2015; 19(3):227-231.).

Insectos sociales (Formicidae), como Solenopsis geminata Fabricius y Atta insularis Guér, se confrontaron con H. amazonensis cepa HC1; en la primera especie, los nematodos parasitaron a los adultos, no así los otros estados (6161. Castellanos L, Rodríguez I, Martínez MA. Susceptibilidad de Solenopsis geminata (Hymenoptera: Formicidae) frente a Heterorhabditis bacteriophora (Rhabditidae: Heterorhabditidae). Rev. Protección Veg. 1997; 12(2):159-162.). En la bibijagua (A. insularis) solo se produjo mortalidad de los adultos, en porcentajes que variaron entre 30 (cuando se usó papel de filtro en la placa) y 70 % (con el uso de suelo en la placa) (2424. Sánchez L. Heterorhabditis bacteriophora HC1. Estrategia de desarrollo como agente de control biológico de plagas insectiles. [Tesis de doctorado]. 2002. La Habana, Cuba. Universidad Agraria de La Habana. 100 pp. (Documento depositado en el Centro Nacional de Derecho de Autor (CENDA) Número 9613–2002).). Otro insecto social, de importancia en ambientes agrarios y domiciliarios, fue Nasutitermes sp. (Hexapoda; Isoptera), donde diferentes estadios resultaron parasitados por H. indica cepa P2M (6262. Cuevas M, Lavastida M, Avellan J, Rivas F, Cárdenas M, Valdés R, et al. Susceptibilidad de obreras y soldados de Nasutitermes sp. a Heterorhabditis indica cepa P₂M. Centro Agrícola. 2013; 40(4):91-93.).

Ensayos de campo

Señaló Waage (6363. Waage J. Yes, but does it work in the field? The challenge of technology transfer in biological control. Entomophaga. 1996; 413(4):315-332.) que uno de los principales problemas en la transferencia de plaguicidas biológicos fue de naturaleza técnica, pues muchos organismos se desempeñaron excelentemente en laboratorio o pequeñas parcelas y fallaron cuando se aplicaron a escala de campo. Por ello, los estudios de campo resultan importantes en varios sentidos, para determinar la eficacia de los NEP en el manejo de plagas en esas condiciones, establecer dosis, momento y frecuencia de las aplicaciones. Este tipo de estudio resulta relevante también para demostrar a los agricultores los atributos de estos organismos como ACB; sin embargo, fueron más escasos que los estudios de laboratorio y condiciones semicontroladas.

Estudios de eficacia de NEP en campo desarrollaron diferentes colectivos de universidades y centros del MES en diversas partes del país, donde se constató que numerosas especies/cepas de NEP fueron efectivas en el manejo de plagas de Lepidoptera, Coleoptera, y Hemiptera.

En Lepidoptera, se estudiaron insectos como D. hyalinata (4949. Valdés R, Moya E, Castro M, Pozo E, Cárdenas M. Empleo de nematodos entomopatógenos (Heterorhabditis spp.) como contribución al Manejo Integrado de Diaphania hyalinata (L.) (Lepidoptera; Pyralidae) en el cultivo del pepino en sistemas de organopónicos. Centro Agrícola. 2005; 32(4):47-53.); Homeosoma electellum (Hulst) (6464. Limonte A, Grillo H, Hernández U, Pozo E, Valdés R, Cárdenas M. Nematodos entomopatógenos en el control de Homeosoma electellum (Hulst) en campos de girasol. Centro Agrícola. 2010; 37(2):13–17.); Keiferia lycopersicella (Walsingham) (6565. Sierra A, Pozo E, González E, Pérez B. Lucha biológica de Keiferia lycopersicella (Walsg.) en tomate en producciones protegidas de Ciego de Ávila. VII Congreso Internacional de Sanidad Vegetal. La Habana, Cuba. Abril 2014. Disponible en: http://ahorainternet.net/mail/Norlen/Multimedia/MultimediaVIICongSV/Ponencias/P12/SIERRA.%20A.pdf [Acceso: 12 octubre 2014]); P. xyllostella (5252. Casanova Y, Díaz M, Naranjo F, Álvarez JF, Barroso G, Albuernes F, et al. Evaluación de las potencialidades parasíticas de Tetrastichus howardi (Olliff) y efectividad combinada con Heterhorabditis bacteriophora contra Plutella xylostella Lin. en col. Congreso Científico del Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA) (www.inca.edu.cu. 2010. Cd ISBN: 978-959-7023-48-7., 6666. Rojas R, Pita M, Llanes D. Control de Plutella xylostella L. con medios biológicos en áreas de la Empresa de Cultivos Varios de Manacas (E.C.V.M). Centro Agrícola. 2002; 29(84):95-96., 6767. Rodríguez MG, Enrique R, Gómez L, Hernández-Ochandía D, Miranda I, Hernández A, et al. Impact of entomopathogenic nematode applications on diamond back moth population. Rev. Protección Veg. 2013; 28(2):158-160.); H. virescens y S. frugiperda en garbanzo (Cicer arietinum L.) (88. Rodríguez MG. Entomopathogenic nematodes in Cuba: from laboratories to popular biological control agents for pest management in a developing country. En Campos-Herrera R. (Ed.). Nematode Pathogenesis of Insects and Other Pests – Ecology and Applied Technologies for Sustainable Plant and Crop Protection. Springer, Cham. 2015. pp 343–364.); mientras que, el complejo H. virescens y M. sexta en tabaco, se manejó con H. amazonensis cepa HC1 en Las Tunas, con resultados satisfactorios (5151. Rivas A. Lepidópteros en cultivares de tabaco: elementos ecológicos y alternativas biológicas para su manejo en Las Tunas. Rev. Protección Veg. 2012; 27(3): 216.). Por su parte, S. frugiperda, plaga clave del maíz (Zea mays L.), resultó manejada favorablemente con NEP en condiciones de campo (6868. Rojas J, Gómez-Sousa JR, Barreada A. Control de Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) con diferentes medios biológicos. Centro Agrícola. 2003; 30(4):94-95., 6969. Rodríguez MG, Enrique R, González E, Gómez L, Bertolí M, Montano R, et al. Desarrollo y uso racional de nematodos entomopatógenos en el manejo de plagas. Fitosanidad. 2008; 12(4): 254-255., 7070. Olivera D, Rodríguez M, Calero A, López G. Efectividad de Heterorhabditis indica cepa P₂M como control biológico de Spodoptera frugiperda J. E. Smith en el cultivo del maíz en dos agroecosistemas de la provincia de Sancti Spíritus. Fitosanidad. 2015; 19(2): 174.), aspecto que debe ser socializado, con mayor intensidad, entre agricultores para propiciar el uso de NEP en este importante cultivo para la seguridad alimentaria.

En Coleptera, cepas de NEP disminuyeron las poblaciones de C. formicarius var. elegantulus (6969. Rodríguez MG, Enrique R, González E, Gómez L, Bertolí M, Montano R, et al. Desarrollo y uso racional de nematodos entomopatógenos en el manejo de plagas. Fitosanidad. 2008; 12(4): 254-255., 7171. Rodríguez M, Meléndrez JF, Calero A, Viera R, Plasencia R. Efectividad de Heterorhabditis indica en el control biológico del Tetuán del boniato (Cylas formicarius var. elegantulus Fab.) en Sancti Spíritus. Fitosanidad. 2008; 12(4): 271., 7272. Valdés LI, Rodríguez M, Vargas AD. Comportamiento de diferentes concentraciones de nemátodos Heterorhabditis spp. en el control de Cylas formicarius va elegantulus Sun. Revista Infociencia. 2012; 16(1): 12 pp.); se corroboraron así las potencialidades de estos organismos para el manejo de esta plaga. Adicionalmente, una investigación de la Universidad de Granma a fines de los 90s (7373. Liens BR, Andino M, Expósito I, Jiménez C. Permanencia del Heterorhabditis sp. en el suelo a diferentes profundidades. Centro Agrícola. 1998; 25(1): 43–44.), evidenció que Heterorhabditis sp. permanecía entre 30 y 35 días después de ser aplicado en campos sembrado con boniato (I. batabas). Otros miembros de Coleoptera, como Phyllophaga sp., Cyclocephala sp. y M. hemipterus sericeus, mostraron susceptibilidad a NEP (7474. Pozo E, Valdés R, Cárdenas M, Grillo H, Sisne ML, Rodríguez K, et al. Nematodos entomopatógenos en el control de escarabajos plaga de la piña y el plátano. Fitosanidad. 2008; 12(4): 282.).

Otra importante plaga de coleópteros en Cuba es la broca del café (H. hampeii); para su manejo se evaluaron en campo y se sugiere el uso de los NEP como parte del MIP (88. Rodríguez MG. Entomopathogenic nematodes in Cuba: from laboratories to popular biological control agents for pest management in a developing country. En Campos-Herrera R. (Ed.). Nematode Pathogenesis of Insects and Other Pests – Ecology and Applied Technologies for Sustainable Plant and Crop Protection. Springer, Cham. 2015. pp 343–364., 7575. Rodríguez MG, García M, Gómez G, Rodríguez Y, Enrique R, Alemán J, et al. Producción y utilización de nematodos entomopatógenos en el manejo de la broca del café (Hypothenemus hampei). 2008. Informe final de Proyecto de Investigación. Programa Ramal de Entidades Exóticas. Ministerio de la Agricultura. La Habana, Cuba. 177 pp., 7676. Valdés D, Ramírez R, Chaviano M, Morales I, Duarte AC. Efecto de Heterorhabditis bacteriophora sobre la broca del café en la zona del Algarrobo, Trinidad, Cuba. Centro Agrícola. 2016; 43(1):15-20.). Meses después de ser aplicada al suelo, se demostró la permanencia de poblaciones de H. amazonenesis cepa HC1 en área cafetaleras (7777. Rodríguez MG, Hernández M, Borrero Y, Gómez L, Enrique R. Recycling of entomopathogenic nematodes in coffee crop (Coffea spp.) growing soils in Buey Arriba. Rev. Protección Veg. 2011; 26(1): 67.).

Plagas de Hemiptera, como chinches harinosas del cafeto y del cultivo de mariposa (Hedychium coronarium Koenig), también se manejaron satisfactoriamente en campo (5959. Rodríguez Hernández MG, Hernández-Sabourin I, Miranda-Cabrera I, Rosales-Amado LC, Martínez-Rivero MA. Manejo de Dysmicoccus brevipes (Cockerell) en cultivo de Hedychium coronarium (Koenig) con Heterorhabditis amazonensis (Andaló et al.) cepa HC1. Agronomía Tropical. 2021; 71: e4568340. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.4568340, 7878. Rodríguez I, Martínez MA, Sánchez L, Rodríguez MG. Comprobación en campo de la efectividad de Heterorhabditis bacteriophora cepa HC1 en el control de chinches harinosas (Homoptera: Pseudococcidae) del cafeto. Rev. Protección Veg. 1998; 13(3):195–198.).

Debido a la importancia que revisten los estudios de campo, se debían planificar y desarrollar este tipo de investigaciones (Fig. 3) aprovechando las estancias de prácticas laborales de los estudiantes de facultades de agronomía en entidades productivas, los que aportarían datos valiosos y podrían establecer parcelas demostrativas para la capacitación y la divulgación de resultados científicos.

Estudios para la reproducción masiva y formulación de NEP impulsados por personal del MES

Los NEP se pueden producir in vivo, utilizando diferentes insectos como bioreactores, donde el hospedante más utilizado es G. mellonella y/o in vitro (cultivos sólidos o líquidos), empleado diferentes medios de cultivo y equipos de fermentación. La selección del método para la reproducción está determinada por elementos de disponibilidad de capital, costos de la mano de obra, materiales, bienes y maquinarias, la factibilidad de escalado, experticia técnica requerida, requerimientos de investigación-desarrollo, disposición de deshechos, disponibilidad de manufactureros, requerimiento de espacio, facilidad de la cosecha y confiabilidad de materias primas (7979. Gaugler R, Han R. Production technology. En R Gaugler (Ed). Entomopathogenic nematology. CAB International, Wallingford. 2002. pp 289-310.), entre otros elementos.

La producción de NEP in vivo requiere de muy poco capital y baja experticia técnica, resultando fácil el manejo y la cosecha de JI (7979. Gaugler R, Han R. Production technology. En R Gaugler (Ed). Entomopathogenic nematology. CAB International, Wallingford. 2002. pp 289-310.); este tipo de producción utiliza G. mellonella. Los detalles de este tipo de producción en Cuba, los centros en los que se producen y de la tecnología preparada por el CENSA (2424. Sánchez L. Heterorhabditis bacteriophora HC1. Estrategia de desarrollo como agente de control biológico de plagas insectiles. [Tesis de doctorado]. 2002. La Habana, Cuba. Universidad Agraria de La Habana. 100 pp. (Documento depositado en el Centro Nacional de Derecho de Autor (CENDA) Número 9613–2002).), se ofrecieron antes en diversos artículos (88. Rodríguez MG. Entomopathogenic nematodes in Cuba: from laboratories to popular biological control agents for pest management in a developing country. En Campos-Herrera R. (Ed.). Nematode Pathogenesis of Insects and Other Pests – Ecology and Applied Technologies for Sustainable Plant and Crop Protection. Springer, Cham. 2015. pp 343–364., 1010. Rodríguez MG, Hernández-Ochandía D, Gómez L. Nematodos entomopatógenos: elementos del desarrollo histórico y retos para su consolidación como biorreguladores en la agricultura en Cuba. Rev. Protección Veg. 2012; 27(3):137–146., 1111. San-Blas E, Campos-Herrera R, Dolinski C, Monteiro C, Andaló V, Garrigós Leite L, et al. Entomopathogenic nematology in Latin America: A brief history, current research and future prospects. Jour. Invertebrate Pathol. 2019. doi: https://doi.org/10.1016/j.jip.2019.03.010). Esa metodología posibilitó la producción anual de más de 907 000 millones de JI en el país (1212. Márquez ME, Vázquez LL, Rodríguez MG, Ayala JL, Fuentes F, Ramos M, et al. Biological control in Cuba. En Van Lenteren, VHP Bueno, MG Luna, YC Colmenarez (Eds). Biological control in Latin America and the Caribbean: Its rich history and bright future. CABI Invasives Series. 2020. pp 176-193. ISBN: 978 1789 2424 47). Otro estudio para la reproducción masiva in vivo realizó un equipo de trabajo en la UCLV, que estudió la posibilidad de reproducir NEP utilizando como biorreactor a S. frugiperda, mantenida en laboratorio sobre hojas de Sorghum halepense Pers. (Poales: Poaceae) y determinó que el V instar de S. frugiperda fue el más productivo cuando se inoculó con 250 - 500 JI/larva (8080. Saavedra AT, St Louis L, Cárdenas M, Valdés R, Pozo E. Determinación del instar óptimo de Spodoptera frugiperda en la reproducción de Heterorhabditis indica. Centro Agricola. 2010; 37(2):19-25.).

La reproducción in vitro del complejo nematodo-bacteria se abordó por especialistas del CENSA (2222. Sánchez L, Rodríguez MG, Gómez L, Soler DM, Hernández MA, Castellanos L, et al. Desarrollo de una Metodología para la reproducción artificial de nematodos entomopatógenos para el control de plagas en cafeto. PNCT: Desarrollo Sostenible de la Montaña. 2001. Código: 0703023. Informe final proyecto– CENSA. (Metodologías Depositadas en Centro de Derechos de Autor (, Cuba, número 09613/2002)., 2424. Sánchez L. Heterorhabditis bacteriophora HC1. Estrategia de desarrollo como agente de control biológico de plagas insectiles. [Tesis de doctorado]. 2002. La Habana, Cuba. Universidad Agraria de La Habana. 100 pp. (Documento depositado en el Centro Nacional de Derecho de Autor (CENDA) Número 9613–2002)., 8181. Castellanos L, Sánchez L. Crecimiento de Photorahdus luminiscens (Enterobacteriaceae) en medios alternativos. Centro Agrícola. 2000; 27(2):22-27., 8282. Sánchez L, Soler DM, Gómez L, Martín D. Medios de cultivo para la cría in vitro de Heterorhabditis spp. Oficina Cubana de Propiedad Industrial: Patente OCPI 882/2006 (Cuba). 2006.), con resultados modestos, pero que sentaron la línea base para el desarrollo del cultivo in vitro de NEP en Cuba.

Otra arista del trabajo con NEP es la transferencia de tecnologías y de cepas seleccionadas dentro y fuera del país. Además de la transferencia hecha en los años 90s al CREE de Quivicán (2121. Sánchez S. El CREE de Margarita, algo más que un sueño. Agricultura Orgánica (Cuba). 1997; 3(2–3):5–8.), el equipo de trabajo del CENSA (Fig. 4) transfirió las metodologías de reproducción de G. mellonella y NEP a la Organización No Gubernamental PROBIOMA de Bolivia en 1996-1997, al Centro Nacional de Referencia Fitosanitaria para la Montaña (CNRFM) entre 2005 y 2007, al Instituto de Investigaciones Agrícolas (INIA) (2007-2012) y al Instituto Nacional de Investigaciones Científicas (IVIC) (2015), ambos de Venezuela (88. Rodríguez MG. Entomopathogenic nematodes in Cuba: from laboratories to popular biological control agents for pest management in a developing country. En Campos-Herrera R. (Ed.). Nematode Pathogenesis of Insects and Other Pests – Ecology and Applied Technologies for Sustainable Plant and Crop Protection. Springer, Cham. 2015. pp 343–364., 1111. San-Blas E, Campos-Herrera R, Dolinski C, Monteiro C, Andaló V, Garrigós Leite L, et al. Entomopathogenic nematology in Latin America: A brief history, current research and future prospects. Jour. Invertebrate Pathol. 2019. doi: https://doi.org/10.1016/j.jip.2019.03.010, 8383. García R, Rosales LC, Peñaranda MC, Fernández Larrea O, Rodríguez MG. Impacto de la implementación del programa transferencia tecnológica en el INIA en el área de control biológico mediante el Convenio Cuba Venezuela. INIA HOY. 2009; 6: 17-223. ISSN: 1856-9951., 8484. Rosales LC, Rodríguez MG, Enrique R, Puente L, García J. Cría masiva de nematodos entomopatógenos para el control de insectos plagas. INIA Divulga. 2009; 12:19-22.), así como a una cooperativa agroecológica de El Salvador (2015-2016) (1111. San-Blas E, Campos-Herrera R, Dolinski C, Monteiro C, Andaló V, Garrigós Leite L, et al. Entomopathogenic nematology in Latin America: A brief history, current research and future prospects. Jour. Invertebrate Pathol. 2019. doi: https://doi.org/10.1016/j.jip.2019.03.010).

En cuanto a la formulación, Sánchez et al. (2222. Sánchez L, Rodríguez MG, Gómez L, Soler DM, Hernández MA, Castellanos L, et al. Desarrollo de una Metodología para la reproducción artificial de nematodos entomopatógenos para el control de plagas en cafeto. PNCT: Desarrollo Sostenible de la Montaña. 2001. Código: 0703023. Informe final proyecto– CENSA. (Metodologías Depositadas en Centro de Derechos de Autor (, Cuba, número 09613/2002).) calcularon la cantidad de JI a colocar en esponjas de poliéster-poliuretano en bolsas de polietileno transparente, donde los JI de H. amazonensis cepa HC1 se conservan a temperaturas frescas (22-25ºC) por 60 a 90 días. La generalización de esta formulación evitaría pérdidas de calidad del producto que, numerosos CREE, comercializan en recipientes con agua.

Los NEP son eficaces ACB que poseen como ventaja adicional, en las condiciones de Cuba, de que no necesitan ser registrados (8585. Ceballos M, Montes de Oca N. Registro sanitario de bioplaguicidas microbianos en América Latina y Cuba. Caso de estudio: bionematicida cubano KlamiC®. Rev. Protección Veg. 2016; 31(2):120-133.) y son recomendados y utilizados en la actualidad en el manejo de diversas plagas (8686. Infante C. Manejo integrado del Tetuán del boniato. Agricultura Orgánica (Cuba). 2005; 11(1):18-20., 8787. Almándoz J, Fernández E, González G, Casanueva K, Baró Y, Porras A, et al. Análisis de la utilización de agentes de control biológico en los sistemas de cultivos protegidos en Cuba. Fitosanidad. 2016; 20(1):45-51., 8888. Pozo E. Empleo de los nematodos entomopatógenos en el manejo de plagas. En Vázquez LL (Ed.). Manual para la adopción del manejo agroecológico de plagas en fincas de la agricultura suburbana. Volumen II. La Habana, Cuba. INISAV-INIFAT. 2013:59-74.), teniendo como base teórica-metodológica, en gran medida, los estudios desarrollados por entidades del MES.

La preparación de capital humano, relacionado con el estudio y uso de ACB, en el caso de los NEP, tuvo fuerte componente del trabajo realizado por instituciones científicas y universidades del MES; así como la conducción y ejecución de trabajos de diploma, tesis de posgrado, cursos, talleres y la edición de materiales para los agricultores.

Retos de las instituciones del MES para contribuir al fortalecimiento de los estudios de NEP en Cuba