Transcript CGMs relevantes a PVDs Comúnmente, el fitomejoramiento persigue el aumento factores:

CGMs relevantes a PVDs
Comúnmente, el fitomejoramiento persigue el aumento
de rendimientos o calidad de cultivos.
 factores:
 fitosanitarios: plagas y enfermedades,
 condiciones del suelo,
 estrés abiótico, reflejo de condiciones climáticas
desfavorables.
 Posibilidades:
  irrigación, plaguicidas, fertilizantes  permite
mejoría,
pero a menudo alto costo (afecta especialmente a
minifundistas en PVDs!!!)
  Modificación genética nueva oportunidad para
fitomejoradores
Investigaciones en CGMs relevantes a PVDs
Propósito
Transgenes
CGMs
Comentarios
Tolerancia a
herbicidas
Tolerancia a herbicida
no-selectivo ->
reducción de
aplicaciones
Producción de toxinas
específicas a plagas ->
reducción apl. de
plaguicidas
Resistencia a estrés
biótico
algodón, soya,
maíz, colza
Se logra también por
mutaciones y
transferencia de genes
de plantas silvestres
Resistencia a
plagas
Resistencia a
patógenos:
bacterias,
hongos, virosis
Resistencia a
estrés abiótico
Biofortificación
Adaptación a sequía,
calor, heladas, suelos
salinos o ácidos;
genes aislados e
introducidos en
cultivos
Provisión de
vitaminas y minerales
para prevención de
malnutrición
algodón, maíz,
papa
Café, yuca, papa,
banano, batata,
papaya, frijol,
trigo, auyama y
melón
Investigaciones en
dif. estadios en
algodón, café,
arroz, trigo,
cebada, Brassica,
tomate
Investigaciones en
arroz (Golden
Rice), yuca, sorgo
y papa
Algunas veces
transgenes utilizados
ocurren de forma
natural en las mismas
especies
potencial para PVDs
con condiciones
adversas; ej. uso de
aguas salinas de
humedales
Consumo de alimentos
principales
enriquecidos
Otras Investigaciones en CGMs
 Tecnología de Restricción del Uso de Genes (GURT) o
‘Tecnología Terminator’): controversial - persigue esterilidad
de semillas;
 Investigaciones en transferencia de genes que permiten
Apomixis (producción de semillas sin reproducción sexual
permitiendo el uso prolongado de semillas de propia
cosecha);
 Mejoramiento de vida de anaquel en frutos y vegetales;
 Producción de biofármacos (ej. vacunas) en plantas;
 Producción de bioplásticos y biocombustibles;
 fijación de nitrógeno en cereales y contenido de gluten en
sorgo (panificación).
Ejemplos de aspectos fitosanitarios, que investigadores intentan
desarrollar. Muchos están aún en estadios de laboratorio,
otros en ensayos de campo y otros en cultivos comerciales:
Ejemplos de CGM con relevancia para países en vía de desarrollo
(cit. Nuffield Council on Bioethics 2003)
Estadio: L= estudios en laboratorio; C=en campo; I= en invernadero;
V= venta comercial; N= no especificado
Cultivo
Países
Propósitos
Banano
Egipto
(AGERI)
Resistencia a Banana bunchy top
virus (BBTV), Banana-cucumber
mosaic virus (Banana-CMV)
Mejorar resistencia a nematodos,
gorgojos y hongos de bananos de
tierras altas en el Este africano
(2001-6)
Resist. a Sigatoka negra
Queensland Univ. of Technology,
Demegen & Famacule BioIndustr.
Resist. a estrés abiótico (salinidad,
sequía y calor)
Resistencia a plagas y
enfermedades; Mejoramiento de
valor nutricional
Uganda, Africa del
Sur, Bélgica,
Francia (INIBAP)*
Australia*
Egipto (AGERIICARDA)
Varios países en
Yuca
coop. con FAO y el
Inst. Federal Suizo
de Tecnología
* estudios de casos realizados
Cebada
Estadio
L
L
L,C
L
N
Ejemplos de CGM con relevancia para países en vía de
desarrollo (cit. Nuffield Council on Bioethics 2003)
Cultivo
Países
Propósitos, comentarios
Algodón
Egipto (AGERICotton Research
Institute)
Colombia; India;
Africa del Sur*;
Indonesia; China*
Tolerancia a estrés abiótico y
plagas
Frijol Faba
Egipto
Maíz
Egipto (AGERIPioneer)
Filipinas;
Honduras
Argentina; Africa
del Sur; Bulgaria
* estudios de casos realizados
Resistencia a plagas (Bt): en
Indonesia Sulavesi 2,700
productores; China 50% del
area algodón Bt (2 vars. locales
por Monsanto)
Resistencia al Faba bean
necrotic yellows virus
(FBNYV)
Resistencia a barrenadores de
tallos (Bt)
Resistencia al Barrenador
asiático de tallos (Bt); comerc.
>2003
4 vars. (Bt); Monsanto &
Pioneer; <100,000 ha
Estadio
L
C(V);V;V
V;V
L
L
C, C(V)
V
Ejemplos de CGM con relevancia para países en vía de desarrollo
(cit. Nuffield Council on Bioethics 2003)
Cultivo
Países (Institución)
Propósitos, comentarios
Melón
Egipto
Papaya
Malasia; Tailandia;
Filipinas; Brasil;
China; México
Papa
México
(CINVESTAV)
Resistencia al Zucchini yellow
mosaic virus (ZYMV)
Resistencia al Papaya ringspot
virus (PRV); proyecto por Red
de Biotecnología en Papaya
para Asia Sur Oriental en
beneficio de minifundistas
Resistencia a virosis; coop. con
ISAAA-Rockefeller Found
(inicio Monsanto)
Resistencia a la polilla de la
papa; coop. con Michigan State
Univ. y CRIFC (Indonesia)
Resistencia a Zucchini yellow
mosaic virus (ZYMV)
Egipto (AGERI)
Auyama
Trigo
Egipto (AGERIUnivs. Cornell &
Michigan State)
Egipto (AGERIOhio State Univ.).
Tolerancia a salinidad y sequía
Estadio
I
L,C
C
C
(4 años)
C
L
Ejemplos de CGM con relevancia para países en vía de desarrollo
(cit. Nuffield Council on Bioethics 2003)
Cultivo
Países
Resistencia a plagas (Bt)
Tolerancia a salinidad, sequía y
frío; Tecnología puesta en
dominio público en beneficio de
productores de PVDs
Resistencia al Bacterial leaf
blight; gen patentizado (U.C.
Davis) disponible para PVDs
Vietnam (Instituto de Resistencia al piogán (cepas de
Batata
Biotecnología)
Bt donadas por Novartis);
Kenya* (KARIResistencia al Sweet Potato
ISAAA-Monsanto)
feathery mottle virus
Argentina, Uruguay, Resistencia a herbicidas;
Soja
Africa del Sur,
mayoría de vars. cultivadas en
México, Romanía
el mundo son de Monsanto
* estudios de casos realizados
Arroz
India (ICGEB)
E.U.A.-Corea del
Sur* (coop. Cornell
Univ.-Rockefeller
Foundation)
E.U.A., Filipinas
(IRRI)
Propósitos, comentarios
Estadio
L
L
C
L
C
V
Area global de CGM legalmente sembrados, 1996-2002
(en millones de hectareas)
Estudio de caso 1: Cultivo no-alimenticio, Algodón Bt
en China y Africa del Sur (Nuffield Council on Bioethics 2003)
Algodón atacado por diversas plagas serias  masivo control químico
 Bacillus thuringiensis, diferentes cepas  toxinas, proteínas ingeridas y
digeridas (lepidópteros, dípteros, coleópteros, y otros)
 Durante décadas en agricultura convencional y orgánica
 Aplicaciones durante período prolongado;
 Selectividad alta, muy baja toxicidad, sin efecto sobre humanos;
 CGMs Bt : toxinas en cualquier parte de la planta o en órganos específicos
(ej. raíces en vars. nuevas).
Mayores ventajas:
 reducción del uso de plaguicidas, riesgos de salud, impacto ambiental y
económico (en algodón en 2001: 20% de plaguicidas a nivel global o
US$1.7 mil millones (James, C., 2002).
 Beneficios económicos  factores (precio de semillas, acuerdos de
licencias con productores de semillas, costo de plaguicidas y precios
globales para algodón).
Estudio de caso: Algodón Bt
CHINA:
Academia China de Ciencias Agrícolas (CAAS) creó variedades
de algodón GM-Bt:
 inicialmente distribución de semillas por Red Nacional de
Semillas;
 actualmente por compañías privadas: semillas convencionales
y de CGMs;
 en 2002: 50% CGMs-Bt
 Reducción promedio de 50 kg i.a./ha o del 60-80% del uso de
plaguicidas comparado con 2001 (Huang, J. et al. 2002);
 Ahorros para ~3.5 millones de pequeños agricultores (0.5-2 ha)
(James C., 2002);
 En 2001, 10% aumento promedio de rendimientos comparado
con algodón no-Bt
 Reportado 60% reducción de casos de intoxicaciones (falta de
protección) comparado con algodón no-Bt (Conway, G., 2003);
Costos promedios y beneficios (US$) por hectarea para
agricultores estudiados en China, 2001
Estudio de caso: Algodón Bt
AFRICA DEL SUR:
 Aumento similar de rendimientos en KwaZulu-Natal,
Africa del Sur;
 VUNISA, privada, ofrece semillas de CGMs y
convencionales, financiamiento, extensión y
comercialización (Thirtle, C., Piesse, J. & Jenkins, L., 2003);
 algodón-Bt : 1999/2000: 12% de 1376 productores
pequeños (ø1.7 ha);
 2000/2001: 60%, 2001/2002: esperado 95% (James C.,
2002);
 beneficio 1er año: +11%, 2do: 77% (reducción costo
de producción y labores, aumento x2 costo semilla y
rendimientos) (Ismael, Y., Bennett, R., Morse, S., 2002);
 reducción 1,500 l agua usado/finca (James C., 2002).
Riesgos de Algodón GM-Bt
 Influencia de compañías multinacionales de agroinsumos y
semillas (85% ventas globales por 10 compañías):
 Pueden exigir de pagos (propiedad intelectual), minifundistas (!?);
 Reducción uso de plaguicidas  personal en fincas grandes
(puede ser compensado por mayor cosecha, Africa del Sur,
Shankar C, Thirtle C 2003);
 Desconocimiento del desempeño a mediano y largo plazo
(resistencias de plagas a toxinas???);
 Monitoreo en China (1997-2003) no mutantes resistentes en gusano
bellotero,
 Reducir tiempo de cultivo de variedades de primera generación,
 Cultivos no-Bt en suficiente extensiones y cercanía de CGMs, ej.
regulaciones en Australia (efectividad discutida, Peacock J 2003, LiuY-B et
al. 1999).
 Monitoreo de refugios posible para grandes productores, difícil para
minifundistas.
 Uso de 2 o más genes de Bt u otros organismos (Peacock, J 2003, Bowen
D et al. 1998);
 Primeras CGM-Bt han mantenido resistencia por mayor período que
esperado.
Riesgos de Algodón GM-Bt
 Control de plagas susceptibles a Bt  riesgo de incremento
de otras plagas e uso plaguicidas  monitoreo!! (ej. E.U.A.,
Africa del Sur, China, Glover, D., 2003, Wu, K., Peng, Y., Jia, S., 2003);
 Flujo de genes de CGMs-Bt a plantas silvestres aparentadas,
riesgo mayor en Centros de Diversidad (ej. India para el
algodón)  monitoreo y estudios de campo
 Reducción en Biodiversidad, efectos sobre especies noobjetivos: caso polen de Maíz-Bt en malezas ‘Monarca’
(laboratorio – pos., (Losey JE, Rayor LS, Carter LE, 1999) campo – neg.
Sears MK et al. 2001).