métodos de mejoramiento vegetal. el origen del valor
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Dra. Ma. Fabiana Malacarne Asociación Semilleros Argentinos
Métodos de mejoramiento genético vegetal
El origen del valor
Facultad de Cs. Agrarias-Universidad de Belgrano 13 de abril de 2016
Fitomejoramiento
Basado en ciencia Conjunto de estrategias aplicadas a la obtención de genotipos con características deseables según objetivos definidos previamente
Creación de nuevas variedades
Variedad vegetal: grupo de plantas seleccionado dentro de una especie, que presentan una serie de características comunes.
Selección
Condición: especies sexualmente compatibles
Selección
Genes de interés Genes indeseados
Líneas donadoras
Genes de interés
Variedad elite Selección
Retrocruzas con la variedad elite
Variedad elite con los genes de interés
Fuente: Ministerio de Agroindustria
Híbridos dobles
Híbridos simples
96 kg/ha/año
Biotecnología
Espontáneas
Inducidas
Mutaciones
Ornamentales 625
Cereales 1.199
Otros cultivos 717
Arroz
Cebada
Trigo panadero
Maíz Otros
cereales Leguminosas
Cvos. industriales
Hortalizas
Oleaginosos
Otros
165 var.
49 var.
695 var.
60 var.
1.570 var.
10 var.
• Más de 2.500
variedades obtenidas
por mutación
• ¾ por radiación
gamma
Fuentes: FAO/IAEA, New York Times
Ingeniería Genética
A. tumefaciens
Plásmido Ti
ADN-T Sitio de restricción
ADN con el gen de interés
Plásmido con el gen de interés
Introducción a las células vegetales
Regeneración planta transformada
Gen
de
interés
Variedad
élite
Transfor
mación
genética
Múltiples
eventos de
transformación
• 1 sola
copia del
transgen
•Transforma
ción estable
Selección de
eventos élite
Retrocruzas con
variedades élite
Bú
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gra
n e
scala
Liberación
comercial
Pruebas de
laboratorio
Ensayos a campo
y mejoramiento
Derechos de
propiedad intelectual y
licencias
Expedientes
regulatorios
Multiplicación
Liberación
Comercial
Introgresión Var. elite
Evento transformación
selección
selección
selección
Ret
rocr
uza
s
Var. comercial
20 años en el campo ¿Qué tenemos?
Tolerancia a herbicidas
Resistencia a insectos
20 años en el campo ¿Qué tenemos?
Resistencia a virus
Tolerancia a sequía y ácidos grasos saludables
Fuente: ArgenBio
Fuente: ArgenBio
Tolerancia a herbicidas
• Sustitución de herbicidas
• Mejor control de malezas
• Simplificación del manejo
• Beneficios asociados con la Siembra Directa
Resistencia a insectos
•Máxima expresión del potencial de rendimiento
• Mayor flexibilidad siembra
• Mejor calidad del grano y menos micotoxinas
• Maíz seca en el campo, no quiebra = menor costo/más rendimiento
20 años en el campo ¿Por qué se siembran?
NBT´s
Oligonucleótido sintético
Genoma en el que se quiere realizar la mutación
Error
Enzima del mecanismo reparador de la célula
1) El oligonucleótido se aparea con la secuencia homóloga en la planta y crea un error de apareamiento
2) Las enzimas del mecanismo de reparación
celular reconocen el error y lo reparan usando al
oligonucleótido como molde
3) El mecanismo de reparación remueve al oligonucleótido y la célula lo digiere
Diagrama de la técnica de mutación dirigida por oligonucleótidos (adaptada de http://cibus.com/)
Canola tolerante a herbicidas
Trigo resistente a oídio
Arroz tolerante a roya
Biotecnología, una interesante caja de herramientas Genómica
Marcadores Moleculares
Mapeo Genes
Marcadores Moleculares
Característica de interés
Marcadores
Genómica
Fuente: S Sato et al. Nature 485, 635-641 (2012) doi:10.1038/nature11119
Mapeo de Genes
Fuente: S Sato et al. Nature 485, 635-641 (2012) doi:10.1038/nature11119
10-12 años es el tiempo
necesario para desarrollar una nueva variedad
Se requieren $1,2-1,7 millones de inversión
De cada programa de
mejoramiento solo 1-3 variedades llegan a
ser comerciales • Para la obtención de la variedad “Veery” (CIMMYT) fueron necesarios 3.170 cruzamientos entre 51 parentales, ensayados en 21 países
• 7 años se tarda en obtener una nueva variedad si se usa la tecnología de dobles haploides (cultivo de anteras)
• 200 variedades fueron obtenidas por mutaciones inducidas (principalmente rayos gamma)
• El sistema regulatorio argentino está evaluando un trigo transgénico tolerante a la sequía y en España se está desarrollando otro trigo transgénico apto para celíacos
El 80% del aumento de
rendimiento de trigo en la UE
se debe al mejoramiento genético y las buenas
prácticas agrícolas
Fuente: elaboración propia con datos de ANOVE, CIMMYT, ESA, Syngenta, FAO/IAEA
¡Más de 100 millones de U$S!
El agro más allá de la ciencia ¿Qué le preocupa a la gente?
¿Los cultivos GM son seguros?
Los transgénicos se regulan:
Impacto sobre el ambiente y la salud
1 - Investigación (invernadero,
ensayos a campo)
2- Siembra comercial/alimentación
humana y animal
Tan seguro como… (y no menos nutritivo)
que el convencional
• Origen del gen
• Caracterización molecular de la construcción
• Función, modo de acción
• Toxicidad y alergenicidad
• Familiaridad – historia de uso seguro
• Niveles, patrones y
estabilidad de la expresión
• Caracterización molecular de
la inserción
• Características morfológicas,
fisiológicas y agronómicas
• Impacto ambiental
(organismos no blanco, flujo
génico, etc.)
• Composición
• Aptitud alimentaria
Evaluación de riesgo: ¿qué se analiza?
Gen - construcción genética -
productos de expresión OGM (planta y productos)
Evaluación de riesgo: el enfoque comparativo
Parámetros agronómicos
(morfología,
reproducción,
desempeño),
composición, aptitud
nutricional…
No GM
(con historia de
uso seguro)
GM
(nuevo)
Tan seguro como… (y no menos nutritivo)
que el convencional
Nueva variedad ¿Y ahora qué sigue?
Solicitud
CONABIA
SENASA
Dirección Mercados Agroaliementarios
Secretaría Agregado de Valor
RNC, RNPC
Algunas provenientes de NBT´s
Selección, mutaciones, otras
Variedades GM
Monocultivo y falta de rotaciones
Si no hay…
Rotación de cultivos,
Rotación de principios activos,
Diversificación en técnicas de control…
Aparecen insectos y
malezas resistentes
BPA
Ciencia Conjunto de conocimientos obtenidos mediante la observación y el razonamiento, sistemáticamente estructurados y de los que se deducen principios y leyes generales con capacidad predictiva y comprobables experimentalmente
Tecnología Aprovechamiento práctico del conocimiento científico
Innovación Creación o modificación de un producto, y su introducción en un mercado
No es lo mismo
No hay mercado sin aceptación La aceptación proviene de la percepción
Percepción pública
• Representación de la realidad de un grupo de personas
• Formación de creencias
• Conjunto de percepciones da origen a la opinión pública
• Sociedad globalizada
• Hiper-comunicada
• Con problemas globales
• Con diversidad cultural
• Con intereses comunes y no
comunes
Imposibilidad de abarcar todos
los temas
Delegar la interpretación en
“otros”
Problemas globales en el tapete
INFLUENCIADORES
En este contexto…
• Personas o instituciones referentes en un área
• Consideradas fuente experta autorizada
• Se las estima confiables y veraces
Influenciadores
Esvástica : ser afortunado
Muerte, envenenamiento
Amor de MADRE
Distorsión de la percepción del riesgo
1 litro de cerveza= 0,5-30 microgramos de glifosato (categoría 2A IARC) 1 vaso de cerveza= 8.000.000 microgramos alcohol (categoría 1 IARC)
Distorsión de la percepción del riesgo
Tendencias y modas
Influyen hoy en la aceptación de las tecnologías:
• Volver “a las raíces”, a “lo natural”, “comida sin químicos
• Agricultura orgánica
Estas deberían ser las frutas para hacer jugo 100% natural
Todo lo que comemos proviene del mejoramiento genético
Comida sin químicos
Fuente: www.Naukas.com
Neil Young, músico canadiense Fundador de Farm AID (concierto para recaudar fondo para agricultores europeos y de USA)
OGM vs Orgánicos
Cambio EIQ/ha países desarrollados
Cambio EIQ/ha países en vía de desarrollo
Algodón GM TH -420,1 -106,9
Algodón GM RI -863,4 -9370,6
1996-2013 (millones ton) 2013 (millones ton)
algodón 21,70 2,78
Producción adicional por el impacto positivo de los OGM
DIAGNOSTICO BASE PARA LA PARA PRODUCTORES DEL MUNICIPIO DEURAMITA PREPARADO PARA: ELABORADO POR: FECHA: CIUDAD: CON EL APOYO DE: DIAGNOSTICO BASE PARA LA CERTIFICACIÓN DE ALGODÓN ORGÁNICO PRODUCTORES DEL MUNICIPIO DEURAMITA – ANTIOQUIA. (2010)
Brookes & Barfoot (2015) GM crops: global socio-economic and environmental impacts 1996- 2013.
¿Qué pasa si el agro no comunica?
Agosto 2013, ensayo de
arroz dorado destruido
por activistas en el
Instituto Internacional
de Investigación en
Arroz, Filipinas
Arroz Dorado
Todo lo que
hacemos
impacta en el
ambiente
¿Qué debemos/necesitamos hacer?
Contar qué hacemos (en todos los sectores)
Responder a las preocupaciones de la gente
Nuestras palabras se tienen que
entender, nuestros mensajes
tienen que llegar y convencer…
Necesitamos la ciencia, la tecnología y la
innovación para
• Garantizar la seguridad alimentaria
• Mejorar la calidad de vida de las
personas
• Cuidar el ambiente y la biodiversidad
¡Tenemos que transformarnos en influenciadores!
@fabibiotec
www.asabiotecnologia.com.ar
¡Muchas gracias!