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 Tema Central - mayo/jun 2007
El Maíz GM se Abre Paso
Por su alta participación como componente de la dieta alimenticia humana - presente en cientos de productos- y animal - base de la ración de aves y cerdos - el maíz es un cultivo que por su trascendencia lo libera de comentarios y presentaciones.
Aún más, el alto valor agregado de este cereal, y su consecuente importancia económica en el contexto de la agricultura mundial, justifican los avances de la investigación en el mejoramiento genético, de manera de alcanzar mayores índices de calidad y productividad, reduciendo los costos y mejorando la sostenibilidad ambiental.
Le presentamos las oportunidades y evolución del maíz, del híbrido al transgénico.
Alteraciones Genéticas en las Plantas
Parte 1 - Dr. Ernesto Paterniani
Plantas Silvestres y Domésticas
La agricultura es el mayor invento de la humanidad realizado hace 10.000 años en por lo menos dos lugares, el Viejo y el Nuevo Mundo, de manera independiente. El hombre ha vivido durante cerca de dos millones de años en competencia permanente con especies más fuertes, veloces y agresivas, ha estado cerca de la extinción por lo menos en dos ocasiones. La invención de la agricultura es lo que garantizó la supervivencia de la especie. Con la agricultura, el hombre dio inicio a la domesticación de las plantas, lo que produjo una serie de cambios, volviéndolas más adecuadas al cultivo.
Los factores involucrados en la domesticación de las plantas son esencialmente:
a) Selección natural para la adaptación a nuevos ambientes y a la resistencia a plagas y enfermedades.
b) Selección artificial practicada por los pueblos antiguos.
c) Hibridaciones naturales e inter específicas (Ej. trigo, algodón, etc.)
De manera concomitante, las plantas pasaron a perder su capacidad de supervivencia en la naturaleza sin la intervención humana, presentándose las siguientes modificaciones:
Ausencia de mecanismos naturales de dispersión de semillas
Ausencia o disminución de sustancias amargas o tóxicas
Ausencia o disminución de mecanismos de protección (espinas, aristas, etc)
Ausencia o disminución de la dormancia de las semillas, con una germinación más rápida y uniforme.
Cambios en la coloración de frutos y semillas
Gigantismo y mayor productividad
Cambios en el sabor y en la palatibilidad de los alimentos
Cereales: mayor tenor de carbohidratos y menor tenor en proteínas
Cambios de hábitos perennes anuales.
Es importante destacar los cambios relativos a la reproducción, como fueron los siguientes:
Cambio de la reproducción alogámixa a la autogámica
Cambio de la reproducción dioica a la monoica.
La era de la genética cáasica o convencional
El mejoramiento genético de las plantas a partir de 1900, año del re descubrimiento de las leyes mendelianas, había desarrollado una serie de tecnologías para incrementar la eficiencia de los programas de mejoramiento. Entre esas tecnologías, las siguientes variaciones sobre la reproducción de las plantas habían sido emprendidas:
a) Obtención de plantas con esterilidad masculina, implementadas para facilitar el uso de heterosis o vigor de híbrido. Plantas macho estériles han sido utilizadas también para posibilitar el uso de la selección recurrente en plantas autógamas.
b) Auto-incompatibilidad y auto-esterilidad. Implementadas para la producción de híbridos en plantas como las brásicas.
c) Plantas monoploides por fertilización incompleta. La ocurrencia de fertilización solamente en los núcleos polares que formarán el endosperma puede resultar en un embrión haploide de una esfera no fertilizada que producirá una planta homozigótica para el 100% de los genes. Será una línea pura completa, útil para estudios de genética y para abreviar el tiempo de obtención de líneas puras de las especies autógamas a partir de cruzamientos entre variedades.
d) Desarrollo de genes gametofíticos. Ga y super gametofíticos. Ga, que protegen variedades contra el flujo génico
e) Desarrollo de mecanismos de aislamiento reproductivo por selección natural y por selección artificial
Introducción de nuevos genes en las plantas
También son consideradas convencionales las técnicas de obtención de nuevas variedades por mutaciones artificiales producidas por radiaciones ionizantes, no ionizantes y agentes físicos y químicos. Entre las técnicas que son independientes de la reproducción sexual, ploidia, iniciada alrededor de 1920, y la mutagénesis descubierta por Muller y Sadler, ambas son relativamente antiguas en relación a las demás. Los genes así obtenidos son completamente aleatorios, porque la casi totalidad son indeseables. Entretanto, entre los miles de genes producidos es posible identificar genes deseables que darán origen a miles de variedades aprobadas y comercializadas globalmente.
La era de la moderna biotecnología
Los procesos relativos al conocimiento de la naturaleza y estructura del material genético, el ADN, cuyo estudio ha sido denominado Biotecnología, llevaron a partir de 1970 al desarrollo de técnicas que permiten la transferencia entre especies de genes específicos, sin el concurso de la reproducción sexual. Esa tecnología recibió el nombre genérico de Ingeniería Genética, siendo las plantas así obtenidas denominadas transgénicas. En tal sentido, fue natural que las nuevas técnicas de transgénesis fuesen utilizadas para la reproducción de nuevas variedades mejoradas. Existe una vasta literatura sobre las técnicas biotecnológicas, entre las cuales son muy pertinentes las siguientes: Larkin y Scowcroft (1983), Collins et al. (1984), Bedbrook (1984), Hiatt (1992), Lindsay (1998) y Silva Filho y Falco (2001)
Las primeras plantas transgénicas fueron obtenidas, por su mayor facilidad, con genes de efecto muy especifico, con tolerancia a herbicidas y resistente a insectos. La soya resistente a los herbicidas, maíz Bt y algodón Bt resistente a los insectos son las plantas transgénicas mas cultivadas comercialmente en varios países.
Plantas transgénicas con propiedades más amplias, como mejor calidad nutricional debido a las proteínas, vitaminas, composición de ácidos grasos y suplementos minerales ya fueron obtenidas y están en fase experimental. El arroz dorado de granos amarillos, por la presencia de caróteno que es un precursor de la vitamina A, es una gran esperanza para minimizar los riesgos de ceguera de millones de niños en los lugares donde el arroz es el alimento principal. Igual de prometedor es el arroz rico en hierro para evitar la anemia en mujeres embarazadas y niños.
Es importante resaltar que ambos métodos, convencionales y transgénicos, no son mutuamente excluyentes, por el contrario, ellos se complementan. En verdad los transgenes han sido incorporados en las variedades ya mejoradas con los métodos convencionales. Así, las perspectivas muestran que el mejoramiento de las plantas deberá beneficiarse de la combinación de esas técnicas disponibles que ya demostraron su eficiencia.
Tanto los nuevos genotipos obtenidos por los métodos convencionales, como los obtenidos por transgénesis, están debidamente avalados, siendo que en el caso de los transgénicos, las validaciones han sido mucho mas rigurosas, especialmente con relación a la salud y al medio ambiente. La seguridad de los productos transgénicos, validada en test de elevado rigor científico, ha sido confirmada en la práctica por las millones de personas que vienen utilizando esos productos en los últimos diez años, sin que haya habido ningún registro de daño a la salud o al medio ambiente. Todo indica que tales productos son tanto o más seguros que los convencionales, y más beneficiosos al medio ambiente.
La diferencia fundamental entre el mejoramiento convencional y el de transgénesis reside en lo siguiente: mientras que para las demás técnicas de manipulación genética, los propios investigadores son los responsables de las validaciones, y cuando encuentran pertinente, cuentan con otros investigadores, en los transgénicos, todo el proceso, desde la investigación inicial, es dependiente de aprobaciones previas de una serie de instancias en las cuales frecuentemente la participación científica se convierte en rehén de la burocracia. Concomitantemente, la multiplicidad de ciencias involucradas en las validaciones de bioseguridad de los transgénicos pasó a desempeñar un papel fundamental, que en el Brasil se trata exclusivamente de la Ingeniería Genética. A propósito, puede ser ilustrativa una comparación entre la mutagénesis y la transgénesis, tal como se muestra en el cuadro.
Beneficios de los Maices Bt
Reducción en el uso de insecticidas
Reducción en el uso de combustibles fósiles
Reducción de la contaminación con hongos productores de microtoxinas.
Productos más saludables con menos agentes cancerigenos.
Menos intoxicaciones de los agricultores
Maíces mas valorizados, de mejor calidad y
Mayor rentabilidad agrícola.
Co-existencia de maiz GM y no GM en cultivos comerciales
Co-existencia - La evolución y el desarrollo de las sociedades conducen a una creciente variabilidad y diversidad de actividades, culturas, ideologías, etc. La agricultura no es la excepción, pues desde su invención, hace diez mil años, viene produciendo una serie de innovaciones, en especial las tecnológicas. Nunca hubo tanta diversidad de actividades agrícolas como las desarrolladas los últimos cien años. Merecen destacarse las innovaciones de naturaleza genética como la heterosis o el vigor de hibrido iniciada con la llegada del maíz hibrido y después ampliada para otras especies. Otras significativas alteraciones genéticas, como la ploidia, induciendo cambios numéricos en los cromosomas, inducción artificial de mutaciones, desarrollo y utilización de la esterilidad masculina en plantas, son relevantes. En función de esas innovaciones, millares de nuevos cultivares han sido desarrollados, cultivados y adoptados con el fin de atender las preferencias y conveniencias de varios sectores de la sociedad. La experiencia muestra que esas diversidades han sido no solo deseables, pues han contribuido al beneficio de la sociedad, sino también han co-existido sin dificultades importantes.
Maices GM y no GM - El maíz (zea mays L.) es la especie con mayor diversidad de razas y variedades, con amplia distribución y cultivo, desde los climas templados hasta los tropicales. Cerca de 300 razas han sido identificadas dando origen a las miles de variedades cultivadas globalmente. El Brasil cuenta con buena diversidad genética con varias razas nativas y comerciales. En tanto el maíz sea una especie emblemática en cuanto al sistema de reproducción alógamica, la co-existencia de toda esa diversidad ha sido mantenida. Los mismos pueblos indígenas americanos que desempeñaron un papel fundamental en el desarrollo de las innumerables razas de maíz sabían cómo mantener sus cultivos libres de presencias no deseables.
Con la tecnología del ADN recombinante, nuevos cultivos de maíz están participando del universo agrícola de la siembra de maíz. Como en el pasado, las mismas metodologías empleadas para la prevención de la presencia de invasores no deseables pueden ser útiles para la co-existencia de maíz GM y no GM. Básicamente, tanto los indígenas como los agricultores de modo general han empleado la separación temporal o distancias entre los cultivos. Igualmente para la producción de semillas libres de la presencia de invasores, las normas aprobadas por los órganos competentes establecen distancias de 200 m o separación temporal de 25 días en las fechas de siembra.
Dada la antigüedad y amplitud de los cultivos de maíz, existe una vasta experiencia acumulada, la mayoría no publicada, pero de un notable conocimiento general con referencia a las técnicas de prevención de la presencia de visitas no deseadas. Con la llegada del maíz GM, un renovado interés por investigaciones específicas ha sido el blanco de entidades preocupadas por los efectos no deseables de maíz GM en cultivos convencionales, en especial en los cultivos de maíz orgánico. En un experimento realizado en España fueron utilizadas técnicas de genética molecular para determinar las frecuencias de presencias no deseables en condiciones reales de co-existencia de maíz Bt y maíz convencional. Analizando efectos de bordeadura, distancias entre los campos y épocas de floración, se verificó que la distancia de 20 metros es suficiente para mantener la presencia no deseable de flujo de polen de maíz Bt por debajo del nivel de 0,9 % en campo.
Según Altman (2003), España viene cultivando maíz GM y orgánico hace varios años sin efectos notorios, mostrando la viabilidad de la co-existencia entre esas tecnologías. Históricamente, con la ampliación del cultivo de maíz hibrido, la preocupación de mantener variedades tradicionales libres de cruzamiento con maíz hibrido ha sido del productor de esas variedades tradicionales. Es así que la responsabilidad de separación entre los cultivos es siempre del agricultor que desea mantener su variedad preservada. De esa manera, se considera que debe ser del agricultor orgánico la tarea y la responsabilidad de dicha separación, una vez que es él quien se beneficiará del mayor valor agregado del producto.
La diversidad de cultivares - La agricultura convive con una gran diversidad de cultivos de cada especie. Como ya hemos mencionado, la frecuencia de cruzamientos que ocurren entre las plantas es una característica de la especie y no del hecho de ser transgénica. Por lo tanto, todo y cualquier flujo génico altera el genoma receptor, sea el donante transgénico o no. En el caso de las plantas autógamas que se autofecundan naturalmente no existe mucha preocupación con cruzamientos, pues son poco frecuentes. La preocupación es mayor con las plantas alogámicas, asimismo en el caso del maíz, son cultivados innumerables híbridos, variedades mejoradas y variedades locales mantenidas por los agricultores. Por eso, para el mantenimiento de variedades libres de contaminación génica, son necesarias medidas específicas de aislamiento, que pueden ser de naturaleza espacial (300 metros) o temporal (tres semanas). Estas medias son empleadas rutinariamente por los investigadores, como también por los agricultores interesados en preservar sus materiales genéticos.
Conclusión:
La co-existencia de cultivos diferentes es tan antigua como la agricultura.
Las comunidades antiguas como los antiguos pueblos de América y los agricultores modernos han sabido convivir sin problemas con cultivos distintos, de polinización cruzada como el maíz.
Innovaciones tecnológicas variadas, como el maíz hibrido, entre otras han convivido con variedades tradicionales a lo largo del tiempo.
No hay razón para que una nueva tecnología como el maíz GM, no pueda convivir con las demás tecnologías, inclusive con la orgánica, con las mismas técnicas que evitan las presencias dañinas. Eso ya está comprobado en los países que por varios años han mantenido la co-existencia de maíz GM y no GM.
Tradicionalmente, compete al productor que desea preservar sus tecnologías menos tecnificadas la responsabilidad de dicha preservación en función de los granos adicionales resultantes de ello.
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