CGMs relevantes a PVDs

CGMs relevantes a PVDsCGMs 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

algodón, soya, maíz, colza

Se logra también por mutaciones y transferencia de genes de plantas silvestres

Resistencia a plagas

Producción de toxinas específicas a plagas -> reducción apl. de plaguicidas

algodón, maíz, papa

Resistencia a patógenos: bacterias, hongos, virosis

Resistencia a estrés biótico

Café, yuca, papa, banano, batata, papaya, frijol, trigo, auyama y melón

Algunas veces transgenes utilizados ocurren de forma natural en las mismas especies

Resistencia a estrés abiótico

Adaptación a sequía, calor, heladas, suelos salinos o ácidos; genes aislados e introducidos en cultivos

Investigaciones en dif. estadios en algodón, café, arroz, trigo, cebada, Brassica, tomate

potencial para PVDs con condiciones adversas; ej. uso de aguas salinas de humedales

Biofortificación Provisión de vitaminas y minerales para prevención de malnutrición

Investigaciones en arroz (Golden Rice), yuca, sorgo y papa

Consumo de alimentos principales enriquecidos

Otras Investigaciones en CGMs

Tecnología de Restricción del Uso de Genes (GURT) o Tecnología de Restricción del Uso de Genes (GURT) o ‘Tecnología Terminator’): controversial - persigue esterilidad ‘Tecnología Terminator’): controversial - persigue esterilidad de semillas; de semillas;

Investigaciones en transferencia de genes que permiten Investigaciones en transferencia de genes que permiten ApomixisApomixis (producción de semillas sin reproducción sexual (producción de semillas sin reproducción sexual permitiendo el uso prolongado de semillas de propia permitiendo el uso prolongado de semillas de propia cosecha); cosecha);

Mejoramiento de vida de anaquel en frutos y vegetales; Mejoramiento de vida de anaquel en frutos y vegetales; Producción de biofármacos (ej. vacunas) en plantas;Producción de biofármacos (ej. vacunas) en plantas; Producción de bioplásticos y biocombustibles;Producción de bioplásticos y biocombustibles; fijación de nitrógeno en cereales y contenido de gluten en fijación de nitrógeno en cereales y contenido de gluten en

sorgo (panificación). 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 paEjemplos de CGM con relevancia para paííses en vses en víía de desarrollo a de desarrollo (cit. Nuffield Council on Bioethics 2003)(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 Estadio

Egipto (AGERI)

Resistencia a Banana bunchy top virus (BBTV), Banana-cucumber mosaic virus (Banana-CMV)

L

Uganda, Africa del Sur, Bélgica, Francia (INIBAP)*

Mejorar resistencia a nematodos, gorgojos y hongos de bananos de tierras altas en el Este africano (2001-6)

L

Banano

Australia* Resist. a Sigatoka negra Queensland Univ. of Technology, Demegen & Famacule BioIndustr.

L,C

Cebada Egipto (AGERI-ICARDA)

Resist. a estrés abiótico (salinidad, sequía y calor)

L

Yuca Varios países en coop. con FAO y el Inst. Federal Suizo de Tecnología

Resistencia a plagas y enfermedades; Mejoramiento de valor nutricional

N

* estudios de casos realizados

Ejemplos de CGM con relevancia para paííses en víía de desarrollo (cit. Nuffield Council on Bioethics 2003)

Cultivo

Países Propósitos, comentarios Estadio

Egipto (AGERI-Cotton Research Institute)

Tolerancia a estrés abiótico y plagas

L Algodón

Colombia; India; Africa del Sur*; Indonesia; China*

Resistencia a plagas (Bt): en Indonesia Sulavesi 2,700 productores; China 50% del area algodón Bt (2 vars. locales por Monsanto)

C(V);V;VV;V

Frijol Faba Egipto Resistencia al Faba bean necrotic yellows virus (FBNYV)

L

Egipto (AGERI-Pioneer)

Resistencia a barrenadores de tallos (Bt)

L

Filipinas; Honduras

Resistencia al Barrenador asiático de tallos (Bt); comerc. >2003

C, C(V)

Maíz

Argentina; Africa del Sur; Bulgaria

4 vars. (Bt); Monsanto & Pioneer; <100,000 ha

V



Cultivo

Países (Institución) Propósitos, comentarios Estadio

Melón Egipto Resistencia al Zucchini yellow mosaic virus (ZYMV)

I

Papaya Malasia; Tailandia; Filipinas; Brasil; China; México

Resistencia al Papaya ringspot virus (PRV); proyecto por Red de Biotecnología en Papaya para Asia Sur Oriental en beneficio de minifundistas

L,C

México (CINVESTAV)

Resistencia a virosis; coop. con ISAAA-Rockefeller Found (inicio Monsanto)

C Papa

Egipto (AGERI) Resistencia a la polilla de la papa; coop. con Michigan State Univ. y CRIFC (Indonesia)

C (4 años)

Auyama Egipto (AGERI-Univs. Cornell & Michigan State)

Resistencia a Zucchini yellow mosaic virus (ZYMV)

C

Trigo Egipto (AGERI-Ohio State Univ.).

Tolerancia a salinidad y sequía L


Cultivo

Países Propósitos, comentarios Estadio

India (ICGEB) Resistencia a plagas (Bt) L E.U.A.-Corea del Sur* (coop. Cornell Univ.-Rockefeller Foundation)

Tolerancia a salinidad, sequía y frío; Tecnología puesta en dominio público en beneficio de productores de PVDs

L Arroz

E.U.A., Filipinas (IRRI)

Resistencia al Bacterial leaf blight; gen patentizado (U.C. Davis) disponible para PVDs

C

Vietnam (Instituto de Biotecnología)

Resistencia al piogán (cepas de Bt donadas por Novartis);

L Batata

Kenya* (KARI-ISAAA-Monsanto)

Resistencia al Sweet Potato feathery mottle virus

C

Soja Argentina, Uruguay, Africa del Sur, México, Romanía

Resistencia a herbicidas; mayoría de vars. cultivadas en el mundo son de Monsanto

V


Area global de CGM legalmente sembrados, 1996-2002 Area global de CGM legalmente sembrados, 1996-2002 (en millones de hectareas)(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 Algodón atacado por diversas plagas serias masivo control químico masivo control químico

Bacillus thuringiensisBacillus thuringiensis, diferentes cepas , diferentes cepas toxinas, proteínas ingeridas y toxinas, proteínas ingeridas y digeridas (lepidópteros, dípteros, coleópteros, y otros)digeridas (lepidópteros, dípteros, coleópteros, y otros)

Durante décadas en agricultura convencional y orgánicaDurante décadas en agricultura convencional y orgánica Aplicaciones durante período prolongado;Aplicaciones durante período prolongado; Selectividad alta, muy baja toxicidad, sin efecto sobre humanos;Selectividad alta, muy baja toxicidad, sin efecto sobre humanos; CGMs CGMs BtBt : toxinas en cualquier parte de la planta o en órganos específicos : toxinas en cualquier parte de la planta o en órganos específicos

(ej. raíces en vars. nuevas).(ej. raíces en vars. nuevas).

Mayores ventajas:Mayores ventajas: reducción del uso de plaguicidas, riesgos de salud, impacto ambiental y reducción del uso de plaguicidas, riesgos de salud, impacto ambiental y

económico (en algodón en 2001: 20% de plaguicidas a nivel global o económico (en algodón en 2001: 20% de plaguicidas a nivel global o US$1.7 mil millones US$1.7 mil millones (James, C., 2002).(James, C., 2002).

Beneficios económicos Beneficios económicos factores (precio de semillas, acuerdos de factores (precio de semillas, acuerdos de licencias con productores de semillas, costo de plaguicidas y precios licencias con productores de semillas, costo de plaguicidas y precios globales para algodón).globales para algodón).

Estudio de caso: Algodón Bt

CHINA:Academia China de Ciencias Agrícolas (CAAS) creó variedades Academia China de Ciencias Agrícolas (CAAS) creó variedades

de algodón GM-de algodón GM-BtBt:: inicialmente distribución de semillas por Red Nacional de inicialmente distribución de semillas por Red Nacional de

Semillas;Semillas; actualmente por compañías privadas: semillas convencionales actualmente por compañías privadas: semillas convencionales

y de CGMs;y de CGMs; en 2002: 50% CGMs-en 2002: 50% CGMs-BtBt Reducción promedio de 50 kg i.a./ha o del 60-80% del uso de Reducción promedio de 50 kg i.a./ha o del 60-80% del uso de

plaguicidas comparado con 2001 plaguicidas comparado con 2001 (Huang, J. (Huang, J. et al.et al. 2002); 2002); Ahorros para ~3.5 millones de pequeños agricultores (0.5-2 ha) Ahorros para ~3.5 millones de pequeños agricultores (0.5-2 ha)

(James C., 2002);(James C., 2002); En 2001, 10% aumento promedio de rendimientos comparado En 2001, 10% aumento promedio de rendimientos comparado

con algodón no-con algodón no-BtBt Reportado 60% reducción de casos de intoxicaciones (falta de Reportado 60% reducción de casos de intoxicaciones (falta de

protección) comparado con algodón no-protección) comparado con algodón no-Bt Bt (Conway, G., 2003);(Conway, G., 2003);

Costos promedios y beneficios (US$) por hectarea para Costos promedios y beneficios (US$) por hectarea para agricultores estudiados en China, 2001agricultores estudiados en China, 2001

Estudio de caso: Algodón Bt

AFRICA DEL SUR:AFRICA DEL SUR: Aumento similar de rendimientos en KwaZulu-Natal, Aumento similar de rendimientos en KwaZulu-Natal,

Africa del Sur;Africa del Sur; VUNISA, privada, ofrece semillas de CGMs y VUNISA, privada, ofrece semillas de CGMs y

convencionales, financiamiento, extensión y convencionales, financiamiento, extensión y comercialización comercialización (Thirtle, C., Piesse, J. & Jenkins, L., 2003);(Thirtle, C., Piesse, J. & Jenkins, L., 2003);

algodón-algodón-BtBt : 1999/2000: 12% de 1376 productores : 1999/2000: 12% de 1376 productores pequeños (ø1.7 ha);pequeños (ø1.7 ha);

2000/2001: 60%, 2001/2002: esperado 95% 2000/2001: 60%, 2001/2002: esperado 95% (James C., (James C., 2002);2002);

beneficio 1er año: +11%, 2do: 77% (reducción costo beneficio 1er año: +11%, 2do: 77% (reducción costo de producción y labores, aumento x2 costo semilla y de producción y labores, aumento x2 costo semilla y rendimientos) rendimientos) (Ismael, Y., Bennett, R., Morse, S., 2002);(Ismael, Y., Bennett, R., Morse, S., 2002);

reducción 1,500 l agua usado/finca reducción 1,500 l agua usado/finca (James C., 2002).(James C., 2002).

Riesgos de Algodón GM-Bt Influencia de compañías multinacionales de agroinsumos y Influencia de compañías multinacionales de agroinsumos y

semillas (85% ventas globales por 10 compañías): semillas (85% ventas globales por 10 compañías): Pueden exigir de pagos (propiedad intelectual), minifundistas (!?);Pueden exigir de pagos (propiedad intelectual), minifundistas (!?);

Reducción uso de plaguicidas Reducción uso de plaguicidas personal en fincas grandes personal en fincas grandes (puede ser compensado por mayor cosecha, Africa del Sur, (puede ser compensado por mayor cosecha, Africa del Sur, Shankar C, Thirtle C 2003Shankar C, Thirtle C 2003););

Desconocimiento del desempeño a mediano y largo plazo Desconocimiento del desempeño a mediano y largo plazo (resistencias de plagas a toxinas???);(resistencias de plagas a toxinas???); Monitoreo en China (1997-2003) no mutantes resistentes en gusano Monitoreo en China (1997-2003) no mutantes resistentes en gusano

bellotero,bellotero, Reducir tiempo de cultivo de variedades de primera generación,Reducir tiempo de cultivo de variedades de primera generación, Cultivos no-Cultivos no-Bt Bt en suficiente extensiones y cercanía de CGMs, ej. en suficiente extensiones y cercanía de CGMs, ej.

regulaciones en Australia (efectividad discutida, regulaciones en Australia (efectividad discutida, Peacock J 2003, LiuY-B Peacock J 2003, LiuY-B et et al.al. 1999 1999).).

Monitoreo de refugios posible para grandes productores, difícil para Monitoreo de refugios posible para grandes productores, difícil para minifundistas.minifundistas.

Uso de 2 o más genes de Uso de 2 o más genes de Bt Bt u otros organismos u otros organismos (Peacock, J 2003, Bowen (Peacock, J 2003, Bowen D D et alet al. 1998);. 1998);

Primeras CGM-Primeras CGM-BtBt han mantenido resistencia por mayor período que han mantenido resistencia por mayor período que esperado.esperado.

Riesgos de Algodón GM-Bt

Control de plagas susceptibles a Control de plagas susceptibles a Bt Bt riesgo de incremento riesgo de incremento de otras plagas e uso plaguicidas de otras plagas e uso plaguicidas monitoreo!! (ej. E.U.A., monitoreo!! (ej. E.U.A., Africa del Sur, China, Africa del Sur, China, Glover, D., 2003, Wu, K., Peng, Y., Jia, S., 2003Glover, D., 2003, Wu, K., Peng, Y., Jia, S., 2003););

Flujo de genes de CGMs-Flujo de genes de CGMs-BtBt a plantas silvestres aparentadas, a plantas silvestres aparentadas, riesgo mayor en Centros de Diversidad (ej. India para el riesgo mayor en Centros de Diversidad (ej. India para el algodón) algodón) monitoreo y estudios de campo monitoreo y estudios de campo

Reducción en Biodiversidad, efectos sobre especies no-Reducción en Biodiversidad, efectos sobre especies no-objetivos: caso polen de Maíz-objetivos: caso polen de Maíz-Bt Bt en malezas ‘Monarca’ en malezas ‘Monarca’ (laboratorio – pos., ((laboratorio – pos., (Losey JE, Rayor LS, Carter LE, 1999Losey JE, Rayor LS, Carter LE, 1999) campo – neg. ) campo – neg. Sears MK Sears MK et al.et al. 2001 2001).).

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CGMs relevantes a PVDs