RALLT: CULTIVOS CON RESISTENCIA A LA SEQUÍA
por RALLT
Usando argumentos como los impactos del cambio climático en la agricultura, el crecimiento de la población, factores que condicen al hambre en el Tercer Mundo, las empresas biotecnológicas se han propuesto obtener "más cultivos por gota", es decir, desarrollar cultivos transgénicos con resistencia a sequías, por lo que se ha iniciado una cacería de genes que pierdan hacer esto posible.
Las plantas responden fisiológicamente al stress hídrico (falta suficiente de agua para cumplir con sus actividades vitales). El proceso es complejo y no está regulado por un gen. Los cambios fisiológicos en las plantas se dan por la interacción molecular de gran cantidad de genes, por la fluctuación en las concentraciones de los productos de los genes (proteínas). Todo esto tienen lugar a través de una red compleja de interconecciones que está constantemente ajustándose al ambiente interno de la planta y al ambiente externo.
Afortunamadamente hay prácticas culturales que han ayudado a los campesinos a adaptarse a la escasez de agua. Aun en la agricultura industrial, como es la de Estados Unidos, los granjeros en zonas áridas hacen una rotación anual, dejando la tierra en barbecho. Al año siguiente, el cultivo contará con el 20% más de agua. Si la preocupación es la disminución en la producción de alimentos por la escasez de agua, se debería invertir más recursos en investigación sobre como mejorar los sistemas de almacenamiento de la humedad en las unidades agrícolas, o cómo potenciar los cultivos tradicionales que ya tienen tolerancia al estrés hídrico.
Ocasionalmente uno o unos pocos genes van a producir tolerancia, cuando la planta es evaluada en ambientes controlados distintos. Sin embargo, hay evidencias que sugieren que la modificación genética difícilmente va a producir cultivos con tolerancia a las sequías.
Monsanto, la mayor empresa de biotecnología de cultivos, dice que su primer maíz con tolerancia a sequía podría llegar a los Agricultores en sólo cuatro años y dice que proporcionará un aumento del 10% de los Rendimientos en estados como Nebraska y Kansas, que tienden a recibir menos lluvias que las partes orientales del cinturón de maíz de Estados Unidos.
En una finca llamada Husker Harvest Days, se hizo una demostración a unos pocos miles de agricultores a una pequeña parcela en la que Monsanto ha sembrado su maíz tolerante a la sequía, junto a una variedad similar sin los genes de "sequía". Una carpa transparente sobre el cultivo, había quitado el acceso a las lluvias durante el caliente verano de Nebraska.
Tanto las plantas tolerantes a la sequía como las plantas usadas para la comparación tenían un color marrón y se marchitaron, y ambas tenían cerca de tres pies menos que el maíz creciendo con regadío cerca. Pero las transgénicas plantas tolerantes a la sequía, contenía un segundo gen para proteger a sus raíces de una plaga, por lo que estas eran un poco más verde y unos centímetros más alto que las plantas usadas como testigo, y a sus mazorcas faltaban menos granos.
Monsanto dijo que la mejora fue significativa. Y los agricultores de Nebraska y Kansas que estuvieron en la parcela de Monsanto se enfrentan a restricciones en el uso de agua y ha habido un incremento en los costos de riego por bombeo, por lo que dijeron que cualquier mejora será bienvenida. Otras empresas como Pioneer Hi-Bred de DuPont y Syngenta están trabajando también en este tipo de semillas.
Una pequeña compañía de California llamada Arcadia Biosciences está tratando de desarrollar cultivos que necesitan sólo la mitad de fertilizante de nitrógeno. Los científicos del sector público también están en la caza. Investigadores de la Universidad de California y el Instituto Internacional de Investigaciones sobre el Arroz en Filipinas se están desarrollando nuevos arroces que puedan sobrevivir a las inundaciones, lo que provoca grandes pérdidas en los cultivos en las tierras bajas de la India y otros países. Aunque que el arroz es típicamente cultivado en el agua estancada, las plantas morirán si se sumergen durante más de unos pocos días.
“La tolerancia a la sequía para mí es el punto de entrada más crítico", dijo Calestous Juma, profesor de desarrollo internacional en Harvard, que ha asesorado a los gobiernos africanos en materia de biotecnología. "Esta es una especie de reapertura de la ventana para modificación. genéticos". Pero hay críticos que dicen que la industria biotecnológica quiere explotar la reciente crisis alimentaria para empujar su tecnología, que ha sido tan cuestionada por sus efectos en la salud y el ambiente.
Las cuestiones de seguridad también deben ser cuestionadas. Producir cambios en las necesidades de agua de una planta requiere una modificación muy fundamental en su metabolismo, muchos más que la adición de un gen para que la planta resistente a los insectos. "El potencial de efectos secundarios no deseados es mayor, por lo que la prueba tiene que ser mayor", dijo David A. Lightfoot, un profesor de genética y genómica de la Southern Illinois University.
Algunos expertos dicen que Monsanto y sus compañeros no han publicado la información suficiente para demostrar que pueden hacer los cultivos tolerantes a la sequía.
¿Cuándo estarán disponibles estos nuevos cultivos? Todavía no está claro. Un informe publicado en 2007 por el International Water Management Institute, que forma parte de una red de centros de investigación agrícola, concluyó que las modificaciones genéticas sólo tendría un impacto moderado en los próximos 15 a 20 años . Sería más positivo que se mejore los sistemas de suministro de agua en lugar de tratar de desarrollar cultivos que pueden prosperar con menos agua.
Las malas condiciones de crecimiento puede reducir los rendimientos de los cultivos en un 70 por ciento o más por debajo de su potencial. Los agricultores estadounidenses, por ejemplo, obtienen un promedio de 150 bushels de maíz por hectárea. Sin embargo, David K. Hula de Charles City, Virginia, ganó un concurso el año pasado por la consecución de casi 386 hectolitros por hectárea, una medida de qué variedades modernas de cultivos puede alcanzar en condiciones óptimas.
En muchas zonas, la falta de agua es el mayor factor limitante, y los suministros de agua para riego podría reducirse aún más en los próximos años a fin de suministrar más agua a las ciudades en crecimiento y la proliferación de fábricas.
Sembrar cultivos eficientes en el uso de agua parece ser simple: sólo crecen los cultivos en condiciones secas y se elegir los que lo hacen mejor para la siguiente siembra. Pero no todo funciona de esa manera, sin embargo. Después de varias generaciones, los cultivos son de hecho más resistentes a la sequía. Pero hay un inconveniente y es que a menudo resultan tener rendimientos más bajos cuando hay mucha lluvia.
La sabiduría convencional nos dice que el uso del agua es tan complejo que un solo gen no podría tener un gran impacto en el cultivo.
Syngenta, la empresa semillera y de agrotóxicos de Suiza dice que presentará sus semillas de maíz tolerantes a la sequía desarrollada con mejoramiento convencional en 2011, seguido de una versión genéticamente modifica en 2014.
En Centro Internacional del Maíz y del Trigo en México ya ha liberado maíz tolerante a la sequía que se cultiva en África. Marianne Bänziger, directora mundial del programa de maíz para el centro, dijo que los rendimientos son de 20 a 50 por ciento más que las variedades locales durante las sequías, sin pérdida de rendimiento en los años más húmedos. Este instituto está trabajando con Monsanto para desarrollar el maíz genéticamente modificado con resistencia a las sequías.
Monsanto ha dicho que no va a cobrar regalías por el uso de su tecnología en el maíz de África, para mantener la semilla asequible y que su maíz para África podría estar listo en 2017, cinco años después de que iniciaría la venta de maíz tolerante a la sequía a los agricultores estadounidenses.
Hay varios otros enfoques de cómo desarrollar cultivos menos sedientos. Una empresa de Canadá añadió un gen en la canola que causa que la planta empiece a almacenar agua más rápidamente como la sequía comienza. En una prueba de campo, el rendimiento de su canola genéticamente apenas cayó cuando el riego se redujo a la mitad. El rendimiento de un cultivo testigo convencional sembrado con los mismos niveles de agua, cayó en un 14 por ciento. Monsanto va en la dirección opuesta, tratando de mantener la productividad de la planta cuando se inicia una sequía, aún cuando su respuesta natural sería que su actividades sea más lenta con el fin de conservar el agua. “No quiero un cactus” , dijo Jacqueline Heard, quien dirige el programa para los cultivos tolerantes a la sequía de Monsanto “¿Quiero algo que mantenga una planta muy activa”.
Monsanto no dice exactamente qué genes se están usando, o las que las especies de las que se extrajo el gen. Pero un enfoque implica modificar actores de transcripción, que podrían variar la transcripción de docenas de otros genes para orquestar la respuesta frente a la a la falta de agua en una planta. Pero con tantos genes activados, podría haber otros efectos sobre las plantas, además de necesitar una menor necesidad de agua. En una conferencia reciente de biotecnología, un investigador universitario mostró una fotografía de una planta de algodón con un gen insertado para que altere la transcripción. En la planta había desaparecido la mayor parte de sus hojas.
Hasta el año 2005, el Departamento de Agricultura de Estados Unidos había recibido 1.043 peticiones para evaluar organismos transgénicos con resistencia a las sequías. ¿Dónde están estos cultivos?
Usando argumentos como los impactos del cambio climático en la agricultura, el crecimiento de la población, factores que condicen al hambre en el Tercer Mundo, las empresas biotecnológicas se han propuesto obtener "más cultivos por gota", es decir, desarrollar cultivos transgénicos con resistencia a sequías, por lo que se ha iniciado una cacería de genes que pierdan hacer esto posible.
Las plantas responden fisiológicamente al stress hídrico (falta suficiente de agua para cumplir con sus actividades vitales). El proceso es complejo y no está regulado por un gen. Los cambios fisiológicos en las plantas se dan por la interacción molecular de gran cantidad de genes, por la fluctuación en las concentraciones de los productos de los genes (proteínas). Todo esto tienen lugar a través de una red compleja de interconecciones que está constantemente ajustándose al ambiente interno de la planta y al ambiente externo.
Afortunamadamente hay prácticas culturales que han ayudado a los campesinos a adaptarse a la escasez de agua. Aun en la agricultura industrial, como es la de Estados Unidos, los granjeros en zonas áridas hacen una rotación anual, dejando la tierra en barbecho. Al año siguiente, el cultivo contará con el 20% más de agua. Si la preocupación es la disminución en la producción de alimentos por la escasez de agua, se debería invertir más recursos en investigación sobre como mejorar los sistemas de almacenamiento de la humedad en las unidades agrícolas, o cómo potenciar los cultivos tradicionales que ya tienen tolerancia al estrés hídrico.
Ocasionalmente uno o unos pocos genes van a producir tolerancia, cuando la planta es evaluada en ambientes controlados distintos. Sin embargo, hay evidencias que sugieren que la modificación genética difícilmente va a producir cultivos con tolerancia a las sequías.
Monsanto, la mayor empresa de biotecnología de cultivos, dice que su primer maíz con tolerancia a sequía podría llegar a los Agricultores en sólo cuatro años y dice que proporcionará un aumento del 10% de los Rendimientos en estados como Nebraska y Kansas, que tienden a recibir menos lluvias que las partes orientales del cinturón de maíz de Estados Unidos.
En una finca llamada Husker Harvest Days, se hizo una demostración a unos pocos miles de agricultores a una pequeña parcela en la que Monsanto ha sembrado su maíz tolerante a la sequía, junto a una variedad similar sin los genes de "sequía". Una carpa transparente sobre el cultivo, había quitado el acceso a las lluvias durante el caliente verano de Nebraska.
Tanto las plantas tolerantes a la sequía como las plantas usadas para la comparación tenían un color marrón y se marchitaron, y ambas tenían cerca de tres pies menos que el maíz creciendo con regadío cerca. Pero las transgénicas plantas tolerantes a la sequía, contenía un segundo gen para proteger a sus raíces de una plaga, por lo que estas eran un poco más verde y unos centímetros más alto que las plantas usadas como testigo, y a sus mazorcas faltaban menos granos.
Monsanto dijo que la mejora fue significativa. Y los agricultores de Nebraska y Kansas que estuvieron en la parcela de Monsanto se enfrentan a restricciones en el uso de agua y ha habido un incremento en los costos de riego por bombeo, por lo que dijeron que cualquier mejora será bienvenida. Otras empresas como Pioneer Hi-Bred de DuPont y Syngenta están trabajando también en este tipo de semillas.
Una pequeña compañía de California llamada Arcadia Biosciences está tratando de desarrollar cultivos que necesitan sólo la mitad de fertilizante de nitrógeno. Los científicos del sector público también están en la caza. Investigadores de la Universidad de California y el Instituto Internacional de Investigaciones sobre el Arroz en Filipinas se están desarrollando nuevos arroces que puedan sobrevivir a las inundaciones, lo que provoca grandes pérdidas en los cultivos en las tierras bajas de la India y otros países. Aunque que el arroz es típicamente cultivado en el agua estancada, las plantas morirán si se sumergen durante más de unos pocos días.
“La tolerancia a la sequía para mí es el punto de entrada más crítico", dijo Calestous Juma, profesor de desarrollo internacional en Harvard, que ha asesorado a los gobiernos africanos en materia de biotecnología. "Esta es una especie de reapertura de la ventana para modificación. genéticos". Pero hay críticos que dicen que la industria biotecnológica quiere explotar la reciente crisis alimentaria para empujar su tecnología, que ha sido tan cuestionada por sus efectos en la salud y el ambiente.
Las cuestiones de seguridad también deben ser cuestionadas. Producir cambios en las necesidades de agua de una planta requiere una modificación muy fundamental en su metabolismo, muchos más que la adición de un gen para que la planta resistente a los insectos. "El potencial de efectos secundarios no deseados es mayor, por lo que la prueba tiene que ser mayor", dijo David A. Lightfoot, un profesor de genética y genómica de la Southern Illinois University.
Algunos expertos dicen que Monsanto y sus compañeros no han publicado la información suficiente para demostrar que pueden hacer los cultivos tolerantes a la sequía.
¿Cuándo estarán disponibles estos nuevos cultivos? Todavía no está claro. Un informe publicado en 2007 por el International Water Management Institute, que forma parte de una red de centros de investigación agrícola, concluyó que las modificaciones genéticas sólo tendría un impacto moderado en los próximos 15 a 20 años . Sería más positivo que se mejore los sistemas de suministro de agua en lugar de tratar de desarrollar cultivos que pueden prosperar con menos agua.
Las malas condiciones de crecimiento puede reducir los rendimientos de los cultivos en un 70 por ciento o más por debajo de su potencial. Los agricultores estadounidenses, por ejemplo, obtienen un promedio de 150 bushels de maíz por hectárea. Sin embargo, David K. Hula de Charles City, Virginia, ganó un concurso el año pasado por la consecución de casi 386 hectolitros por hectárea, una medida de qué variedades modernas de cultivos puede alcanzar en condiciones óptimas.
En muchas zonas, la falta de agua es el mayor factor limitante, y los suministros de agua para riego podría reducirse aún más en los próximos años a fin de suministrar más agua a las ciudades en crecimiento y la proliferación de fábricas.
Sembrar cultivos eficientes en el uso de agua parece ser simple: sólo crecen los cultivos en condiciones secas y se elegir los que lo hacen mejor para la siguiente siembra. Pero no todo funciona de esa manera, sin embargo. Después de varias generaciones, los cultivos son de hecho más resistentes a la sequía. Pero hay un inconveniente y es que a menudo resultan tener rendimientos más bajos cuando hay mucha lluvia.
La sabiduría convencional nos dice que el uso del agua es tan complejo que un solo gen no podría tener un gran impacto en el cultivo.
Syngenta, la empresa semillera y de agrotóxicos de Suiza dice que presentará sus semillas de maíz tolerantes a la sequía desarrollada con mejoramiento convencional en 2011, seguido de una versión genéticamente modifica en 2014.
En Centro Internacional del Maíz y del Trigo en México ya ha liberado maíz tolerante a la sequía que se cultiva en África. Marianne Bänziger, directora mundial del programa de maíz para el centro, dijo que los rendimientos son de 20 a 50 por ciento más que las variedades locales durante las sequías, sin pérdida de rendimiento en los años más húmedos. Este instituto está trabajando con Monsanto para desarrollar el maíz genéticamente modificado con resistencia a las sequías.
Monsanto ha dicho que no va a cobrar regalías por el uso de su tecnología en el maíz de África, para mantener la semilla asequible y que su maíz para África podría estar listo en 2017, cinco años después de que iniciaría la venta de maíz tolerante a la sequía a los agricultores estadounidenses.
Hay varios otros enfoques de cómo desarrollar cultivos menos sedientos. Una empresa de Canadá añadió un gen en la canola que causa que la planta empiece a almacenar agua más rápidamente como la sequía comienza. En una prueba de campo, el rendimiento de su canola genéticamente apenas cayó cuando el riego se redujo a la mitad. El rendimiento de un cultivo testigo convencional sembrado con los mismos niveles de agua, cayó en un 14 por ciento. Monsanto va en la dirección opuesta, tratando de mantener la productividad de la planta cuando se inicia una sequía, aún cuando su respuesta natural sería que su actividades sea más lenta con el fin de conservar el agua. “No quiero un cactus” , dijo Jacqueline Heard, quien dirige el programa para los cultivos tolerantes a la sequía de Monsanto “¿Quiero algo que mantenga una planta muy activa”.
Monsanto no dice exactamente qué genes se están usando, o las que las especies de las que se extrajo el gen. Pero un enfoque implica modificar actores de transcripción, que podrían variar la transcripción de docenas de otros genes para orquestar la respuesta frente a la a la falta de agua en una planta. Pero con tantos genes activados, podría haber otros efectos sobre las plantas, además de necesitar una menor necesidad de agua. En una conferencia reciente de biotecnología, un investigador universitario mostró una fotografía de una planta de algodón con un gen insertado para que altere la transcripción. En la planta había desaparecido la mayor parte de sus hojas.
Hasta el año 2005, el Departamento de Agricultura de Estados Unidos había recibido 1.043 peticiones para evaluar organismos transgénicos con resistencia a las sequías. ¿Dónde están estos cultivos?
Fuentes:
Andrew Pollack . 2011. The New York Times, USA.
Jack Heinemann. Desert Grain. The Ecologist; Nov 2008; 38, 9; Academic Research Library.
Etiquetas: es, RALLT, Resistencia a sequías
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