6.- Las Plantas Transgénicas Comercializadas

 Plantas transgénicas comercializadas  En el mundo  En Europa y España

 Características transgénicas  mejora de las características agronómicas  mejora de la nutrición

Plantas Transgénicas Comercializadas Cultivos transgénicos en el Mundo - 2013

http://www.isaaa.org

12 % de la superficie cultivada

Plantas Transgénicas Comercializadas

Plantas Transgénicas Comercializadas

Plantas Transgénicas Comercializadas

89,7%

Plantas Transgénicas Comercializadas

(http://www.isaaa.org)

Plantas Transgénicas Comercializadas  cultivos transgénicos en el mundo en 2014  cultivados en 28 países  18 millones de agricultores • ≈ 17 millones de pequeños agricultores ( 500

Plantas Transgénicas Comercializadas  cultivos transgénicos actualmente comercializados en la UE: http://ec.europa.eu/food/dyna/gm_register/index_en.cfm

Plantas Transgénicas Comercializadas en la UE Cultivo

Resistencia a Insectos (RI) 2 6

Algodón Maíz Colza Soja 1 Remolacha azucarera Clavel

Tolerancia a Herbicidas (TH) 5 3 3 7 1 2

RI + TH 3 27 1

Otros

1 1 3

3

Plantas Transgénicas Comercializadas  en Europa autorización para:  comercialización, obtención de ingredientes, uso en alimentos y piensos: maíz, colza, soja, patata, remolacha, algodón • resistentes a insectos: fabrican su propio insecticida – toxina del B. thuringiensis (aceptado como insecticida por la agricultura ecológica) – muy específico • resistentes a herbicidas (glifosato y glufosinato amónico): estos herbicidas no dañan a las plantas resistentes, pero eliminan las demás – herbicidas menos persistentes y tóxicos  sólo para cultivo: • maíz resistente a insectos (maíz Bt)

Plantas Transgénicas Comercializadas  Cultivos aprobados para cultivar y/o importar 167

69

1

 Approvals of GMOs in the European Union – EuropaBio - 2011

Situación en España  superficie cultivada de maíz Bt (MON810) en España:  http://archive.is/8oSzV • años 2009 – 2012

 en 2013: el 32% del maíz sembrado en España fue MON810 http://www.magrama.gob.es/es/calidad-y-evaluacionambiental/temas/biotecnologia/Superficie_cultivada_Espa%C3%B1a_2013_tcm 7-297620.pdf

Características Transgénicas  Mejora características agronómicas  Estrés biótico • Resistencia a insectos • Malas hierbas: Tolerancia a herbicidas • resistencia a virus y enfermedades  Estrés abiótico • Tolerancia a la sequía • Tolerancia a suelos marginales: salinos, alcalinos, ácidos…

 Mejora de las propiedades nutricionales  Disminución de productos tóxicos  Aumento de la concentración de vitaminas necesarias

RESISTENCIA A INSECTOS  pérdidas mundiales debidas a plagas de insectos  entre el 10% y el 40% de la cosecha según • tipo de cultivo • nivel de infestación • factores ambientales: sequía, temperatura ambiente, etc. – (High y cols., Trends Plant Sci. 9,286, 2004)

 monocultivos en grandes extensiones   uso masivo y generalizado de insecticidas químicos • contaminación ambiental • no siempre se puede combatir con productos fitosanitarios

Resistencia a Insectos  insectos de difícil control por su modo de vida • Taladradores, gusano de la raíz

 planta sintetiza su propio insecticida ⇒ no necesita insecticidas químicos

Resistencia a Insectos (cont.)  taladro de la berenjena

 berenjenas Bt: comercialización en Bangladesh en 2014  tecnología india con la colaboración de una multinacional occidental • desarrollada por MAHYCO (http://www.mahyco.com) – Monsanto tiene 26% de Mahyco. • información sobre la berenjena Bt en India: • http://www.isaaa.org/resources/publications/pocketk/35/defau lt.asp

TOLERANCIA A HERBICIDAS  malas hierbas: planta no deseada en un determinado ecosistema (en relación con humanos, siempre)  amapolas en campos de trigo   productividad cosecha • utilizan el fertilizante, agua, etc. destinados al cultivo de interés  dificultan la recogida  algunas pueden ser tóxicas (contaminación de la cosecha)   eliminación: herbicidas químicos (contaminación), mecánica (laboreo), manual

Tolerancia a Herbicidas  herbicida:  Bloquea una vía metabólica importante para el crecimiento y desarrollo de la planta • procesos específicos de plantas – baja toxicidad para animales  tolerancia / resistencia al herbicida: no afecta a la planta • si en mala hierba: problema importante – cambio de herbicida en el cultivo principal  aparición de la tolerancia / resistencia por • mutaciones espontáneas y/o inducidas: desde hace más de 30 años (cultivos convencionales) • uso excesivo de herbicidas • introducida (a propósito) por ingeniería genética: plantas transgénicas.

Tolerancia a Herbicidas  Herbicidas utilizados    

Glifosato Glufosinato de amonio Bromoxinilo Sulfonil ureas

 Baja toxicidad para animales  Bajo impacto ambiental

TOLERANCIA A VIRUS  pérdidas para los agricultores  > 15.000 millones de dólares anuales (1999)  30 - 40 % pérdidas globales  > 80% de la cosecha en muchos países en desarrollo

 Control de las infecciones de virus  productos químicos contra el virus: muy poco efectivos  control del vector: no siempre práctico y eficiente • insectos, en general  plantas con propagación vegetativa: cultivo de tejidos libres de virus • efectivo en muchos casos  resistencia natural: • bloqueo de la expansión del virus por determinadas proteínas • bloqueo de la replicación inicial  problema: facilidad de mutación del virus para soslayar la resistencia de la planta

TOLERANCIA A VIRUS'  papaya tolerante al virus 'ringspot' (RSV): causa una seria enfermedad en los árboles de papaya en todo el mundo con elevadas pérdidas.  se transmite rápidamente por varias especies de pulgones  se descubrió en Hawaii en la década de 1940  en la década de 1980 se extendió y prácticamente desapareció el cultivo de la papaya en Hawaii

TOLERANCIA A VIRUS  papayas transgénicas tolerante al virus RSV:  las primeras plantas resistentes a virus se obtuvieron en 1991

 se autorizó su cultivo en 1998 (SunUp y Rainbow)  en 2001 se obtuvieron 20 millones de kg  utilizado también en Brasil y Jamaica

 historia de la papaya tolerante a virus: http://www.biotec.or.th/biosafety/download/rad36CDC.pdf

TOLERANCIA A VIRUS

Papaya transgénica (izquierda) y no transgénica (derecha) inoculadas con el virus PRSV de Hawaii.

parcela de papayas transgénicas

parcela de papayas convencionales con un nivel de infestación grave

efecto halo del campo de papayas transgénicas

Tolerancia a Virus  problemas con virus de la mandioca  http://www.slideshare.net/AfriCenter/dr-douglas-miano-overview-of-the-virusresistant-cassava-virca-project

TOLERANCIA A VIRUS  mandioca o yuca (cassava): alimento básico en Africa  resistencia en plantas transgénicas:  BioCassava Plus  http://www.danforthcenter.org/scientists-research/researchinstitutes/institute-for-international-crop-improvement/crop-improvementprojects/biocassava-plus

Resistencia a otros patógenos  tizón tardío o mildiu de las patatas    

hambruna de Irlanda de mediados del siglo XIX

Phytophthora infestans

controlado con fungicidas químicos o Cu 5.000 millones de $ pérdidas globales

 Aprobada en EEUU – 2014

patata Innate http://www.simplot.com/plant_sciences genes de patata exclusivamente  acrilamida al freír no se ennegrece • se ahorran unos 200 millones de kg/año  resistente al tizón tardío  Almacenamiento en frío  Aprobada su producción - 2015

    

TOLERANCIA AL ESTRÉS ABIÓTICO  no más del 20% del terreno cultivable está libre de problemas  estrés abiótico: sequía, suelos ácidos, salinos, T extremas

responsable de pérdidas superiores a las causadas por el estrés biótico

 mecanismos fisiológicos y bioquímicos complejos, a veces poco conocidos  muchos genes implicados  plantas en diferentes etapas de investigación y/o desarrollo

Tolerancia a la sequía  1970: 10 - 15 % de las tierras afectadas por la sequía  2002: 30 % de las tierras afectadas por la sequía  2012: mapa

http://lrd.buffalohairjage.com/2012/06/01/theplanet/

TOLERANCIA A LA SEQUÍA (cont.)  capacidad de producir lo mismo (o más, preferiblemente) con menos agua  pérdidas en norteamérica: ≈ 40% con disponibilidad de agua subóptima  Monsanto, Syngenta, DuPont-Pioneer  reduce pérdidas en condiciones de escasez de agua • 6-10% menos pérdidas que el maíz convencional • comercializado en EEUU en 2013   10-30% consumo de agua  Adaptación de variedades para países en desarrollo • Water efficient maize for Africa

– http://www.merid.org/en/Content/News_Services/Food_Security_and_AgBiotech_New s/Articles/2015/May/06/WEMA.aspx

Tolerancia a la sequía  Maíz no tolerante a la sequía y tolerante a la sequía

Tolerancia a la sequía  Cinvestav (México):  http://www.innovacion.gob.sv/inventa/index.php?option=com_conte nt&view=article&id=116:mexico-crean-un-maiz-resistente-a-lasequia&catid=130:agroindustria&Itemid=298   trehalasa: • [trehalosa] intracelular une agua, conservándola más tiempo • resiste T hasta 40ºC • utiliza 20-30% menos agua – variedades actuales: 1200 L/kg maíz y no más de 30ºC

 Otras alternativas  compuestos bajo peso molecular: glicina-betaína, trehalosa, prolina, manitol, polietilén glicol, antioxidantes,  proteínas de choque térmico/frío, factores de transcripción.... Biotechnology Advances 28, 169-183, 2010

Tolerancia a terrenos marginales  distribución de terrenos marginales:  ácidos: ≅ 30% de la superficie terrestre sin hielo • ≅ 40 % de la tierra cultivable: 850 M de Ha en América tropical  alcalinos

Distribución de terrenos ácidos

Terrenos ácidos y alcalinos  cultivados en gran proporción por agricultores pequeños no industriales  en terrenos ácidos: silicatos  concentración alta de Al+3: inhibe el desarrollo de la raíz causando deficiencia de P

 en terrenos alcalinos: pH ≅ 8.0 - 8.5  P está en forma de sales insolubles de Ca  las plantas no completan el ciclo vital, no se desarrollan  productividad extremadamente baja

Terrenos ácidos y alcalinos (cont.)  soluciones comunes:  hacer el suelo menos ácido por adición de cal. Se necesitan 1.65 Tm / ha • impracticable para extensiones grandes  añadir compost, estiércol: • no siempre disponibles • estiércol: problemas de contaminación con bacterias patógenas

 solución transgénica  una única modificación para suelos ácidos y alcalinos  CIMMYT (México)

Mejoras Nutricionales  algunos cultivos transgénicos con mejoras nutricionales  ↑ contenido vitaminas: 'arroz dorado', maíz y patata (A); vit C  ↑ contenido proteínas  ↑ compuestos antioxidantes: • tomate: licopeno, antocianinas, • resveratrol (vides)  biodisponibilidad de hierro: arroz  cambios en el perfil de ácidos grasos: colza, soja • con “aceites de pescado”  baja alergenicidad: trigo, arroz, cacahuete  trigo para celíacos sin gluten  mejora de las características del procesado: • tomate, patata  capaces de detectar minas antipersona  y un largo etc.....

Aumento de la concentración de Vitaminas  Arroz Dorado – acumula β-caroteno

http://www.goldenrice.org/index.php

 deficiencia de Vit. A (DVA): serio problema nutricional en Tercer Mundo • ceguera (aprox. 500.000 niños/año) • problemas respiratorios, inmunidad, fertilidad • formación de células sanguínes, crecimiento esquelético • malformaciones congénitas ⇒ > 250.000 muertes de niños en Sudeste Asiático.  arroz: alimento básico para gran parte de Asia y África

Grado de importancia en salud pública de la DVA Clínica Subclínica severa Subclínica moderada Subclínica leve Sin datos, con DVA probable Sin datos, con DVA improbable

Mejoras Nutricionales  Arroz Dorado  unos 100 g arroz seco diarios: cantidad suficiente de provitamina A para satisfacer las necesidades Paine y cols., Nature Biotechnol 23, 482-487, 2005  desarrollado con dinero • público

 debate social: último tema  todavía NO se ha comercializado: disponible desde 2007-8

 páginas web:  http://www.goldenrice.org/  http://www.allowgoldenricenow.org/



Mejoras Nutricionales  resumen mejoras en el ARROZ  Bhullar & Gruissem, Biotechnol Advances 31, 50-57, 2013

Mejoras Nutricionales  maíz hipervitamínico (Sudáfrica)  Universidad de Lleida, Dr. Paul Christou  169 veces β-caroteno; 6 veces vitamina C; 2 veces ácido fólico  PNAS 106, 7762-7769, 2009

 plátano naranja (Uganda):  β-caroteno  Univ. Queensland, Dr. James Dale  https://www.qut.edu.au/news/news?news-id=74075

 trigo sin gluten – apto para celíacos  CSIC, Córdoba, Dr. Francisco Barro  PLOS ONE, March 2014

http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0090898

Mejor Calidad Nutricional -  compuestos tóxicos  Maíz resistente al taladro (MON 810)   contaminación con Fusarium spp   cantidad de fumonisinas

Bakan y cols., Journal of Agricultural and Food Chemistry 50, 728-731, 2002

 compuestos cancerígenos  impiden la absorción celular del folato *Etzel, “Mycotoxins”, JAMA, 287, 425-427, 2002 Wu, Transgenic Research 15, 277-289,2006 malformaciones congénitas del tubo neural  también presentes en maíz convencional y ecológico. Ariño y cols., Journal of Food Protection 70, 151-156,2007