El desarrollo de algodón transgénico que contenga un gen del Bt para el control de las plagas lepidópteras

Transcripción

1 El desarrollo de algodón transgénico que contenga un gen del Bt para el control de las plagas lepidópteras Dr. R. E. Buehler, Monsanto Company, St. Louis, Missouri, EE.UU. La compañía Monsanto, con sede en San Luis, Missouri, EE.UU., está actualmente desarrollando nuevas líneas del algodonero con resistencia al daño producido por las plagas lepidópteras. La fuente de la resistencia es una proteína producida por el Bacillus thurigiensis, a la cual se le conoce, en general, como proteína del Bt. La proteína del Bt fue descubierta hace unos ochenta años. En los años cincuenta, se relacionó la actividad insecticida a una proteína. La proteína es una toxina estomacal específica para ciertos insectos. Dicha especificidad es lo que le otorga una parte de su valor ya que la proteína es tóxica para ciertas plagas de insectos pero no es nociva para los insectos beneficiosos. Su vida media es de apenas dos a tres días, de modo que no persiste en el medio ambiente y es inocua para los seres humanos y los animales.

2 Los primeros productos insecticidas a nivel comercial (derivados de esta proteína) fueron producidos a inicios de los años sesenta y se les ha utilizado en forma limitada durante los últimos treinta años. Recientemente se han concentrado grandes esfuerzos de investigación en el Bt. Este interés renovado es debido a tres razones fundamentales. Primero, se han descubierto nuevas cepas bacterianas que son más eficientes en la producción de la proteína del Bt. Segundo, las formulaciones/presentaciones plaguicidas mejoradas han incrementado la eficacia y la persistencia del producto. Por último, los desarrollos recientes en la biotecnología han proporcionado sistemas de entrega/introducción mejorados para el Bt. Por medio de la ingeniería genética, el gen que produce la proteína del Bt puede introducirse en las plantas. Una vez que dicho gen se incorpora al ADN (ácido desoxiribonucleico), la planta misma produce la proteína. El hacer que la proteína del Bt se produzca dentro de las plantas ofrece varias ventajas en comparación con las aplicaciones tópicas de los insecticidas a base de Bt. Visto que la proteína del Bt es producida dentro de la planta, a lo largo de toda la temporada de crecimiento y desarrollo, se logra un control pleno contra los lepidópteros para toda la temporada. Por otra parte, debido a que las plantas producen la proteína, se logra un control de los lepidópteros

3 que es eficiente respecto al costo. Además de estos beneficios, la proteína del Bt producida dentro de las plantas sigue manteniendo su especificidad en el control (inocuidad para los insectos beneficiosos), así como la seguridad de las aplicaciones tópicas. La primera etapa en el desarrollo de líneas Bt del algodonero consiste en aislar y desarrollar el gen para que funcione en forma apropiada en el algodón. Una vez logrado esto, el gen se introduce en el algodonero por medio de cultivos de tejido del algodón con la transformación mediada por una bacteria común de los suelos: el Agrobacterium tumefaciens. Entonces se someten a un despistaje o selección varios centenares de líneas del algodón con el fin de identificar aquellas que sean las más adecuadas, tanto desde el punto de vista del control de insectos, como agronómico. Las líneas más eficaces son entonces retrocruzadas con variedadse útiles a nivel comercial. Por medio de pruebas adicionales se confirma la inocuidad del producto y se determinan cuáles son los sistemas óptimos para la utilización de la tecnología. Los datos presentados son de un conjunto de estudios realizados en los Estados Unidos en Los objetivos de dichos estudios consistieron en

4 identificar las líneas del algodón Bt que dieran el mejor control de los insectos y en obtener una evaluación inicial del potencial comercial de las mejores líneas. Otros estudios, de los que no hablaremos en esta oportunidad, tuvieron que ver con estrategias para la optimización del manejo de la resistencia, la determinación de los umbrales económicos, y el análisis de su efecto en otras plagas de insectos ajenas a los lepidópteros. Las pruebas se realizaron en seis localidades de la parte meridional de los Estados Unidos, cubriendo todo el cinturón algodonero de dicho país. Los estados en los que se realizaron los estudios fueron Georgia, Alabama, Mississippi, Lousiana, Texas y Arizona. Todas las pruebas, a excepción de las hechas en Alabama, contaron con la cooperación de académicos. Los resultados obtenidos en todas las localidades demostraron que ciertas líneas de algodón Bt brindaban protección durante toda la temporada para las cápsulas y las yemas florales. Las plagas principales eran el Heliotis zea y el Heliothis virescens. La localidad de Arizona estaba infestada con la Pectinophora gossypiella. La producción contra el daño causado por los lepidópteros, brindada por las líneas de algodón Bt (a las que no se trató con insecticidas químicos para el control de dichos insectos), fue por lo menos

5 tan eficaz, y por lo general aún más, que la protección lograda con las aplicaciones semanales de insecticidas. El control de dichas plagas fue congruente y constante durante toda la temporada de crecimiento. Además, la protección de las yemas florales y de las cápsulas brindada por la proteína del Bt se tradujo en una protección del rendimiento; las líneas del algodón Bt dieron el mismo rendimiento independientemente de que se rociaron con insecticidas químicos o no se les aplicara tratamiento alguno. Los resultados obtenidos en 1992 confirmaron los de estudios anteriores. Se han identificado líneas de algodón transgénico que proporcionan protección contra las especies del Heliothis y la P. gossypiella. Todas las estructuras florales y de frutos de las líneas de algodón Bt fueron protegidas durante la totalidad de la temporada de crecimiento en todas las localidades donde se realizaron las pruebas, lo cual se tradujo a su vez en una protección del rendimiento. Además de estos estudios, la compañía Monsanto está desarrollando activamente estrategias para retardar la aparición de la resistencia a la proteína del Bt por parte de estos insectos. Dichas estrategias incluyen, entre otras, las siguientes.

6 Refugios, por medio de los cuales se cultivan fuentes de algodones ajenos a la proteína del Bt junto a las plantas del algodón Bt, o cerca de ellas, con el propósito de suministrar una fuente alternativa de alimento para los insectos. El desarrollo de otros genes del Bt que tengan sitios de acción diferentes. El desarrollo de proteínas que no sean del Bt y que tengan actividad insecticida. Estas diferentes estrategias se están investigando antes de comercializarlas y, una vez que se lancen al mercado, se pondrán en ejecución por etapas.