La biodiversidad o diversidad biológica es Variabilidad de la vida, en todas sus formas, niveles y combinaciones; comprende la diversidad dentro de

Transcripción

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2 CONTENIDO 1. Biodiversidad 2. Diversidad Genética 3. Variabilidad Genética 4. Recurso Biologico 5. Recurso Genético 6. Acceso a los recursos genéticos 7. Rol de la Biotecnologia

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4 La biodiversidad o diversidad biológica es Variabilidad de la vida, en todas sus formas, niveles y combinaciones; comprende la diversidad dentro de cada especie, entre las especies y de los ecosistemas. También incluye los procesos ecológicos y evolutivos que se dan a nivel de genes, especies, ecosistemas y paisajes.

5 La DIVERSIDAD GENETICA es el número total de características genéticas dentro de cada especie. A mayor diversidad genética, las especies tienen mayores probabilidades de sobrevivir a cambios en el ambiente. Las especies con poca diversidad genética tienen mayor riesgo frente a esos cambios.

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8 LA VARIABILIDAD GENETICA es una medida de la tendencia de los genotipos de una población a diferenciarse. Los individuos de una misma especie no son idénticos. Si bien, son reconocibles como pertenecientes a la misma especie, existen muchas diferencias en su forma, función y comportamiento.

9 Los casos más evidentes de variabilidad genética de las especies son las especies domesticadas, en donde los seres humanos utilizamos la variabilidad para crear nuevas razas de animales y variedades de plantas. Gran parte de la variación en los individuos viene de los genes, es decir, es variabilidad genética. La variabilidad genética se origina por mutaciones, recombinaciones y alteraciones en el cariotipo (el número, forma, tamaño y ordenación interna de los cromosomas). Los procesos que dirigen o eliminan variabilidad genética son la selección natural y la deriva genética. La variabilidad genética permite la evolución de las especies, ya que en cada generación solamente una fracción de la población sobrevive y se reproduce transmitiendo características particulares a su progenie.

10 RECURSOS BIOLOGICOS" se entienden los recursos genéticos, los organismos o partes de ellos, las poblaciones, o cualquier otro tipo del componente biótico de los ecosistemas de valor o utilidad real o potencial para la humanidad.

11 Por RECURSOS GENETICOS" se entiende el material genético de valor real o potencial. Los recursos genéticos están constituidos por la variación genética organizada en un conjunto de entidades diferentes entre s, denominadas germoplasma. Consecuentemente, el germoplasma constituye el elemento de los recursos genéticos, que incluye la variabilidad genética intra e interespecífica, con fines de utilización en la investigación en general y especialmente en el mejoramiento genético. El uso de los recursos genéticos es esencial en la evolución de una agricultura de subsistencia hacia una agricultura con elevados niveles de producción.

12 Los recursos genéticos constituyen un componente estratégico de la biodiversidad en términos globales, sin embargo, la agricultura de los países del Cono Sur, inclusive aquella de la Amazonia donde se concentra el mayor número de especies de la flora regional, necesita del aporte de variación genética exótica para su progreso; esta dependencia tiende a persistir en el futuro, debido a que la investigación agrícola, en general, siempre necesitará de fuentes de variación genética para resistencia a pestes y malezas prevalecientes en los países y con capacidad de adaptación, muchas veces decisivas para establecer políticas agrícolas, industriales y comerciales

13 ACCESO A LOS RECURSOS GENETICOS COMUNIDAD ANDINA: Decisión 391 CBD: Tratado internacional de Recursos Fitogenéticos para la agricultura y la alimentación -TIRFAA (Perú lo ratifico el 05 de junio del año 2003, y es Miembro de su Órgano Rector)

14 COMUNIDAD ANDINA - DECISION 391 REGIMEN COMUN SOBRE ACCESO A LOS RECURSOS GENETICOS TITULO I DE LAS DEFINICIONES Artículo 1.- Para los efectos de la presente Decisión se entenderá por: ACCESO: obtención y utilización de los recursos genéticos conservados en condiciones ex situ e in situ, de sus productos derivados o, de ser el caso, de sus componentes intangibles, con fines de investigación, prospección biológica, conservación, aplicación industrial o aprovechamiento comercial, entre otros.

15 TIRFAA Aprobado el 03 de noviembre del 2001 y vigente desde el 29 de junio del año 2004, es un instrumento jurídico de carácter vinculante que tiene como objetivos la conservación y la utilización sostenible de los recursos fitogenéticos para la alimentación y la agricultura, y la distribución justa y equitativa de los beneficios derivados de su utilización en armonía con el CDB.

16 TIRFAA El Tratado establece un "Sistema Multilateral de Acceso y Distribución de Beneficios" que pretende facilitar el acceso a los recursos genéticos para la alimentación y la agricultura de un grupo de 35 cultivos alimenticios y 29 forrajeras, y la distribución de los beneficios de su uso. El acceso facilitado a dichos materiales es solo para investigación, mejoramiento o capacitación y está sujeto a acuerdos de transferencia de materiales; no se reconocen derechos de propiedad intelectual que "limiten el acceso a los componentes o partes genéticas en la forma en que fueron recibidas del Sistema Multilateral".

17 APLICACIONES DE LA BIOTECNOLOGÍA PARA EL DESARROLLO DE LOS RECURSOS GENETICOS El uso de la ciencia y la tecnología son indispensables para el desarrollo de la competitividad de nuestros recursos genéticos. En este contexto la aplicación de la biotecnología es importante porque: Su desarrollo no se circunscribe a un producto o problemática particular, sino que es muy rico en conocimiento y permanente desarrollo. Es altamente adaptativa a las condiciones del usuario y el mercado Promueve la inversión, indistintamente del tamaño de esta.

18 CONSERVACION IN VITRO DE RTAs

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22 BANCOS DE GERMOPLASMA

23 En el Perú se han reportado un numero grande de colecciones de germoplasma de cultivos (*) Fuente: Sevilla, R. INIA (2005) Costa Sierra Selva Norte Centro Sur Norte Centro Sur Alta Baja Total Instituciones Raíces y tubérculos Frutas andinas y tropicales _ 18 Cultivos industriales _ 1 2 _ Cereales y granos Leguminosas de grano Pastos y forrajes _ 5 1 _ 6 Plantas medicinales 1 1 _ Total ** ** 10/4 ** ** ** * * 10/410 *** * 104 (*) Incluye colecciones vivas en el campo, en invernaderos, tinglados y en cámaras

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33 CARACTERIZACION DETERMINACION DE DUPLICADOS ESTABILIDAD GENETICA

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39 SELECCIÓN in vitro

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43 METABOLITOS SECUNDARIOS: EVALUACION in vitro

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45 La I & D en biotecnología y áreas afines ofrece nuevas oportunidades para los recursos genéticos en el Perú Alimentación: Mayor productividad de cultivos alimenticios dentro y alrededor de las ciudades Produccion de alimentos diversificados, productos de nicho, gastronomía Industria: - Produccion para mercados en fresco y procesado, atributos nutricionales y para la salud Cambio climático Identificacion de fuentes de rasgos para resistencia a plagas y enfermedades Identificacion de fuentes de rasgos para tolerancia a estrés hídrico, extremos de temperatura Bio-Diversidad amenazada : efecto de plagas en nichos de alta biodiversidad Oportunidades emergentes : Bases más informadas para la conservación y utilización de los recursos genéticos Rasgos para la seguridad alimentaria :mayor rendimiento,tolerancia a estrés biotico /abiotico Rasgos para uso eficiente de recursos: agua, nutrientes, energía Tomado de W. ROCA

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50 Genes de la biodiversidad identificados y clonados para el mejoramiento genético de los cultivos Genes Fuente Uso R S. demissum Resistencia a tizón tardío Ry S. stoloniferum Resistencia a PVY Rpi-blbl S. bulbocastanum Resistencia a tizón tardío Grol S. spegazzinii Resistencia a nemátodo Rx S. andigena Resistencia a PVX Proteína Viral PLRV Resistencia a PLRV Anti-sentido irna - Relación amilosa / amilopectina (ADP-GPi) (GBSS) - Carotenoides (zeaxanthina) Defensina Maca Resistencia a tizón tardío GLS Mashua Resistencia a tizón tardío Bt B. thurigensis Resistencia a polilla papa Osmotina, Lizosima Insectos, Arabidopsis - Resistencia a tizón tardíö - Erwinia corotovora ( pie negro )

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53 Desarrollo de yuca con atributos nuevos mediante la biotecnología moderna (*) Líneas transgenicas experimentales para (**): Contenido de Fe Zn prov Vit. A Vit. E Proteína (4x) (8x) (30x) (12x) (4x) Reducción de cianogenicos 20% Resistencia a virosis (**) Ensayos de campo en: Puerto Rico, Nigeria, Kenya Lanzamiento en el 2017 Disponible para organizaciones del sector público (fondos de la Fund. Gates) (*) M. Fregene (2010): Centro Danforth, St. Louis, USA NOTA : En Nov se reporto la primera secuencia del genoma de la Yuca

54 Una nueva generación de cultivos geneticamente modificados está en camino al mercado (*) Cultivo Rasgo (s) País(es). Arroz Resist. Insectos China Pro Vit. A China, Filipinas Toler. Salinidad China Toler. Inundación China Papaya Resist. Virus EE.UU., China Calabaza Resist. Virus EE.UU. Soya Alto ácido oléico EE.UU. Pimiento Resist. Insectos China Papa Almidón Holanda Papa (*) Resist. Tizón Tardío Inglaterra YUCA Camote (*) Resist. Insectos Africa (*) Licencias para pruebas de campo (C. James, 2009; World Bank, 2008)

55 Área con Cultivos GMs en América Latina en el 2006 (*) País Area (has.) Cultivos comercializados 1. Argentina ,000 Algodón, Soya, Maíz 2. Brasil ,000 Soya, Algodón, Maíz 3. Paraguay 2 600,000 Soya 4. Bolivia 600,000 Soya 5. Uruguay 500,000 Soya, Maíz 6. México 100,000 Algodón, Soya 7. Colombia 50,000 Algodón, Maíz, Clavel 8. Honduras 50,000 Maíz (*) De: Trigo, E., Falck-Zepeda, J., Falconi, C. FAO / BID, 2010

56 Aplicaciones Actuales y Potenciales de la Tecnología de Cultivos GMs (*) Escala-Tiempo Rasgos Cultivos Actual Tolerancia-herbicidas Maíz, Algodón Resist. Insectos masticadores Soya Corto plazo Biofortificación nutricional Cereales, Camote, (5-10 años) Resist. a hongos y virus Papa, Arroz, Frutales Resist. a insectos chupadores Hortalizas Mejora procesamiento y almacenaje Tolerancia a sequía Tolerancia a salinidad Tolerancia a alta temp. Cereales, Raíces & Tubérculos, Frutales, Hortalizas Largo plazo Apomixis Cereales, Raíces & (+20 años) Fijación de N Tubérculos, Hortalizas Uso eficiente de nutrientes del suelo Frutales Arquitecftura de la planta Mayor eficiencia de fotosíntesis (*) Godfray, H. Charles et al (2010). Science, 327

57 Investigación y Desarrollo en Biotecnología en el Perú (*) Total: 281 investigadores en 28 Grupos de I&D (48 Ph.D; 57 MSc) Areas de I&D Cultivos agrícolas 53% Estudios ambientales 14 Pesquería & Rec. Acuáticos 11 Crianzas 9 Salud humana 8 Bioprospección 5 Tecnologías utilizadas Genómica estructural 24% Micro-propagación 20 Cultivo de células/tejidos 17 Biol. Molecular/Ing. genética 9 Metabolismos/bioensayos 7 Genómica funcional 7 Transformación genética 6 Bioinformática 4 Caracteriz. Bioquímica 4 Inmunol./diagnóstico 4 (*) De: Roca, W. & Estrada, R. (2009)

58 IMPACTO DE CULTIVOS BIOTEC Productividad e ingreso Protección de Biodiversidad Cambio ambiental y climático Beneficios socio-económicos

59 IMPACTO GLOBAL de CULTIVOS BIOTEC Source: Compiled by Clive James, 2010 INCREMENTO DE PRODUCTIVIDAD (kg/ha) Mayor productividad/ingreso & menor costo de producción = alimentos mas baratos a consumidores Ganancia acumulada de ingresos de $5200 M de 1996 a 2008, de los que 50% por menores costos de producción y 50% por mas producción de 167 M tons. PROTECCION DE LA BIODIVERSIDAD Objetivo Doblar produccion en misma área de 1.5 B hectáreas de tierra de cultivo sin talar bosques o perder biodiversidad 13 M has menos de bosques/año en países en desarrollo 167 M tons habrian requerido 63 M hectares más Cultivos Biotec tecnología salva tierras y salva biodiversidad en bosques y en santuarios

60 Impacto Global de Cultivos Biotec IMPACTO AMBIENTAL Y CAMBIO CLIMÁTICO Reducida necesidad de insumos externos Ahorro de 356,000 MT pesticidas de1996 a % ahorro; Solo en 2008 ahorro fue de 34,000 MT un ahorro de 10% en pesticidas Ahorro de14 B kg C0 2 in 2008 contribución al cambio climático, equivalente a retirar 7 millones carros de caminos Conservación de suelo (< erosión) & AGUA por biotec + no/o baja roturación en 50 M has, mayormente en Norte América y America Latina contribución a SOSTENIBILIDAD BENEFICIOS SOCIALES Contribución al alivio de pobreza de 13 M de agricultores de bajos recursos 2009 en China (7.0 M), India (5.6 M) y balance en Filipinas, South Africa y 14 otros Países en Desarrollo Benefits de bienestar emergen en India donde mujeres y niños en familias con algodón Bt obtienen mas apoyo médico y educativo Source: Compiled by Clive James, 2010

61 Lista parcial de la impresionante nueva ola de cultivos biotec, IMPORTANCIA del ARROZ como cultivo y RES A SEQUIA. Maíz Smartstax en USA y Canada en el 2010 Papa Amflora en Alemania, Suecia y Rep. Checa en 2010, Nueva soya tolerante a herbicidas (BASF/Embrapa) en Brazil 2011 Arroz Dorado 2012/2013 Fiipinas, Bangladesh, India Arroz Bt en China ~ 3 años Maíz con Fitasa en China ~ 3 años Maíz tolerante a sequía 2012, USA & Canada, Africa (2017) Soya con omega-3 ~ en cerca de 3 años Resistencia al virus de mosaico dorado- frijol ~ 3 años Embrapa, Brazil (público) Eficiencia en uso de Nitrogeno; Trigo biotec ~ 2015 or later

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