Frijol transgénico: consideraciones preliminares para el ejercicio de evaluación de riesgos ambientales

Transcripción

1 Frijol transgénico: consideraciones preliminares para el ejercicio de evaluación de riesgos ambientales

2 Los seis elementos principales de la formulación del problema a) La biología del parental del transgénico. b) La construcción genética, con énfasis en la expresión de los transgenes y los cambios fenotípicos y fenológicos esperados como consecuencia de la transformación genética. c) La identificación del medio receptor de los transgénicos. Esto incluye la presencia de organismos sexualmente compatibles con el transgénicoy un inventario de especies que pudiesen sufrir daños debido a la presencia el transgénico. d) La identificación de objetivos de protección. Deben ser relevantes a la evaluación, descritos en el marco legal o regulatorio, así como en otros documentos pertinentes a las políticas públicas de protección ambiental del dlpaís. Estos Et objetivos tienen que ser identificados en encenarios usualmente amplios, tales como protección del medio ambiente, de especies en riesgo de extinción, etc.

3 e) La familiaridad del comportamiento biológico esperado. Es importante notar que cualquier posible impacto ambiental se deberá a la naturaleza de la modificación, y no al método que se utilizó para efectuar la modificación. Por eso, es posible usar modificaciones i convencionales para predecir el comportamiento t de un transgénico, é según el concepto de familiaridad (NAS, 1989). Si un cultivo convencional no ha tenido flujo genético con parientes silvestres y no ha mostrado tendencia a ser maleza, es poco probable bl que la versión transgénica é sea diferente. El maíz y el teosinte, por ej., han crecido a la par por milenios; se cruzan de ven en cuando, y hay evidencia de flujo (maíces blancos con granos rojos o negros al azar), pero el maíz sigue siendo maíz y el teosinte sigue siendo teosinte. El cambio de un gen o un par de genes en el mapa genético de maíz (50,000 genes) no puede inducir cambios a nivel de raza o variedad (la identidad de una raza o variedad no depende de la presencia o ausencia de un solo gen, sino de una colección de características; las razas y variedades son genéticamente dinámicas f) El historial i de uso seguro de los genes/hospederos en otros países í o en el mismo país. Si bien es cierto que no hay dos ambientes totalmente idénticos, existen condiciones ambientales que sí son comparables, lo cual permite hacer inferencias sobre los resultados esperados.

4 a. La biología del parental del transgénico El fríjol común (Phaseolus vulgaris L.) es una planta anual, herbácea, e intensamente cultivada desde la zona tropical hasta las templadas. Es originario de América. El fríjol se adapta bien desde 50 hasta 2,600 msnm. El cultivo necesita entre 300 a 400 mm de lluvia. La falta de agua durante las etapas de floración, formación y llenado de vainas afecta seriamente el rendimiento. El exceso de humedad afecta el desarrollo de la planta y favorece el ataque de gran número de plagas y enfermedades. Morfología y fenología: el fríjol tiene varios hábitos de crecimiento que se correlacionan directamente y en general, con la longitud del ciclo de desarrollo; las variedades suelen ser precoces - 80 días (matas), hasta tardías días (enredaderas), En cada variedad, la sucesión y duración de las diferentes etapas de desarrollo, aunque están determinadas genéticamente, se ven también afectadas en cierto grado por las condiciones i del medio, siendo los factores del clima como temperatura, t humedad, d duración e intensidad de la luz, los más importantes. Las variedades cultivadas de fríjol común, como parte de una especie parcialmente domesticada, d han perdido varios de los mecanismos silvestres de establecimiento i t y dispersión presentes en otros miembros del género. En principio es una especie cleistogámica, que significa que se autopoliniza a una alta frecuencia (unos 20% máx. cruces) La dispersión de semilla es también muy limitada en variedades cultivadas, ya que los mecanismos de dehiscencia de la vaina han sido contraseleccionados en el germoplasma domesticado para evitar la pérdida de grano.

5 No existen estrategias de propagación vegetativa en el fríjol, ya que las variedades cultivadas de P. vulgaris son anuales y distinto a algunas variedades arvenses de P. coccineus o de P. polyanthus (acalete), no quedan estructuras de propagación de un año a otro. Como se mencionó, la condición de cleistogamia y la selección agronómica, reducen significativamente la hibridación natural en este género, y en especial, a nivel intraespecífico en variedades cultivadas. Hay una baja tasa de hibridación entre poblaciones arvenses o silvestres(acosta-gallegos et al., 2007). Cruces con otras especies? No hay informaciones en el texto sobre la diversidad de especies de Phaseolus en Colombia pero, sólo con técnicas de rescate de embriones se han logrado progenies útiles de cruces entre distintas especies para mapeo genético y con potencial para la introgresión de caracteres de interés agronómico (Acosta-Gallegos et al. 2007).

6 b. La construcción genética, con énfasis en la expresión de los transgenes. ELEMENTO GENETICO* P ahas3 CS ahas cds FUNCIÓN Promotor y secuencia líder dl del gen ahas de Arabidopsis bd thaliana hl (AtAhas) Secuencia codificante del producto AHAS (aceto hidroxiácido sintasa) de A. thaliana que confiere resistencia al herbicida imazapyr T ahas5 Región de terminación del gen de Atahas P 35S AC1 (fragmento it interno) Promotor del ARN 35S del virus del mosaico de la coliflor (CaMV) Fragmento del gen viral AC1 (rep) del mosaico dorado del frijol común (BGMV) involucrado en la replicación delvirus I pdk ocs3 ΔAC1 Intrón del gen pdk de Flaveria trinervia Región terminal del gen de octopina sintasa de Agrobacterium tumefaciens Bloque génico dentro del inserto en el genoma de frijol Embrapa 5.1, que incluye 2 copias del fragmento de interferencia de 424 pb de AC1 del BGMV e incluye los fragmentos 35S, pdk y ocs3 (cf. Fig. 3)

7 ac1 ac1 En el citoplasma, el cuello se rompe en fragmentos de 21 pb por la enzima Dicer Una cadena de cada fragmento es cargada en el complejo multiprotéico Argonauta, que hace la interferencia de RNA, i.e., corta el mrna de la replicase

8

9 c) La identificación del medio receptor de los transgénicos. En Colombia, el frijol es uno de los cultivos más importantes en varias regiones del país, especialmente en climas fríos y medios y en zonas de economía campesina. A él se dedican pequeños productores que siembran hectáreas, con una producción de toneladas al año, que eno son suficientes para abastecer el consumo interno. (rendimiento: 1t/ha. X 4,8 t ha. En las regiones más productivas de Brasil y 2,2t/ha de promedio). La importancia de la mosquita blanca (Bemisia tabaci y B. argentifolii) en el cultivo de frijol se debe a su capacidad para transmitir el virus del mosaico amarillo BYMV y el virus del mosaico dorado BGMV. Los dos virus son responsables por importantes pérdidas de rendimiento. En Colombia se han registrado cerca de 85 plagas en fríjol: 76 insectos, cinco ácaros, un miriápodo y tres moluscos. De éstos, solamente diez alcanzan el nivel de plaga de importancia económica. d) La identificación de objetivos de protección relevantes a la evaluación Este tema será tratado en los grupos de discusión.

10 e) La familiaridad id d del comportamiento t biológico i esperado. El fríjol transgénico no presenta comportamiento distinto del fríjol convencional ni produce nuevas proteínas en cantidades relevantes. (AHAS?) f) El historial de uso seguro de los genes/hospederos en otros países o en el mismo país. El hospedero es bien estudiado y conocido. Lo gen es, en verdad, una construcción artificial que no existe en la Naturaleza. El producto del gen no es una proteína, pero un RNA que no será traducido. Parte del RNA es cortado en el citoplasma en trocitos de 21 pb, que, cargados en el Argonauta, cortan en mrna de una proteína específica. Esta tecnología fue empleada en otros vegetales comerciales, sin problemas ambientales o de salud.