Lo que se espera de la biotecnología aplicada a la agricultura Jaime Costa Dr. Ingeniero Agrónomo jaimecosta45@gmail.com Herramientas para producir de forma sostenible alimentos, piensos, fibras, biocombustibles y otros materiales biológicos. http://www.fao.org/worldfoodsituation/csdb/es/
http://www.fao.org/worldfoodsitatio/foodprisid/s/ Producir más con menos
La biotecnología tiene prioridad en GIP y producción integrada La comunicación de los valores añadidos, es cada vez más Importante. Continuación de la mejora convencional Complementada con marcadores y mutaciones Beneficios socioeconómicos sin discusión Avances a veces marginales, pero importantes Una nueva variedad DHS puede requerir una inversión de hasta 1,5 M en 10-12 años (ANOVE).
Variedades con modificaciones genéticas (MG) Corte de las secuencias de interés, inserción en vector para su multiplicación y transferencia a una célula vegetal. Nuevo gen nueva proteína nueva característica valiosa Variedades MG o no, tolerantes a herbicidas de amplio espectro
Variedades protegidas frente a orugas jóvenes de taladros del maíz (Ostrinia, Sesamia) mediante expresión por la planta de trazas de proteína Bt. Protección muy específica y antes de que ocurra el daño
Evolución de las modificaciones genéticas (MG) como complemento a la mejora Introducción de características valiosas y previsibles (como comprar lotería conociendo parte de las cifras premiadas) Adopción rápida y sostenible en países exportadores y para uso sobre todo en piensos, fibras y biocombustibles Se han adoptado soluciones biotecnológicas en los previsibles desafíos de resistencias 84 MG autorizadas (maíz 40; soja 13; colza 12; algodón 11; remolacha 1) para importación en la UE Extensión a otros países pendiente de decisiones políticas (regulaciones menos reconocidas que las de los tractores).
19 años de cultivo con maíces Bt en España sin litigios por razones de coexistencia 140 1-2 MG 2(1)-200(40) variedades 30-140 distribuidores ~8.000 agricultores 120 100 Superficie de maíz Bt en miles de ha % de maíces Bt en el total sembrado con este cultivo 80 60 40 20 0 Bt176 MON810
Maíz tolerante a sequía: 810 kha en EEUU (2015)
NUEVOS AÑADIDOS AL PRINCIPIO DE PRECAUCIÓN EN EUROPA PARA EL CULTIVO DE VARIEDADES MG Múltiples aprobaciones para combinaciones de genes obtenidas por cruces convencionales (ABCD ABC, ABD, BCD, AB, AC, AD, BC, BD,..) Nueva Directiva 2015/412 (tras 90/220 y 2001/18) para exclusión del cultivo de variedades MG en determinados Estados miembro. Revisión del proceso de comitología para aprobaciones de plantas MG con evaluación favorable de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria. 10 Importaciones españolas de granos en millones de Tm (Anuario de Estadística Agroalimentaria del MAGRAMA, 2011, CESFAC, 2012 y GAIN report 2015) 8 Soja (habas) Maíz grano 6 4 2 0
Etiqueta de un pienso 2010 Mundo CESFAC, 9: 28-29
Cuellos de botella para la autorización de herramientas biotecnológicas en la UE: Requisitos desproporcionados (casi disuasorios para el cultivo) Alto coste de los estudios (1-2 M 100 M ) Incertidumbres en los plazos de evaluación por EFSA y CE (+ 7 años) Una MG se puede ofrecer en centenares de variedades, anticipando la integración en las más productivas. Nuevas soluciones biológicas o microbianas
Desarrollo de nuevas soluciones biológicas o microbianas Productos a base de microorganismos naturales o sustancias obtenidas por fermentación La comunicación puede ser suficiente si los organismos o microorganismos son autóctonos Regulación más favorable que la aplicada a productos fitosanitarios (265 M / materia activa) Propiedad intelectual deseable para estimular inversiones Aplicables a semillas, fertilizantes, riego, etc. Beneficios en biocontrol, bioestimulación de la absorción de nutrientes, resistencia a condiciones extremas, etc. Registros del 1 al 10 de los 577 encontrados
Algunos ejemplos (http://www.mapama.gob.es/app/omdfocb/resbuscon.aspx?bprt=false&id=es&npag=34) Feromonas de determinadas plagas Machos estériles de Ceratitis Chrysopa o Chrysoperla contra pulgones Bacillus thuringiensis v. kurstaki contra orugas Beauveira contra mosca blanca Nematodos entomopatógenos Trichoderma contra Phytophtora y otros Aureobasidium contra botritis Registro Oficial de productos fitosanitarios nº 25633
2007 Nuevas técnicas de mejora Inserción de genes en los cloroplastos, transmitida generalmente solo por línea materna (no por polen), ensayado en solanáceas.
Nuevas técnicas de mejora Silenciamiento de genes por expresión de secuencias ARN antisentido como el tomate FlavrSavr virus y luego por ARNi de interferencia -mereció un Premio Nobel 2006-, neutralizando la producción de enzimas responsables de la oxidación (manzanas Arctic de Okanagan, patata Innate de Simplot). Cisgénesis / Intragénesis Modificando genes de la misma especie sin cambiar o con posibles cambios y despliegues antisentido Opinión de EFSA publicada en 2012: La Guía para evaluación de riesgos de plantas MG es suficiente. El análisis de riesgos para la cisgénesis puede ser similar al de la mejora convencional. Los riesgos con la intragénesis dependen de la exposición y frecuencia a nuevos efectos peligros, de forma similar a los OMGs. Etiquetado MG?. Patata Innate Simplot, con con menor desperdicio y acrilamida.
Nucleasas con dedos Zn Integración dirigida de casettes de ADN Opinión de EFSA publicada en 2012: La Guía para evaluación de riesgos de plantas MG es suficiente. El análisis de riesgos caso por caso puede requerir menos datos que para los OMGs, con posibilidad de que las alteraciones del genoma sean menores que con la mejora convencional. Etiquetado MG?. Nuevas técnicas de mejora (colza de Cibus tolerante a sufonilureas por mutagénesis dirigida)
CRISPR Mutación, edición o adición de genes de la misma especie ligada a la presencia de determinadas secuencias de ADN (mecanismo de defensa de bacterias frente a virus) Nuevas técnicas de mejora (CRISPR) Precisión de la mejora extendida a la procedencia y ubicación de la característica Acogida regulatoria favorable en Canadá y EE.UU., pero aún no definida desde 2011 en la Unión Europea Amplia investigación en diversas universidades y para mejoras en salud humana o animal Champiñón que no pardea después del corte Maíces waxy o tolerantes a sequía. http://www.nature.com/news/gene-edited-crispr-mushroom-escapes-us-regulation-1.19754. https://www.pioneer.com/home/site/about/news-media/newsreleases/template.content/guid.95ed9999-5719-1e79-8da3-ce9a62c58ca2
INJERTOS DE VARIEDADES CONVENCIONALES SOBRE PATRONES MG
CONCLUSIONES La biotecnología aplicada a la mejora y protección vegetal ayuda a producir más con menos (más sostenibilidad). Las mejoras actuales ofrecen ayuda para la mitigación y adaptación al cambio climático. La seguridad de las nuevas herramientas no debe basarse en usar procedimientos convencionales, sino caso por caso- en los resultados con los productos finales obtenidos. La regulación de las herramientas biotecnológicas debe estar proporcionada con los riesgos observados en la fase experimental.