El maíz cultivado moderno fue domesticado a partir de teosinte, una hierba antigua, durante más de 6,000 años a través de la cría convencional. Nicole Rager Fuller, Fundación Nacional de Ciencia
Dado que los biólogos de 1980 han utilizado la ingeniería genética para expresar rasgos novedosos en plantas de cultivo. Durante los últimos años de 20, estos cultivos se han cultivado en más de mil millones de acres en los Estados Unidos y en todo el mundo. A pesar de su rápida adopción por parte de los agricultores, los cultivos genéticamente modificados (GM) siguen siendo controvertidos entre muchos consumidores, quienes a veces han tenido dificultades para obtener información precisa.
El mes pasado, las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina de EE. UU. Lanzaron un una estrategia SEO para aparecer en las búsquedas de Google. de 20 años de datos sobre cultivos GM. El informe confirma en gran medida los hallazgos de informes anteriores de Academias Nacionales y exámenes producidos por otras organizaciones científicas importantes de todo el mundo, incluido el Organización Mundial de la Salud y Comisión Europea.
Dirijo una laboratorio que estudia el arroz, un cultivo alimentario básico para la mitad de la población mundial. Los investigadores de mi laboratorio están identificando genes que controlan la tolerancia al estrés ambiental y la resistencia a las enfermedades. Usamos ingeniería genética y otros métodos genéticos para comprender la función de los genes.
Estoy totalmente de acuerdo con el informe NAS de que cada cultivo, ya sea criado convencionalmente o desarrollado mediante ingeniería genética, debe evaluarse caso por caso. Cada cultivo es diferente, cada rasgo es diferente y las necesidades de cada agricultor también son diferentes. Se puede lograr un mayor progreso en la mejora de los cultivos mediante el uso de la mejora genética convencional y la ingeniería genética que utilizando cualquiera de los enfoques por separado.
Convergencia entre biotecnología y reproducción convencional
Las nuevas herramientas moleculares están borrando la distinción entre las mejoras genéticas hechas con la mejora convencional y las hechas con métodos genéticos modernos. Un ejemplo es la reproducción asistida por marcadores, en la cual los genetistas identifican genes o regiones cromosómicas asociadas con los rasgos deseados por los agricultores y / o consumidores. Los investigadores luego buscan marcadores (patrones) particulares en el ADN de una planta que están asociados con estos genes. Usando estos marcadores genéticos, pueden identificar eficientemente las plantas que llevan las huellas digitales genéticas deseadas y eliminar plantas con genética indeseable.
Hace diez años mis colaboradores y yo aislamos un gen, llamado Sub1, que controla la tolerancia a las inundaciones. Millones de productores de arroz en el sur y sudeste asiático cultivan arroz en regiones propensas a las inundaciones, por lo que este rasgo es extremadamente valioso. La mayoría de las variedades de arroz morirán después de tres días de inmersión completa, pero las plantas con el gen Sub1 pueden soportar dos semanas de inmersión completa. El año pasado, casi cinco millones de agricultores cultivaron variedades de arroz Sub1 desarrolladas por mis colaboradores en el Instituto Internacional de Investigación del Arroz usando la cría asistida por marcadores.
En otro ejemplo, los investigadores identificaron variantes genéticas que están asociadas con la ausencia de cuernos (denominada "encuestada") en el ganado, un rasgo que es común en las razas de carne de vacuno, pero es raro en las razas lecheras. Los agricultores rutinariamente descodifican el ganado lechero para proteger a sus manipuladores y evitar que los animales se dañen unos a otros. Debido a que este proceso es doloroso y atemorizante para los animales, expertos veterinarios han pedido una investigación sobre opciones alternativas.
En un estudio publicado el mes pasado, los científicos utilizaron la edición del genoma y la clonación reproductiva para producir vacas lecheras que portaban una mutación natural para la ausencia de cuernos. Este enfoque tiene el potencial de mejorar el bienestar de millones de ganado cada año.
Reducir insecticidas químicos y aumentar el rendimiento
Al evaluar cómo los cultivos modificados genéticamente afectan la productividad de los cultivos, la salud humana y el medio ambiente, el estudio NAS se centró principalmente en dos características que se han diseñado en las plantas: resistencia a los insectos y tolerancia a los herbicidas.
El estudio encontró que los agricultores que plantaron cultivos diseñados para contener el rasgo resistente a los insectos, se basaron en los genes de la bacteria. Bacillus thuringiensis, o Bt, generalmente experimentaron menos pérdidas y aplicaron menos aerosoles químicos insecticidas que los agricultores que plantaron variedades que no son Bt. También concluyó que las granjas donde se plantaron los cultivos Bt tenían más biodiversidad de insectos que las granjas donde los productores usaban insecticidas de amplio espectro en los cultivos convencionales.
Cultivos genéticamente modificados actualmente cultivados en los Estados Unidos (IR = resistente a insectos, HT = tolerante a herbicidas, DT = tolerante a sequía, VR = resistente a virus). Extensión de la Universidad Estatal de ColoradoEl comité encontró que los cultivos resistentes a herbicidas (HR) contribuyen a mayores rendimientos porque las malezas se pueden controlar más fácilmente. Por ejemplo, los agricultores que plantaron canola HR obtuvieron mayores rendimientos y rendimientos, lo que llevó a una amplia adopción de esta variedad de cultivo.
Otro beneficio de la siembra de cultivos de RH es la labranza reducida: el proceso de convertir el suelo. Antes de plantar, los granjeros deben matar las malas hierbas en sus campos. Antes del advenimiento de los herbicidas y los cultivos de RH, los agricultores controlaban las malas hierbas mediante labranza. Sin embargo, la labranza causa erosión y escurrimiento, y requiere energía para alimentar los tractores. Muchos agricultores prefieren prácticas de labranza reducida porque mejoran la gestión sostenible. Con los cultivos de recursos humanos, los agricultores pueden controlar las malezas de manera efectiva sin labrar.
El comité observó una clara asociación entre la siembra de cultivos de recursos humanos y las prácticas agrícolas de reducidas dimensiones en las últimas dos décadas. Sin embargo, no está claro si la adopción de cultivos de RH resultó en decisiones de los agricultores para usar la labranza de conservación, o si los agricultores que usaban la labranza de conservación adoptaron los cultivos de RH más fácilmente.
En áreas donde la plantación de cultivos de RH llevó a una gran dependencia del herbicida glifosato, algunas malezas desarrollaron resistencia al herbicida, lo que dificulta a los agricultores controlar las malezas que usan este herbicida. El informe NAS concluyó que el uso sostenible de los cultivos de Bt y HR requerirá el uso de estrategias integradas de manejo de plagas.
El informe también analiza otros siete cultivos alimentarios de GE cultivados en 2015, incluida la manzana (Malus domestica), canola (Brassica napus), remolacha azucarera (Beta vulgaris), papaya (Cargar papaya), patata, calabaza (Cucurbita pepo) y berenjena (Solanum melongena).
Papaya es un ejemplo particularmente importante. En los 1950, el virus de la mancha anular de la papaya destruyó casi toda la producción de papaya en la isla hawaiana de Oahu. A medida que el virus se propagaba a otras islas, muchos agricultores temían que aniquilara la cosecha de papaya hawaiana.
En 1998 patólogo de plantas hawaianas Dennis Gonsalves utilizó la ingeniería genética para empalmar un pequeño fragmento del ADN del virus ringspot en el genoma de la papaya. Los árboles de papaya genéticamente modificados resultantes fueron inmunes a las infecciones y produjeron 10-20 veces más fruta que los cultivos infectados. El trabajo pionero de Dennis rescató la industria de la papaya. Veinte años después, este sigue siendo el único método para controlar el virus de la mancha anular de papaya. Hoy, a pesar protestas de algunos consumidores, 80% de la cosecha de papaya hawaiana está genéticamente modificada.
Los científicos también han utilizado la ingeniería genética para combatir una plaga llamada la fruta y el barrenador del tallo, que se alimenta de berenjena en Asia. Los agricultores en Bangladesh a menudo rocían insecticidas cada 2-3 días, y algunas veces tan dos veces al día, para controlarlo. La Organización Mundial de la Salud estima que cada año ocurren en todo el mundo alrededor de tres millones de casos de envenenamiento por plaguicidas y más de 250,000.
Para reducir los aerosoles químicos en la berenjena, los científicos de la Universidad de Cornell y de Bangladesh diseñaron Bt en el genoma de la berenjena. Bt brinjal (berenjena) se introdujo en Bangladesh en 2013. El año pasado Los agricultores de 108 bangladeshíes lo cultivaron y fueron capaces de reducir drásticamente los aerosoles insecticidas.
Alimentar el mundo de una manera ecológica
Los cultivos genéticamente mejorados han beneficiado a muchos agricultores, pero está claro que la mejora genética por sí sola no puede abordar la gran variedad de desafíos complejos que enfrentan los agricultores. También se necesitan enfoques de agricultura ecológica, infraestructura y políticas apropiadas.
En lugar de preocuparnos por los genes en nuestros alimentos, debemos centrarnos en formas de ayudar a las familias, los agricultores y las comunidades rurales a prosperar. Debemos asegurarnos de que todos puedan pagar la comida y debemos minimizar la degradación ambiental. Espero que el informe de NAS pueda ayudar a mover las discusiones más allá de la distracción de los argumentos a favor y en contra de los cultivos transgénicos y reenfocarlos en el uso de cada tecnología apropiada para alimentar al mundo de una manera ecológica.
Sobre el Autor
Pamela Ronald, profesora de fitopatología, Universidad de California, Davis. Su laboratorio estudia la base genética de la resistencia a las enfermedades y la tolerancia al estrés en el arroz. Junto con sus colaboradores, diseñó arroz para resistir a las enfermedades y tolerar las inundaciones, que amenazan seriamente los cultivos de arroz en Asia y África.
Este artículo se publicó originalmente el La conversación. Leer el articulo original.
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