INTRODUCCION

El sector agroalimentario es una de las principales áreas de la Biotecnología, con más del

50% de la cifra de negocios potencial de la bioindustria. Pero el margen de beneficios

menor de este sector, hace que la economía sea el factor crítico para la aplicación actual

de la Biotecnología en él. Se prevén importantes mejoras a lo largo de todo el esquema

productivo, de las cuales hoy son realidad un cierto número de ellas, en el cual podremos

ir desarrollando describiremos a la aplicación agroalimentaria como parte importante del

presente trabajo mencionando artículos con alto contenido de investigaciones realizadas y

publicadas en diferentes revistas.

APLICACIONES AGROALIMENTARIAS DE LA BIOTECNOLOGIA

LA BIOTECNOLOGÍA VERDE, APLICACIÓN DE ÉXITO PARA LA INDUSTRIA AGROALIMENTARIA

OBJETIVOS:

Conocer la aplicación agroalimentaria mediante la biotecnología.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:

Conocer los diversos campos de la aplicación agroalimentaria mediante artículos.

Diferenciar a la aplicación agroalimentaria de las demás aplicaciones.

Conocer la importancia de la aplicación agroalimentaria.

MARCO TEORICO:

APLICACIONES DE LA BIOTECNOLOGÍA EN LA ACTUALIDAD

La biotecnología se aplica actualmente en sectores tan diversos como:

la Salud Animal y humana.

Agroalimentación.

Suministros industriales.

Producción de energía

Protección del medioambiente. 

El desarrollo a la biotecnología aplicada a la sanidad humana ha sido el más

rápido, tanto enel campo de la terapéutica, como en el diagnóstico de

enfermedades. Desde que en 1978 se demostró que mediante la modificación

genética de E. coli se puede obtener grandes cantidades de insulina humana, se

han probado más de cincuenta fármacos o vacunas de origen recombinante y hay

en fase avanzada de estudio o pendiente de su aprobación, más de un centenar

de productos. 

APLICACIONES AGROALIMENTARIAS DE LA BIOTECNOLOGIAO BIOTECNOLOGIA VERDE

Labiotecnología verde es aquella dedicada a dar productos y servicios en el área

agroalimentaria durante los últimos años hemos podido comprobar como la biotecnología

se ha ido consolidando como una de las opciones más interesantes para todas aquellas

empresas que quieran marcar la diferencia. En el caso de la comunidad, cada vez son

más las compañías que han encontrado, en las aplicaciones biotecnológicas nuevas

líneas de negocios de éxito.

El sector agroalimentario ha sido uno de los grandes beneficiados de las aplicaciones

biotecnologicas.el sector ha sabido adaptar la biotecnología a su contexto, incluso se ha

podido comprobar como empieza a surgir una nueva tendencia , la biotecnología verde,

un conjunto de herramientas tecnológicas que utilizan organismos vegetales,

microorganismos y otros sistemas biológicos para la producción o mejoramiento de

vegetales para el consumo humano yanimal, el desarrollo de nuevos materiales y la

obtención de bioenergía .

Ya son muchas las empresas que han apostado por esta nueva forma ¨ verde¨ de hacer

innovación consiguiendo resultados de éxito.

La práctica de la biotecnologíaverde estápermitiendo, entre otras cosas, reducir los costes

en pesticidas, minimizar los tiempos y costes de las mejoras genéticas, incluso obtener

fuentes energéticas utilizando residuos agrícolas.

Los emprendedores del sector agroalimentario que trabajan bajo esta tendencia están

consiguiendo mayor innovación tecnológica para el sector, y en consecuencia un aumento

de valor para empresas clientes y productos.

Afortunadamente las empresas agroalimentarias de la comunidad han sabido encontrar

los actores clave de éxito al incorporar la biotecnología. Han creado estrategias y han

establecido un objetivo global desde el comienzo desarrollando así unplan claro y

sólido .además han podido y pueden contar con entidades como AINIA que están

ayudando muchas compañías estrechar relaciones con instituciones públicas para

optimizar el desarrollo de un nicho de mercado novedoso e implementar los proyectos.

A esto hay que sumar que las compañías que trabajan bajo aplicaciones biotecnológicas

cuentan con marco incomparable de ayudas y subvenciones en materia de hecho

actualmente todas estas empresas pueden acceder al programa de investigación y

desarrollo tecnológico del IMPIVA,un programa en el que se subvenciona hasta el 60% de

los costes elegibles de sus proyectos innovadores. Sin duda la biotecnología se está

consolidando y las empresas del sector agroalimentario se están dando cuenta de su

potencial.

El sector agroalimentario, bajo la biotecnología verde, se perfila como uno de los actores

que más darán que hablar

Termino biotecnología verde también conocida como biotecnología vegetal o agrícola,

hace referencia a las aplicaciones de la biotecnología en el campo de la agricultura. Por

tanto esta disciplina incluye las siguientes áreas de investigación y aplicaciones:

1.-Cultivo in vitro de plantas: Estas técnicas permiten producir, en condiciones

de laboratorio, plantas completas a partir de fragmentos muy pequeños de partes

de las plantas como hojas, raíces o tallos e incluso a partir de una única célula

vegetal. De este modo se pueden producir plantas idénticas a las seleccionadas y

libres de agentes patógenos en un tiempo reducido.

Los ejemplos se muestran a continuación en artículos resumidos para un mayor

entendimiento.

 

Aplicación de técnicas de cultivo in vitro en la propagación de Legrandia concinna 

 Resumen

Legrandia concinna (Phil.) Kausel es un árbol nativo que se encuentra en

estado de conservación bajo la categoría de Vulnerable. Es un árbol

pequeño que no alcanza grandes dimensiones; se caracteriza porque su

madera es muy dura, utilizándose en la fabricación de mangos de

herramientas; no se conocen otros usos específicos; sin embargo, es una

especie que posee un alto potencial ornamental. Existe un gran

desconocimiento de la especie y en particular sobre sus sistemas de

propagación. Estos últimos han sido investigados en relativa profundidad

y no existe información acerca de los métodos de propagación mediante

cultivo de tejidos o micropropagación. Actualmente el cultivo in vitro se ha

constituido en una vía excelente para incrementar el número de

individuos de especies leñosas, especialmente las que se encuentran

bajo estado de conservación. Se estableció in vitro Luma del Norte,

utilizando segmentos nodales con yemas axilares de plantas juveniles

(tres años). A través de un experimento factorial se evaluaron las

respuestas de establecimiento y multiplicación organogénica de los

explantes en dos medios basales: MS y DKW y dos combinaciones

hormonales 0,1/1 y 0,1/0,5 mg/l de AIB y BAP respectivamente. Los

mejores resultados se obtienen con medio MS y combinación hormonal

0,1/0,5 mg/l de AIB y BAP respectivamente.

INTRODUCCION

Legrandia concinna (Phil.) Kausel, conocida vulgarmente como Luma del

Norte, es una especie perteneciente a la familia Myrtaceae, endémica de

Chile y en estado de conservación bajo la categoría de Vulnerable por el

primer simposio sobre Flora Arbórea y Arbustiva Nativa de Chile .

Es una especie higrófila que crece en quebradas húmedas o cerca de

cursos de agua, formando asociaciones más o menos puras, de poca

extensión y acompañada, por lo general, de algunos ejemplares

esparcidos de Nothofagus obliqua. Actualmente, se le puede encontrar

en un área muy restringida ubicada desde el Sur de la provincia de

Linares (VII Región) hasta el Norte de la provincia de Ñuble (VIII Región),

en la precordillera andina y hasta 1.000 ms.n.m. Aproximadamente. En

todas las poblaciones conocidas se observa un reducido número de

individuos ubicados en su mayoría en zonas de alteración ambiental. El

ROPAGACION IN VITRO DE CALA BLANCA SPATHIPHILLUM SP

INTRODUCCIÓN

Spathiphyllum sp es una especie perteneciente a la familia Araceae, denominada comúnmente cala

blanca, muy conocida y utilizada como planta ornamental de interiores y exteriores por la belleza de su

follaje y lo vistoso de sus inflorescencias.

Se propaga vegetativamente mediante brotes laterales y adventicios y aunque este método es rápido

puede tardarse un año (FONNESBECH y FONNESBECH, 1979); usando métodos de cultivo in vitro es

posible acortar dicho tiempo a seis meses, además de obtener cientos de plantas mediante

multiplicación clonal masiva.

FONNESBECH y FONNESBECH (1979) lograron regeneración de brotes de Spathiphyllumsp a partir

de yemas, tallos e inflorescencias, pero no a partir de hojas y pedúnculos. GEIER (1986) trabajando

con el género Anthurium de la familia Araceae logró la regeneración de plantas a partir de segmentos

de hojas, encontrando que esta regeneración era altamente dependiente del genotipo y la edad de las

hojas. También observó que los diferentes factores del medio de cultivo eran de importancia en la

inducción de callo y la subsiguiente formación de brotes, como en el caso de que bajos niveles de

NH4NH3 (200 mg/l) eran beneficiosos en la regeneración de los genotipos investigados por este autor.

Este trabajo tiene como objetivo la propagación in vitro de Spathiphyllum sp., a partir de segmentos de

inflorescencias.

2.-Producción vegetal asistida por marcadores moleculares: Consiste en el empleo de

marcadores moleculares para seleccionar una determinada característica de interés. Un

marcador molecular es una secuencia de ADN de longitud corta que se encuentra

estrechamente ligada a la característica de interés cuya selección permite seleccionar rasgo

deseado.

 MARCADORES GENÉTICOS DE RESISTENCIA A ROYA DE

TALLO (Pucciniagraminis Persoon f. sp.avenae) EN AVENA (Avena sativa L.)

RESUMEN

La roya del tallo (Pucciniagraminis Persoon f. sp. avenae) disminuye la productividad de

avena en México. Las variedades que actualmente se siembran son susceptibles a esta

enfermedad. El objetivo de este estudio fue buscar e identificar marcadores moleculares

ligados a genes de resistencia a la roya del tallo en cuatro cultivares de avena. En primavera–

verano de 2004 se evaluó en campo, en siete localidades, la reacción a la roya del tallo, y en

2005 en invernadero, la reacción a ocho aislados de roya del tallo colectados en diversas

localidades del territorio nacional, de las variedades Chihuahua, Obsidiana, Cevamex y

Karma. Se utilizaron 30 iniciadores con regiones NBS–LRR en el genoma de la avena y 12

ligados a genes de resistencia a roya en gramíneas. La identificación de los marcadores se

realizó con base en el concepto de genes análogos de resistencia (RGAs) y el mapa

comparativo de la especie. Los resultados de la evaluación mostraron la susceptibilidad de la

variedad Chihuahua; Obsidiana y Cevamex fueron moderadamente resistentes y Karma

resistente; esta última mostró el mayor número (17) de marcadores polimórficos ligados a

genes de resistencia. Los iniciadores: PIC11–K2/PIC11–WEL, Kinase2 D–E/ KQCFA 3–4,

PLOOP1–4/WMA1–4, Kinase2 D–E/WMA1–4, NBS B, F2/R2 y Hv3Lrk, pueden ser

indicadores de los genes que confieren resistencia a la roya del tallo.  

INTRODUCCIÓN

La avena es el cultivo con mayor tasa de crecimiento en la superficie sembrada en México.

En el período de 1980–1995 se sembraron entre 300 y 400 000 ha por año; a partir de 1996

la siembra se extendió hasta alcanzar las 700 000 ha en 2003 (SIAP, 2003), debido, que es

un cultivo emergente con calidad forrajera (Villaseñor–Mir et al,2003). El 90% de la

superficie con avena se siembra bajo condiciones de temporal durante el verano, lo que

favorece el desarrollo de la roya o chahuistle (Moreno, 1968). La roya de

tallo (Pucciniagraminis Persoon f. sp.avenae) disminuye el rendimiento de grano hasta en

70% (Epstein et al., 1988; Archila y Hernández, 2002) y el forraje cosechado es de bajo

valor nutrimental (Espitia–Rangel et al., 2002).

La resistencia genética es la mejor defensa para evitar el daño de la roya de tallo (Villaseñor–

Mir et al., 2001). Las regiones productoras de avena con pocas variedades en las siembras

comerciales son ideales para el desarrollo de nuevas razas fisiológicas de roya, por lo que en

ocasiones se presentan epifitias (Singh et al.,2004); esta situación ha prevalecido en México

durante los últimos años, lo que ha propiciado la pérdida de resistencia de las variedades.

Ante una amplia gama de razas fisiológicas del patógeno, es necesario implementar

estrategias de mejoramiento genético orientadas al desarrollo de variedades con resistencia

horizontal o duradera (Huerta–Espino y Singh, 2000); para lo cual se deben identificar

genotipos de avena que posean genes con efectos de resistencia.

 

Hasta la fecha no se ha logrado obtener variedades con resistencia amplia y duradera contra

la roya de tallo, debido, entre otras causas, al desconocimiento de los genes que confieren la

resistencia a la avena. Sin embargo, la selección recurrente se dificulta, yaque este método

requiere la presencia del patógeno y las condiciones ambientales adecuadas para que se

desarrolle la enfermedad, lo cual no siempre sucede. Con el uso de marcadores moleculares

de ácido desoxirribonucleico (ADN) es posible realizar un inventario de los genes de

resistencia presentes en el material elite de avena, que permita la selección asistida por

marcadores moleculares (SAM). El mejoramiento genético por selección recurrente puede

efectuarse por medio de estos marcadores sin necesidad de la patogénesis.

La base del proceso de mejoramiento genético por selección asistida es la identificación de

marcadores ligados a los genes de resistencia al patógeno, lo cual puede hacerse por medio

de diferentes métodos (Beckman y Osborn, 1992; Vanderbeek y Vanarendonk, 1993;

Maliepaard et al, 1997; Nuez y Carrillo, 2000). La identificación de los marcadores se realiza

mediante dos estrategias. La primera es la búsqueda de marcadores por reacción en cadena

de la polimerasa (PCR) con iniciadores para genes de resistencia análogos (RGAs). Para ello,

se usan iniciadores diseñados para amplificar dominios conservados de genes de resistencia

(previamente clonados y publicados), de importancia en el cultivo o en especies relacionadas.

La base teórica para identificar RGAs, surge del conocimiento generado en los últimos años

de la secuencia nucleotídica de varios genes R de resistencia a enfermedades. En estos

genes R, se han encontrado homologías significativas en sus secuencias de ADN (motivos) y

de aminoácidos. Las clases más abundantes de genes R codifican las proteínas que

contienen en la parte central un sitio conformado con secuencias que unen nucleótidos

(nucleotidebindingsite: NBS) y en el extremo carboxilo, un sitio de secuencias repetidas que

codifican para varias leucinas (leucinerichrepeats: LRR),formando un gen R del tipo NBS–

LRR (Grant et al., 1995). También pueden encontrarse secuencias similares que codifican a

las estructuras de la familia de receptores de respuesta inmune de Drosophila, llamados

receptores tipo Toll (Tolllikereceptors –TLR–). Este grupo de receptores pertenece a la gran

familia de los llamados TIR(receptores Toll/IL–1 –interleukina), ya que todos ellos tienen un

dominio de gran similitud estructural y poseen mecanismos de transducción similares con

mediadores secundarios comunes (O'Neill, 2000). Otras secuencias que producen dominios

alfa helicoidales en las proteínas conocidos como "coiled–coil" (CC), y otros como cierres de

leucina (leucine zipper: LZ), pueden también estar presentes, lo que da como resultado genes

del tipo TIR–NBS–LRR, CC–NBS–LRR o de LZ–NBS–LRR. (Staskawicz et al., 1995;

Hammond–Kosack y Jones, 1997; McDowell y Woffenden, 2003). Esta estrategia ha sido

utilizada con éxito en trigo (Spielmeyer et al., 1998), soya (Kanazin et al., 1996), papa

(Leister et al., 1996), lechuga (Shen et al. 1998) y maíz (Collins et al., 1998) entre otros.

La segunda estrategia se basa en la similitud de los mapas genéticos comparativos entre

especies que pertenecen a una misma familia (Paterson et al., 2000). Por ejemplo, para las

especies de la familia de las gramíneas se han elaborado mapas comparativos detallados con

los que es posible predecir el contenido y orden de los genes para cada una de ellas

(Bennetzen et al., 1998; Gale y Devos, 1998; Wilson et al., 1999). Las especies dentro de una

familia han sido ligadas por un sistema común de genes ortólogos detectados por medio de

hibridación del ADN. Una aplicación práctica de este conocimiento es el diseño de iniciadores

degenerados, los cuales se utilizan para identificar un gen común entre especies de una

misma familia (Fulton et al., 2002).

El objetivo de este estudio fue la búsqueda e identificación de marcadores moleculares

ligados a genes de resistencia a roya de tallo (Pucciniagraminis Persoon f. sp. avenae) en

cuatro variedades comerciales de avena.

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Evaluación de la resistencia

La variedad Chihuahua fue la más susceptible a roya de tallo, ya que mostró los niveles más

altos de infección en los siete sitios de evaluación. Las variedades Karma, Cevamex y

Obsidiana presentaron diferentes niveles de infección y reacción a la enfermedad. La

variedad Karma tuvo mayor estabilidad, ya que los porcentajes de infección observados

fueron los de menor variación .

Los resultados de la evaluación en plántula bajo condiciones de invernadero, al igual que en

campo, muestran que la variedad Chihuahua fue susceptible a todos los aislados; Cevamex lo

fue a cuatro, Obsidiana fue susceptible a dos y moderadamente resistente a tres y Karma

manifestó el mayor nivel de resistencia, razón por la cual se puede inferir que esta variedad

posee más genes de resistencia a las razas fisiológicas de royade tallo. Los aislados 3.1 y 4.1

fueron, en promedio, los más agresivos con las variedades evaluadas, en tanto que el aislado

14.2 fue el más atenuado . La variabilidad de la interacción entre los aislados y las variedades

demuestra que existe interacción específica patógeno–hospedero y explica, en parte, la

inestabilidad de resistencia a roya de tallo en las variedades que se cultivan en México

(Villaseñor–Mir et al. , 2003). Lo anterior permite inferir que en el germoplasma de avena que se

cultiva en México existe una amplia diversidad de genes de resistencia

 

CONCLUSIONES

La metodología aplicada a nivel de marcadores moleculares permitió detectar diferencias entre

variedades de avena respecto a su reacción al ataque de roya de tallo (Pucciniagraminis Persoon f.

sp. avenae).

En la variedad Karma se observaron la mayoría de los marcadores de genes de resistencia que

poseen Obsidiana y Cevamex.

  

3.-Hibridacion: En ocasiones, la descendencia procedente del cruce de dos variedades o

especies diferentes suele tener características deseadas. Este fenómeno se conoce como

“vigor híbrido” y suele dar lugar a plantas de mayor productividad.

(Hibridización y selección de cepas deSaccharomycescerevisiae a partir de levaduras

de panificación industriales) 

Se llevó a cabo un estudio de hibridación de dos cepas de levadura de

panificaciónSaccharomycescerevisiae aisladas en Tailandia, IFRPD 6080 e IFRPD 6081. Se

empleó la técnica de rare-mating con cepas de apareamiento haploides y diploides de

levaduras de panificación japonesa. Se seleccionaron híbridos poliploides (triploides y

tetraploides) producidos por rare-mating, y se indujeron por esporulación. 

Se llevó a cabo un screening de segregantes obtenidos de clones de esporas individuales de

los híbridos por determinación de sus características, por ejemplo, producción de levadura

luego de su cultivo, contenidos de trihalosa y carbohidratos totales de la

4.-Biofertilizantes y biopesticidas: Los biofertilizantes y biopesticidas permiten sustituir

pesticidas químicos que pueden contener sustancias contaminantes y dar lugar a efectos

indeseables sobre los cultivos.

 Biofertilizantes como alternativa nutricional en ornamentales Este documento es un artículo preparado por la Fundación de Asesorías para el Sector

Rural FUNDASES, entidad de la Organización El Minuto de Dios (Bogotá, Colombia), con el

apoyo de la Asociación Colombiana Exportadora de Flores ASOCOLFLORES(Colombia).

Se realizó esta investigación en dos cultivos de flores (clavel y pompón) de la Sabana de

Bogotá con el fin de probar el efecto sobre plantas y la producción de flores de un

biofertilizante formado por diferentes cepas de Azotobactersp. (bacteria de vida libre, fijador

de nitrógeno atmosférico y productora de sustancias estimuladoras del crecimiento). Se

manejaron tres niveles de fertilización nitrogenada: 100, 50 y 30 por ciento, y dos mezclas de

cepas de Azotobactersp. El análisis estadístico no mostró diferencias significativas entre los

diversos tratamientos en el desarrollo vegetativo, producción de ramos y calidad de flor, lo

que representa beneficios económicos y ambientales muy prometedores.

Microorganismos antagonistas para el control fitosanitario

Existe un grupo importante de hongos y bacterias que presentan efectos antagónicos con

otros microorganismos, y esta acción puede ser aprovechada como una forma de control

biológico de patógenos vegetales. Entre los microorganismos más importantes se encuentran

las bacterias de los géneros Fusarium, Pseudomonas y Bacillus, y hongos de los géneros

Gliocladium y Trichoderma. Este último es el más utilizado para el control de un grupo

importante de patógenos del suelo. El efecto principal de Trichoderma es por

hiperparasitismo, aunque algunas especies y cepas pueden producir metabolitos bioactivos

que incrementan su acción. Además, algunos aislamientos controlan nematodos.

El género Trichoderma comprende una gran cantidad de cepas de hongos que actúan como

agentes de control biológico, las propiedades antagónicas las cuales están basadas en la

activación de mecanismos múltiples. Las cepas de Trichoderma ejercen biocontrol contra

fitopatógenosfungales, sea indirectamente al competir por nutrientes y espacio, modificando

las condiciones

ambientales, o promoviendo el crecimiento de la planta y sus mecanismos defensivos y la

antibiosis, o sea directamente, pro medio de mecanismos tales como micoparasitismo. Estos

mecanismos directos e indirectos pueden actuar de forma coordinada, y su importancia en el

proceso de biocontrol depende de la cepa de Trichoderma, el hongo rival, el cultivo, y las

condiciones ambientales, lo que incluye disponibilidad de nutrientes, pH, temperatura y

concentración de hierro

5.-Ingeniería genética de plantas: La ingeniería genética permite transferir de forma

selectiva genes de un organismo a otro dando lugar a nuevos cultivos vegetales, nuevos

animales o nuevas materias. Existen multitud de cultivos vegetales que han sido modificados

genéticamente como el algodón, el maíz y la soja.

ALIMENTOS TRANSGÉNICOS

La biotecnología ha desarrollado numerosos métodos gracias a largos y minuciosos procesos, que

requieren el paso de varias generaciones de plantas silvestres y la selección de cosechas para

desarrollar algunas características específicas en un determinado producto que han beneficiado la

agricultura y la producción de alimentos.

Con el vertiginoso desarrollo de la biología molecular y tras largos y costosos ensayos en

laboratorios, los ingenieros genéticos han logrado obtener los mismos resultados conseguidos con la

biotecnología pero de manera más rápida, eficiente y específica. Así, lograron incorporar material

genético (genes) de otro organismo, a una planta. En una primera fase, la ingeniería genética (IG) de

las plantas se enfocó principalmente a la creación de especies que expresaran resistencia a

herbicidas y pesticidas, lo que permitió la eliminación selectiva de maleza u otros organismos sin

daño a la planta. En una segunda fase, se comenzó a utilizar la IG con el objeto de mejorar la calidad

de las cosechas en términos de beneficios para el consumidor, con un potencial impacto en la

nutrición humana . Los alimentos transgénicos son el más reciente fruto de la evolución tecnológica,

aunque su conocimiento es incipiente e incompleto.

La IG permite aislar desde un organismo la secuencia de interés de ADN y propagarlo en otro

organismo, permitiendo obtener cantidades ilimitadas del producto codificado por dicho gen. En

términos simples, la metodología consiste en tomar un fragmento de ADN, obtenido habitualmente

por acción de enzimas de restricción, el que se une covalentemente por medio de una enzima ADN

ligasa a un vector o plásmidio generando una molécula nueva conocida como recombinante. El

vector que se utiliza contiene secuencias que permiten la replicación y secuencias que facilitan su

selección. Estas últimas, en ocasiones son genes que confieren resistencia a antibióticos específicos.

Luego, el ADN recombinante obtenido, se introduce en un microorganismo, el que se cultiva y

selecciona por su resistencia al antibiótico. Al crecer, se expresa el gen de interés y se introduce en

el vegetal que se desea modificar, obteniéndose el producto transgénico. Esta técnica ha sido

ampliamente utilizada en el campo de la medicina y ha permitido el desarrollo de importantes

avances terapéuticos como por ejemplo la producción de insulina recombinante .

Con respecto a los alimentos transgénicos, lo que se hace es buscar, en un ser vivo (animal, planta,

bacteria o virus) un gen que codifique una proteína; como podría ser una una enzima que intervenga

en la maduración de los frutos o en la producción de un compuesto inhibidor de multiplicación viral o

de una característica estructural u organoléptica, confiriéndole un aumento del contenido de un

nutriente o una mayor tolerancia a un herbicida. Este gen se introduce en el material genético del

alimento que se desea mejorar o modificar. Con esto se obtienen las características finales

deseadas, sin tener que pasar por lentos procesos de selección y cruces de cosechas y de animales

que se venía realizando tradicionalmente.

En el tabla 1 se enumeran algunos de los resultados obtenidos con la aplicación de la tecnología del

ADN recombinante.

Durante los últimos 5 o 6 años, se ha desatado un conflicto en relación con los riesgos y beneficios

para salud humana del consumo de los alimentos modificados genéticamente (AMG). Esto ha

llegado incluso a las esferas socioeconómicas y legales, incrementándose notablemente en los

últimos años. En concreto, el número de estudios científicos sobre los riesgos toxicológicos y efectos

adversos sobre la salud del potencial consumo humano de los AMG, es muy escaso .

La mayoría de las publicaciones sobre el tema, corresponden a estudios experimentales realizados

en animales. Dentro de los hallazgos sorprende la variedad y disparidad de los resultados lo que

dificulta su interpretación. Hammond y colaboradores no encontraron diferencias en el valor nutritivo

de la soya modificada (resistente a herbicida), comparada con la tradicional. Fares y Sayed

estudiaron el consumo de papas con gen de una bacteria que le confería resistencia a herbicidas. Se

encontraron escasos cambios en la estructura del íleon de ratas, en comparación con los animales

alimentados con papas no modificadas. Este resultado fue considerado como el producto de la

expresión del gen, por lo que los autores recomendaron llevar a cabo cuidadosos exámenes de todos

los posibles efectos de los AMG antes de su comercialización.

El estudio de Brake y Vlachosno encontró diferencias significativas en los índices de supervivencia ni

en los incrementos y porcentajes de peso en pollos alimentados con maíz transgénico en relación a

los controles. El estudio de Tutel´ian, en ratas alimentadas con soya modificada, encontró una

modificación de la función de membrana y la actividad enzimática de los hepatocitos. En todos estos

casos mencionados, se cuestionó la metodología, tamaño muestral, tiempo de exposición y aspectos

toxicológicos los que no fueron valorados.

Una de las publicaciones que ha sido más comentada pertenece a Ewen y Pusztai en 1998. Esta

tuvo gran trascendencia en los medios de comunicación y causó mucha controversia científica. Estos

investigadores mostraron que ratas alimentadas con papas modificadas con

LectinaGalantusnivalisagglutinin (GNA) para protegerlas de ataques de insectos, presentaban

diversos efectos en diferentes partes del tracto gastrointestinal, tales como aumento de la

proliferación de la mucosa gástrica y de la velocidad mitótica del intestino, efectos que fueron

atribuidos a la expresión del transgen GNA. Los autores adelantaron sus resultados a los medios de

comunicación trayendo alarma al público al declarar que «le parecía tremendamente injusto que los

humanos fuésemos tratados como animales de laboratorio y que no comería por ningún motivo

AMG». Sin embargo, al igual que los estudios antes mencionados, este estudio también fué

cuestionado en términos metodológicos.

El estudio de Fenton, basado en el de Ewen y Putzai pero realizado en humanos, demostró que el

GNA insertado en el genoma de vegetales se unía fuertemente a glicoproteínas de las membranas

de los leucocitos. Aunque no se demostró que la unión fuera exclusivamente a las proteínas de los

leucocitos, la importancia radica en que el 90% de las proteínas de membrana son receptores y es

imposible predecir el lugar del genoma al que serían incorporados, con las consecuencias que de ello

podrían derivarse.

Ambos autores recomendaron realizar evaluaciones sobre los potenciales efectos sobre la salud de

los AMG, antes de ser incluidos en la cadena alimentaria. Sin embargo, también se han cuestionado

los métodos, técnicas y periodos de exposición en este trabajo .

EFECTOS ADVERSOS

Los potenciales riesgos a los que nos podríamos ver expuestos con los AGM y que son el

fundamento de organizaciones ecologistas que rechazan la utilización y consumo de AGM, son el

desarrollo de alergias, la resistencia a los antibióticos, la pérdida o modificación del valor nutricional

de los alimentos, la presencia de compuestos tóxicos, la aparición de enfermedades nuevas y no

tratables, además del daño a las especies silvestres de plantas.

ALERGIAS

Históricamente los alimentos han producido alergias en personas susceptibles. Los genes, que es lo

que se transfiere de un organismo a otro para obtener AGM, codifican ciertas proteínas que pueden

ser alergénicas para un grupo de la población. En la compañía Pionner Hi-Bred International

observaron que el crecimiento de los animales se podía optimizar con una dieta rica en aminoácidos

azufrados, por lo que diseñaron una soya transgénica que tuviera esta característica, introduciendo

un gen de nuez de Brasil. Nordlle y colaboradores observaron que los alérgicos al extracto de nuez

resultaban positivos en un test al extracto de soya transgénica, demostrando que ligaba a Ig E. Por

ello, hubo que retirar el producto antes de que llegara al mercado.

La dificultad de separar la soya para el consumo humano de aquella para otros fines resulta un gran

problema. La proteína de la soya se utiliza frecuentemente en fórmulas lácteas infantiles, en

sustitutos de la carne, entre otros La Food and DrugAdministration de los Estados Unidos, exige de

rigurosos procedimientos para evaluar el potencial alergénico de los productos transgénicos antes de

autorizar su comercialización permitiendo a la industria la posibilidad de evaluar que dichos

productos sean tan seguros como los tradicionales.

RESISTENCIA A LOS ANTIBIÓTICOS

La posibilidad de que se transmita resistencia a los antibióticos a través del consumo de alimentos

transgénicos, constituye uno de los mayores temores en relación con el consumo de AGM. Se

postula que al utilizar bacterias u otros microorganismos resistentes a un determinado antibiótico

para seleccionar aquellas que han incorporado los genes que codifican la característica de interés. Al

ingerir estos productos se transmitiría esa resistencia al antibiótico lo que dificultaría el manejo de

patologías.

Sin embargo, no existe evidencia que se puedan transferir estos genes de resistencia desde los AMG

al tracto digestivo humano. Por otro lado, esta metodología es cada vez menos utilizada lo que le ha

restado importancia a este aspecto.

TOXINAS Y ANTINUTRIENTES

Hay que recordar que las tóxinas también pueden estar en alimentos tradicionales. Sí la

concentración de toxinas es mayor en el alimento transgénico que en el tradicional, producto de la

manipulación, no se podría comercializar . Se han desarrollado productos con menores niveles e

inclusive sin toxinas, comparado con su equivalente no modificado .

Los inhibidores o antinutrientes, normalmente están presentes en los alimentos tradicionales. Ellos se

destruyen en porcentajes variables por la cocción, como ocurre con el ácido fítico en el trigo entero

de panificación. La técnica se enfoca más bien en eliminar o disminuir las concentraciones de estos

compuestos de manera de favorecer su biodisponibilidad.

En conclusión, no existe en la actualidad evidencia científica que respalde la teoría de que, asociado

al consumo de AMG se haya desarrollado alguna enfermedad o daño a largo plazo. No se ha

observado ninguna reacción adversa que no se haya dado con los alimentos sin modificar. Tampoco

se ha evidenciado modificaciones que vayan en detrimento del contenido nutricional. Sin embargo,

aún no conocemos los efectos a largo plazo de la ingesta de AGM, por lo que serán necesarias

evaluaciones en el futuro.

Un método de transformación genética de maíz para conferirle resistencia ulterior a enfermedades virales

El maíz es uno de los tres cereales de mayor importancia en el mundo. Más de cuatrocientos

millones de personas en América Central, México, África y Asia dependen de ese cultivo para su

subsistencia. En países tropicales su productividad es baja debido en gran parte a enfermedades

virales (FAO y CIMMYT 1997). En América Latina hay muchos virus que atacan el cultivo, siendo uno

de los más importantes el virus del rayado fino del maíz (MRFV), descrito y caracterizado por Gámez

(1969, 1983). A nivel molecular, su genoma fue clonado y secuenciado por Hammond y Ramírez

(2001), quienes además desarrollaron métodos moleculares para el diagnóstico de la enfermedad.

Este virus es transmitido exclusivamente por el insecto cicadélido Dalbulusmaidis (DeLong y

Wocott fide Gámez 1973), y ocasiona pérdidas de 40 a 50% en el peso de las mazorcas en cultivares

criollos adaptados a las condiciones locales en Mesoamérica.

Los nuevos cultivares e híbridos desarrollados por los fitomejoradores son, no obstante, muy

susceptibles al MRFV, donde las pérdidas pueden alcanzar el 100%. En varios estadíos de la

enfermedad, la planta entera se marchita llegando hasta a morir (Gámez 1980). Es entonces, de

fundamental importancia el introducir resistencia no convencional al MRFV en los cultivares de maíz

que se siembran en América Latina y en Costa Rica para aumentar su producción, y reducir la

aplicación de plaguicidas para el control del insecto vector del virus.

Las técnicas biotecnológicas modernas representan nuevas alternativas para el control de

enfermedades virales. Algunas de esas estrategias se basan en la expresión in planta, de genes

virales o de secuencias derivadas del patógeno, mediante técnicas de ingeniería genética y de

transformación genética (Madriz-Ordeñana 1999). Esta forma de resistencia se conoce como:

"resistencia derivada del patógeno" (Sanford y Johnston 1985).

La expresión de la proteína de cubierta viral en plantas transgénicas es una estrategia que ha sido

muy utilizada para conferir resistencia a enfermedades virales en muchos cultivos vegetales de

importancia agrícola (Beachy   et a l. 1990 ). Algunos han sido liberados para el cultivo comercial. Estos

incluyen tomates resistentes al virus del mosaico de tomate (ToMV) y al virus del mosaico del pepino

(CMV), pepino resistente a CMV, calabaza resistente a virus del mosaico amarillo del zuchini (ZYMV)

y al virus del mosaico de la sandía (WMV2), etc. (Lomonossoff 1995). Kogel   et al.   (1996) , clonaron el

gen de la proteína de cubierta del MRFV (cpMRFV), clon que luego fue utilizado en la elaboración de

una construcción molecular que pudiese ser expresada en plantas transgénicas de maíz. O’Connor-

Sánchez   et al.   (2002)  desarrollaron un sistema muy eficiente de regeneración de plantas de

genotipos tropicales de maíz, basado en la inducción de callos organo-embriogénicos derivados de

ápices, para ser utilizado en experimentos de transformación genética por medio de biobalística. Es

entonces de gran interés aplicar este método a los genotipos costarricenses de maíz, para

confererirles resistencia a enfermedades virales y otras plagas.

El objetivo de la presente investigación fue desarrollar una metodología para la transformación

genética de variedades costarricenses de maíz, utilizando genes marcadores como el gen bar y el

gen reportero GUS, así como el gen cpMRFV, por medio del método de bombardeo con

micropartículas (biobalística) y de técnicas biotecnológicas de cultivo in vitro, que permitan la

transferencia ulterior del gen cpMRFV a su genoma para poder conferirle resistencia a la enfermedad

ocasionada por el MRFV.

fue de enero de 1999 a mayo de 2003.

Resultados

Los ápices de maíz cultivados en medio MS suplementado con 2 mgL-1 BAP (6- benzilaminopurina),

1 mgL-1 de 2,4-D (ácido 2,4-diclorofenoxiacético) y 40 mgL-1 de Adenina (Medio MPC), generaron

estructuras organogénicas que luego de ocho semanas generaron callos con capacidad para la

regeneración de plantas (Fig. 2 A y B). El porcentaje de formación de estructuras organogénicas fue

de 32 a 40% para la variedad Diamantes 8843, de 73 a 84% para CR-5 y de 55 a 100% para CR-7.

Todos los callos generados fueron capaces de regenerar plantas al ser transferidos a medio de

regeneración luego de seis semanas de cultivo. El número de plántulas regeneradas por gramo de

peso fresco de callo varió según el genotipo: 5 para CR-5, 9 para CR-7 y 39 para Diamantes 8843.

La capacidad para la inducción de callos entonces, no parece estar relacionada con la capacidad

para la regeneración de esas estructuras globulares. En consecuencia, los experimentos de

transformación genética se realizaron sólo en los genotipos Diamantes 8843 y CR-7

 

Discusión

Los métodos de transformación genética del maíz, utilizados de manera comercial, requieren del

cultivo de embriones inmaduros que producen el tipo de callo "Hi-II", de muy alta capacidad

embriogénica. Desafortunadamente, sólo unos pocos genotipos, como el A-188, sin interés

comercial, producen este tipo de callos morfogénicos (Rhodes   et al.   1988 , Fromm   et

al.   1990 , Gordon-Kamm et al.   1990 ). Los transgenes de interés agronómico, integrados de esta

manera al genoma del maíz, son luego transferidos por mejoramiento convencional, a las líneas de

maíz de valor comercial, lo que toma varios ciclos reproductivos a fín de eliminar los caracteres

genéticos no deseados. Este es además, un proceso de alto costo debido a las complejas

manipulaciones para aislar embriones inmaduros en cada generación (O’Connor-Sánchez   et

al.   2002 ).

Por esta razón, y con la finalidad de producir plantas transgénicas de maíz, de interés agronómico,

resistentes al virus del rayado fino del maíz (MRFV) en el futuro, esta investigación desarrolló un

método alternativo para la regeneración y transformación genética de plantas de maíz de genotipos

costarricenses.

Resumen

Se desarrolló un sistema de transformación genética para dos variedades costarricenses de maíz:

CR-7 y Diamantes 8843, que permita la transferencia ulterior de genes de origen viral a su genoma, y

conferirles resistencia a la enfermedad ocasionada por el virus del rayado fino del maíz (MRFV). El

método se basa en el bombardeo de microproyectiles en callos organogénicos derivados de ápices

de jóvenes vitrogerminaciones. Por otro lado, se elaboró la construcción molecular pRFcp-bar que

contiene el gen de la cubierta proteica del MRFV y el gen marcador bar. Para la selección visual del

material transformado, se utilizo también el plásmido pDM803 que contiene el gen

reportero uidA (GUS). Los resultados indican que los dos aceleradores de partículas evaluados: el

PIG ("ParticleInflowGun") y el Bio-Rad™ son igualmente eficientes para transferir genes foráneos al

genoma

del maíz.

ESTRATEGIAS DE INGENIERÍA GENÉTICA PARA LA OBTENCIÓN DE PLANTAS TRANSGÉNICAS RESISTENTES A GEMINIVIRUS. EXPERIENCIA DEL CENSA

RESUMEN

Los begomovirus constituyen el principal problema para la producción del cultivo del

tomate (Lycopersiconesculentum Mill.) en la mayoría de las regiones tropicales y

subtropicales, causando pérdidas de un 100% del rendimiento. Para el control de los

mismos se han aplicado varias estrategias convencionales de lucha, las que prometen

obtener resultados alentadores a largo plazo. La aplicación de la transgenesis en plantas

para conferir resistencia a virus hace de esta alternativa una herramienta de gran

importancia para el desarrollo de una agricultura más sostenible. Entre las estrategias

más utilizadas se encuentran: la resistencia conferida por la sobreexpresión del gen de la

proteína de la cápsida viral (CP), uso de ácidos nucleicos defectivos interferentes,

expresión de los ARNs de genes de interés utilizando la expresión de ARNsantisentido,

así como de pequeños fragmentos de ARN viral como inductores del silenciamiento

génico post-transcripcional. En Cuba, se han identificado tres begomovirus afectando este

cultivo, el Virus del Encrespamiento Amarillo de la Hoja del Tomate (TYLCV), Taíno

Moteado del Tomate (ToMoTV) y Mosaico Habana del Tomate (ToMHV), pero el TYLCV

ha sido el de mayor diseminación e incidencia. Dado el impacto que conllevan las

pérdidas ocasionadas por los geminivirus y el aporte de la ingeniería genéticapara su

control, el presente artículo refiere aspectos sobre las principales estrategias

desarrolladas para la obtención de plantas transgénicas resistentes a estos, el impacto de

esta tecnología en la agricultura actual y los resultados específicos obtenidos en el

CENSA.

INTRODUCCIÓN

Las enfermedades virales causan pérdidas significativas en todos los cultivos de

importancia económica, que estas afectan. Las mismas provocan un impacto negativo en

la agricultura mundial, por lo que durante muchos siglos los agrónomos y fitopatólogos

han realizado un considerable esfuerzo para controlar las mismas. Su control se basa

fundamentalmente, en la detección a tiempo de la enfermedad para evitar el

establecimiento y diseminación de sus agentes causales. En este sentido, la prevención

mediante la evaluación frecuente de los semilleros y el uso de variedades con altos

niveles de tolerancia o resistencia a virus constituyen los elementos de mayor importancia

para su control. Para la prevención de estos patógenos se hace necesario el uso de un

grupo de medidas de manejo integrado, que comprenden, desde la aplicación de

prácticas culturales tradicionales, hasta la lucha contra el vector y otras posibles fuentes

de virus, así como, la aplicación de nuevas tecnologías de avanzada que permitan de

conjunto con las técnicas tradicionales realizar un control más eficiente de estas entidades

patógenas (36).

Los geminivirus causan pérdidas devastadoras en varios cultivos de importancia

económica, particularmente en los países tropicales y subtropicales (25,34). Estos se

caracterizan por presentar partículas isométricas geminadas (del latín, gemini: dobles),

variando su tamaño entre 30-36nm de largo y 18-20nm de ancho, teniendo como

principales vectores, la mosca blanca y diferentes especies de saltahojas (Homoptera:

Cicadellidae), además de algunas chinches de los árboles (Membraceae). Estos virus

integran la segunda familia más extensa de virus de plantas y está compuesta por cuatro

géneros: Mastrevirus, Curtovirus, Topocuvirus y Begomovirus que se distinguen por su

vector, gama de hospedantes y características de su genoma. El genoma viral está

compuesto por una cadena sencilla de ADN circular, de aproximadamente 2.7-2.8 Kb, que

se presenta en algunos miembros como un solo componente (genoma monopartito) y en

otros, como dos componentes (genoma bipartito). La mayoría de los begomovirus tienen

dos componentes genómicos el ADN-A y ADN-B, ambos esenciales para la infectividad.

El ADN-A presenta seis genes: Ac1 codifica para una proteína esencial para la replicación

viral (Rep) en asociación con la ADN polimerasa del hospedante, Ac2 codifica una

proteína activadora de la transcripción (TrAP), Ac3 codifica una proteína potenciadora de

la replicación (REn), Av1 y Av2 codifican la proteínas de la cápsida y la proteína de pre-

cápsida, respectivamente. La función del gene Ac4 aun no está completamente

esclarecida. En el componente B se localizan los genes Bv1 y Bc1 que codifican proteínas

relacionadas con el transporte nuclear y el movimiento, respectivamente. A diferencia los

begomovirusmonopartitas presentan un único componente genómico donde se localizan

todos los genes esenciales para la replicación, transcripción, encapsidación y movimiento

viral (43).

Tres begomovirus se han identificado en el cultivo del tomate

(Lycopersiconesculentum Mill.) en el país: Virus del Encrespamiento Amarillo de la Hoja

(de las siglas en inglés TYLCV) (22), Mosaico Habana (ToMHV) (23) y Moteado Taíno del

Tomate (ToMoTV) (37). La alta incidencia del TYLCV constituye el principal problema

para la producción de tomate en muchos países (46). Cuba no es una excepción, donde

se ha podido cuantificar pérdidas desde el 40-100% en campos comerciales de tomate,

además de haberse informado en los últimos años su presencia en nuevos hospedantes

de importancia económica, tales como pimiento (34) frijol (26) y calabaza (24).

Antes del advenimiento de la ingeniería genética, las metodologías de mejoramiento

tradicional fueron aplicadas al desarrollo de plantas resistentes a virus de cultivos

importantes agronómicamente. En adición, técnicas estándares de fitopatología, que

incluyen cuarentena, erradicación, rotación de cultivos y uso de semilla certificada libre de

virus se han utilizado como herramientas de valor para el control de enfermedades virales.

Para el caso específico de los geminivirus, se han aplicado métodos de control

tradicionales y de nueva generación, obteniéndose resultados alentadores en muchos

casos (6,16,20,27,29). Estrategias no convencionales son desarrolladas en la actualidad

en muchos laboratorios del mundo. Los avances en el campo de la biología molecular y la

ingeniería genética, han permitido desde hace más de una década, la obtención de

plantas transformadas que portan información genética foránea y les confiere resistencia

a virus (6,10, 27,30).

Varios métodos que emplean el uso de la ingeniería genética han sido evaluados y

demostrados satisfactoriamente para la obtención de plantas trangénicas resistentes a

geminivirus (42). Entre los más relevantes se pueden mencionar, la sobreexpresión en

plantas de genes virales (gen que codifica para la proteína de la cápsida cp) (4), uso de

ácidos nucleicos defectivos interferentes (41) y la expresión de los ARN de genes de

interés (rep, AV2)utilizando construcciones antisentido (6,30,31,32,33), así como un

pequeño fragmento del ARN viral que desencadena el denominado mecanismo de

silenciamiento génico post-transcripcional (de las siglas en inglés PTGS) (29,31).

En este sentido, la aplicación de estas estrategias han posibilitado en gran medida apoyar

el control de estos patógenos de interés y obtener en menor tiempo; y de forma más

específica variedades resistentes a geminivirus, cuyo proceso reduce a la mitad el tiempo

necesario destinado a obtener una variedad mejorada por la vía clásica. No obstante, a

pesar del desarrollo alcanzado, la aplicación e introducción de esta tecnología para

obtener plantas con los caracteres deseados, aún continúa siendo un tema de gran

debate a nivel internacional. Los riesgos asociados con la liberación de las plantas al

medio ambiente natural que pudiera traer consigo el escape de los transgenes y la

introgresión de estos en el pool de genes silvestres, el impacto del producto de los

transgenes sobre otros organismos y el ecosistema parecen ser los principales

obstáculos, por los cuales aún esta tecnología no ha logrado una aceptación pública

adecuada y una aprobación regulatoria a nivel mundial (12).

En Cuba, desde hace algunos años el Centro de Ingeniería Genética y Biotecnología

(CIGB) trabaja en la obtención de plantas transgénicas con resistencia a diferentes plagas

y enfermedades que afectan a las plantas, así como el uso de plantas como biofábricas

de enzimas de uso industrial, productos biofarmacéuticos u otros obteniendo resultados

novedosos en este campo. En el caso específico del Centro Nacional de Sanidad

Agropecuaria (CENSA), se trabajó en la obtención específica de vectores que contienen

construcciones genéticas para expresar el gene c1 que codifica para la proteína de la

replicación del TYLCV y su expresión transitoria en protoplastos obtenidos a partir de

plantas de Nicotianabentahmiana (35). Este artículo reseña tiene como objetivo dar una

breve panorámica sobre las diferentes estrategias desarrolladas para la obtención de

plantas transgénicas resistentes a geminivirus a nivel mundial, el impacto de esta

tecnología en la agricultura actual y los resultados específicos obtenidos en el CENSA.

Impacto de la transgénesis en plantas en la agricultura mundial

No es menos cierto que el crecimiento de la población mundial tiende a la duplicación en

los próximos 10 años y que además de satisfacer el aumento de la demanda de alimentos

como resultado de ese crecimiento, el incremento de la producción de alimentos tendrá

que satisfacer el aumento del consumo per cápita debido al mejoramiento de la calidad de

vida, calculándose que para el año 2025 habrá que aumentar la producción de alimentos

en al menos 50% de la que actualmente se produce. La conclusión inevitable derivada de

esto es que para poder satisfacer la demanda, la humanidad tendrá que aumentar el

rendimiento de las áreas sembradas. Además este incremento tendrá que ser el resultado

del uso de menos tierra, agua y menos plaguicidas, por lo que varios factores bióticos y

abióticos de estrés, así como varias condiciones desfavorables de post-cosecha, también

darán lugar a pérdidas significativas en las producciones agrícolas. Por lo tanto, se

necesitará de variedades de cultivos más estables y con mejores rendimientos, así como

mejores formas de manejo con el propósito de aumentar la productividad y la

sostenibilidad de los cultivos .

A fin de enfrentar estos retos será necesario disponer de nuevos conocimientos derivados

del avance científico ininterrumpido, el desarrollo de nuevas tecnologías adecuadas y una

amplia difusión de dichos conocimientos y tecnologías, así como la capacidad de

introducirlos y utilizarlos racionalmente en todo el mundo. En este contexto es que el uso

de nuevas tecnologías que al ser aplicadas junto a métodos tradicionales de

mejoramiento y manejo de los cultivos cobra una importancia primordial en la producción

sostenible de alimentos para la población existente. La biotecnología de plantas podría

contribuir sustancialmente al rescate de las cosechas perdidas por el ataque de plagas y

enfermedades, así como en el mejoramiento de la producción y calidad de los productos

obtenidos.

La necesidad urgente de métodos sustentables para la producción agrícola del mundo

con el objetivo de satisfacer las demandas de una población mundial en constante

crecimiento hace de la tecnología del uso de plantas transgénicas o de los también

denominados, organismos genéticamente modificados (OGMs) en la agricultura; una

opción de valor a tener en cuenta. Las plantas transgénicas con caracteres tan

primordiales como la resistencia a las plagas, enfermedades y herbicidas, son sumamente

importantes y necesarias cuando no se ha detectado resistencia inherente en las especies

locales. Por otra parte, estas poseen entre sus beneficios la mayor flexibilidad para

administrar el cultivo, menor dependencia de insecticidas químicos, mayores

rendimientos, facilidad de cosecha y mayor proporción de esta para su comercialización.

Para el consumidor esto significa menor costo del alimento y más valor nutritivo en estos.

A pesar de los resultados demostrados en el uso de la transgénesis en plantas para

conferir resistencia a diversas plagas y enfermedades, así como para la expresión de

proteínas de interés terapéutico e industrial; y las ventajas que esta tecnología podría

traer para el desarrollo biotecnológico y socieconómico, no ha conseguido tener una

aceptación favorable por el público. Los principales problemas están relacionados con

preocupaciones intrínsecas sobre las plantas y los genes en sí, así como preocupaciones

extrínsecas relacionadas con la salud de los consumidores, el medio ambiente y la

socioeconomía.

Como toda tecnología nueva, la transgénesis enfrenta importantes desafíos como

resultado de la percepción del público en general, de tendencias ambientalistas y

económicas, así como la predominancia de las compañías multinacionales en el

desarrollo y beneficios de esta tecnología. Estudios realizados han identificado riesgos

potenciales inherentes a esta novedosa tecnología, que incluye riesgos para la salud y el

medio ambiente. Este último, se refiere especialmente a los riesgos potenciales que

pudieran atentar contra la biodiversidad. Aquí se han propuesto como riesgos, la

adquisición por parte del cultivo de rasgos de "maleza", el desarrollo de resistencias en

las plagas y la dispersión o flujo del transgén. En cuanto a los riesgos potenciales para el

ambiente se encuentran el flujo e introgresión de genes. De todos los riesgos potenciales

atribuidos a los cultivos transgénicos, el flujo de genes y su impacto en la biodiversidad,

continúa siendo estudiado y evaluado, especialmente en regiones o países que son

centros de origen o centros de diversidad genética.

El flujo vertical de cultivo a cultivo o a parientes silvestres es relevante. Este flujo involucra

la producción de híbridos viables que expresan el transgén y con capacidad de

adaptación en hábitats naturales o de cultivo. Hay que tener en cuenta que el flujo de

genes es una de las fuerzas del proceso de evolución y domesticación de los cultivos y

que no es extraño que algunos cultivos, ej. trigo, canola, han resultado de la

recombinación de más de un genoma. Para determinar el potencial del flujo de genes en

la agrobiodiversidad, cada cultivo debe ser analizado con respecto a los siguientes

factores: biología reproductiva, modificación genética (naturaleza del transgén, número de

copias insertadas, expresión), dispersión del polen, flujo de genes de cultivo a cultivo

(hibridización-posibles consecuencias), definición y estatus de la planta silvestre o

maleza, flujo de genes del cultivo a parientes silvestres (compatibilidad y distribución),

hibridación, posibles consecuencias del flujo. Entre los factores que afectan la dispersión

del polen y la polinización cruzada se encuentra: tamaño (área) del cultivo fuente y

receptor de polen, vectores de polen, factores ambientales (clima, barreras biológicas y

físicas), viabilidad del polen, grados de alogamia en el cultivo, grado de sincronización en

la floración. En caso de que el flujo de genes haya sido exitoso, tiene lugar entonces la

hibridación y la introgresión.

Han sido reportadas tasas de flujo de genes de un 1% entre cultivos y parientes silvestres,

pero puede llegar hasta 100% cuando el cultivo y los silvestres se encuentran muy

cercanos. En algunos casos, las poblaciones de especies silvestres introgresadas han

mostrado mayor diversidad genética que aquellos que se encuentran separados del

cultivo. La introgresión por flujo de genes ha resultado ser importante en la evolución y

domesticación de una docena de especies estudiadas .

A pesar de los riesgos asociados al uso de esta tecnología de avanzada es importante

señalar que la biotecnología puede ofrecer un gran potencial para desarrollar una

agricultura más compatible con el uso sostenible de los recursos naturales. Esto se puede

lograr conectando la conservación y uso de la biodiversidad con el desarrollo sostenible

de la agricultura. La biotecnología está contribuyendo a revelar en detalles y precisión la

estructura genética de las plantas y de la biodiversidad, y este conocimiento está

contribuyendo a aumentar la productividad de áreas intervenidas, a reducir la

contaminación ambiental y agregar valor a la agrobiodiversidad.

Conclusiones y perspectivas futuras

En la actualidad el desarrollo alcanzado por la biología molecular y la ingeniería genética

unido a la práctica de métodos convencionales para el control de estas enfermedades han

permitido la obtención de plantas transgénicas con alto potencial de resistencia a

enfermedades virales. Diversas estrategias se han diseñado, entre las que se encuentran,

la resistencia conferida por la proteína de la cápsida viral, resistencia mediada por

moléculas defectivas y la mediada por el uso del ARN viral ya sea por del ARN antisentido

y por el denominado PTGS que interfieran con la replicación viral, para conferir

resistencia. Esta última destacándose en la actualidad como una de las opciones más

promisorias para la resistencia derivada del patógeno contra las enfermedades causadas

por geminivirus. De forma destacada, la tecnología de transformación tiene un gran

potencial de aplicación en muchas áreas de las ciencias de las plantas, tanto básicas

como aplicadas. La introducción de transgenes podría facilitar nuevas alternativas en los

campos de la genética, la bioquímica y la fisiología, y estimular progresos en estos.

Los resultados alcanzados al transfectarprotoplastos con la

construcción pTYCU11 obtenida y la alta expresión de esta quimera en estos indican que

la misma se replica de forma eficiente en ellos, lo cual garantiza su posterior uso para la

transformación de plantas y la consiguiente obtención de plantas transgénicas de tomate

y otros hospedantes alternativos del virus, con alta resistencia a este virus.

Es una realidad que el advenimiento de los OGMs ofrece nuevas opciones en la

alimentación y agricultura de los países en desarrollo, pero en la actualidad también se

habla de la afectación a la diversidad y ecosistemas naturales que podría conllevar un uso

desorganizado, desmedido y de lucro de esta tecnología. Es importante destacar que es

necesario tener en cuenta los riesgos medioambientales potenciales y los beneficios de

esta alternativa en el momento de tomar decisiones sobre el uso de OGMs. Las

interacciones complejas que pueden ocurrir entre los OGMs y factores medio ambientales

necesitan de una fuerte capacidad científico-técnica para evaluar y manejar los riesgos

que estos organismos pudieran conllevar. Por otra parte, es necesario el establecimiento

de un marco regulatorio internacional de bioseguridad legislativa basado en el protocolo

de Cartagena sobre la bioseguridad de la convención de Diversidad biológica.

CONCLUSIONES Conocimos la aplicación agroalimentaria mediante la biotecnología.

Nos informamos de las diversas aplicaciones en el campo agroalimentario a

través de artículos.

Diferenciamos a la aplicación agroalimentaria de las demás aplicaciones.

Analizamos la importancia de la aplicación agroalimentaria.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS• http:// www.revistavirtualpro.com /Aplicación de técnicas de cultivo in vitro en

la propagación de Legrandia   concinna • http:// www.redalyc.org/ propagacion in vitro de cala blanca/ Spathiphillumsp • http://www.redalyc.org/ Producción vegetal asistida por marcadores

moleculares• http://www.redalyc.org / marcadores genéticos de resistencia a roya de

tallo   (Pucciniagraminis   Persoon f. sp. avenae)   en avena   (Avena sativa   L.) • http://www.scielo.org.co/ Hibridización y selección de cepas de

Saccharomycescerevisiae   a partir de levaduras de panificación industriales • http://www.scielo.org.co/ Biofertilizantes como alternativa nutricional en

ornamentales • http:// www.revistavirtualpro/ Microorganismos antagonistas para el control

fitosanitario/ .com • http://www.scielo.org.co/ingenieria genética de plantas • http://www.scielo.org.co/alimentos transgenicos • www.wikilearning.com/ articulos / biotecnologia / Alimentos transgenicos o

geneticamente modificados(AGM)