Presentaci n 2

GENES, PLANTAS Y ALIMENTOS
2ª Conferencia
DE LOUIS DE VILMORIN
A NORMAN BORLAUG
EN SU CENTENARIO
FRANCISCO GARCÍA OLMEDO
Real Academia de Ingeniería
Colegio Libre de Eméritos
Catedrático de Bioquímica
y Biología Molecular (1970-2008)
ETS de Ingenieros Agrónomos
Universidad Politécnica de Madrid
ESPAÑA
1766-1834
THOMAS
ROBERT
MALTHUS
1798
Para Malthus, la tendencia
de la población a crecer
más deprisa que los medios
de subsistencia hace que la
sociedad no sea
perfeccionable.
La tendencia se frena por el
hambre, la enfermedad,
la guerra y otros factores
que aumentan la tasa de
fallecimientos, factores
todos que están asociados a
“la miseria y el vicio”.
Gregor Mendel
(1822-1884)
Brünn,
Imperio Austro-Húngaro
ahora Brno, Chequia.
Dos conferencias en 1865
Sociedad para el Estudio de
la Historia Natural de Brünn, en 1865.
Publicadas por esta sociedad en 1866:
Experimentos con Híbridos de Plantas,
Charles Darwin
(1809-1882)
On the Origin of the
Species (1859)
Discute la variabilidad y la
evolución, pero no tiene
ideas genéticas correctas
ni ha leído a Mendel.
Andreas Sigismund Marggraf (1709-1782),
ruso, Presidente de la Acad. de Ciencias de Berlín:
Obtiene cristales de sacarosa a partir de remolacha
de Silesia que eran idénticos a los obtenidos de la
caña de azúcar.
Franz Carl Achard (1753-1821), discípulo del
anterior, seleccionó la remolacha por rendimiento en
azúcar: Blanca de Silesia (4-6%). En 1801, Federico
Guillermo III de Prusia subvencionó el desarrollo del
proceso industrial. Napoleon se lleva consigo
variedad e invento. Rompen así el cerco durante las
guerras napoleónicas y las rebeliones de esclavos.
Para 1880, Vilmorin y otros consiguen
variedades de hasta 18-20% peso fresco en azúcar.
En 1743, Madame Claude Geoffrey,
conocida como la maitresse grainetière, y su
marido, Pierre d´Andrieux, botánico de Louis
XV, habían abierto una tienda de Semillas y
Plantas en el Quai de la Mégisserie de Paris.
Su hija se casó con Philippe de Vilmorin,
abuelo de Louis de Vilmorin, y el negocio pasó
a llamarse Vilmorin- Andrieux, luego Vilmorin,
hasta que en 1972 pasó a otras manos y acabó
integrándose en Limagrain.
Louis de Vilmorin (1816-1860)
Publicó en 1856 “Nota sobre la creación de una
nueva raza de remolacha y consideraciones
sobre la herencia en plantas” en el que creó el
método de la selección genealógica o del
pedigrí, base de la actual industria de semillas.
Charles-Henry de Vilmorin
Distribuye en 1883 la primera variedad de trigo
obtenida por selección genealógica a partir de
los trigos ingleses, luego cruzará con trigos de
Aquitania y trigos tradicionales europeos para
generar las variedades Vilmorin en 1890.
Achard
Vilmorin
1802
Darwin
1856
1859
.
Generación de variabilidad
Variedades
existentes de
acelga
Cruzamientos
dirigidos
(recombinación)
Mutación y
recombinación
Proceso de Selección
(S)elección
entre productos
anteriores de la
selección
inconsciente
Selección
Artificial
Selección
Natural
BARBARA McCLINTOCK 1902-1992
En 1919, Universidad de Cornell.
La universidad no nombra
una profesora hasta 1947
Asistente en el Dº de Genética
resuelve en 3 días cómo teñir los
cromosomas del maíz, su empleador
lo había intentado 2 años. Pierde
el empleo, pero descubre su destino,
el nucleo celular.
Relación casi mística con la Ciencia
Norman Borlaug 1914-2009
Nació en una granja en Iowa,
donde vivió su niñez y juventud.
Asistió a una escuela rural de aula única
B.Sc. en Silvicultura. Univ.de Minnesota
Doctorado con E. C. Stackman 1885–1979
Estudio de la herencia de la virulencia del hongo
de la roya del tallo (Puccinia graminis f.sp. tritici)
y de la herencia de la resistencia a esta
enfermedad en el trigo.
Universidad de Minnesota (1913–1930)
Henry A. Wallace
Secretario de Agricultura
Vicepresidente de EEUU
Secretario de Commercio
bajo Harry S. Truman.
1948, Candidato Presidencial
Desarrolló el maíz híbrido
1926, Fundó Pioneer Hi-Bred International
LOS NUEVOS RETOS ALIMENTARIOS
Alimentar a los que padecen hambre
Alimentar a una humanidad ampliada
NO ES PRIORITARIO
BUSCAR NUEVOS ALIMENTOS
Revolución en:
recolección, conservación
transporte y distribución
La mayor variedad de la historia
(dentro y fuera de estación)
DE TODAS LAS ACTIVIDADES HUMANAS, LA
AGRICULTURA ES LA QUE MÁS ALTERA EL
MEDIO AMBIENTE GLOBAL (CAST, 1994).
10
Población
mundial
en miles
de
millones
9
8
7
6
5
4
Superficie
media
cultivada
por
habitante
en 0,1 ha
3
2
1
0
1950
1970
1990
2010
2025
2050
PRIORIDADES DE LA AGRICULTURA
DESDE MEDIADOS DEL SIGLO XX
Mayor rendimiento por hectárea
Ya no es posible un incremento neto
*del suelo laborable
*del consumo de agua dulce renovable
*de la energía consumida
Mayor compatibilidad medioambiental
La agricultura ha sido más adversa al
medio cuanto más primitiva
REVOLUCIÓN VERDE
Los hitos de la mejora genética moderna:
Genética de esterilidad masculina
Maíz Híbrido
Resistencia a enfermedades
Trigos semienanos
Arroces de ciclo corto
Las nuevas variedades necesitan
menos suelo,
menos energía
menos productos químicos
por tonelada de alimento
Norman Borlaug: aportaciones
Doble cosecha anual:
Yaqui, 29 m alt., 28º N
Toluca, 2600 m, 18º N
En 5 años, resistencia a la roya
Trigos semienanos (N 10),1959
Fin del mito de la variedad local
Premio Nobel de la Paz, 1970
Africa: Proyecto Global 2000
CIMMYT. Centro Int. de Mejora de Maíz y Trigo
Proyecto piloto, México (43)
Gob. Mexico & Fundación Rockefeller
En 11 años, México autosuficiente
En 15 años, los trigos por todo el mundo
18,000 Tm semilla de Mexico a India (65)
Produce 11.3 millones Tm (1967);
33 millones (1971);
>75 millones, hoy
Calorías para ~400 millones de personas
Pakistán duplicó la cosecha para 1971
OBJETIVOS DE LA MEJORA DEL ARROZ
Oryza sativa, subsp. indica:
grano vítreo, zonas húmedas S y SO Asia
Oryza sativa, subsp. japonica:
grano amiláceo, zonas templadas
IRRI, 1958
International Rice Research Institute, Filipinas
Ciclo corto (posibilidad de dos cosechas/año)
Floración independiente de la duración del día
Talla semienana
Resistencia a plagas y enfermedades
Buena propiedades culinarias
RENDIMIENTOS
Tm/Ha
ARROZ
TRIGO
Año
SEGUNDA REVOLUCIÓN VERDE
Trigos superiores incluso sin fertilización
Mayor respuesta por kg de N añadido
La eficiencia favorece al medio ambiente
Superficie media en m2, necesaria para producir
1 Tm de maíz
(según datos del M.A.P.A., 1999).
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
1967
1977
1987
1997
Miles Tm
año
PRODUCCIÓN DE TRIGO EN LA INDIA
Tm/Ha
Año
RENDIMIENTO DEL TRIGO EN LA INDIA
Miles Tm
Año
PRODUCCIÓN DE TRIGO EN PAKISTÁN
Miles Tm
Año
PRODUCCIÓN DE TRIGO EN BANGLADESH
Millones de personas
Año
ADULTOS ADICIONALES QUE HAN RECIBIDO UN 65% DE LAS CALORÍAS
NECESARIAS GRACIAS AL INCREMENTO DE LA PRODUCCIÓN DE TRIGO
VARIACIÓN DE SUPERFICIES Y PRODUCCIONES
EN EEUU 1940-1980*
Cosecha
Superficie
Producción
(millones de ha)
(millones de Tm)
----------------------------------------------------------------------Maíz
36 29
64 185
Trigo
24 26
22 57
17 principales
128 132
252 610
----------------------------------------------------------------------*Simplificado de N. Borlaug (1983) Science,219 689-693
NORMAN BORLAUG:
UN AGRÓNOMO QUE CAMBIÓ EL MUNDO
In memoriam
11-febrero-2000