MAIZ TOLERANTE A SEQUIA Y FRIO Dr. José Luis Cabrera Dr. Roberto Ruiz Dra. Beatriz Xoconostle Dr. Roberto Montes de Oca Cinvestav Irapuato Cinvestav DF Cinvestav DF UANL Inicio de la agricultura Jules Janick, https://webct.ics.purdue.edu Centros de agricultura antiguos y modernos Jared Diamond, Nature 418, 700-707(8 August 2002). SEQUIA PARA UN AGRONOMO AUSENCIA O DEFICIENCIA EN PRECIPITACION Allen RM, Ingram JW, 2002. Constraints on future changes in climate and the hydrological cycle. Nature 419:6903 Distribución geográfica del Índice de Severidad de Sequía en México, 2009. Sagarpa, 2010. China México Africa SS Productividad promedio (Kg/Ha) Aumento de la productividad en EU Mejoramiento + prácticas de producción Transgénicos Variedades mejoradas Polinización abierta Híbridos Año Modificado deTroyer, 2006 Programa de maiz tolerante a sequía en Africa, CIMMYT Beneficios: Mejor productividad La adopción puede generar $ 530 millones USD, mejorando la economía con casi 880 millones USD. La Rovere, R., G. Kostandini, T. Abdoulaye, J. Dixon, W. Mwangi, Z. Guo, and M. Bänziger. 2010. Potential impact of investments in drought tolerant maize in Africa. CIMMYT, Addis Ababa, Ethiopia. Maíz tolerante a sequía obtenido por ingeniería genética Variedad MON 12345 Gen empleado CSPB Cinvestav ZmTRE Origen Bacillus subtilis Zea mays B73 La trehalosa se destruye con trehalasa Atenuación de la expresión de la trehalasa Mascorro-Gallardo, et al., 2005. COMPARACIONES EN RIEGO SINTOMAS DE ESTRÉS POR SEQUIA CRIOLLO BLANCO SEQUIA HUMEDAD B73 CISGENICA T1 SEQUIA HUMEDAD CRIOLLO NEGRO SEQUIA B73 SEQUIA HUMEDAD CONTROL HUMEDAD Evaluación de riesgo Gen Fuente Cultivo Característica del cultivo Caracterización molecular Número de copias Inserción en el genoma Morfología Proteína Historia de uso Análisis proximal Nutrientes claves Función Niveles de expresión Antinutrientes claves Aumento del 5-8% trehalosa Productividad Composición en el alimento Toxicidad/alergenicidad Ag Biotech Stewardship Technical Committee Evaluación de riesgo ambiental Eliminación de introgresión Siembra Sinaloa, ausencia de criollos Barreras físicas y temporales Viabilidad de semilla Monitoreo de voluntarias Ag Biotech Stewardship Technical Committee Evaluación de riesgo Peligro x Exposición = Riesgo Las plantas solo son tolerantes a sequía y frío Mostrarán susceptibilidad al ataque de insectos y herbicidas, como el organismo control. Evaluación de riesgo Las plantas solo son tolerantes a sequía y frío No mostrarán aumento significativo de productividad en condiciones de riego Evaluación de riesgo Las semillas solo son tolerantes a sequía y frío No mostrarán problemas de alergenicidad al no contar con una nueva proteína Evaluación de riesgo El uso de OGMs representan un riesgo a la biodiversidad Los OGMs han sido sembrados a alta densidad con aumentos en productividad de 16.5 ton/Ha. Reduce el uso de suelo destinado a agricultura Evaluación de riesgo La ingeniería genética es muy reciente y no se conocen sus consecuencias Arbol filogenético del sistema de dos componentes de Agrobacterium tumefaciens Método: Fast Minimum Evolution, max. Seq. Diff.=0.85, Distance: Grishin A. tumefaciens 280 millones de años Evaluación de riesgo Las plantas transgénicas son monstruos Alvarez-Buylla et al., 2006. Evaluación de riesgo Alvarez-Buylla et al., (2006) Unique and redundant functional domains of APETALA1 and CAULIFLOWER, two recently duplicated Arabidopsis thaliana floral MADS-box genes. Journal of Experimental Botany 57(12):3099–3107. http://www.ars.usda.gov/ Datos sobresalientes • La modificación del maíz consistió en atenuar la destrucción de un azúcar natural. • • No se utilizó ningún marcador de resistencia a antibióticos. • • Se utilizó un gen de maíz. • • No se sintetiza ninguna proteína nueva. Datos sobresalientes (en invernadero) • El maíz mejorado mostró tolerancia a la sequía y a frío. • Las mayor plantas modificadas produjeron mazorcas después del estrés, en contraste a los criollos tolerantes. Preguntas a responder: ¿Cuál es la productividad en cielo abierto? ¿Cuál es la tolerancia en campo? ¿Se expresa la misma información genética en campo que en invernadero? Todos estamos orgullosos de la megadiversidad mexicana ¿Tenemos el derecho de imponer a los agricultores que solo empleen cultivos de subsistencia? Nuestras comunidades rurales desean pasar de agricultura de subsistencia a comercial Necesitamos dar cabida a la coexistencia de especies Nuestra legislación debe ponderar la conservación de nuestra megadiversidad, así como el desarrollo de nuestras comunidades. bxoconos@cinvestav.mx Docencia e Investigación