Centros de origen y cultivos modificados genéticamente
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Centros de origen y cultivos modificados genéticamente: El maíz en México Isabel Saad Un asunto complicado • Un tópico candente • Liberación al ambiente de plantas GM • “Contaminación genética del maíz en México” • No es que sea mentira es sólo que no es verdad • Confusión • Un asunto técnico de gran importancia económica social y ambiental Experto Seguridad alimentaria Sanidad vegetal •Toxicología •Inmunología Biología molecular Economía agrícola Evaluación de riesgos Ecología Mejoramiento vegetal Biología evolutiva Genética de poblaciones Cultivos modificados genéticamente • Ambiente tecnológico en el que se insertan • No hay actividad humana sin riesgo • Agricultura • Ningún procedimiento científico garantiza absolutamente nada – Impacto ambiental – Agroquímicos – Capacidades ecológicas disminuidas • No hay mejor opción La oferta tecnológica • Resistencia a insectos y herbicidas • Propiedad múltiple • Segunda generación de cultivos • Institutos – Mayor valor nutritivo – Rendimientos – Tolerancia a estrés ambiental – Instituciones públicas • Universidades – Compañías privadas • Oferta más amplia que los productos comerciales • Barreras de entrada Una actitud ética novedosa • Una nueva tecnología sin reglas para operarla 1973 Una herramienta poderosa 1975 Moratoria Reglas de bioseguridad 1983 Para instalaciones cerradas •Contar con instalaciones adecuadas •Evaluar si la característica introducida no creará un organismo peligroso •Establecer medidas de contención suficiente 1986 El modelo biosistémico • Principio de descarga cero • Principio de producción limpia • Carga inversa de la prueba • Evaluación ex ante • Principio precautorio Evaluación de riesgos de cultivos MG • Efectos a la salud humana – Toxicidad – Niveles de nutrientes – Alerginicidad • Impacto en el ambiente – Efectos de las interacciones con elementos bióticos y abióticos – Capacidad de invadir ecosistemas naturales – Efectos acumulativos en el ambiente – Efecto en organismos no blanco – Pérdida de biodiversidad Nivel básico de bioseguridad Efectos intencionales (Primarios) Niveles de daño ambiental habitualmente aceptados Niveles de toxicidad e inmunotoxicidad habitualmente aceptados en alimentos Mejoramiento convencional Línea basal de bioseguridad Nivel básico de bioseguridad Efectos no intencionales (Secundarios) Experiencia de mejoramiento Conocimiento de tasas naturales de variación de ADN en evolución y mejoramiento Tecnología de selección para eliminar fenotipos potencialmente peligrosos Mejoramiento convencional Línea basal de bioseguridad Posibles efectos sobre la salud Equivalencia substancial – Similar al producto original – Evaluación de la nueva característica – Evaluación de proteínas basada en: • Estructura, función especificidad • Historia segura de uso de productos semejantes ¿Es un componente normal de la dieta? ¿Tiene una nueva composición? ¿Hay variación en el procesamiento post-transcripcional ¿Es funcionalmente similar a otras proteínas de la dieta? ¿Su secuencia de aminoácidos es parecida a la de proteínas tóxicas? ¿La proteína se degrada rápidamente durante la digestión? Si hay efectos antinutricionales ¿son eliminados con el procesamiento? ¿Es un producto que no se digiere? Alergenicidad ¿El donador del material genético produce alergenos? ¿El peso molecular se encuentra entre 10 mil y 40 mil? ¿La secuencia de aminoácidos es parecida a la de otros alergenos? ¿La sustancia se degrada con calor o procesamiento? ¿La sustancia resiste los jugos gástricos y pHs ácidos? Introducción y persistencia en ambientes naturales • Simbiosis obligada • Baja invasividad – Semillas retenidas – Sin dormancia – Altos requerimientos nutritivos – Poca resistencia a factores ambientales • Muchos genes trabajando juntos • Milenios de selección artificial Fenotipo del organismo modificado vs organismo sin modificar ¿Cuál es el nivel de expresión de la característica modificada? ¿Puede la alteración genética cambiar la susceptibilidad de los OGMs a ser controlados por mecanismos naturales o artificiales? ¿Cuáles son las limitantes ambientales a su crecimiento y reproducción (hábitat y micro-hábitat)? ¿Qué tan similar es el fenotipo de las plantas transformadas al de la variedad original? ¿Ha cambiado la capacidad de supervivencia e invasividad de las plantas transformadas? Atributos del ambiente inmediato a la liberación ¿Existen especies silvestres emparentadas con el cultivo? ¿Están presentes vectores o agentes de diseminación de polen o semillas? ¿Existen especies que pudieran ser afectadas? ¿Qué tan efectivas son las estrategias propuestas de monitoreo y mitigación? Factores clave que afectan sobrevivencia Ciclo de vida de la planta •Dispersión de semillas SEMILLA •Producción de semillas GERMINACIÓN DE SEMILLAS •Competencia de plántulas SOBREVIVENCIA DE SEMILLAS •Competencia de plantas adultas •Soportar factores ambientales •Interacciones ambientales •Defensa contra herbívoros SOBREVIVENCIA DE PLANTAS ADULTAS •Resistencia a enfermedades •Reproducción vegetativa PROPAGACIÓN •Reproducción sexual Las particularidades de los centros de origen • Mayor diversidad genética de la especie – La mayor concentración de germoplasma – Diagnóstico que considere la diversidad • Presencia de parientes silvestres relacionados Principales rutas de dispersión de transgenes Persistencia de las plantas MG dentro de la parcela Dispersión de las semillas fuera de la parcela Dispersión de polen fuera de la parcela Crecimiento de plantas en otros sitios Cruzas con Poblaciones de plantas alimenticias cultivadas Poblaciones de plantas cultivadas alimenticias MG Especies silvestres relacionadas Híbridos MG Rogers y Parkes, 1995. Modelo de transferencia horizontal de genes Modificación genética Cantidad de polen Viabilidad de polen Producción de polen con el Longevidad de polen gen introducido Dispersión de polen Polinización Fertilización Producción de progenie Disponibilidad de vectores Efectividad de vectores Disponibilidad de receptores en la planta Congruencia Presencia de polen Desarrollo de semillas competidor Dispersión de semillas Compatibilidad Sobrevivencia de la progenie Disponibilidad competitiva Fertilidad Fuente: Paul et al., 1995. Centros e origen y diversificación de plantas cultivadas Vavilov (1935) Centros de origen y diversidad • Historia Geológica particular Puente continental entre las dos Américas zona neotropical holártica • Topografía 2/3 800 • Clima Centros e origen y diversidad Fríos y Semifríos zonas húmedas 7% 37% Templado 56% zonas muy áridas, áridas y semiáridas zonas subhúmedas Humedad • Suelos • Cultural • 3 Sistemas agrícolas 23% 1% 37% 39% Semicálido Temperatura Cálido Tres sectores agrícolas • La agricultura de subsistencia, que emplea tecnología ancestral y variedades criollas, depende de los ciclos naturales de lluvia • Un sector intermedio, que emplea las herramientas de la revolución verde: maquinaria, riego y variedades mejoradas • Un sector altamente tecnificado, dirigido a cultivos con alto valor económico, con estándares de productividad y calidad comparables a los del primer mundo Una Situación Particular Todos los biomas Riqueza étnica y cultural 5/5 ecosistemas 9/11 hábitats 51/191 eco-rregiones + de 50 etnias País Megadiverso •Mayor diversidad de reptiles •2º mamíferos y 4º en anfibios •10% de las especies vegetales Diversidad β ! " # ¿Necesidades de evaluación particulares? • Una metodología abalada por todos • El maíz – El producto más importante de las semilleras – La especie con la mayor oferta tecnológica Las variedades criollas • Entidades en evolución constante • Intercambio permanente con variedades mejoradas • Características agronómicas importantes • Características equivalentes • Características seguras para la salud y el ambiente Las especies silvestres relacionadas • Zonas de exclusión • Mayor problema • Estudios – Recopilar información – Determinar distribución y estado de conservación – Establecer los principales factores que determinan supervivencia y competencia ¿Una herramienta necesaria? • No es una panacea que resolverá todos los problemas • Es una tecnología muy potente que ofrece múltiples posibilidades ! " Producción, consumo y superficie sembrada de maíz en México 25.00 9 8 20.00 7 15.00 5 4 10.00 3 2 5.00 1 0.00 0 1951- 1956- 1961- 1966- 1971- 1976- 1981- 1986- 1991- 1996- 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 1999 Producción Consumo aparente Fuente: Elaboración propia con datos de la FAO Superficie cosechada Millones de Ha Millones de ton 6 Entre 0 y 0.99 Ton / Ha. Entre 1 y 1.99 Entre 2 y 2.99 Entre 3 y 3.99 Entre 4 y 4.99 Más de 5 Ton Ton / Ha. Ton / Ha. Ton / Ha. Ton / Ha. / Ha. Rendimientos de maíz en México por entidad federativa Rendimiento mundial histórico de maíz % " #$ $ ! Fuente: Elaboración propia con datos de la FAO # # # % # % # # & '( # " # # "# # ! &' ( % * ' ) ( ) % + 2050 2045 2040 2035 2030 2025 2020 2015 2010 2005 2000 1995 1990 1985 1980 1975 160 1970 1965 1960 1955 1950 Millones de habitantes % Población Total en México 140 120 100 80 60 40 20 0 Parte importante del futuro de los países pobres depende de su habilidad para adquirir, adaptar, desarrollar y difundir innovaciones de productos y procesos basados en categorías biológicas Gracias
